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表面に冷却チャネルと空力テクスチャの迷路を備えたタービンブレードを設計したと想像してください。 CNC加工？ツールはそれらのねじれやターンに到達することはできません。普通の砂の鋳造？表面が粗すぎて、すべての詳細が失われます。このジレンマを解決する方法？答えは4、000年前のが時代を超越したプロセスにあります：投資キャスティング。

その中心的な秘密は、ワックスモデルを完全に複製することです。最初にWAXを使用して、パーツのすべての詳細を正確に作成します（「投資キャスティング」は元々「ラッピング」を意味します）。次に、ワックスモデルは、特別なセラミックスラリーで繰り返しコーティングされています。これは、層ごとに乾燥し、硬化した層を硬化させて固体セラミックシェルを形成して包みます。

ここに重要なステップがあります。シェルを加熱し、内側のワックスが溶けて流れ出て、シェルの空洞を元のワックスモデルとまったく同じままにします。最後に、溶融金属を空洞に注ぎ、冷却後にセラミックシェルをノックオフし、すべての複雑なディテールを再現する金属部品を生み出します。

これが、タービンブレードなどの細かい空洞または湾曲した表面を備えた非常に複雑な部品を製造するための好ましいプロセスである理由です。最新のCADデザインと組み合わせて、3D印刷投資鋳造および制御技術のワックスでは、正確な寸法、滑らかな表面、小規模な機械加工手当を備えた高品質の部品を効率的に生産できます。私たちのワークショップでは、投資キャスティングはこれらの不可能なタスクのための強力なツールです。

コア回答の概要：

比較項目	投資キャスティング	砂鋳造	CNC加工
コア原則	「Lost Wax Method」は、溶融物モデルを使用して使い捨てセラミック型を製造しています。	再利用可能な型を使用して、砂のカビを押し出します。	固体金属ブロックから余分な材料を切り取ります。
最も適切です	複雑な幾何学的形状、高い表面仕上げ、薄壁部分。	許容要件が低い大きくてシンプルな部品。	高精度、プロトタイピング、および単純な幾何学的形状。
主な制限	高い初期コストと長いプロセスサイクル。	低次元の精度と粗い表面。	複雑な内部構造と材料廃棄物を処理することは困難です。

このガイドでは、詳細に紹介します。

• 投資キャスティングプロセスの7つの完全なステップ、および投資キャスティング図を使用して、プロセスを視覚的に提示します。
• 次に、砂鋳造と投資鋳造の利点と短所を比較します。
• 最後に、実際のケースを通して、私はそのユニークな価値を証明し、このテクノロジーの中心的な利点を簡単に習得するのに役立ちます。

なぜこのガイドを信頼する必要があるのですか？ JS製造の専門家からの包括的な視点

JSでは、顧客が製造ソリューションの最良の部分を見つけるのを支援することは、私たちの毎日の仕事です。私たちは、CNC工作機械の運営の専門家ではなく、顧客向けの製造コンサルタントに似ています。この業界で長い間働いた後、あなたは1つのことを理解するでしょう：すべての部分が適しているわけではありませんCNC切断（つまり、「減算的製造」）。時には、投資キャスティングなどの加算的な製造アイデアは、より賢く、より経済的なソリューションです。

• 例を挙げましょう。以前は、航空の顧客がコンサルティングに複雑なブラケットを持ってきました。 CNCによって作成されている場合、処理と溶接のために3つの部分に分割されます。多くのプロセスがあるだけでなく、重量と強度も影響を受けます。慎重に評価した後、私たちのチームは投資キャスティングを強く促進しました。結果は何ですか？統合された形成された部分はより軽くて強く、溶接のコストと隠された危険も節約します。
• 別の時間、私たちはアートクライアントが非常に素晴らしい彫刻の詳細を複製するのを助けました。従来の方法は単にその効果を達成できなかったため、3D印刷投資キャスティングを使用して、オリジナルの詳細を完全に回復しました。

「製造業者のヘンリー・フォードが強調したように、品質とは、誰も監督していないときに基準を順守することを意味します。」

このガイドには、JSチームが無数のプロジェクトプラクティスで蓄積した経験と判断基準が凝縮されています。それは空の理論ではありませんが、コスト、パフォーマンス、設計の複雑さなどの重要な要因に直面した後、さまざまなプロセス（特にCNCと投資キャスティング）を繰り返し比較した後の実際の経験です。私たちの目標は簡単です：迂回を避けるために、正しい方法、そして適切な部分を作ります。結局のところ、私たちはコールドマシンオペレーターではなく、製造業を本当に理解しているパートナーです。

投資キャスティングとは正確には何ですか？

ワークショップでの作業方法に関しては、投資キャスティングは、ワックスで同一のモデルを作成するプロセスです次に、セラミックで包み、最終的にワックスを溶かし、金属を注ぎ、精密な部分のレプリカを取得します。また、より鮮明な名前、Lost Waxメソッドもあります。

ワックスモデルの作成：

最も重要なステップ！まず、aを作成する必要がありますワックスモデル究極のメタルピースとまったく同じフォームとサイズの。このワックスモデルがどれほど正確であるかは、究極の作品がどれほど優れているかを決定します。

セラミックシェル：

特別なセラミックスラリーが、ワックスモデルの表面に層上に層を適用します。細かい砂を各層に追加する必要があります。完全に乾燥して硬化すると適用されます。何度も行われ、ワックスモデルの外側にハードセラミックシェルが形成され、内部に完全に包まれています。

なぜ「投資キャスティング」と呼ばれるのですか？この投資で！鋳造用の投資は、カバーまたはラッピング層を指します。これは、セラミックスラリーにぴったりとワックスモデルを包む基本的なプロセスを正確に説明しています。

ワックスの融解、金属の注ぎ、砲撃：

• 失われたワックスの融解：セラミックシェルの硬化後、加熱された炉に入れられます。内部のワックスモデルは溶けて注ぎ出し、シェルで正確に複製されたワックスモデルの形状、サイズ、および詳細を備えた空洞を備えています。これが主な失われたワックスプロセスです。
• 金属の注ぎ：特定の温度で空洞を溶融金属で満たします。
• 砲撃と冷却：硬化して冷却したら、振動または高圧ウォータージェットで外側のセラミックシェルを取り除きます。露出した金属部品は、設計された空白です。クリーニングのスルー、非常に正確な部分が形成されます。

「当時の投資とは何ですか？それはファインメタル部品を複製するために融合しやすいワックスモデルを採用する方法です。精密な航空機のエンジンブレード、医療機器、ユニークなアートワークまで、ここJSでは、この古代のアートと組み合わせて、現代のテクノロジーと組み合わせて、顧客が育ちます。あなたの親友ですか、私たちと連絡を取ることをheしないでください。

投資キャスティングの8つの重要なステップ

JSの投資キャスティング生産ラインを担当するエンジニアとして、この精密プロセスの7つのコアステップを分解します、私たちのワークショッププロセスのツアーにあなたを連れて行くのと同じくらい明確に：

ステップ1：精密ワックスモデルを作成します

それはすべて、投資キャスティングワックスから始まります。特別なワックス材料を加熱して溶かし、それを精密金属型に注入し、それを冷却して、あなたが設計した最後の部分とまったく同じワックスモデルを取得します。これが精度の原因です。小さなバッチトライアルの生産または非常に複雑な部品の場合、私たちは直接使用します3D印刷技術ワックスモデルを作成するには、金属型を開くコストと時間を節約できます。これは非常に柔軟です。

ステップ2：ワックスツリーアセンブリ

効率を向上させるために、1つずつ行いません。代わりに、複数のワックスモデルを中央のランナーとブランチランナーに慎重に溶接し、ビルディングブロックと同じように、逆の「ツリー」を形成します。このツリーのトランクと枝が、溶融金属が各ワックスモデルに流れるチャネルであるため、一度に複数の部品をキャストできると想像してください。

ステップ3：セラミックシェルを構築します

これは、投資キャスティングの名前の起源です（投資はラッピングを意味します）。ワックスツリー全体を特別なセラミックスラリーに浸し、スラリーを均等にコーティングし、すぐに湿った表面に非常に細い耐火物の層を振りかけます。このレイヤーが乾燥して硬化した後、プロセスを繰り返し、粗いスラリーに浸し、砂がわずかに粗い砂を振りかけ、再び乾燥させます。これを5〜9回、ワックスツリーの外に十分に厚く強力なセラミックシェルが形成されるまで繰り返します。乾燥の各ステップは重要であり、シェルの最終強度を決定します。

ステップ4：脱線

シェル全体を高圧の蒸気の脱線ケトル（鋳造用の圧力鍋のように）に入れます。高温および高圧の蒸気は、内部の投資キャスティングワックスを素早く溶かして洗い流し、予約されたチャネルを介して排出します。この時点で、aキャビティネットワークこれにより、元のワックスモデルツリーの形状が固体セラミックシェルの内側に残されています。

ステップ5：金属注入

脱ワックスのセラミックシェルは、ベーキングのために高温炉に送られます。

3つの目的があります。

• 残りのトレースワックスを燃やし、完全に湿気を除去し、シェル強度を上げ、溶融金属に近い温度に予熱します。
• 同時に、溶けた炉内の選択した金属を溶かして洗練し、最高の状態にします。
• 次に、溶融金属が予熱したセラミックシェルキャビティにゆっくりと滑らかに投げ込まれ、枝の端にある各部分空洞を満たします。

ステップ6：砲撃

注いだ後、制御された環境でシェルを冷まして、内部の金属が完全に固化していることを確認します。冷却後、外側に覆うセラミックシェルは、振動テーブルの振動または高速ウォータージェットによって揺れ動き、粉砕されて金属の木を露出させます。

ステップ7：切断

次に、形成された金属片がカットされ、中央のランナーとブランチランナーから除去され、バンドソー、粉砕ホイール切断またはレーザー。

ステップ8：仕上げと検査

切断後、粉砕してこれらの傷を取り除き、研磨平らな表面を取得する他の方法。部品の要件に応じて、サンドブラスト、熱処理、精密機械加工、または表面処理も要求されます。最後に、X線の欠陥検査を利用して内部欠陥を確認し、3座標測定機（CMM）はすべての重要な寸法を正確に測定して、すべての部品が図面の仕様を容赦なく満たしていることを確認します。

これらの7つの投資鋳造プロセスはすべて、密接に相互に関連しています。重要なことは、正確な投資キャスティングワックスを使用してモデルレプリカを作成することです。その後、セラミックシェルのラッピングと変換に続いて、最終的にの高精度の形成を達成することです。複雑な金属部品。

「JSでは、処理と品質のチェックポイントのあらゆるステップのノウハウを理解しており、3Dプリンティングワックスモデルテクノロジーを使用して、従来の方法で取得するのが難しい複雑な構造に浸透することができます。内部の空洞と重要な表面要件を備えた金属部品を製造することを計画している場合、投資鋳造は最善の選択肢です。

実生活のケース分析：石油産業用のワンピースステンレス鋼バルブボディの製造

さて、石油産業の困難な問題を解決するために投資キャスティングを使用する方法の本当のケースを共有させてください。これは単なる理論ではなく、不可能を現実に変えることです。

石油機器の巨人が私たちのところにやって来て、彼らは高圧パイプライン用のワンピース316ステンレス鋼バルブ本体を望んでいました。デザインの描画には困難が示されました。バルブ本体には、金属迷路のようないくつかの曲がりくねった流体チャネルがあります。最もひどいことは、顧客が絶対にゼロの漏れを必要とすることです。つまり、バルブ本体全体が全体でなければならず、溶接はあってはならないことを意味します。

彼らが以前に検討した2つのソリューション：

• CNC処理ソリューション：エンジニアは、バルブ本体をいくつかのピースに分解し、個別に処理してから、次に処理することを考えました。溶接一緒に。費用会計の後、それは彼らの寛容を超えていました。さらに重要なことに、各溶接は時限爆弾のような漏れの危険です。高圧オイルとガスのパイプラインについて、このリスクを買う余裕はありますか？
• 砂鋳造ソリューション：試してみましたが、内部チャネルの表面は粗すぎて粗すぎます。サンドペーパーのように、流体抵抗は大きく、効率に影響します。さらに、キーシーリング面の寸法精度は要件を満たしておらず、シーリングは保証されていません。

コアの矛盾は裸でレイアウトされています。構造的完全性とシーリングのための非常に複雑な内部幾何学と厳格な要件です。ここでは、従来のプロセスが壁にぶつかります。

JSのソリューション：投資キャスティング、複雑な内臓の完璧な組み合わせとシームレス

この課題に直面して、私たちのチームはすぐに投資キャスティング（Lost Wax Method）を考えました。

なぜ？なぜなら、それは自然に適切で、完全に複製された複雑な形状、縫い目のないワンピースモールディングです。

• 精度の形成：最初に使用します高精度型（CAD設計と精密機械加工と組み合わせて）完全なワックス型を注入します。顧客の設計図面に複雑な内部フローチャネルを作成するこのワックス型は、まさに全体として作られています。
• セラミッククローニング：このワックス型に特別なセラミック「コート」の複数の層をつけ、層ごとに硬化し、固体セラミックシェルを形成します。次に、重要なステップはここにあります：暖房！ワックスは溶けて流れ落ち、セラミックシェル内のすべての複雑なフローチャネルを備えた完全な空洞を残します。
• 金属再生：溶融高品質の316ステンレス鋼をこのシームレスなセラミックカビの空洞に注ぎます。金属は隅々を満たし、冷却と凝固の後、セラミックシェルをノックオフし、非常に複雑な内部フローチャネルを備えたステンレス鋼のバルブ本体を倒し、溶接は生まれません！

結果が上陸しました：パフォーマンスは期待を超え、コストが削減されました

結果は何でしたか？顧客が完成品を受け取った後、効果は驚くべきものでした：

• ゼロ漏れ保証：バルブ本体全体が金属全体であり、溶接の最大のリスクポイントを完全に排除し、構造の完全性は完璧であり、高圧シーリングは完全に標準に達しています。
• パフォーマンスの改善：内部フローチャネル投資鋳造の表面は非常に滑らかであり、流体抵抗を大幅に低下させ、流れと効率を改善し、設計の期待を超えています。

コストの驚き：

• 部品の数：元のCNCソリューションから5つの部品を溶接する必要があり、1つの積分パーツに直接変更されます。
• 潜在的な障害ポイント：溶接の数は4（ハイリスクポイント）から0に減少しました。
• 最終計算後、単一のバルブ本体の製造コストは、元のCNC加工 +溶接溶液よりもほぼ30％低くなりました！

「このケースは、投資キャスティングの中核的価値を鮮明に実証しています。設計者の複雑な設計を構造的に信頼性の高い統合金属部品に直接変えることができ、コストと効率の点でも驚きをもたらします。内側の空洞そして、絶対的なシーリング要件では、その利点は他のプロセスに置き換えることが困難です。複雑な金属部品に頭痛がしている場合は、躊躇しないでください！ JSに連絡してください。破壊的なソリューションは、コーヒーを飲むのにかかる時間に見つけることができます。」

FAQ-投資キャスティングに関するより多くの質問に答える

質問1：投資キャスティングvsサンドキャスティング：どのように選択すればよいですか？

それらは多くの点で異なり、選択はあなたが作っているものに依存します：形状が複雑であるか、高い精度を必要とする場合、投資キャスティングがより適切な場合があります。物事がシンプルである場合、またはお金を節約したい場合は、砂の鋳造の方が良いです。以下に、テーブルにコア機能をリストしました。これは明確で、どの状況を比較することであなたの状況に適しているかを知ることができます。

比較の側面	投資キャスティング	砂鋳造
複雑なプロダクションを作る能力	非常に強く、さまざまな細かい形状や空洞を生産することができます。	比較的弱く、単純な構造を持つデザインに適しています。
表面の品質	非常に良く、追加の研磨はほとんど必要ありません。	比較的粗く、通常は後続の処理（研削、切断など）が必要です。
精度レベル	高い寸法エラー（たとえば、25mmあたり約±0.1mm）。	エラーは比較的大きい（たとえば、25mmあたり約±0.8mm）。
金型コスト	高（精密ワックス型の生産が必要）。	低コストの砂型材料。
単位コスト	中程度から高（材料やプロセスの影響を受ける）。	低（特に大量の大量のコストの利点があります）。
生産量に適しています	中から大量（規模の経済は単位コストを削減できます）。	柔軟なアプリケーション：小さなバッチ/個々のアイテム（大きな部品など）や大量に適しています。

質問2：投資キャスティングの欠点は何ですか？

• 大規模な初期投資（特に金属型の場合）：高精度のワックス型を作るには、通常、一連の精密金属型を最初に作成する必要があります。この一連の金型のコストは低くないため、小規模な生産では非経済的になります。もちろん、この問題を軽減するために、3D印刷ワックス型テクノロジーがあります。
• 長い生産サイクル：このプロセスには、ワックス型の製造、木の組み立て、繰り返しコーティングシェル、脱線、焙煎、注ぎ、クリーニングなど、多くのステップがあります...各ステップには時間がかかり、全体的なプロセスは他の多くの鋳造方法よりも遅くなります。緊急プロジェクトの場合、事前に計画する必要があります。
• サイズは限られています。特に大きくて重い部品を作ることは、その長所ではありません。シェル製造、脱線、注ぎの難しさのために、それが処理できる部品のサイズと重量の上限は、砂鋳造のそれよりも低くなっています。

質問3：投資キャスティング金型はどのように作られていますか？

投資キャスティングにおけるカビの重要なポイントを分解させてください。実際、ここには2つの完全に異なる金型が関係しています。

ワックス型カビ（再利用可能）：

この型は通常、精密CNC加工（CNC）を介してアルミニウムまたは鋼で作られています。ワックス型の形状と精度を決定し、まったく同じワックス型部品を注入するために数万回繰り返し使用できます。

金属を注ぐためのセラミックシェル（使い捨て消耗品）：

これは、金属を注ぐために使用される型です。セラミックスラリーにワックス型を繰り返し浸し、層ごとに層を乾燥させて硬化させ、高温耐性シェルを形成します。各部分は個別に作成する必要があります。加熱と脱線後、内部の空洞は金属が注がれる場所です。

まとめ

投資キャスティングの本質は、融合しやすいワックス型を使用して、複雑な構造、細かい詳細、優れた金属部品を製造するためのユニークなソリューションを提供することです。表面の品質これは、難しい設計を信頼できる金属エンティティに変換するための重要なプロセスの1つです。

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このページの内容は、情報提供のみを目的としています。JSシリーズ情報の正確性、完全性、または妥当性に関して、明示的または黙示的な表明または保証はありません。サードパーティのサプライヤーまたはメーカーが、Longshengネットワークを介してパフォーマンスパラメーター、幾何学的許容範囲、特定の設計特性、材料品質と種類または仕上がりを提供することを推測すべきではありません。それは買い手の責任です部品の見積もりが必要ですこれらのセクションの特定の要件を特定します。詳細については、お問い合わせください。

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