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金属鋳造ほとんどの金属部品を生産するために利用されている広く使用されている製造プロセスです。原料金属、カビ材料、補助材料など、鋳造プロセスにはさまざまな材料が必要です。
生の金属はしばしば鉄、アルミニウム、銅などであり、溶けて加熱され、型に注がれます。金属鋳造用のナイフカビ、通常は高温に抵抗性があるため、砂、金属、またはセラミックなど、カビの材料が重要です。支持材料はコーティングとバインダーであり、鋳物の品質を向上させます。これらの材料の選択は、鋳造の効果とコストに直接影響します。これらの素材の特性に精通していると、より良いキャストに役立ちます。
キャスティングとは何ですか？
鋳造は、金属部品の生産方法です。その原理は、金属を溶かして加熱し、型に注ぎ、それを具体化することです。通常、金属鋳造操作は、自動車エンジン部品や機械部品など、複雑な形状のコンポーネントを生産するために使用されます。
鋳造は、砂型、金属型、セラミック型など、型としてさまざまな材料を利用できます。これは安価なプロセスであり、大規模な生産。キャスティングの利点は、さまざまな形を作成できることですが、不利な点は、表面が十分に滑らかでない可能性があることです。工場の大部分は、このプロセスを利用して金属アイテムを製造しています。
金属の鋳造材料は何ですか？
1.鋳造材料
鋳造合金の選択は、機械的特性、鋳造特性、および費用を完全に考慮する必要があります。一般的な鋳造合金とその特性は次のとおりです。
| 合金タイプ | 主成分 | パフォーマンス特性 | 主要なアプリケーション領域 |
| 鋳鉄 | fe-c-si | 優れたキャスティブと衝撃吸収。 | 工作機械、エンジンシリンダーブロック。 |
| 鋳鋼 | Fe-C-Mn-Si | 高強度、優れた溶接性。 | 重機、圧力容器。 |
| アルミニウム合金 | al-si-cu-mg | 軽量で優れた腐食抵抗。 | 自動コンポーネント、航空コンポーネント。 |
| 銅合金 | Cu-Sn-Zn | 優れた耐摩耗性と熱伝導率。 | ベアリング、ギア、その他の耐摩耗性コンポーネント。 |
2.モールドマテリアルシステム
カビ材料は、高温抵抗と寸法の安定性を持つ必要があり、主に次のカテゴリです。
- 砂鋳造金型：シリカ砂を主要な材料として持っていて、粘土または樹脂のバインダーと組み合わせて、シングルピースの小さなバッチ生産に使用できます。
- 金属型鋳造型：通常、鋳鉄または熱耐性鋼で、数万回までのサービス寿命を持ち、特に自動車部品の大量生産に適しています。
- 精密鋳造金型：投資鋳造用のワックス金型やセラミックシェルのように、正確な寸法と滑らかな表面の鋳物を生成できます。
3.補助材料
補助材料は製品の一部を直接構成するものではありませんが、プロセス品質に非常に重要な影響を及ぼします。
- 成形材料：生の砂、バインダー（ウォーターグラス、フラン樹脂など）、および添加剤で作られており、その比は成形砂の特性に直接影響します。
- 鋳造コーティング：耐火物、キャリア、懸濁剤で構成されます。これらは、砂の接着を避け、表面の品質を改善することを避ける能力を持っています。
- プロセス補助材料：溶融金属と収縮補正効果の純度を高めるために使用されるフィルタースクリーン、ライザー断熱材などなど。
添加物は金属鋳造でどのように使用されていますか？
1.流動性を強化します
粘度を溶融金属に添加剤（ケイ酸塩やグラファイト粉末など）を導入することで粘度を低下させ、カビのギャップへの液体の流れをより簡単にします。でジェット冷却ライトメタル鋳造業界のチタンホウ素は、通常、アルミニウム液に導入されます。添加物により、アルミニウム粒が小さくなり、鋳造の強度が30％以上向上します。
2.溶融金属を断ちます
キャストする前に脱ガス剤を紹介します。たとえば、ヘキサクロロエタンをアルミニウムの鋳造に導入します。アルミニウムは、溶融金属の水素を排除できます。バブルの欠陥は80％減少する可能性があり、これは薄壁の部品に特定の適用性を備えています。
3.固化率を制御します
石炭粉末と砂の鋳造で砂を混ぜます。石炭粉末は燃焼してガスを放出し、鋳造の冷却を遅くします。これにより、鋳造の亀裂を防ぎ、より滑らかな表面を達成できます。
4.毛穴と収縮を解読します
穀物を精製し、金属の内部構造をより均一にすることは、精製所（例：チタン鉄）を導入することで達成できます。たとえば、鋳鉄部品に接種剤を追加すると、内部空洞が減少し、強度が向上します。
5. Easy Demolding
金属を金型に鋳造するときは、エージェントをdemoldingのためにスプレーする必要があります。金型に噴霧された水ベースのグラファイト塗料は、鋳造が貼り付けられないようにします。それぞれの注ぎの前に、簡単に拒否するために再スプレーします。
6. Special使用
一部の添加物は特殊効果を生み出すことができます。たとえば、ストロンチウム修飾子を追加すると、シリコンアルミニウム合金の切断性能が向上する可能性があります。これは、の鋳造においてかなり一般的な操作です自動車コンポーネント。
金属鋳造における非鉄金属の特性は何ですか？
1.重量が高いが、強度が高い
非鉄金属の最も明白な特徴は、鉄や鋼よりもはるかに軽いことです。たとえば、アルマロイ金属鋳造では、アルミニウム合金の重量は鋼の重量の3分の1ですが、適切な熱処理の後、その強度は通常の鋼の強度と同じです。これにより、自動車部品や航空機部品など、体重を最小限に抑える必要がある場合に使用するのに適しています。
2.錆びにくいものではありません
これらの金属には固有の腐食抵抗があります。銅とアルミニウム合金は、さらなる酸化を防ぐために表面に保護膜を自動的に形成します。のためにアルマロイメタルキャスティングプロセスは、特別な治療がなくても、鋳物は通常の条件下で錆なく何十年も使用できます。製品の気象抵抗は、JS独自の表面処理技術によってさらに強化されているため、製品を屋外で使用できるようになります。
3. Good電気導電率
非鉄金属は、鋼に比べてはるかに優れた熱と電気伝導率を持っています。銅は最も導電性であるため、ワイヤーは銅です。アルミニウム合金は急速に熱を放散する可能性があり、コンピューターCPUヒートはアルミニウム合金鋳物を急速に放散する可能性があります。
4.処理するのはEASIER
それらは全体的に柔らかく、切断するときに必要な力が少なくなります。アルミニウム合金コンポーネントは、鋳鉄よりもツールが少ない鋳物からの旋盤に直接機械加工できます。そして、それらはより簡単にダイキャストすることができ、複雑なジオメトリを持つ部品に適しています。
5.低融点
非鉄金属の融点は一般に600〜1000度で、鋼よりも低くなっています。これは、それがより多くの省エネであり、鋳造時に機器の損失が小さくなることを意味します。しかし、温度制御に注意を払う必要があり、過熱すると粗い穀物につながり、品質に影響を与えます。この特性に基づいて、JSはより多くの省エネ製錬装置と私たちの緑を利用できますキャスティングプロダクションラインは、非鉄金属のこの特性に従って計画されています。
6.リサイクルして再利用できます
これらの金属スクラップには大きなリサイクル値があり、リサイクル率は90％を超える可能性があります。廃棄されたアルミニウム鋳物が炉に戻されると、性能はほとんど減少しません。新しいエネルギー車両協力プロジェクトでは、アルミニウム合金リサイクル鋳造の適用を通じて、炭素排出量を削減することにより、身体部分の生産コストを18％削減しました。
炭素鋼とステンレス鋼の鋳造プロセスの違いは何ですか？
以下は、炉の金属鋳造プロセスにおける炭素鋼とステンレス鋼の違いの比較です。
キャスティングプロセス比較テーブル（JS会社を参照として取得）
| 比較項目 | 炭素鋼鋳物 | ステンレス鋼の鋳造 |
| 融解温度 | 1500-1600℃ | 1600-1750℃ |
| 脱酸素化治療 | シリコンマンガン複合酸化。 | Argon Refining+Aluminum Deoxidation。 |
| カビ材料 | 通常の樹脂砂。 | クロム鉄鉱石砂（JS特別供給）。 |
| 治療後サイクル | 2〜3日。 | 3〜5日（酸性漬けと不動態化を含む）。 |
1.融解プロセスの明確な違い
炉の金属鋳造で、私たちのエンジニア炭素鋼の融点は、ステンレス鋼よりも約100〜150℃であることがわかりました。炭素鋼の媒体周波数炉処理では、鉄炭素相の位相図の完全液領域に加熱する必要がありますが、ステンレス鋼はクロムやニッケルなどの合金要素を溶かすために大幅に加熱する必要があります。
2.分岐した脱酸化技術
私たち自身の鋳造工場は比較テストを実施しています。炭素鋼は、注ぐ前にシリコン・マンガンのデオキシディザーを追加することで要件を渡すことができますが、JS会社はステンレス鋼の治療に二重保護を採用しています。これは、ステンレス鋼が炉の金属鋳造で鋳造された場合に酸化クロムの欠陥を誘発する可能性が高いためです。
3.選択の型は固有です
クライアントの炭素鋼部品をキャストするとき、通常、通常の樹脂砂型を使用して、コストを15％節約できます。しかし、ステンレス鋼には特別なクロマイト砂型が必要です。それはより高い温度に耐え、鋳造の表面のオレンジの皮の欠陥を避けることができます。昨年、この差別化されたソリューションを使用して、医療機器クライアントの金型コストの9％を節約しました。
4.ポスト処理のバリエーション
キャスティングオーブンから取り出されるステンレス鋼の部品はピクルスし、パッシブまた、追加のプロセスは、当社の標準プロセスで2日間余分に貢献します。炭素鋼部品は、1つの自動車部品生産者のOEM例で実証されている標準的なサンドブラストクリーニングのみを利用でき、完成時の配送時間はステンレス鋼の部品と比較して37％削減されます。
5.JS会社のプロセスの利点
インテリジェントな温度制御された中周波炉を使用して、±3℃の±10°の温度差ドリフトを制御します。昨年、83のキャスティングジョブのうち、76は図面に応じて±0.08mm寸法の精度に達しました。顧客が設計ファイルをインポートした後、エンジニアは材料の特性に応じて鋳造パラメーターを自動的に一致させます。この仮想プロセスライブラリは、1,200セット以上の効率的なデータを蓄積しています。
から金属を投げるのが難しい素材はどれですか？
1.チタニウム合金：高温と酸化の2つの難しさ
チタン合金の融解温度は1668°Cという高く、アルミニウムの660°Cよりもはるかに高くなっています。 DIYメタル鋳造アルミニウムの場合、通常の炉は需要を満たすことができますが、チタン合金真空または不活性ガス保護環境が必要です。そうでなければ、それらは脆性化合物に酸化される可能性が非常に高いです。酸化のリスクを5％未満に減らすために、Argon Protection Arc溶融技術を適用します。
2.高炭素鋼：収縮と亀裂の感度の問題
高炭素鋼は、冷却すると2.5％も縮小し（アルミニウムは1.3％しかありません）、ストレス濃度のために亀裂の影響を受けやすくなります。砂の鋳造を通じて簡単にプロセスを促進できますが、高炭素鋼は特定の温度で制御し、アニールする必要があります。通常、シミュレーションソフトウェアを介した収縮の方向を予測して、完成品の資格のあるレートを98％に上げます。
3.マグネシウム合金：爆発性および可燃性の安全性の危険
マグネシウムは、溶融状態で水または酸素と接触して一度激しく燃焼します。 DIYメタルキャスティングアルミニウム愛好家でさえ、保護具を着用するためにすべて必要であり、マグネシウム合金鋳造は爆発的なワークショップを行う必要があります。 JSは、窒素シールドを使用します溶融プール自動火災消滅システムであり、過去3年間ゼロ事故記録を達成しています。
4.JS Companyの高難民材料鋳造ソリューション
| 金属材料の種類 | 融点（°C） | 重要な課題 | JS Companyのコアテクノロジー | 資格率の改善 |
| チタン合金 | 1688 | 酸化と高温変形。 | アルゴン保護の融解。 | 40％ |
| 高炭素鋼 | 1427 | 収縮亀裂。 | 動的温度制御+ストレスシミュレーション。 | 35％ |
| マグネシウム合金 | 650 | 可燃性。 | 窒素カバレッジ+インテリジェント監視。 | 50％ |
まとめ
金属鋳造の材料選択は、製品のコストとパフォーマンスに直接影響します。金属鋳造の産業では、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン合金、およびその他の材料が、汎用性の高い用途で毎日エンジニアによって適用されます。私たちのエンジニアリングチームはそうですマテリアルデータベース設計から生産までのサービスを提供するためのシミュレーションテクノロジーに基づいているため、鋳造ソリューションは構造的強度のニーズを満たすだけでなく、処理のエネルギー消費を最適にすることができます。
で金属鋳造会社あなたが働いている場合、特定の素材のパラメーター最適化のキャスト方法について詳しく知りたいと思います。技術的な相談を当社に直接直接行うことができ、システムはエンジニアリングチームの最も関連性の高いプロジェクトエクスペリエンスを自動的に割り当てて返信します。
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詳細については、当社のウェブサイトをご覧ください。www.cncprotolabs.com
FAQ
1.アルミニウム合金鋳造の利点は何ですか？
鋳造アルミニウム合金の利点には、軽量（鋼よりも約60％軽量）、耐性抵抗性、高溶融流動性（複雑な金型を精度で満たすことができる）、および自動車部品や電子エンクローズなどの精密な製造用途に適した熱伝導率と機密性があります。
2.鋳造に適した銅合金は、どのタイプのコンポーネントですか？
銅合金は、ラジエーター、ベアリング、ギア、船舶プロペラの導電性部品など、耐摩耗性と安定した機械的特性を示すため、ラジエーター、ベアリング、ギア、導電性部品など、適切な熱伝導率または耐性を必要とする鋳造部品に適しています。
3.キャストマテリアルを選択する方法は？
鋳造材料の選択では、機械的応答（強度、摩耗に対する抵抗）、価格、処理の柔軟性（融点、流動性）、および使用条件（腐食に対する抵抗）を考慮する必要があります。たとえば、アルミニウム合金は、重荷がかかったメンバーの場合、湿った条件と延性鉄の下でより適しています。エンジニアとのコンサルティングは、目的の仕様に基づいて最高の材料選択に推奨されます。
4.スチール鋳造の課題は何ですか？
鉄の鋳造の困難は、高融点（1420-1540℃）、高固化の収縮率、収縮穴、高温、酸化と脱炭の簡単な酸化、流動性の低下を引き起こす可能性があり、カビの不完全な充填をもたらし、品質を提供するために正確な温度制御と複雑な郵便を必要とする。
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