レジューサージョイント シリカゾルインベストメント鋳造

製品導入

シリカゾル精密鋳造

シリカゾル精密鋳造の基本的な特徴は、パターンとして可融性材料を使用し、型として耐火性材料を使用し、流し込む前にパターンを溶かして鋳型キャビティを形成することです。 3000 年前から、このプロセスは手工芸品の鋳造に使用されてきました。 第二次世界大戦中、軍事産業の必要性から、米国や英国などの国々はインベストメント鋳造法を用いてターボジェットエンジン用のステータブレードを製造し、このプロセスを産業分野に推し進め、継続的に発展してきました。半世紀以上にわたって改善を推進してきました。 シリカゾルインベストメント鋳造には、ワックス型、型シェル、注入、洗浄に至るまで多くの製造プロセスがあり、緊密な連鎖となっています。 どのリンクに問題が発生しても、最終的な鋳造品の形状や品質に直接影響するため、特に研究による工程管理の強化が必要です。

シェルの製造工程

レデューサージョイント シリカゾル インベストメント鋳造 シェル製造プロセスの重要性 すべての生産プロセスの中で、ワックスモールドの製造とモールドシェルの製造は、インベストメント鋳造自体の特性を反映する 2 つのプロセスリンクであり、プロセス研究には特別な注意を払う必要があります。 。 近年、世界中のインベストメント鋳造プロセスは、ワックスパターンの製造において大きな進歩を遂げています。 メーカーは、適切な金型材料を選択し、最新のプロセス機器を導入することで、ワックス パターンの寸法精度と表面品質を確保できます。 同時に、その後のインベストメント鋳造の製造プロセスと比較して、ワックス型の製造は比較的独立しており、目視検査や寸法測定によって不適格な製品を選別することができるため、生産の継続と損失の増加を回避できます。 シェルの製造プロセスに入ると、鋳物の最終品質に関連する表面品質と寸法精度は隠されます。 鋳物が完全に除去されるまで、シェルキャビティの品質の変化は「ブラックボックス」と見なすことができます。 その大きさや質の変化を直接観察することはできません。 製造プロセスとシェルの欠陥との関係をより明確に理解することによってのみ、製造プロセス全体の制御性を保証することができます。 さらに重要なことは、シェルは鋳造成形のための直接のキャビティであり、その性能は最終的に液体金属の成形品質に影響を与えます。 したがって、インベストメント鋳造のシェル製造プロセスに多くの注意が払われています。 重要な国際的なインベストメント鋳造会議である米国インベストメント鋳造協会 ICI の年次技術会議では、モールド シェルに関する研究が常に注目を集めており、論文の約 3 分の 1 がモールド シェルに関するものであり、モールドシェル製造技術 インベストメント鋳造における開発の重要性。 国際的に一般的に使用されているインベストメント鋳造シェルの製造プロセスでは、シリカゾルシェルは環境保護上の利点により支配的な地位を占めていますが、一方では、より高度な技術に適応する必要があるという激しい市場競争の課題にも直面する必要があります。航空宇宙および軍事分野の要件。 大きく、薄く、より複雑な鋳造品の品質要件。 一方で、多くの民生品では、生産サイクルの短縮と市場の反応性の向上も最優先事項となっています。

シェル技術の開発により、新しいシリカゾルの開発要件が前進します

1. シリカゾルシェル用の複雑なインベストメント鋳造の要件を満たす

大型、薄肉、複雑な鋳造シェルを製造するには、一方で、シェル製造マニピュレータや脱蝋装置など、大型シェルの操業に適した設備などのシェル製造能力の問題を解決する必要があります。一方、最終シェルには強度、変形抵抗、寸法精度の点でより高い要件があり、特にシェルの強度と変形抵抗は大型のインベストメント鋳造の基礎となります。 シェルの性能要件を確保し、鋳物を正しく形成することによってのみ、鋳物の寸法精度をさらに高めることができます。 シリカゾルシェルの強度は、加熱効果の違いにより常温強度、高温強度、残留強度に分けられます。 常温強度は、シェルの製造および脱蝋プロセス中にシェルの完全性を確保するためのものです。 高温強度は、焼成および注入プロセス中にシェルが損傷しないようにするためのものです。 高温強度は重要ですが、950度以上の高温焼成後、シリカゾルのシェル強度は7〜14MPaに達し、エチルシリケートの6〜8MPaを超え、要件を完全に満たすことができることが実験によって確認されています。インベストメント鋳造プロセス。 逆に、高温強度が増加すると残留強度も増加し、鋳造シェルの洗浄が困難になるため、適切に低減する必要があります。 シリカゾルシェルの弱点は、エチルシリケートに比べて室温での強度が相対的に低いため、シェルが大きく複雑になると、シェル製造時や脱ロウ時にシェルの割れや変形が発生しやすく、影響を及ぼします。鋳物の最終的な表面品質と寸法精度。 したがって、シリカゾルの室温強度を向上させることは、シリカゾルシェル技術の普及と開発にとって重要な課題となっており、また、新しいシリカゾルを研究する重要な目標でもある。

2. インベストメント鋳造効率の向上にはシリカゾルの開発が必要

大型で複雑な薄肉の鋳物と比較して、民生用製品は鋳物の品質に対する要求が低いです。 しかし、後者の場合、生産サイクルの短縮と生産効率の向上という課題がより顕著になります。 通常のシリカゾルのゲル化プロセスは主にシリカゾルの脱水と乾燥に依存しており、化学的に硬化させたエチルシリケートのゲル化プロセスよりも時間がかかります。 エチルシリケートシェルはアンモニア乾燥の各層で約 2 時間で硬化できますが、シリカゾルの最終硬化には通常 12 時間以上かかり、一部の深い穴やその他の乾燥が難しい部分ではさらに時間がかかります。 同時に、インベストメント鋳造金型シェルは層状に製造する必要があるため、コーティングを金型に浸漬するときに下部シェルが逆溶融して脱落するという問題が発生しないように、各層を完全に乾燥させる必要があります。コーティング自体がコーティングされ、水分が内部の乾燥した金型シェルに浸透し、全体的な乾燥サイクルが長くなります。 一般的なシリカゾルシェルインベストメント鋳造の製造サイクルの模式図である。 レデューサー ジョイント シリカ ゾル インベストメント鋳造シェルの製造時間は、鋳造生産サイクル全体の 50 パーセント以上を占めます。 製品の納期を短縮するには、シェル製造サイクルを短縮することが問題の核心です。 シェル製造サイクルを短縮する主な要因は、内部要因と外部要因の 2 つの側面に分けることができます。 内部要因は主にバインダーの特性、外部要因は乾燥条件です。

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