泡の鋳造の領域では、気孔率は鋳造の品質とパフォーマンスに大きな影響を与える可能性のある持続的で面倒な問題です。失われたフォームキャスティングサプライヤーとして、私はこの問題に直接遭遇し、効果的に対処することの重要性を理解しています。このブログでは、失われたフォーム鋳造の気孔率の問題を掘り下げ、それを防ぐ方法に関する戦略を共有します。
失われた泡の鋳造における気孔率の問題を理解する
失われた泡の鋳造の多孔性とは、鋳造金属内の小さな空洞またはボイドの存在を指します。これらのボイドはサイズ、形状、分布が異なる場合があり、強度、延性、疲労抵抗など、鋳造の機械的特性に有害な影響を与える可能性があります。ガスの多孔性、収縮気孔率、カビ関連の多孔性など、泡の鋳造に発生する可能性のある多孔性には、いくつかの種類の多孔性があります。
ガス気孔率
ガス気孔率は、失われた泡鋳造における最も一般的なタイプの多孔性の1つです。鋳造プロセス中にガスが溶融金属内に閉じ込められたときに発生します。失われたフォーム鋳造では、溶融金属と接触するとフォームパターンが蒸発し、大量のガスが生成されます。このガスが適切に換気されていない場合、金属に閉じ込められ、ガス気孔が生じる可能性があります。ガス源には、フォームパターンの分解、溶融金属とカビ材料の間の反応、または金型または金属の水分の存在が含まれます。
収縮気孔率
収縮気孔率は、溶融金属が冷却して固化するにつれて収縮すると発生します。フォーム鋳造の損失では、泡パターンと砂型の存在により、凝固プロセスが複雑になる可能性があります。金属に縮小領域に餌を与えるのに十分な時間がない場合、ボイドが形成される可能性があり、縮小の多孔性につながります。収縮気孔率は、多くの場合、鋳造の厚いセクションまたは金属の流れが制限されている領域で見られます。
カビ関連の多孔性
カビ関連の多孔性は、カビ自体に関連するさまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。たとえば、砂型の透過性が低い場合、ガスが逃げないようにして、ガスの多孔性につながる可能性があります。さらに、カビに亀裂や欠陥がある場合、溶融金属が砂に浸透し、鋳造に空白を作り出すことができます。
鋳物に対する気孔率の影響
鋳物に多孔性が存在することは、いくつかのマイナスの結果をもたらす可能性があります。第一に、鋳造の強さと完全性を減らすことができ、ストレス下での失敗を引き起こす傾向があります。これは、鋳造が自動車や航空宇宙コンポーネントなどの高負荷または厳しい動作条件にさらされるアプリケーションで特に問題があります。第二に、気孔率は鋳造の表面仕上げに影響を与える可能性があり、それが審美的に心地よく、部品の適合と機能に問題を引き起こす可能性があります。最後に、気孔率は腐食やその他の形態の劣化の可能性を高め、鋳造のサービス寿命を減らすことができます。
失われた泡鋳造における多孔性の予防措置
失われたフォーム鋳造サプライヤーとして、私は鋳物の多孔性を防ぐためのさまざまな戦略を開発しました。これらの戦略は、気孔率の根本原因に対処し、鋳造プロセスが品質に最適化されるようにすることに焦点を当てています。
フォームパターンの設計と品質の最適化
泡パターンの設計と品質は、多孔性を防ぐ上で重要な役割を果たします。まず、発泡パターンは、気化プロセス中に生成されるガスの量を最小限に抑えるように設計する必要があります。これは、ガスの進化率が低いフォーム材料を使用し、パターンジオメトリを最適化してフォームの量を減らすことで実現できます。さらに、フォームパターンには、亀裂やボイドなどの欠陥がなく、ガスを閉じ込めて気孔率を引き起こす可能性があります。正規の品質管理チェックは、フォームパターンで実施して、その完全性を確保する必要があります。
カビ透過性の制御
カビの透過性は、鋳造プロセス中にガスがカビから逃げることができます。カビの透過性を制御するために、透過性の特性に基づいて砂やその他のカビ材料を慎重に選択します。また、金型を適切に圧縮して、金型全体で一貫したレベルの透過性を維持するようにします。場合によっては、ガスエスケープパスを強化し、ガスの多孔性のリスクを減らすために、通気チャネルまたはその他の技術を使用する場合があります。
金属の注入と給餌の改善
適切な金属の注ぎと給餌は、収縮の多孔性を防ぐために重要です。高度な注入システムを使用して、溶融金属が正しい速度と温度で金型に注がれるようにします。これにより、注入プロセス中の乱流とガスの閉じ込めを最小限に抑えることができます。さらに、ゲーティングおよびライザーシステムを設計して、鋳造の縮小領域に溶融金属の適切な給餌を提供します。金属の継続的な供給を確保することにより、収縮の多孔性の形成を減らすことができます。
カビと金属の水分の管理
カビや金属の水分は、ガスの多孔性の重要な供給源になる可能性があります。これを防ぐために、金型材料と溶融金属の両方の水分含有量を制御するために厳格な措置を講じます。砂型は、水分を除去するために使用する前に徹底的に乾燥させ、金属を脱気させて溶解したガスを除去します。また、水分の吸収を防ぐために、カビ材料と金属を乾燥した環境に保管します。
ケーススタディ
失われたフォーム鋳造生産の多孔性の問題を解決するために、これらの予防措置をどのように適用したかの実際の例をいくつか見てみましょう。
スチールボールバルブキャスティング
の最近のプロジェクトでスチールボールバルブキャスティング、バルブボディ鋳物の多孔性の問題に遭遇しました。徹底的な分析の後、私たちは主な原因が泡パターンからの高いガスの進化とカビの排気が不十分であることを発見しました。これに対処するために、ガスの進化速度が低いフォーム材料に切り替え、より多くの通気チャネルを追加することで金型ベントを改善しました。また、乱流とガスの閉じ込めを減らすために、注入プロセスを最適化しました。その結果、バルブボディ鋳物の多孔度が大幅に減少し、最終製品の品質が顧客の要件を満たしました。
惑星キャリア
のために惑星キャリア鋳造、収縮の多孔性は、部品の複雑なジオメトリのために大きな懸念事項でした。ゲーティングとライザーの設計の最適化と金属給餌技術の組み合わせを使用して、溶融金属が鋳造のすべての領域にスムーズに流れ、収縮を補うことができるようにしました。また、凝固プロセスを制御するために、注ぐ温度と速度を調整しました。これらの測定値は、惑星キャリア鋳造の収縮の多孔性を効果的に減らし、機械的特性と全体的な品質を改善しました。
ギアボックスキャスティング
の生産ギアボックスキャスティング、カビ関連の多孔性が問題でした。砂型は、一部の地域で透過性が低かったため、ガスの閉じ込めにつながりました。透過性が高い異なるタイプの砂を使用し、カビの圧縮プロセスを最適化することにより、カビの透過性を改善しました。また、欠陥を検出および修復するために、金型の定期的な検査を実施しました。これらのアクションは、ギアボックスキャスティングのカビ関連の多孔性をうまく排除し、高品質の製品になりました。
結論
気孔率は、フォームキャストの喪失において困難な問題ですが、適切な設計、プロセス制御、および品質管理の組み合わせを通じて効果的に管理できます。失われたフォームキャスティングサプライヤーとして、私たちはお客様に気孔率やその他の欠陥がない高品質の鋳物を提供することを約束しています。このブログで概説されている予防措置を実装することにより、業界の基準を満たすかそれを超える鋳物を一貫して作成することができました。
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参照
- キャンベル、J。（2003）。キャスティング。 Butterworth-Heinemann。
- Pehlke、Rd（1994）。固化の原則。鉱物、金属＆材料協会。
- フレミングス、MC（1974）。固化処理。マグロウヒル。