インベストメント鋳造のメリット

公開日:2017-12-30 閲覧数:3162回 投稿者:admin

いわゆるロストワックス鋳造プロセスとは、簡単に言えば可溶材料で可溶モデルを作り、その上に数層の特製耐火塗料を塗布し、乾燥・硬化させて全体の型殻を形成した後、蒸気または湯で型殻からモデルを溶出し、次いで型殻を砂箱に置き、その周囲に乾砂を充填して造型し、最後に鋳型を焼成炉に入れ高温で焼成し(高強度型殻を使用する場合は造型せず、離型後の型殻を直接焼成してもよい)、焼成した鋳型または型殻中に溶融金属を注型して鋳物を得る方法です。ロストワックス鋳物の寸法精度は比較的高く、一般にCT4-6に達します(砂型鋳造はCT10~13、ダイカストはCT5~7)。もちろんロストワックス鋳造のプロセスは複雑で、鋳物の寸法精度に影響する因子が多く、例えばモデル材料の収縮、ロストワックスモデルの変形、型殻の加熱・冷却過程での線量変化、合金の収縮率および凝固過程での鋳物の変形などがあり、したがって通常のロストワックス鋳物は寸法精度が比較的高いものの、そのばらつき(一致性)はなお向上の余地があります(中・高温ワックス材を使用すると鋳物の寸法一致性は大幅に向上します)。ロストワックスモデルをプレス成型する際、型腔表面の仕上げの良いプレス型を用いるため、ロストワックスモデルの表面仕上げも比較的高くなります。さらに、型殻は耐高温の特殊結合剤と耐火材料を調合した耐火塗料をロストワックスモデルに塗挂して作られ、溶融金属と直接接触する型腔内面の仕上げが高いです。そのため、ロストワックス鋳物の表面仕上げは一般の鋳物より高く、一般にRa1.6~3.2μmに達します。ロストワックス鋳造の最大の長所は、ロストワックス鋳物が高い寸法精度と表面仕上げを持つため機械加工を減らせ、部品の特に要求の高い部位にわずかな加工代を残すだけでよく、一部の鋳物は研磨・バフ仕上げ代だけを残し、機械加工なしで使用できる点にあります。これにより、ロストワックス鋳造法は工作機械設備と加工工数を大幅に節約し、金属原材料を大幅に節約できます。ロストワックス鋳造法のもう一つの長所は、各種合金の複雑な鋳物を鋳造でき、とりわけ高温合金鋳物を鋳造できる点です。例えばジェットエンジンのブレードは、その流線形の外郭と冷却用内腔を持ち、機械加工プロセスではほぼ成形不可能です。ロストワックス鋳造プロセスで生産すれば、量産化が可能となり鋳物の一致性を保証できるだけでなく、機械加工後の切削痕残留による応力集中も回避できます。

 

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