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インベストメント鋳造、別名ロストワックス鋳造は、複雑な形状と高精度が要求される部品の製造に広く使用されている精密金属成形プロセスです。この鋳造方法は、一連の複雑なプロセスを使用して、融着性材料で作られたパターン(インベストメントパターン)を多層耐火材料で作られたモールドシェルに包み、パターンを溶かしてモールドシェルを排出し、最後に溶融金属を注ぎ込みます。クールで形。だからインベストメント鋳造に使用される材料は何ですか?次に、LSチームは、各材料の性能特性、適用範囲、および選択原理についての詳細な議論にあなたを連れて行き、読者がインベストメント鋳造の材料選択においてより多くの情報に基づいた決定を下すのを助けることを望んでいます。
インベストメント鋳造にはどのような材料が使用されていますか?
インベストメント鋳造は、主に次の種類の材料を使用します。
1.投資資材
インベストメントモールドは、インベストメント鋳造の重要な部分であり、最終鋳造の形状と寸法精度を決定します。インベストメント金型材料は通常、ワックスベースの金型材料と樹脂ベースの金型材料の2つのカテゴリに分類され、ワックスベースの金型材料が最も一般的に使用されます。
ワックスベースの成形材料:ワックスベースの成形材料は、主にパラフィンワックス、微結晶ワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックスなどのさまざまなワックス材料で構成されています。これらのワックス状の材料は融点が低く、成形や離型が容易です。また、各種添加剤を添加することができます。ワックス系成形材料、ポリエチレン、エチルセルロースなど、その強度と靭性を向上させます。
2.レジン系成形材料
樹脂系成形材料は、主に天然樹脂または合成樹脂でできています、およびそれらの融点は比較的高いです。樹脂系成形材料は、通常、高い寸法精度や表面仕上げなど、より高い投資品質が求められる場面で使用されます。
3.耐火材料
モールドシェルの主要コンポーネント。一般的に使用される材料には、ムライト砂、ムライト粉末、石英砂などがあります。これらの材料は、優れた耐高温性と化学的安定性を備えており、溶融金属の高温と圧力に耐えることができます。
バインダー:耐火性材料の粒子を結合して強力なシェルを形成するために使用されます。一般的に使用されるバインダーには、さまざまな樹脂、セメント、水ガラスなどがあります。
4.溶湯
ザ金属素材最終的に金型シェルに充填されるのは、ステンレス鋼、炭素鋼、合金鋼、耐熱合金、銅合金、アルミニウム合金などです。
インベストメント鋳造で一般的に使用される金属は何ですか?
インベストメント鋳造は、複雑な形状と高精度の金属鋳物を製造できる精密鋳造プロセスです。インベストメント鋳造では、一般的に使用される金属材料には、主にアルミニウム、ステンレス鋼、チタン、およびさまざまな合金が含まれます。これらの金属の詳細な分析は次のとおりです。
- ステンレススチール：他の多くの材料と比較して、ステンレス鋼は、その優れた耐久性で際立っています、デザイナーやエンジニアがますますインベストメント鋳造技術に目を向けるようになった品質。ステンレスは、自動車分野のトランスミッション部品や各種ギアをはじめ、キャンプ用品やゴルフクラブヘッドなど、幅広い用途で使用されています。
- 低合金鋼:低合金鋼は、その手頃な価格と優れた機械的特性により、機械製造業界で極めて重要な位置を占めています。特定の熱処理プロセスを通じて、エンジニアは同じワークピースの異なる領域を設計して、たとえば、1つの表面を頑丈で耐衝撃性にし、別の表面を優れた耐摩耗性にするなど、差別化された性能を実現できます。
- アルミニウム合金:アルミニウム合金は、インベストメント鋳造の分野で人気があります、特に航空宇宙、航空電子工学、電子機器、軍事産業。材料強度の継続的な改善と高品質のアルミニウム-シリコン-マグネシウム合金鋳物の人気により、アルミニウム合金鋳物は胴体部品などの要求の厳しい用途のニーズを満たすことができるようになりました。
- 炭素鋼:低コストで一般的な材料として、炭素鋼にはさまざまな種類があります、主に炭素含有量に従って分類されます。熱処理により、炭素鋼の強度、延性、および全体的な性能を大幅に向上させることができます。炭素鋼の強磁性特性は、モーターや電化製品の製造に適しています。炭素鋼は、その安全性、耐久性、優れた構造的完全性により、世界中で最も一般的に使用される合金の1つになっています。
- 超合金:ニッケルおよびコバルトベースの超合金は、航空宇宙において不可欠な役割を果たします、エネルギー、医療、化学、海洋産業。ニッケル基合金は高温環境で優れた性能を発揮し、コバルト基合金は耐食性、耐酸化性、耐摩耗性に優れています。超合金が徐々に板金に取って代わるにつれて、その高い剛性、優れたサービス特性、および費用対効果がますます人気が高まっています。
- 銅合金:銅基合金は、優れた耐食性と低い摩耗率で知られており、船舶のプロペラ、ポンプのプロペラ、電気部品、パイプライン部品に広く使用されています。汎用性の高い材料として、銅合金には400種類以上の種類があり、それぞれに独自の特性があります。インベストメント鋳造技術さまざまな銅ベースの合金部品の製造に使用できますが、その中でブロンズと真鍮が最も一般的です。ベリリウム銅は最も強い銅合金の1つであり、その性能は高強度合金鋼に匹敵し、耐食性も強く、耐用年数が長いです。
- 鋳鉄：鋳鉄、特にねずみ鋳鉄とダクタイル鋳鉄は、その高精度と手頃な価格で知られています。ダクタイル鋳鉄は、強度、耐熱性、靭性が高いだけでなく、製造プロセスも比較的複雑であるため、製造コストは鋳鋼よりもわずかに高くなります。
インベストメント鋳造にはどのような非金属材料が使用されていますか?
インベストメント鋳造技術は、高精度の鋳造方法ですこれは、金属材料に依存するだけでなく、鋳造プロセス全体を完了するためにさまざまな非金属材料も必要です。現代の科学技術の発展と製品性能に対する要求の高まりに伴い、非金属材料はインベストメント鋳造において極めて重要な役割を果たしています。以下は、でよく使用される非金属材料のリストです。インベストメント鋳造プロセス:
1.ワックス状物質:
- アプリケーションシナリオ:インベストメント鋳造プロセスでは、ワックスは主に金型パターンを構築するための基材として使用されます。ワックスはワックスでできているため、ワックスパターンはワックスタイプとも呼ばれます。押すか、3Dプリンティング、目的の鋳造の外観に一致するワックスパターンを作成できます。
- 顔立ち：ワックスは、複雑な金型に最適な材料と考えられていますその優れた可塑性、加工の容易さ、適切な融解温度により。したがって、ワックス金型は鋳造業界で広く使用されており、特に大型の精密鉄鋳物や薄肉部品用のワックス製のキャビティが使用されています。さらに、完全な溶融プロセス中に残留物を残さないワックスの能力は、鋳造物の寸法精度と表面品質を確保するために重要です。
2.セラミック製品:
- 用途：インベストメント鋳造プロセスでは、セラミックはシェルモールドを作るために使用されます、シェルとも呼ばれます。金型は、少なくとも1層のセラミック材料を備えたケーシングで構成されています。このシェルモールドは、溶融金属の射出と冷却に必要な高温耐性と構造的完全性を提供します。
- 顔立ち：このセラミック材料は、高融点、優れた熱安定性、化学的安定性を備えています。この性能により、従来の多くの方法とは異なるさまざまな複雑な形状の金型を製造することができます。インベストメント鋳造の過程で、ワックス金型の表面はセラミックスラリーで覆われ、一連の乾燥および焼結ステップを経て安定したシェルを形成します。このセラミックハウジングは、金属粉末とバインダーを混合することによって得られます。エンクロージャーは、溶銑溶融物の注入に耐える能力があり、冷却後も元の形状と構造的完全性を保持します。
インベストメント鋳造の利点は何ですか?
- 高精度:この方法では、他の鋳造技術では達成が難しいことが多い厳しい公差と微細な形状が可能になります。ロストワックス鋳造の精度は、高精度と精密さを必要とする部品に最適です。
- 万芸：鉄金属や非鉄金属など、さまざまな金属や合金に作用します。この汎用性により、メーカーは特定の用途に最適な材料を選択できます。
- 滑らかな表面仕上げ:このプロセスにより、優れた表面品質の部品が製造されるため、大規模な機械加工や仕上げ作業の必要性が軽減されます。これにより、全体的な生産コストが削減され、美観が向上します。
- 加工の削減:インベストメント鋳造は、部品が最終寸法に非常に近い状態で金型から出てくるため、二次加工操作の必要性を最小限に抑えます。これにより、時間を節約するだけでなく、材料の無駄も削減できます。
- 設計の柔軟性:ロストワックス鋳造は、他の鋳造方法では実現が困難または不可能な複雑な設計を可能にします。この柔軟性により、エンジニアは特定の性能要件を満たす革新的なソリューションを作成できます。
インベストメント鋳造の用途は何ですか?
インベストメント鋳造は、多くの業界で重要な役割を果たしていますその高い柔軟性と比類のない精度によります。ここでは、特に顕著なアプリケーション分野の例をいくつか紹介します。
- 航空宇宙分野:インベストメント鋳造技術は、非常に高い寸法精度と表面仕上げを達成でき、複雑な形状と高精度が要求される鋳物の製造に特に適しています。航空宇宙分野では、エンジンブレードやタービンディスクなどの主要部品の製造に広く使用されています。これらの部品には、寸法精度と表面品質に対する非常に高い要件があり、インベストメント鋳造技術はこれらのニーズを満たし、部品の性能と信頼性を確保できます。
- 自動車製造分野:自動車製造分野では、インベストメント鋳造技術エンジンブロック、ステアリングギアなどの複雑な形状の部品の製造に使用されます。これらの部品には、精度と表面品質に対する高い要件もあります。インベストメント鋳造技術は、高品質で高精度な鋳造を提供できるため、自動車の性能と信頼性が向上します。
- 医療機器製造:医療分野では、インベストメント鋳造技術は、繊細な医療機器の製造にも使用されていますそしてインプラント。これらの医療機器やインプラントは、使用中の安全性と有効性を確保するために、寸法精度と表面仕上げに対する非常に高い要求があります。インベストメント鋳造技術は、これらのニーズを満たし、医療機器製造用の高品質で高精度な鋳造品を提供できます。
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インベストメント鋳造は、優れた金属成形プロセスです。これは、無駄のない高品質の生産を実現するのに役立つ、試行錯誤され、実証された方法です。これは、カスタムの金属部品やコンポーネントを製造するための費用対効果の高い方法であるだけでなく、複雑なネット形状や複雑な内部機能を作成することもできます。適切なインベストメント鋳造会社を選択することは非常に重要です。
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よくあるご質問(FAQ)
1.金型は主にどのような材料が使われていますか?
メルトモールドキャスティングの核心は、生鮮材料(通常はワックス状材料)を使用して、ワックスモールドと呼ばれるモールドを作成することです。これらのワックス型は、コーティングや焙煎などのその後の処理を経て、最終的に金属を配置できるタイプのシェルになります。ワックス材料以外にも、天然樹脂やプラスチック(合成樹脂)を使って型を作ることができますが、比較的少ないです。
2.ワックス金型のコーティング材料は何ですか?
ワックス型を保護し、溶融後に固体シェルを形成するために、ワックス型の表面に耐火材料のいくつかの層を塗布します。これらの材料には通常、マレー砂や粉末などのさまざまな耐火粉末が含まれており、高温での安定性を維持して金属溶融物の浸透を防ぎ、鋳造の形状をサポートします。
3.メルトモールド鋳造ではどのような種類の合金鋳造を製造できますか?
メルトモールドキャスティングは、炭素鋼、合金鋼、耐熱合金、ステンレス鋼、精密合金、永久磁石合金、ベアリング合金、銅合金、アルミニウム合金、アルミニウム合金、チタン合金、ダクタイル鋳鉄およびその他の合金鋳造を製造できます。これらの合金は、さまざまなアプリケーションシナリオに対して異なる機械的および化学的特性を備えています。
4.ワックス金型を作るときに一般的に使用される分類剤は何ですか?
分級剤は、ワックス型をプレスする際に型とワックス型との密着を防ぐために使用されます。ワックスベースの金型の場合、一般的に使用されるタイピング剤にはオイルとテレピン油が含まれ、樹脂ベースの金型の場合、ゴマ油とアルコールの混合物またはシリコーンオイルがタイピング剤として一般的に使用されます。これらのタイピング剤の選択と使用は、高品質のワックス型を得るために不可欠です。
概要
インベストメント鋳造は、現代の製造業で重要な役割を果たしています高精度、複雑な形状の生産能力、幅広い材料の適用性を備えています。インベストメント鋳造は、各プロセスステップを正確に制御することにより、さまざまな複雑なアプリケーションシナリオのニーズを満たす高品質の鋳造品を製造できます。
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資源
https://en.wikipedia.org/wiki/Investment_casting
