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砂型鋳造は、金属鋳造プロセスで最も古く、最も広く使用されている方法の1つです。その基本的な原理は、事前に準備された砂型に溶融金属を流し込み、金属が冷えて固まった後に取り出して目的の形状を得ることです。鋳物の。このプロセスの中核は砂型の準備にあり、砂型の形状選択は、鋳物の品質、生産効率、コストに直接関係しています。この記事では、メインの砂型鋳造に使用される材料.

砂型鋳造にはどのような材料が使用されていますか?

砂型鋳造は多くの材料と互換性があります;ただし、金属でより一般的に使用されます。適切な材料の選択は、鋳造性能、生産量などによって異なります。砂型鋳造で最も一般的に使用される材料は次のとおりです。

1.アルミニウム

アルミニウムは、最も一般的に使用される砂型鋳造材料の1つですその機械的特性のため。強度対重量比が高く、密度が低く、耐食性があり、キャスタビリティがあります。一般的なアルミニウム砂型鋳造合金には、ADC12、AL6061、A356が含まれます。アルミニウム砂型鋳造には、シリコクロマイトやクロマイトなどのベースサンドが必要です。

2.ブロンズ

銅と錫の合金である青銅は、砂型鋳造の一般的な材料です。青銅の砂型鋳造は、そのさまざまな合金に依存しますこれは、銅と錫の比率、またはアルミニウム、亜鉛、ニッケル、鉄などの他の元素の存在に基づいています。砂型鋳造に適した青銅合金には、アルミニウム青銅、マンガン青銅、シリコン青銅が含まれます。各青銅合金には独自の特性があります。例えば、アルミニウム青銅およびマンガン青銅は、高い強度、耐食性、耐摩耗性および良好な靭性を有する。マンガン青銅は、耐食性、耐摩耗性、優れた機械的特性を備えています。一方、シリコンブロンズは、機械加工性と安定性に優れています。

3.真鍮

真鍮は銅と亜鉛の合金で、元素含有量が高いため、錆や腐食に強いです。真鍮には鉄や酸化鉄は含まれていません。真鍮は優れた導電性と引張強度を備えています。したがって、真鍮は、そのような特性を必要とする部品に非常に人気のある砂型鋳造材料です。

4.亜鉛

亜鉛は、高硬度、耐食性、耐腐食性を備えた強力な材料です。さらに、亜鉛の強度と硬度により、合金化後の薄肉部品の製造が容易になります。亜鉛はアルミニウムよりも砂で鋳造するのが簡単です.

5.リード

鉛は、ローマ人による砂型鋳造に最も一般的に使用された材料の1つでした.重くて腐食しにくいです。ただし、特定の健康リスクがあり、厳しい条件下で使用する必要があります。それにもかかわらず、パイプ継手などの中小型部品の製造に適しています。

6.銅

銅は、その電気的および熱伝導性で知られる高価で強くて重い材料です。銅は錆びず、展性が高いため、配管器具などの砂型鋳造に適しています。

7.アイロン

鉄は、その流動性と体積/線形収縮の低さから、砂型鋳造で一般的に使用されています。ただし、その貧弱な機械的特性、高い圧縮強度、および低い引張強度により、複雑な形状や非対称構造の部品には適していません。たとえば、ねずみ鋳鉄の鋳物は、優れた鋳造性と機械加工性を備えています。ダクタイル鋳鉄は、流動性が高く、収縮率が高いです。そして可鍛性鉄鋳物は、優れた延性、被削性、靭性、耐食性を備えています.

8.軟鋼

軟鋼は炭素含有量が少ない(0.15%から0.30%)ため、延性と展性が高くなります。軟鋼は、低コストで鋳造が容易なため、広く使用されています.しかし、多孔性、収縮、亀裂が加工を困難にしています。

9.ステンレス鋼

ステンレス鋼の耐食性、耐久性、強度により、砂型鋳造に人気があります.また、熱膨張係数が低いため、精度、高公差、寸法安定性が向上します。しかし、高価な金属であり、その高い強度と硬度により、砂型から部品を排出するのが困難です。

砂型鋳造にはどのようなバインダーと添加剤が不可欠ですか?

砂型鋳造では、バインダーと添加剤は重要な役割を果たします.それらは、砂型の強度、安定性、耐熱性、および鋳造の品質に影響を与える可能性があります。ここでは、必要なバインダーと添加剤の一部について詳しく説明します。

1.接着剤

粘土	粘土は、鋳造砂を結合して、ある程度の強度と安定性を備えた砂型を形成する天然鉱物バインダーです。粘土バインダーは、低コストで広く入手可能で、環境にやさしいです。これらは、砂型鋳造で一般的に使用されるバインダーの1つです。
樹脂	レジンは、特定の硬化剤と化学的に反応して固体の砂型を形成する合成有機接着剤です。樹脂接着剤は、高強度、速乾性、耐水性などの特徴があり、高精度・高品質な鋳物、特に大型で複雑な形状の鋳物の製造に適しています。

2. 添加剤

砂型鋳造では、バインダーに加えて、金型の性能を向上させるために、透過性、耐熱応力性などの他の添加剤を添加する必要があります。これらの添加剤には、以下が含まれますが、これらに限定されません。

離型剤	分離剤とも呼ばれ、砂型と鋳物との間の付着を減らすことができ、鋳物が砂型から容易に脱落し、鋳物の損傷や砂型の損失を防ぎます。一般的に使用される離型剤には、アスファルトフェノール、パラフィンワックス、シリコーンオイルなどがあります。
可塑剤	砂粒子間の接触面積を増やすことができるため、砂の可塑性と押し出し性が向上し、砂型の形成が容易になり、成形不良や破損などの問題を回避できます。一般的に使用される可塑剤には、ゲルグラファイト、コーンスターチ、アルギン酸ナトリウムなどがあります。
サーマルスタビライザー	砂の高温耐性を高めて、高温で砂の形状と安定性を失わないようにし、鋳物の品質と表面仕上げを確保できます。一般的に使用される熱安定剤には、セラミック粒子、アルカリ金属化合物、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどがあります。

砂型鋳造にはどのような機器が使用されていますか?

ザ砂型鋳造に使用される機器主に次のカテゴリが含まれます。

1. 砂混合装置:砂撹拌機は、砂(特殊造形土)と適量の粘土を均一に混合し、鋳造に適した砂型材料を調製する機械です。同時に、シャベルやふるいなどの道具も必要とされます。砂の混合プロセス、砂の選別や混合材料の取り扱いなど。
2. 金型製作装置:彫刻機は、顧客から提供されたサンプルや図面に基づいて金型を作成するために使用されます。彫刻機は、木材、プラスチックシート、金属ブロックなどの材料を彫刻して、正確な型を作成できます。
3. コア製造装置:オーブン、コアの発射に使用されます。内部キャビティのある鋳物の場合、金型のキャビティを充填するためにコアを作成する必要があります。さらにアルミ製の芯箱やコーティングされた砂などの材料も必要です.
4. 成形設備:混合砂材料を圧縮し、金型の周りに成形するために使用される成形機。成形機は、成形効率を大幅に向上させ、作業者の作業負荷を減らすことができます。同時に、モデリングプロセスを支援するために、サンドボックス、底板、スクレーパー、シャベル、ディップペン、ゲートを開くためのV字型鉄板、ブラシ、毛穴針などのツールも必要です。
5. 溶解装置:金属を溶かすために使用される電気炉。電気炉のサイズと出力は、生産ニーズによって決まります。
6. 注ぐ装置:ひしゃくは、溶融金属を封じ込めて移送するために使用されます。電気炉から金型への溶湯の移し替えを容易にするために、溶鉄用の大小の取鍋があります。大規模な鋳造工場では、大型の鋳物や金型を持ち上げ、注入プロセスを支援するために、空中クレーンなどの吊り上げ装置も必要です。
7. 清掃機器:サンドブラスト機、鋳物の表面の砂や不純物の洗浄に使用されます表面粗面化を行います。

材料の選択は砂型鋳造にどのように影響しますか?

材料の選択は、砂型鋳造において決定的な役割を果たしますこれは、鋳物の品質、性能、生産効率に直接影響します。以下は、材料選択が砂型鋳造に与える影響の具体的な分析です。

• 鋳造表面品質:石英砂などの造形材料は表面粗さが小さく、それを使用することでより表面品質の高い鋳物を得ることができます。耐火粘土砂は比較的粗く、成形鋳物の表面品質は比較的劣っています。
• 鋳物の寸法精度:成形材料の収縮率は、鋳物の寸法精度に影響を与えます。成形材料が異なれば収縮率も異なるため、適切な材料を選択することは、鋳造寸法の精度を確保するために重要です。
• 鋳物の内部構造と機械的特性:異成形材料冷却プロセス中の鋳物の内部構造の形成に影響を与えます。例えば、グラファイト砂は熱伝導率が高く、鋳物の内部構造の均一な形成を促進することができます。成形材料の選択は、鋳造品の機械的特性にも影響します。たとえば、グラファイト砂は冷却プロセス中に鉄と化学的に反応しないため、鋳鉄部品は高い強度と硬度を備えています。一方、アルミナ石英砂は鋳物の表面に埋め込まれて化学結合を形成し、鋳物の靭性を高めます。
• 砂型の強度と安定性:元の砂の泥含有量、粒子組成、粒子形態、およびその他の特性は、強度と透過性に影響を与えます。砂型.泥の含有量が多すぎると、砂型がもろくなり、型のドラフト性が低下する可能性があります。不合理な粒子組成は、砂型を熱的に膨張させ、容易に膨張欠陥を引き起こす可能性があります。接着剤の選択も重要です。粘土や樹脂などのバインダーは、砂型の強度と安定性を高め、砂型が割れたり変形したりしないようにすることができます。注ぐプロセス.

砂型鋳造材料の用途は何ですか?

砂型鋳造は、一般的で広く使用されている鋳造方法ですさまざまな金属や合金の製造に適しています。以下は、砂型鋳造材料の用途の詳細な要約です。

自動車産業

自動車製造の分野では、砂型鋳造は、複雑なデザインの自動車部品を製造する重要な手段です.たとえば、エンジンブロックやギアボックスハウジングなどの主要コンポーネントは、多くの場合、砂型鋳造技術を使用して製造されています。

航空宇宙産業

砂型鋳造は、航空宇宙産業でも人気があります.航空機エンジン部品や、極めて高い強度と精度が求められる構造部品の製造によく使われます。具体的には、タービンブレード、ケーシング、ブラケット、およびさまざまな付属品を砂型鋳造技術によって正確に製造できます。

アプリを構築する

建設業界では、砂型鋳造技術がパイプ継手やマンホール蓋などの主要製品の製造によく使用されます。砂型鋳造プロセスにより、これらの製品は優れた耐久性と頑丈さを実現し、建設用途での長寿命を保証します。

配管システムコンポーネント

配管システムの分野では、砂型鋳造技術は、そのユニークな利点を示しています.バルブ本体、パイプコネクタ、カップリングなどのコアコンポーネントの製造に広く使用されており、パイプラインシステムで重要な役割を果たします。

金属製品の広範な製造

世界的に、砂型鋳造プロセスは金属製品の製造において重要な位置を占めています。刀のような冷たい武器から、鍋や大釜のような日用品まで、砂型鋳造は重要な役割を果たします。技術の発展に伴い、他の製造方法も徐々に目立つようになりましたが、砂型鋳造は、その高い費用対効果と大量生産への適合性により、かけがえのない地位を維持しています。

よくあるご質問(FAQ)

1.砂型鋳造では主にどのような種類の砂が使用されますか?

最も一般的には砂型鋳造に使用されている砂は珪質砂ですは、耐熱性、圧縮強度が高く、加工が容易なため、広く使用されています。珪砂の高温性能が特定の要件を満たせない場合は、ジルコン砂、クロマイト砂、コランダム砂などの特殊な砂も使用されます。

2.砂を成形するためのバインダーにはどのような種類がありますか?

砂を成形するためのバインダーにはさまざまな種類があります、その中で最も一般的に使用されるのは粘土です。さらに、さまざまな乾性油または半乾燥油、水溶性ケイ酸塩、リン酸塩、およびさまざまな合成樹脂があり、砂型とコアの強度を向上させるための砂を成形するためのバインダーとして使用できます。

3.砂型鋳造に使用されるコーティングの主な機能は何ですか?その成分は何ですか?

で使用されるコーティング砂型鋳造は、主に鋳物の表面品質を向上させる役割を果たします.コーティングの主成分は、高い耐火性と優れた高温化学的安定性を備えた粉末状材料とバインダーです。さらに、キャリア(水やその他の溶剤など)や、簡単に適用するためのさまざまなアドオンもあります。これらのコンポーネントが連携して保護層を形成し、注湯プロセス中の鋳物への砂の付着や砂の混入などの欠陥を防ぎます。

4.粘土湿式砂型と粘土製乾式砂型では、使用する材料の違いは何ですか?

粘土湿砂タイプと粘土乾燥砂の材料の主な違いタイプは含水率です。粘土湿砂型の造形砂は、湿潤状態で適度な水分があり、粘土と適量の水を主なバインダーとしています。砂型を作った後、直接成形し、濡れた状態で流し込みます。粘土乾燥砂型の鋳物砂の湿潤含水率は、湿式鋳型のそれよりもわずかに高くなっています。砂型を作った後、耐火塗料でコーティングして乾燥させる必要があります。冷めたら、成形して流し込むことができます。

概要

モールド鋳造には多種多様な材料が使用されていますさまざまな種類の砂、バインダー、コーティング、アドオンが含まれます。これらの材料の選択と使用は、鋳物の品質と生産効率に重要な影響を与えます。したがって、砂型鋳造を行う場合は、鋳物の形状、サイズ、材料、生産ニーズなどの総合的な考慮事項に基づいて、適切な鋳造材料を選択する必要があります。

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