重力鋳造における収縮をどのように補正するか?

ちょっと、そこ！私は重力鋳造ビジネスのサプライヤーです。重力鋳造は、重力を利用して溶融金属を型に流し込む非常にクールなプロセスです。しかし、このプロセスでよく直面する大きな悩みの 1 つは、収縮です。収縮により最終製品が台無しになり、寸法の不正確さや内部欠陥などのあらゆる種類の問題が発生する可能性があります。そこで、今日は重力鋳造の収縮を補正する方法をいくつか紹介します。

重力鋳造における収縮を理解する

解決策に入る前に、収縮とは何なのかを簡単に理解しましょう。溶けた金属が冷えて固まると収縮します。この収縮が収縮と呼ばれるものです。収縮には主に凝固収縮と熱収縮の 2 種類があります。凝固収縮は金属が液体から固体状態に変化するときに発生し、熱収縮は固体金属が室温まで冷却し続けるときに発生します。

収縮は、鋳造部品の気孔、亀裂、不適切な寸法などの問題を引き起こす可能性があります。これは、部品が拒否され、顧客が不満を抱く結果となる可能性があるため、私たちサプライヤーにとっては非常に頭の痛い問題です。したがって、収縮に効果的に対処する方法を見つけることが重要です。

チルとライザーの使用

収縮を補正する最も一般的な方法の 1 つは、チルとライザーを使用することです。チルは銅や鉄などの熱伝導率の高い素材でできています。型内の収縮が予想される領域に配置します。冷却により、その領域の金属がより速く冷却され、収縮量が減少します。

一方、ライザーは、鋳物に接続された溶融金属の貯留部です。鋳物内の金属が凝固して収縮すると、ライザーからの溶融金属が鋳物に流れ込み、収縮によって生じた空隙を埋めます。これにより、鋳造品が完全な状態に保たれ、収縮欠陥がないことが保証されます。

たとえば、の制作においては、プロフェッショナルカスタムアルミダイキャストラジエーターとアルミエンジンブロック、チルとライザーの配置を慎重に設計しています。ラジエーターは複雑な形状と薄い壁を備えているため、収縮が大きな問題となる可能性があります。薄肉領域にチルを使用し、適切なサイズのライザーを使用することで、最終製品が必要な仕様を確実に満たすことができます。

注出温度の調整

溶融金属の注入温度も収縮に重要な役割を果たします。注湯温度が高すぎると、金属が冷えるにつれて収縮する時間が長くなり、収縮が大きくなります。逆に、注入温度が低すぎると、金属が金型内にうまく流れ込まず、充填不完全などの不具合が発生する可能性があります。

注湯温度のスイートスポットを見つける必要があります。金属や鋳物の設計が異なれば、必要な注入温度も異なるため、これには通常、ある程度の試行錯誤が必要になります。たとえば、キャストするとき注文の最もよい価格の暖炉のストーブはアルミニウム重力鋳造の部品をダイカストします、アルミニウムの注入温度を慎重に制御する必要があります。アルミニウムは融点が比較的低いため、間違った温度で流し込むと、ストーブの部品に収縮の問題が発生する可能性があります。

金型設計の変更

金型の設計も収縮に大きな影響を与える可能性があります。金型の設計を変更して、鋳造全体でより均一な冷却速度を実現できます。たとえば、鋳型にリブやボスを追加して、鋳物の表面積を増やすことができます。これにより、金属がより均一に冷却され、収縮の可能性が減ります。

さらに、絶縁された金型を使用したり、金型の表面に絶縁コーティングを施すこともできます。断熱材は金属の冷却速度を遅くし、熱収縮を軽減します。製作時アルミニウム鋳造部品の金型鋳造所 アルミニウム重力ダイカストメーカー、冷却プロセスを最適化するために金型の設計を変更することがよくあります。これにより、収縮の少ない、より高品質の鋳造部品が得られます。

合金の選択

合金の選択も収縮に影響を与える可能性があります。合金が異なれば、収縮率も異なります。たとえば、一部の合金は凝固収縮が低く、熱収縮が大きい場合がありますが、他の合金は逆の特性を持っている場合があります。

鋳造の特定の要件に基づいて合金を選択する必要があります。寸法精度が重要な場合は、全体の収縮率が低い合金を選択することもあります。場合によっては、母材金属に合金元素を追加して、収縮挙動を変更することもあります。

熱処理

熱処理も収縮に対処する効果的な方法です。鋳造後に熱処理を施します。これにより、収縮によって生じる内部応力が緩和され、鋳造品の機械的特性も向上します。

たとえば、アニーリングは一般的な熱処理プロセスであり、鋳物を特定の温度に加熱してからゆっくりと冷却します。これにより、内部応力が軽減され、鋳造品の寸法がより安定します。

モニタリングと品質管理

最後に、適切な監視および品質管理システムを導入する必要があります。当社では、X 線検査や超音波検査などのさまざまな非破壊検査方法を使用して、鋳造部品の収縮欠陥を検出します。これらの欠陥を早期に発見することで、部品の再溶解や再鋳造などの是正措置を講じることができます。

また、注湯温度、金型温度、冷却装置やライザーの使用など、鋳造プロセスの詳細な記録も保管しています。このデータは、傾向を特定し、時間の経過とともにプロセスを改善するのに役立ちます。

結論

重力鋳造における収縮の補償は、複雑ではありますが、サプライヤーにとって不可欠な作業です。チルやライザーなどの技術を使用し、注入温度を調整し、金型設計を変更し、適切な合金を選択し、熱処理を適用することにより、収縮を大幅に低減し、鋳造部品の品質を向上させることができます。

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参考文献

• 『ファウンドリテクノロジーハンドブック』（ASMインターナショナル）
• 「鋳造、成形、溶接プロセス」PN Rao 著
• 「金属鋳造: 原則と実践」デイビッド・クロール著