はじめに
鋳造は製造工程のひとつで、通常、所望の形状の中空キャビティを持つ鋳型に材料を投入し、凝固させる。凝固した部品は鋳物と呼ばれる。厳しい歴史的発展の過程で、鋳造プロセスは進化を続け、その最古の記録は3200年まで遡ることができる。科学技術の進歩や各産業の活発な発展に伴い、鋳造プロセスは拡張され、各産業に適した様々な材料や加工鋳物や方法が開発されてきました。自動車産業、航空宇宙分野、機械製造業、建設業などで重要な役割を果たしています。
さまざまな鋳造プロセスには、それぞれ独自の動作原理と適用シナリオがあります。一般的な鋳造プロセスには、砂型鋳造、インベストメント鋳造、圧力鋳造、低圧鋳造、遠心鋳造、金型鋳造、真空ダイカスト、スクイズ鋳造、ロストフォーム鋳造、連続鋳造などがあります。メーカーにとって、さまざまな鋳造プロセスとその特性を理解し、自社製品のニーズに応じて最適な鋳造プロセスと方法を選択することは、生産効率の向上、製品品質の確保、コスト削減のために非常に重要です。
金属鋳造プロセス
金属の鋳造は液体のある特定の条件を満たすために溶かされ、冷却し、凝固した後、鋳造工程の所定の形、サイズおよび性能を得るために仕上げ処理鋳造型に注がれる金属である。近い形成のために鋳造のブランクは、自由な機械化の目的か処理の少量だけ達成できる。コストを削減し、ある程度までの時間を短縮し、現代の機械製造業の基本的なプロセスの一つです。使用される主な材料：鋳造材料はほとんど固体ですが、液体金属に加熱されます。銅、鉄、アルミニウム、錫、鉛、鋼鉄などです。特定の合金材料には、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金なども含まれます。
1.砂型鋳造
砂型鋳造は特に大型部品の鋳造に適しています。砂型鋳造は、砂型鋳型を作成するためのモデルとの混合の一定の割合に従って元の砂と結合剤および他の補助材料であり、その後、鋳物を形成するために液体金属に注ぎます。砂型鋳造は非常に広く使用されています。その適用材料はまた特に広いです。鋼鉄、鉄およびほとんどの非鉄合金の鋳造物は砂型で投げることができます自動車エンジンのシリンダー ブロック、シリンダー ヘッド、クランク軸および他の鋳造物を製造するのに使用することができますまた単一部分、小さいバッチからさまざまなサイズおよび形の鋳造物の大量生産のために。
砂型鋳造は、適用性が高く、比較的安価で、材料への適応性が広いという利点がある。一方、砂型鋳造の欠点として、寸法精度の低さ、部品表面の粗さが挙げられる。
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2.インベストメント鋳造
インベストメント鋳造は、通常、シェルを作るために耐火物の層の数で覆われた金型表面で、可溶性材料（ワックスなど）で作られた金型を指し、その後、非分散表面の鋳物の表面の鋳物を得るように、金型は、シェルから溶融し、高温ベーキングは砂型鋳造で充填することができる。
インベストメント鋳造は、タービンエンジンのブレード、宝飾品、工芸品など、複雑な形状で高精度が要求される小型部品の生産に特に適しています。インベストメント鋳造は、タービンエンジンのブレード、宝飾品、工芸品などのような、複雑な形状で高精度が要求される小型部品の生産に特に適しています。また、インベストメント鋳造は、気密性、耐摩耗性、耐腐食性などの特別な要件がある鋳物の製造にも非常に適しています。
インベストメント鋳造で製造される部品は、寸法精度が高く、表面品質が良いという利点があり、複雑な形状の部品に適している。一方、インベストメント鋳造の欠点は、製造工程が複雑でコストが高いことである。
3.ダイカスト
ダイカストとは、高圧を利用して液体金属を精密金型のキャビティに高速で押し込むことである。液体金属は冷却され、圧力下で凝固して鋳物を形成する。一般的に使用される射出圧力は30~70MPa、充填速度は約0.5~50m/s、充填時間は0.01~0.2s3です。
ダイカスト鋳造はまず自動車産業と計器産業に応用された。その後、徐々に農業機械、工作機械産業、電子産業、国防産業、コンピュータ、医療機器、時計、カメラ、日用ハードウェアなど多くの産業に拡大した。自動車部品、電子機器シェルなど、小型、薄肉、複雑な形状の鋳物の生産によく使用される。
ダイカスト鋳造は、生産効率が高く、機械化・自動化が容易であるという利点がある。一方、ダイカスト鋳造の欠点は、ダイカスト鋳造で製造された鋳物に小孔や引け巣などの内部欠陥が発生しやすいこと、ダイカスト鋳物は通常熱処理ができないため、鋳物の機械的性質や耐食性に影響を与えることである。
4.シェル鋳造
シェル鋳造はシェルモールド鋳造とも呼ばれ、樹脂で覆われた砂を使って鋳型を作る消耗型鋳造法である。一般的なプロセスでは、鋳型（通常は金属）を加熱し、潤滑剤でコーティングし、砂と樹脂バインダーの混合物を入れた砂箱に固定します。混合物が鋳型を覆うように砂箱をひっくり返し、加熱された鋳型が混合物を部分的に硬化させてシェルを形成する。シェルを鋳型から取り出し、オーブンに入れてさらに硬化させ、2つのシェルの半分を合わせて完全なシェル鋳型を形成し、最後に鋳型のキャビティに溶融金属を流し込む。
シェル鋳造の応用範囲は広い。自動車産業、機械製造業、航空宇宙産業、海洋産業、エンジニアリング機械産業などで使用できます。
貝の鋳造の利点は強い適用性、高精度および高い生産の効率です。不利な点は鋳造のサイズが制限されることです、1 トン以上または 40 の kg 以下の部品は貝の鋳造によって作り出されるために適していません。
5.遠心鋳造
遠心鋳造とは、回転する鋳型に溶融金属を流し込むことです。鋳造型および凝固の鋳造物を満たす遠心力の行為の下。回転の鋳造の軸線の空間位置に従って、横の遠心鋳造および縦の遠心鋳造に等分けることができます。
遠心鋳造は、鋳造パイプの生産で最初に使用されました。冶金、鉱業、交通機関、排水および潅漑機械類、航空、国防、自動車および他の企業に適用がある。一般的には、遠心鋳鉄管、内燃機関シリンダスリーブ、ブッシングなどのシリンダとスリーブ鋳物の鋼、鉄、非鉄炭素合金の生産に使用されます。
遠心鋳造には、生産コストをコントロールする上で非常に大きな利点があります。注湯システムと押湯システムの金属消費はほとんどなく、プロセスの歩留まりが向上します。遠心鋳造では、密度が高く、ポロシティやスラグなどの欠陥が少なく、機械的特性が高い鋳物を生産できます。欠点は、成形鋳物の製造に一定の制限があることです。
特殊鋳造プロセス
以上、一般的な鋳造工程とその応用分野について学んできた。さらに、あまり一般的ではない鋳造プロセスもあります。それらも様々な産業で重要な役割を果たしています。特殊な鋳造工程を見てみましょう。
6.重金属鋳造
重金属鋳造とは、金属の鋳型に液体金属を重力の作用で充填し、鋳型の中で冷却凝固させて鋳物を得る成形法を指す。鋳型は金属製で、何千回も使用できる。重金属鋳造の用途は非常に広い。アルミニウム合金、マグネシウム合金、その他複雑な形状の非鉄合金の大量生産に適しているほか、鉄や鋼の鋳物やインゴットの生産にも適している。
重金属鋳造の利点は、金属タイプの熱伝導率と熱容量が大きく、冷却速度が速く、鋳造組織が緻密であることです。同じ合金で、引張強さは平均約25%向上し、降伏強さは平均約20%向上し、耐食性と硬度も大幅に向上します。欠点は、金属の種類自体が透過性ではないことで、キャビティ空気とコアから発生するガスをエクスポートするには、特定の手段を使用する必要があります。
7.真空ダイカスト
真空ダイカストは、ダイカスト金型のキャビティ内でダイカスト鋳造工程を経て、ガスを除去し、ダイカスト鋳造の気孔率や溶存ガスを除去または大幅に減少させ、ダイカスト鋳造の機械的特性と高度なダイカスト鋳造工程の表面品質を向上させます。真空ダイカストのアプリケーションは非常に広いです。真空ダイカストは、自動車エンジン部品、航空宇宙部品など、高い品質と表面品質が要求される鋳造に適しています。
真空ダイカストの利点は、ダイカスト内部の空隙をなくすか減らすことができ、ダイカストの機械的特性と表面品質を向上させ、コーティング性能を向上させることができることである。その欠点は、金型の密閉構造が複雑で、製造と設置が難しく、コストが高くなることである。
8.スクイズダイカスト
スクイズ鋳造は、液体または半固体の金属を高圧下で凝固・流動させ、部品やブランクを成形して直接得る方法です。スクイズ鋳造は、アルミニウム合金、亜鉛合金、銅合金、ダクタイル鋳鉄など、さまざまな種類の合金の製造に広く使用されています。
スクイズ鋳造の利点は、空気孔、引け巣、引け緩みなどの内部欠陥をなくし、鋳物の密度と機械的性質を改善できることである。デメリットは、複雑すぎる形状の鋳物の場合、鋳型の設計や製造が難しくなることである。
9.バニシングモールド鋳造（TCM）
消失型鋳造はまた固体鋳造と呼ばれる。模型クラスターにパラフィンや発泡模型結合組み合わせに似た鋳造サイズと形状。ブラシと耐火コーティングを乾燥させた後、乾燥した石英砂の振動造形に埋もれる。負圧の下で注ぐことは模倣を蒸発させ、液体金属は模倣の位置を占め、鋳造物は凝固および冷却の後で形作られる。消失型鋳造は複雑な構造の様々なサイズの精密鋳造品の生産に非常に適しています。合金の種類は限定されず、生産バッチも限定されません。例えば、ねずみ鋳鉄のエンジンボックス、高マンガン鋼のパイプベンドなどです。
消失型鋳造の利点は、高精度の鋳物を生産し、砂のコアがなく、処理時間を短縮することです。投資と生産コストを削減し、小さな初期投資、小さなフットプリント。欠点は、プラスチック金型の気化の注ぎにあり、有毒ガスが発生する可能性があり、環境への汚染を引き起こす。
10.連続鋳造
連続鋳造は非常に高度な鋳造法である。その原理は、溶融金属を晶析装置と呼ばれる特殊な金属型に連続的に注入し、その中で液体金属が冷却凝固して一定の厚さの殻を持つ鋳物を形成し、その鋳物を晶析装置のもう一方の端から連続的に引き抜くことにより、任意の長さまたは特定の長さの鋳物を得ることです。空間配置の特徴の晶析缶の軸線に従って、縦の連続鋳造の鋳塊および横の連続鋳造の鋳塊に分けることができます。
連続鋳造の応用範囲は広い。鉄鋼業では、連続鋳造は鉄鋼生産における重要なプロセスであり、インゴット、スラブなどの生産に使用できます。また、非鉄金属産業では、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの非鉄金属のインゴット、ビレット、チューブ、その他均一な形状の長尺鋳物の鋳造にも使用できます。
連続鋳造の利点は、良好な組織特性、高い金属回収率、工程の簡素化などである。欠点は、適用範囲が限定されていることと、設備投資が大きいことである。
その他の鋳造工程
鋳造には、金属鋳造、特殊鋳造のほか、樹脂鋳造、石膏鋳造などがある。
11.樹脂鋳造
レジンは、液状の合成樹脂を金型に注入し、樹脂が硬化して鋳物が得られるプラスチック鋳造法である。一般的に使用される熱硬化性樹脂は、硬化剤（重合触媒）と混合すると、常温・常圧で重合反応を起こして硬化する。
12.石膏鋳造
石膏鋳造は、鋳造材料として石膏を使用するインベストメント鋳造の一種である。目的の部品のプラスチック・フォームまたはワックスの犠牲模型を作り、その周囲に石膏を流し込んで鋳型を形成する。模型を焼き切った後、空洞に溶けた金属を注入して金属部品を得る。
正しいキャスティング・プロセスの選択
鋳造プロセスを選択するには、一連の厳格なステップが必要です。まず、部品の技術的条件と構造的製造可能性を分析します。部品の具体的な要件と特性を理解する。その後のプロセス選択の基礎を提供します。次に、製造タスクと要件、工場や作業場の製造条件などを考慮する。適切な鋳造法と造形法を選択する。異なる鋳造方法は、異なる状況に適しています。このような砂型鋳造は一般的な方法であり、様々な合金鋳物の生産に使用することができます。金属鋳造は、高い寸法精度の鋳物の生産などに適しています。
さらに、鋳造方法の技術的特性も考慮する必要がある。このようなスクイズ鋳造は、内部の空隙やその他の欠陥、低い表面粗さ、高い寸法精度を排除することができます。正確なサイズと形状の鋳物、高い表面仕上げ、砂のコアと省などの利点のコアの廃止と消失金型鋳造。要するに、鋳造プロセスの選択は、最も適した鋳造プロセスを決定するために、慎重に分析し、比較した後、多くの要因の包括的な考慮が必要です。
Dawang Metalsはインベストメント鋳造、砂型鋳造、シェル鋳造などで25年の経験を持っています。Dawangは20数社の国際的に認められた顧客と仕事をしてきました。Dawang Metals は 20 人以上の有名な国際的な顧客と働きました。Dawang Metalsは、建設機械、農業機械、石油化学、エネルギー、海運、自動車、鉄道、建設の分野で20以上の有名な国際的な顧客と協力してきました。また、Dawangは溶接、鍛造、機械加工などのサービスを提供することができます。Dawangは全産業チェーンサービスを提供いたします。製品の設計・開発から、生産、輸出、納品まで、Dawangには専門スタッフがおり、あらゆる段階でお客様とコミュニケーションを取ることができます！
