インベストメント鋳造の公差と規格

はじめに

インベストメント鋳造 は、高精度の金属部品を作成するために使用される効率的な製造プロセスです。インベストメント鋳造に関連する公差を理解することは、これらのコンポーネントの望ましい品質と適合性を達成するために非常に重要です。公差は、完成品がその仕様にどれだけ忠実であるかに大きく影響し、ひいては性能や機能性にも影響します。このブログでは、インベストメント鋳造の公差、公差に影響を与える要因、最適な結果を得るためのベストプラクティスについて説明します。また、様々な製造用途におけるこのプロセスの利点にも焦点を当てます。

インベストメント鋳造の公差と標準。

 

インベストメント鋳造の公差とは？

インベストメント鋳造の公差とは、製造工程で生じる鋳造金属部品の寸法や形状の許容可能なばらつきを指します。これらの公差は、最終製品の性能、耐久性、および全体的な品質に影響を与えるため、非常に重要です。航空宇宙、自動車、医療機器など、精密な部品が不可欠な業界では、これらの公差を理解し制御することが、成否を左右します。

インベストメント鋳造の公差に影響を与える要因

いくつかの重要な要因が、インベストメント鋳造で達成可能な公差に影響を与えます：

1. 金型設計と複雑さ：金型設計の複雑さは、最終製品の精度に影響します。より複雑な設計は、厳しい公差を維持する上で課題となる可能性があります。
2. 合金の種類：異なる金属合金は、鋳造公差に影響する様々な特性を示します。材料によっては冷却中に収縮が大きくなり、最終寸法に影響する場合があります。
3. 冷却中の収縮：全ての金属は冷却時に収縮を経験します。特定の合金の収縮率を理解することは、最終寸法を予測し、所望の公差を達成するために非常に重要です。
4. インベストメント鋳造では、中温と低融点ワックスは公差に異なる影響を与える。

フィルドパターンワックスプロセスの公差は0.1-0.5に達することができる。フィルドパターンワックスプロセスで作られた製品は、高硬度、低線収縮率、良好な靭性と安定性を持っています。

低融点ワックスはインベストメント鋳造にも応用できる。例えば、C15合金鋼低融点ワックスセミシリカゾル複合鋳造生産、公差は±0.1mmです。低融点ワックスは一般的にパラフィン-ステアリン酸二成分ワックスベースの鋳型材料です。表面品質と寸法精度の要求が低い鋳型の製造に適している。

全体として、充填パターンワックスは寸法精度の点で低融点ワックスより有利かもしれない。しかし、コスト面では、フィルドパターンワックスは比較的高価である。

さらに、鋳物のサイズと形状は、公差を厳しくするか緩くするかを決定する上で重要な役割を果たします。部品が大きいとばらつきが大きくなることがありますが、小さくて単純な形状であれば、より厳しい公差を維持できることがよくあります。

代表的な公差範囲

インベストメント鋳造は、精密な公差を達成できることで有名です。通常、インベストメント鋳造の公差範囲は、小さな部品で約±0.005インチ、大きな部品で±0.010インチです。これらの数値は、使用される金属の種類、部品のサイズ、特定のプロジェクト要件によって異なる場合があります。砂型鋳造やダイカストなどの他の鋳造方法と比較すると、インベストメント鋳造は優れた精度を示すことが多く、高い精度が要求される用途には魅力的な選択肢となります。

1.直線寸法公差

公称寸法（mm）	公差（± mm）
0 - 10	± 0.15
10 - 25	± 0.20
25 - 50	± 0.25
50 - 75	± 0.30
75 - 100	± 0.35
100 - 150	± 0.40
150 - 200	± 0.45
200 - 300	± 0.50
300 - 400	± 0.60
400 - 500	± 0.70

2.幾何公差

幾何学的特徴	寛容
平坦性	公称寸法の0.30%
真直度	全長0.30%～0.50%
丸み	直径0.3%～0.5%
垂直性	全体寸法の0.3%

3.穴の公差

公称穴径（mm）	公差（± mm）
0 - 10	± 0.15
10 - 25	± 0.20
25 - 50	± 0.25
50 - 100	± 0.35
100 - 150	± 0.45
150 - 200	± 0.50

4.角度公差

角度範囲	公差 (±°)
0° - 90°	± 0.5°
90° - 180°	± 0.5°
180° - 360°	± 0.5°

5.肉厚公差

肉厚（mm）	公差（± mm）
6mm未満	± 0.30
6mm以上	± 0.50

6.重量公差

鋳造重量	公差（± %）
< 500 g	± 10%
500 g - 5 kg	± 5%
> 5 kg	± 3%

7.表面仕上げ

鋳造プロセス	表面粗さ
精密鋳造	63 - 125 Ra µin (1.6 - 3.2 µm)
研磨後	最大32 Ra µin (0.8 µm)

8.溶接後熱処理許容差

寸法範囲	許容差 (± °C)
0 - 100 mm	± 10°C
100 - 300 mm	± 15°C
> 300mm	± 20°C

最適な公差を達成するためのベストプラクティス

インベストメント鋳造で精密な公差を達成しようとするメーカーは、以下のベストプラクティスを考慮すべきである：

1. 金型設計の最適化効率的な金型設計を開発するために鋳物工場と密接に協力することで、公差制御を大幅に改善することができます。
2. 二次加工の検討：場合によっては、機械加工や仕上げ工程を追加することで、鋳造だけでは達成できない厳しい公差要件を満たすことができます。

これらの戦略を実施することで、メーカーは鋳物工場と効果的に協力し、鋳造工程が精度のニーズを満たすようにすることができる。

Dawangの精密鋳造プロセスは、ワックスの安定性とシェルの製造という2つの重要な要素の品質管理に重点を置き、細かく調整されています。これらの要素は、厳しい公差を確保する上で重要な役割を果たしています。

ワックスの安定性：ワックスの収縮、変形、温度復元力などの安定性は、鋳物の最終公差に大きな影響を与えます。改良された充填パターンワックスを使用することにより、当社の鋳物は最高精度（CT5-6）で製造することができます。低融点ワックスの精度はCT8-9にしか達しません。

シェルの品質：シェルの特性（排気能力や砂の強度など）は、安定した鋳造プロセスを確保するために不可欠です。当社では、使用する砂が最高の性能基準を満たすよう、原材料の調達を厳しく管理しています。

Dawangでは、ワックスと砂の原料の調達と加工を厳しく管理しており、これにより最高レベルの精度と精度を持つ鋳物を一貫して提供することができます。

最適な公差を達成するには？

インベストメント鋳造の公差を理解することは、高精度の金属部品の製造に携わる者にとって極めて重要です。これらの公差に影響を与える重要な要素を認識し、ベストプラクティスを遵守することで、製造業者は一貫して優れた結果を達成することができます。特定の公差要件がある場合、またはインベストメント鋳造がお客様の生産工程をどのように改善できるかについて詳しくお知りになりたい場合は、以下をご覧ください。 お問い合わせ をご覧ください。