鋳造は、人類に知られている最も初期の金属成形方法の 1 つです。一般的には、作りたい形状の空洞ができた耐火物の型に溶かした金属を流し込み、固化させることをいいます。いつ固化したら、金型を壊すか、金型を分解して、目的の金属物体を耐火金型から取り出します。固まったものを鋳造といいます。この工程を創業とも言い、金属部品の鋳造を中心とした近代的な工場を「創業」と呼んでいます。鋳造所.
1. 鋳造工程の歴史
鋳造プロセスは、おそらく紀元前 3500 年頃にメソポタミアで発見されました。当時の世界の多くの地域では、銅製の斧やその他の平らな物体が、石や焼き物で作られた開いた型で作られていました。粘土。これらの金型は基本的に一体型でした。しかし、その後、丸い物体を作る必要が生じたとき、そのような型は、丸い物体の取り出しを容易にするために 2 つ以上の部分に分割されました。青銅器時代 (紀元前 2000 年頃) には、鋳造プロセスがさらに洗練されました。おそらく初めて、オブジェクトに中空のポケットを作るためのコアが発明されました.これらのコアは焼き粘土でできていました。また、cire perdueまたはロストワックスプロセスは、装飾品や細かい作品を作るために広く使用されていました.
鋳造技術は、紀元前 1500 年頃から中国人によって大幅に改善されました。それ以前は、中国での鋳造活動の証拠はありません。彼らは素晴らしかったようには見えません彼は、cire perdue プロセスに精通しておらず、それを広く使用することもありませんでしたが、代わりに、非常に複雑な仕事を行うためのマルチピース金型を専門としていました。彼らは金型を細部まで完成させるのに多くの時間を費やしました。金型から作られた鋳造物には仕上げ作業が必要でした。彼らはおそらく、30 個以上の部品を注意深くはめ込んだ部品の型を作ったのでしょう。実際、そのような型はたくさん出土しています。中国各地で考古学的発掘調査を行っています。
インダス文明は、装飾品、武器、道具、調理器具に銅と青銅の鋳造を広く使用していることでも知られています。しかし、技術の進歩はあまりありませんでした。ヴァリからインダス渓谷の遺跡から出土したオブジェクトや小像は、オープン モールド、ピース モールド、cire perdue プロセスなど、既知のすべての鋳造方法に精通していたようです。
インドは坩堝鋼の発明者であると考えられますが、インドでは鉄の基礎はあまり見られませんでした。紀元前 1000 年頃にシリアとペルシャで製鉄が始まったという証拠があります。現れるそれ鋳鉄インドの技術は、紀元前 300 年頃のアレキサンダー大王の侵略の時代から使用されてきました。
現在デリーのクトゥブ ミナールの近くにある有名な鉄の柱は、古代インド人の冶金技術の一例です。長さ 7.2 m で、純可鍛性鉄でできています。これは、グプタ王朝のチャンドラグプタ 2 世 (375-413 AD) の時代。屋外に立つこの柱の錆びはほぼゼロで、埋もれている部分も非常にゆっくりとした速度で錆びている。これ最初に鋳造され、次にハンマーで最終的な形状になっている必要があります。
2. 利点と制限
鋳造プロセスは、多くの利点があるため、製造に広く使用されています。溶融材料は、金型キャビティ内のあらゆる小さなセクションに流れ込むため、複雑な形状 - 内部または外部–鋳造プロセスで作成できます。鉄、非鉄を問わず、ほぼすべての素材を鋳造することができます。さらに、鋳造金型に必要なツールは非常にシンプルで、安価な。そのため、試作や小ロット生産には最適な方法です。鋳造プロセスでは、必要な量の材料を正確に配置することができます。結果として設計上の軽量化を実現できます。鋳物通常、すべてのサイドから均一に冷却されるため、方向性はないと予想されます。特定の金属と合金がありますこれは、冶金学的な理由から、鋳造によってのみ処理でき、鍛造などの他のプロセスでは処理できません。200トンまでのあらゆるサイズと重量の鋳物を作ることができます。
ただし、通常の加工で得られる寸法精度と表面仕上げは砂型鋳造法多くの場合、最終的な適用には適切ではありません。これらのケースを考慮して、いくつかの特別なキャスティングダイカストなどのプロセスが開発されており、その詳細については後の章で説明します。また、砂型鋳造工程はある程度の手間がかかるため、多くの改善が図られていますが、機械成形や鋳造機械化など。材料によっては、水分に起因する欠陥を除去するのが難しいことがよくあります。砂型鋳物.
3. キャスティング規約
次の章では、鋳造の基本的なプロセスを表す砂型鋳造の詳細について説明します。プロセスの詳細に入る前に、いくつかのキャスティング語彙を定義すると、適切な。
フラスコ– 型枠とは、砂型をそのまま保持する型枠です。金型構造におけるフラスコの位置に応じて、ドラグ、コープ、チークなどさまざまな名前で呼ばれます。木でできています一時的な用途向け、またはより一般的には長期使用向けの金属製。
引っ張る– 下型枠
対処– 上型枠
頬– スリーピース成形で使用される中間成形フラスコ。
パターン– パターンは、いくつかの変更を加えて作成される最終オブジェクトのレプリカです。金型キャビティは、パターンの助けを借りて作られています。
パーティングライン– これは、砂型を構成する 2 つの成形枠の境界線です。分割パターンでは、パターンの 2 つの半分の間の分割線でもあります
ボトムボード– これは通常、型作りの最初に使用する木製の板です。型紙を底板に留め、砂をまぶし、下敷きで打ち込みます。
直面する砂– 鋳造品の表面仕上げを向上させるために、成形キャビティの内面に散布された少量の炭素質材料
鋳物砂– 金型キャビティを作成するために使用される、新たに準備された耐火材料です。これは、望ましい結果を得るために適切な割合でシリカ クレイと水分を混合したものであり、型を作りながら模様をつけます。
バッキングサンド– これは、金型に見られる耐火材料の大部分を構成するものです。これは使用済みの焼けた砂でできています。
芯– 鋳物に空洞を作るために使用されます。
流し台– 溶融金属が注がれる金型の上部にある小さな漏斗状の空洞。
スピュア– 注湯槽からの溶融金属が金型キャビティに到達する通路。多くの場合、金型への金属の流れを制御します。
ランナー– 溶融金属の流れが金型キャビティに到達する前に調整されるパーティング プレーンの通路。
ゲート– 溶融金属が金型キャビティに入る実際の入口点。
チャプレット– チャプレットは、金型キャビティ内のコアをサポートするために使用され、自重を処理して金属静力に打ち勝ちます。
チル– チルは金属製の物体であり、鋳物の冷却速度を上げて均一または望ましい冷却速度を提供するために金型に配置されます。
ライザー– 凝固により金属の体積が減少したときに、高温の金属が金型キャビティに逆流できるように、鋳物に設けられた溶融金属の貯蔵庫です。
4. 砂型製作手順
典型的な砂型を作成する手順は、次の手順で説明されています。
まず、底板を成形台または床に置き、表面を平らにします。ドラグ成形フラスコは、ドラグ部分と一緒に底板に上下逆さまに保管されています。ボード上のフラスコの中心にあるパターン。パターンとフラスコの壁の間には、50 ～ 100 mm 程度の十分なクリアランスが必要です。乾いた表面砂が振りかけられますボードとパターンで非粘着層を提供します。必要な品質の作りたての鋳物砂を、下型と型に 30 ～ 50 mm の厚さで流し込みます。ドラッグフラスコの残りの部分はバックアップ砂で完全に充填され、砂を圧縮するために均一に打ち込まれます。砂の打ち込みは、固くなりすぎてガスが抜けにくくならないように、適切に行う必要があります。緩すぎると型の強度が足りなくなります。打ち込みが終わった後、フラスコ内の余分な砂はフラット バーを使用してフラスコの縁の高さまで完全に削り取られます。
ここで、先のとがった直径 1 ～ 2 mm のワイヤーであるベント ワイヤーを使用して、ガスの除去を容易にするために、フラスコの深さいっぱいまで、およびパターンまでベント ホールをドラグに開けます。キャスト中凝固。これでドラグの準備は完了です。
完成したドラッグ フラスコは、写真に示すように、パターンを露出する底板に転がされます。スリックを使用して、パターンの周りの砂のエッジを修復し、パターンの半分の上型を置きます合わせピンを使用してドラッグ パターンを調整します。ドラッグの上部にあるコープ フラスコは、ピンの助けを借りて再び位置合わせされます。乾いた離型砂を下型全体と型紙にまぶします。
スプルー通路を作るためのスプルーピンは、パターンから約 50 mm の小さな距離にあります。また、必要に応じてライザーピンを適切な場所に保管し、それと同様の作りたての鋳物砂を用意します。裏砂とともにドラグをふりかけます。ドラグと同様にコープにもしっかりと砂を打ち込み、余分な砂を削り、通気孔を全面に施しています。
スプルーピンとライザーピンを慎重にフラスコから抜き取ります。その後、注ぎ口の上部近くで注ぎ口が切断されます。コープは、コープとドラッグの境界面にあるドラグやゆるい砂から分離されています。ドラグの一部はベローズの助けを借りて吹き飛ばされます。ここで、コープとドラッグ パターンの半分は、ドロー スパイクを使用してパターンを全体にラップし、金型のキャビティをわずかに拡大して引き抜きます。金型壁は引き抜きパターンによって台無しにされません。ランナーとゲートは、金型を損なわずに慎重に金型にカットされます。ランナーと金型キャビティに見られる過剰またはゆるい砂が吹き飛ばされますベローズを使用して離れます。ここで、ペースト状の化粧砂を金型キャビティとランナー全体に塗布します。これにより、完成した鋳造品に良好な表面仕上げが与えられます。
中子箱を用いて乾燥砂中子を作製する。適当に焼いた後、写真のように金型に入れます。コープは、ドラッグによって 2 つの位置合わせに注意して交換されます。ピン。溶融金属の注入中、上向きのメタロスタティック力に対処するために、適切な重量がコープに保持されます。写真のように型に流し込む準備ができました。
投稿時間: Dec-25-2020