ステンレス鋳物の精密鋳造

精密鋳造とも呼ばれますインベストメント鋳造。この鋳造プロセスでは、鋳造プロセス中の切断が最小限に抑えられるか、切断されません。鋳物の寸法精度が高く、表面品位に優れ、応用範囲が広い鋳造法です。超高温条件ではないため、航空宇宙や国防などの高精度産業における部品の鋳造に適しています。当時の主要な航空エンジンのタービンブレードの鋳造に、初めてステンレス鋼の精密鋳造法を採用しました。完成した製品は各方面から高く評価され、この手法は広く普及しました。ステンレス精密鋳造は鋳物業界の技術ですが、付加価値が高いという点で従来の鋳造業界とは異なります。精密鋳造製品の方が高いです。

 

 

シリカゾルシェルプロセス

シリカゾルシェルの製造プロセスは、より高度な内燃エンジン部品の鋳造業界で一般的に使用されています。この方法で使用されるコーティングは安定性が高く、化学硬化プロセスが不要で、高温に強く、変形に対する耐性が優れています。ただし、この技術にはワックス型の保温性が比較的低いという欠点があり、界面活性剤を添加することで改善できますが、ある程度の投資が増加します。

 

水ガラスシェルプロセス

この方法は非常に早くに発明されました。我が国も1950年代から1960年代にソ連からこの技術を導入しました。この方法はコストが低く、操作が比較的簡単で、原材料の必要性も低くなります。プロセスの基本的な特徴は、パラフィン-ステアリン酸低温鋳型材料を使用し、シェル製造プロセスのバインダーには、ステンレス鋼の精密鋳造で広く使用されている水ガラスを使用します。しかしながら、この方法のシリカゾルシェル製造法と比較した最大の問題点は、得られる鋳物の表面品質が平均的であり、寸法精度が低いことである。このテクノロジーの導入以来、主に次の点で比較的大きな改善が行われました。

1. シェルのコーティングを改善します。
主な改良点は、砲弾の裏塗りに一定量の耐火粘土を添加することにより、砲弾の強度が大幅に向上し、単発焙煎・焼成が実現されました。

2. 硬化剤の最適化.
従来の硬化剤は主に塩化アンモニウムを使用していましたが、この材料は鋳造工程中に大量のアンモニアや窒素酸化ガスを放出し、大気を汚染します。そこで、代わりに塩化アルミニウム溶液を使用し、さらに塩化アルミニウムの結晶を使用する。効果としては塩化アンモニウムと同様ですが、近年では硬化速度や残留性の点で塩化マグネシウム硬化剤の方が比較的有利なため、硬化剤として塩化マグネシウムを使用する傾向が高まっています。 。

3. 複合シェル。
水ガラスコ​​ーティングのシェルの表面品質には特定の欠陥があるため、多くのオリジナル部品は多層金型複合鋳造の形で鋳造されます。これにより、一方ではコストが節約され、他方では鋳造の表面品質が向上します手。

4. 新しい技術の開発。
現在、より成熟した新しいプロセスは、自吸式鋳造プロセス、発泡プラスチック金型、溶融金型シェル鋳造およびその他のプロセスであるはずです。これらのプロセスはいくつかの面で優れた利点を持っていますが、将来の改善は依然として科学技術関係者を惹きつけるでしょう。

 

 

ラピッドプロトタイピングテクノロジーによるマルチテクノロジーの相互利用

ステンレス鋼の精密鋳造ワックス型を作る過程での設計と型の製造はより複雑で時間がかかりますが、ラピッドプロトタイピング技術がこの欠点を補うことができます。ラピッドプロトタイピング技術だけでは材料の制限により実現できないため、近年ではポリマー技術を利用して鋳物の円形形状を取得し、ステンレス鋼の精密鋳造に使用されるワックス型を製造することが多くなってきています。例えば、光硬化三次元造形技術（SLA）や選択的レーザー焼結技術（SLS）などです。これら 2 つの技術は現在、インベストメント鋳造と組み合わせて使用​​される比較的成熟した技術です。 SLA テクノロジーは、特に部品の寸法精度を高めることができます。外面精度がある程度のSLSは、原材料が若干安価ですが、SLA技術と比べると精度にもある程度の開きがあり、コストが要求される一部の鋳造作業に適しています。ただし、コスト管理や部品の鋳造精度を総合的に考慮するなど、ラピッドプロトタイピング技術とステンレス鋼精密鋳造技術の重要な組み合わせを使用時に制御する際には依然として注意が必要であり、適切なバランスポイントを選択することがラピッドプロトタイピング技術です。そしてインベストメント鋳造技術。有機的な統合が重要な課題。

 

マルチテクノロジーとコンピューターテクノロジーの相互利用

ステンレス鋼の精密鋳造工程における計画設計と最適化作業は、比較的手間と時間がかかる作業です。近年、コンピュータ技術の絶え間ない発展に伴い、大量の計算と精密な計算を必要とする多くの業界でコンピュータ作業が導入され、それに伴いProCAST、AutoCAD、AFSolid、Anycastingなどのさまざまな計算ソフトウェアが開発されています。 。これらのソフトウェアは、ステンレス鋼精密鋳造の設計および鋳造プロセスを計算またはシミュレーションできます。現在の最適化スキームはデータ計算によって最適化できます。キャスティングの発展はプロモーションに良い役割を果たした。ただし、現在の使用プロセスでは、コンピューター ソフトウェアのモデリングの適用可能性と材料自体の熱物理パラメーターに注意を払う必要があることもわかりました。これらの問題を適切に解決できれば、ステンレス鋼精密鋳造の開発時間を大幅に短縮できます。