インベストメント鋳造の主なステップ

インベストメント鋳造必要な鋳物に従って、特別でユニークなツールによって生成されたワックスパターンを使用します。ワックス パターン (レプリカ) は結合された耐火材料の層に囲まれており、高温の溶融金属や合金に耐える強力なシェルを形成します。ワックス除去プロセスでは、ワックスを除去して中空の空洞を形成し、溶融金属がそれらを満たし、目的の鋳造部品を形成します。そのため、インベストメント キャスティングはロスト ワックス キャスティング プロセスとも呼ばれます。現代のインベストメント鋳造ファウンドリーでは、接合材料は主にシリカゾルと水ガラスを指し、インベストメント鋳造.インベストメント鋳造プロセスは、炭素鋼鋳物、合金鋼鋳物、ステンレス鋼の鋳物そして真鍮の鋳物。この記事では、インベストメント キャスティングの主な手順を紹介します。

ワックス注入用ツールの開発
目的の鋳造品に応じて、機械加工後の余裕と収縮の可能性を考慮して、インベストメント鋳造鋳造所のエンジニアは、金属の金型 (「ダイ」とも呼ばれます) とワックス パターンを作成するための工具を設計および作成する必要があります。

ワックスパターンの作成
現代ではロストワックス鋳造工場、ワックスパターンは通常、特殊な射出機を使用して金属ツールまたは「ダイ」にワックスを射出することによって作成されます。複数の鋳造の場合、通常、シリコンツールはアーティストの彫刻から作成され、ワックスが注入されるか、結果のキャビティに注がれます

ワックス ツリー アセンブリ
通常、小さな部品を一度に 1 つずつ作成するのは経済的ではないため、ワックス パターンは通常、ワックス スプルーに取り付けられます。パターンとスプルーの間のワックスはゲートと呼ばれます。これは、パターンによって作られたボイドへの溶融合金の方向と流れを絞るためです。スプルーには 2 つの目的があります
- 1.複数のパターンを単一の金型に組み立てるための取り付け面を提供し、後で合金を充填します
- 2.ワックスパターンによって作成されたボイドへの溶融合金の流路を提供します。

シェルビル
プロセスの次のステップは、ワックス ツリーの周りにセラミック シェルを構築することです。このシェルは最終的に金属を流し込む型になります。シェルを構築するには、ツリーをセラミックバスまたはスラリーに浸します。浸漬後、細かい砂または湿った表面に適用されます。金型を乾燥させ、注湯プロセス中の溶融金属と合金の応力に耐えることができる層状のセラミック金型ができるまで、このプロセスを数回繰り返します。

Dewax / バーンアウト
金型に金属を流し込む前に、シェルを加熱してワックスを取り除きます。これは通常、大型の工業用圧力鍋のような蒸気脱ろうオートクレーブで行われます。もう 1 つの方法は、ワックスを溶かして焼き払うフラッシュ ファイアー オーブンを使用することです。ワックスを集めて、次のワックスパターンを作るために再利用できます。多くのインベストメント鋳造ファウンドリーは、両方の方法を同時に使用しています。フラッシュファイアは残留ワックスを焼き払い、シェルを硬化させ、溶融金属と合金を受け入れる準備をします.

金属注入
セラミック金型またはシェルに金属を流し込む前に、金型を特定の温度に予熱して、金型全体が充填される前に溶融合金が固化または凍結するのを防ぎます。合金は、誘導溶解として知られるプロセスを使用して、セラミック カップ (るつぼと呼ばれる) で溶解されます。高周波電流が合金の周囲に磁場を作り出し、金属内部に電場 (渦電流) を発生させます。渦電流は、材料の電気抵抗により合金を加熱します。合金が指定の温度に達したら、金型に流し込み、金型を冷却します。

シェルノックオフ
冷却後、ハンマー、高圧ウォーターブラスト、振動台などの機械的方法でシェル材料を金属から取り除きます。殻の除去は、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムの加熱苛性溶液を使用して化学的に行うこともできますが、この方法は環境および健康上の懸念から段階的に廃止されています。

切り落とす
シェル材料が取り除かれたら、スプルーとゲートを手動またはチョップソー、トーチレーザー切断で切断します。切削領域は細かい表面に研磨する必要があります。

個々の鋳造
パーツがスプルーから取り外され、ゲートが取り外された後、表面は、振動、メディア仕上げ、ベルト、手研磨、研磨などのさまざまな方法で仕上げることができます。仕上げは手作業で行うこともできますが、多くの場合自動化されています。鋳造部品その後、検査、マーキング (必要な場合)、梱包、出荷されます。用途に応じて、インベストメント鋳造部品は「ネットシェイプ」で使用することも、機械加工精密面用。