シェルモールド鋳造熱硬化性樹脂を混ぜた砂を、加熱した金属製の型板に接触させ、型の周囲に薄くて強固な型枠を形成する加工です。次に、シェルをパターンから取り外し、コープとドラグを一緒に取り外し、必要なバックアップ材料とともにフラスコに保管し、溶融金属を型に注ぎます。
一般に、シェルモールド砂の調製には、粘土を完全に含まない乾燥した細かい砂（90～140 GFN）が使用されます。選択する粒度は、鋳物に望まれる表面仕上げによって異なります。粒度が細かすぎると多量の樹脂が必要となり、金型が高価になります。
シェルモールドに使用される合成樹脂は本質的に熱硬化性樹脂であり、熱により不可逆的に硬化します。最も広く使用されている樹脂はフェノールホルムアルデヒド樹脂です。砂と組み合わせると非常に高い強度と耐熱性を持ちます。シェルモールディングに使用されるフェノール樹脂は通常 2 段階タイプです。つまり、樹脂には過剰なフェノールが含まれており、熱可塑性材料のように機能します。砂でコーティングする際、熱硬化特性を発現させるために、樹脂は約 14 ～ 16% の割合でヘキサ メチレン テトラミン (ヘキサ) などの触媒と組み合わされます。これらの硬化温度は約 150 ℃、所要時間は 50 ～ 60 秒です。
シェルモールド鋳造法のメリット
1.シェルモールド鋳造品一般に、砂型鋳物よりも寸法が正確です。鋳鋼品の場合は+0.25mm、+0の公差が可能です。ねずみ鋳鉄鋳物には 35 mm、ダクタイル鋳鉄鋳物通常の作業条件下では。公差が厳しいシェルモールドの場合、特定の用途では +0.03 ～ +0.13 mm の範囲で許容値を得ることができます。
2. シェル鋳造ではより滑らかな表面が得られます。これは主に、使用される粒子のサイズがより細かいことによって実現されます。粗さの一般的な範囲は 3 ～ 6 ミクロン程度です。
3. 抜き勾配よりも低い抜き勾配角度 砂型鋳物、シェルモールドでは必要です。抜き勾配の減少は 50 ～ 75% になる可能性があり、これにより材料コストとその後の機械加工コストが大幅に節約されます。
4. 場合によっては、シェルモールディングで特殊なコアが省略される場合があります。砂は強度が高いため、シェルコアを必要とする内部空洞を直接形成できるように型を設計できます。
5. また、空冷式シリンダーヘッドの極薄部(0.25mmまで)も、成形用の砂の強度が高いため、シェルモールド成形により容易に成形できます。
6. シェルの透過性が高く、ガスの混入がありません。
7. 非常に少量の砂を使用する必要があります。
8. シェルモールドは加工が簡単なため、機械化が容易です。
シェルモールド鋳造プロセスの限界
1. パターンは非常に高価であるため、大規模生産で使用する場合にのみ経済的です。一般的な用途では、必要な生産量が 15000 個を超える場合、パターンのコストが高くなるため、シェル成形の方が砂型成形より経済的です。
2. シェルモールドで得られる鋳物の大きさには制限があります。一般に、重量 200 kg までの鋳物を製造できますが、少量ではありますが、重量 450 kg までの鋳物も製造されます。
3. 高度に複雑な形状は得られません。
4. 加熱された金属パターンに必要なシェルモールディングを取り扱うには、より高度な設備が必要です。
投稿時間: 2020 年 12 月 25 日