砂型鋳造部品の多孔性に影響を与える要因は何ですか？

ちょっと、そこ！私は砂型鋳造のサプライヤーとして、砂型鋳造部品とそれによって発生する可能性のある問題をかなり見てきました。私たちが扱う最も一般的な問題の 1 つは、砂鋳造部品の気孔です。このブログでは、これらの部品の気孔率に影響を与える要因について説明します。

1. 金属の注入温度

金属を砂型に流し込む温度は、気孔率に大きな影響を与えます。注湯温度が低すぎると、金属が金型内をスムーズに流れない可能性があります。これにより、金型キャビティを完全に充填する前に金属が固化してしまうコールド シャットが発生する可能性があります。その結果、小さな空隙や細孔が残ります。

一方、注入温度が高すぎると、過剰なガスが発生する可能性があります。熱い金属が砂型と接触すると、砂中の水分や存在する有機物質と反応する可能性があります。この反応により、水素、窒素、二酸化炭素などのガスが生成されます。これらのガスが時間内に金型から逃げることができない場合、凝固する金属の中に閉じ込められ、気孔が生じます。

たとえば、私たちの場合、砂型鋳造部品、注湯温度が低い場合、気孔率レベルが大幅に増加することがわかりました。使用する金属の種類ごとに適切な温度を確保するために、注入プロセスを調整する必要がありました。

2. 金型設計

砂型の設計も重要な要素です。金型の設計が不十分だと、溶融金属の流れやガスの排出が制限される可能性があります。たとえば、金型のゲートとランナーが小さすぎる場合、金属を金型のキャビティに均一に充填できない可能性があります。これにより、金属が早期に固化し、細孔が残る領域が生じる可能性があります。

また、金型内の通気システムも不可欠です。適切な通気口がなければ、鋳造プロセス中に発生したガスは行き場がありません。それらは最終的に金属内に閉じ込められ、多孔性を引き起こします。私たちがキャスティングしていたプロジェクトもありました大型砂鋳鉄ベース、そして初期の金型設計には十分な通気口がありませんでした。その結果、多孔質部品が多数発生しました。通気性を向上させて金型を再設計した結果、気孔率の問題は大幅に軽減されました。

3. 砂の質

型に使用される砂の品質は、気孔率に直接影響します。水分含有量の高い砂は大きな問題となる可能性があります。熱い金属が湿った砂に当たると、水が蒸気に変わります。この蒸気が金属内に閉じ込められ、孔が形成されることがあります。砂を成形プロセスに使用する前に、必ず適切に乾燥させてください。

砂の粒度も重要です。砂の粒が大きすぎると、型の密度が低くなり、ガスが閉じ込められやすくなります。一方、粒子が小さすぎると、溶融金属の流れやガスの逃げが制限される可能性があります。当社では特定の種類の砂を使用しています。ねずみ鉄砂鋳造適切な粒径と水分含有量を持ち、気孔率を最小限に抑えます。

4. 金属組成

鋳造される金属の組成も気孔率に影響を与える可能性があります。一部の金属は、溶解プロセス中にガスを吸収する傾向が高くなります。たとえば、アルミニウム合金は水素を容易に吸収します。注ぐ前に金属を適切に脱気しないと、溶融金属中に水素が存在します。金属が凝固すると、溶液から水素が出てきて細孔が形成されます。

合金元素にも注意する必要があります。一部の要素は、型内の砂や他の物質と反応してガスを発生する可能性があります。当社は金属組成を注意深く分析し、これらの元素の量を制御して気孔率を減らす措置を講じています。

5. 凝固速度

金属が凝固する速度は、気孔率に影響を与える可能性があります。凝固速度が遅いと、金属からガスが逃げるのに時間がかかります。ただし、速度が遅すぎると、金属内のさまざまな元素が分離する偏析が発生し、密度の異なる領域が形成され、多孔性が高まる可能性があります。

一方、凝固速度が非常に速いと、ガスが逃げる前に金属内に閉じ込められる可能性があります。私たちはそれぞれのキャスティングプロジェクトに最適なバランスを見つけるよう努めています。一部の小さくて複雑な部品の場合、形状を維持するためにより速い凝固速度が必要になる場合がありますが、ガスを確実に逃がすための措置を講じる必要もあります。

6. 金属中の不純物

金属中の不純物は多孔性を引き起こす可能性があります。これらの不純物は、型内の砂や他の物質と反応してガスを発生する可能性があります。また、それらは気泡の核生成サイトとしても機能し、多孔性が発生する可能性が高くなります。私たちは常に高品質の金属を使用し、適切な溶解および精製プロセスを実行して、可能な限り不純物を除去することを心がけています。

7. オペレーターのスキル

オペレーターのスキルも関係します。経験豊富なオペレーターは、注入プロセスの制御、温度の調整、金型の適切な取り扱い方法を知っています。潜在的な問題を早期に発見し、是正措置を講じることができます。たとえば、金属が金型内で正しく流れているかどうかを確認し、必要に応じて注入速度や温度を調整できます。

結論として、砂鋳造部品の気孔率は、複数の要因の影響を受ける複雑な問題です。砂型鋳造サプライヤーとして、私たちは高品質の部品を製造するためにこれらすべての要素に細心の注意を払う必要があります。砂鋳造部品の市場に参入していて、気孔の問題を回避したい場合は、当社がお手伝いいたします。当社には、お客様の鋳造プロジェクトを確実に成功させるための経験と専門知識があります。必要かどうか砂型鋳造部品、大型砂鋳鉄ベース、 またはねずみ鉄砂鋳造、一流の製品を提供できます。要件について話し合ったり、見積もりを取得したりすることに興味があれば、お気軽にお問い合わせください。一緒に働けることを楽しみにしています！

参考文献

• キャンベル、J. (2003)。鋳物。バターワース - ハイネマン。
• ミシガン州フレミングス（1974年）。固化処理。マグロウ - ヒル。
• カルパクジャン、S.、シュミット、SR (2014)。製造工学と技術。ピアソン。