ロスト・フォーム中空鋳造とは？

ロストフォーム中空シェル鋳造は、溶融金属が事前に製造されたロストフォーム中空シェル内で凝固する鋳造プロセスです。

ロストフォーム中空鋳造は、強靭で耐熱性のある新しいコーティングを使用する。まず金型内のEPSフォームを焼き切ります。これにより、カーボンがほとんど残らない中空シェルができる。その後、高温の溶融金属を流し込む。これは先進的かつ実用的なロストフォーム鋳造法である。その最大の特徴は、全工程にある。模型を作るところから鋳物を流し込むまで、簡単で、信頼性が高く、速く、効率的で、低コストです。EPSに起因するカーボン欠陥を効果的に除去することができます。その結果、インベストメント精密鋳造のレベルに近い高品質の鋳物ができる。

長年にわたって世界中で使用されてきた従来のロスト・フォーム・キャスティングに比べ、この方法では簡単なステップが1つ追加される。流し込む数分前に、EPSフォームを焼き切るのだ。これは、スプルーとライザーに火をつけることで行われます。その他の手順は、通常のロスト・フォーム・キャスティングと同じです。変更や余分な道具は必要ありません。可燃性ガスがある限り、注湯前に発泡スチロールを燃やすことができます。工程はシンプルで便利です。

このプロセスは、旧来の砂型鋳造で使用されていたパーティング面と中子をスキップします。それは非常に鋳造の複雑さおよび表面のsmoothness.Itを改善する宇宙航空、自動車製造、軍隊および他のハイテク分野で広く利用されている。

プロセスの流れ

ロストフォーム中空シェル鋳造プロセスには、高品質の鋳造品を確実に製造するための精密な工程がいくつかある：

フォームモデルの準備:
EPS、STMMA、またはEPMMAビーズを使用して、予備発泡、エージング、成形を行い、鋳物と同じ発泡模型を作ります。このステップでは、発泡模型を最終製品の希望する形状に成形します。

コーティングアプリケーション:
模型は、何層もの耐火物コーティングで覆われ、乾燥されて高強度セラミック・シェルが形成される。このコーティングにより、鋳造工程における耐熱性と構造的完全性が確保される。

中空シェル形成:
コーティングされた模型を650～800℃に加熱して発泡体を完全にガス化し、中空のセラミックシェルを残す。この工程により、金属注入に必要な鋳型キャビティが形成される。

負圧注入:
高温の溶融金属が乾燥砂の負圧下でシェルに注入され、発泡スチロールに置き換わって凝固する。負圧は、複雑な鋳型の細部への金属のスムーズな充填を保証します。

冷却とクリーニング:
冷却後、セラミックシェルは振動または水圧によって除去され、その後、最終的な機械加工が行われる。この工程を経ることで、追加加工が可能な鋳物が完成します。

アプリケーション

ロストフォーム中空シェル鋳造は、さまざまな産業で多くの用途があります：

航空宇宙

航空機エンジンのブレード、ミサイルのノズル、燃焼室などの複雑な部品はこの方法で作られる。この方法では、トリッキーな形状もうまく処理できる。

自動車産業

アルミニウム合金のケースやステアリング部品は、このプロセスの恩恵を受ける。気孔率の問題を解決します。軽量設計にも対応。

エネルギー部門

風力発電ギアや原子炉構造物の主要部品は、この方法で作られている。精度が高い。

利点

ロストフォーム中空鋳造には多くの利点がある：

高精度

CT7-9までの精度を達成。表面平滑度はRa3.2-12.5μm。後加工を40～50%削減できます。

複雑な形状

コアは不要。これにより、トリッキーな内部空間、薄い壁、深い隙間を簡単に作ることができる。これらは旧来の方法では難しかった。

省エネで環境に優しい

乾燥砂の再利用は95%以上。化学バインダーを使用しない。排気ガスが少ない。このため、環境に優しい選択となる。

費用対効果

一品生産では木型が不要。これにより、大規模生産では30%以上のコスト削減が可能です。

品質管理

ロストフォーム中空鋳造では品質管理が重要です。安定した結果を保証します：

フォーム・モデル規格

発泡密度は0.018～0.025g/cm³に保たれている。予備発泡倍率は30～40倍である。これにより、加工中のサイズ安定性が確保される。

コーティング・プロセス・パラメーター

コーティングの厚さが重要。表面コーティングは0.5～1mm。裏面コーティングは合計3～7.5mm。乾燥は51～65℃。湿度は60-70%。

注湯パラメータ

注湯温度は砂型鋳物より30～50℃高く設定。負圧は0.04～0.06MPaにとどめる。これは最もよい結果を与えます。

これらの厳格な管理により、鋳物は厳しい業界標準に適合しています。製造中の欠陥やエラーを最小限に抑えます。

国際規格と特許

ロストフォーム中空シェル鋳造は、厳格な世界基準に従っています。これにより、安定した品質と信頼性が保証されます。ISO 16468:2025は精密鋳造の規則を定めています。JB/T 14561-2025は、ロストフォーム鋳造の製造ライン基準をカバーしています。これらのルールは、世界中のメーカーを支援しています。これらのルールは、グローバルサプライチェーンでのスムーズな使用を可能にします。また、このプロセスは特許で保護されている。これらは、その新しい方法と技術を保証するものである。承認されたグループのみがこれらの進歩を使用することができます。これにより、より多くの研究を奨励しながらアイデアを保護することができる。

安全および環境コンプライアンス

ロストフォーム中空鋳造では、安全規則が不可欠である。作業者は保護具を着用しなければならない。これにより、高温の材料による火傷を防ぐことができます。機器のケアも重要です。定期的な点検により、負圧システムは使用中も安定しています。

環境コンプライアンスは大きな強み。乾燥砂の再利用は95%以上。これは廃棄物を大幅に削減する。化学バインダーは使用しません。これにより有害な排出物を削減できます。廃水を出さない。クローズドループの空気エネルギー熱回収システムを採用しています。これは、環境に優しいことを重視していることを示している。

業界の発展と研究動向

中国はロストフォーム鋳造の生産で世界をリードしている。2025年までに生産量は100万トンを超えると予想されている。リウ・ユーマンのようなチームは、より良い品質を追求している。彼らは環境に配慮した取り組みに重点を置いている。欧米諸国では、自動車用の軽アルミニウム合金鋳物を研究対象としている。日本はVプロセス技術とロストフォーム法を組み合わせている。これにより精度が向上する。

学術的な研究は、この分野を前進させ続けている。泡の破壊に関する研究は、ガス化中の材料性能の向上を目指している。コーティング・ミックスに関する研究では、セラミック・シェルの強化を目指している。また、耐熱性も向上させる。高周波振動充填法がテストされています。これにより、複雑な金型空間への均一な金属流動が確保される。

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Hangzhou Oouchen Technology Co.、Ltd は、ロストフォーム鋳造用スマート機器のトップメーカーです。本社は杭州市阜陽区新登鎮にある。交通の便が良い。中国の主要なEPS装置生産地域に近い。同社はドイツのEPS/EPP技術と自社の特許を融合。最先端のソリューションを提供している。これらは効率と環境に優しいことに重点を置いている。

同社の設備は、ロストフォーム鋳造工程のあらゆる段階をカバーしている：

事前発散マシン:これらの機械は、正確なビード調製のために、電磁発泡法と蒸気発泡法の組み合わせを採用しています。PLC制御や遠隔監視などの機能により、操作の正確性を保証します。

成熟サイロ:これらのサイロは、管理された熟成期間を通じて、内部と外部のビード圧力のバランスをとります。インテリジェントシステムにより、ビーズ輸送中の静電気リスクを排除します。

油圧成形機:高度な機能には、真空冷却エネルギー回収システムや、安定した白金型生産のための自動パラメータ保存などがあります。

セントラル・バキューム・システム:効果的な注湯に不可欠な安定した負圧を維持します。クローズドループの熱回収設計は、環境への責任を強調しています。

ペイントミキサー:高速ミキサーは、発泡モデルへの均一なコーティングを可能にし、セラミックシェルの耐久性を高めます。

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