しわ鋳造の欠陥 ロスト・フォーム鋳造

しわ鋳造欠陥の原因

しわ鋳造欠陥は、発泡ポリスチレンが高温の溶融金属にさらされることで熱分解を起こすことで発生する。この過程で大量のカーボンが発生し、キャビティ外面に蓄積する。このような欠陥は、液体金属流の低温側の端部や、粉砕ボールの頂部など、流れが中断される場所で頻繁に発生する。

しわ鋳造の欠陥に対処する方法

低密度EPSフォームの使用

鋳造用に特別に設計された低密度のEPSフォームを選択することで、しわの欠陥を軽減することができます。この素材はガス化が早く、残留物も少ないため、シワができる可能性が低くなります。

注湯温度と注湯速度の調整

注湯温度を50%～80%上げるとガス化が促進され、注湯速度を上げると熱損失が減少する。これらの調整により、発泡が分解する条件が改善され、欠陥の形成が最小限に抑えられる。

真空と金型透過性の改善

真空度を高めることで、排気と煙の除去を助け、より良いガス化状態を促進する。さらに、粗い砂と通気性に優れたコーティングを使用することで、分解生成物の効率的な排出を促進する。

カーボンブラック鋳造欠陥 ロスト・フォーム鋳造

カーボンブラック鋳造欠陥の要因

カーボンブラック欠陥は、主にノジュラー鋳鉄中の過度の炭素含有量に起因する。研削ボール中の炭素含有率が3.3%から3.8%の間にある場合、このような欠陥が発生しやすくなる。

カーボンブラック鋳造欠陥防止技術

濡れ性の良いコーティングの選択

濡れ性と通気性に優れたコーティングを使用することで、よりスムーズな注湯が可能になり、欠陥の発生を抑えることができる。

EPMMA素材の利用

膨張性ポリメチルメタクリレート（EPMMA）樹脂ビーズは、カーボンブラックの欠陥に効果的です。これらの材料は、カーボン残渣を制限することにより、成形プロセスを向上させます。

バインダー量の管理

製造時にパターンバインダーの使用量を厳密に調整することで、熱分解時のガス発生を最小限に抑え、カーボンブラックの発生を防ぐことができる。

空気抽出プロセスの強化

注湯時の空気抜きを増やすことで、泡の分解で発生するガスを効率的に排出し、欠陥リスクを低減する。

介在物とスラグ介在物の欠陥 ロスト・フォーム鋳造

介在物欠陥とスラグ介在物欠陥の理由

残留マグネシウム濃度が高い

ノジュラー鋳鉄中の過剰なマグネシウムは、酸化皮膜の形成温度を上昇させる。その結果、注湯中に二次酸化が起こり、スラグの巻き込みにつながる。

材料中の硫黄含有量の上昇

硫黄濃度が高いと、MgSやCeS4などの硫化物が生成され、これが鋳物内の介在物の一因となる。

低い注湯温度

不十分な温度で注湯すると、スラグ介在物が表面に浮いて除去できなくなる。

介在物およびスラグ介在物の欠陥を軽減するための戦略

1300℃以上の注湯温度の維持

1300℃以上の注湯温度を確保することで、加工中の介在物の蓄積と除去が容易になる。

残留マグネシウムと硫黄の低減

十分な球状化を維持しながら残留マグネシウム量を最小化することで、スラグ巻き込みリスクを低減することができる。同様に、原料溶鉄中の硫黄含有量を下げることで、鋳造品質が向上する。

希土類マグネシウム合金の採用

希土類マグネシウム合金を球状化剤として使用することで、酸化皮膜の接合温度を低下させ、スラグ形成のリスクを低減する。

フィルタースクリーンとスラグ捕集バッグの追加

フィルタースクリーンやスラグ回収バッグをスプルーに組み込むことで、注湯時のスラグ分離が促進され、より高品質な鋳物が得られる。

鋳造欠陥 ロスト・フォーム鋳造

鋳物の気孔率の根本原因

発泡スチロールの熱分解ガスが漏れ出す

ロストフォーム鋳造のクラッキングのガス発生プロセスでは、ガスが鋳物に入り込み、気孔が生じます。鋳型充填時の乱流や、トップインジェクションやサイドインジェクションなどの不適切な注湯技術により、パターンの一部が溶融金属に囲まれることがある。これが発生したガスを閉じ込めて逃がさず、気孔欠陥の原因となる。

ウェット・パターンまたはコーティング

パターンに水分が含まれていたり、塗膜の乾燥が不十分だったりすると、注湯時に大量のガスが発生する。これがバックスプレーの原因となり、鋳物内に気孔を生じさせる。コーティングに水分が多く含まれると、この問題はさらに悪化する。

過度のバインダー使用

パターン接合に過剰なバインダーを使用すると、注湯中に局所的なガス発生が起こる。このガスは効率的に逃げることができず、鋳物内に乱流や空隙欠陥を引き起こす。

注湯時に吸引される空気

注湯中にスプルーが完全に充填されない場合、システム内に空気が引き込まれることがある。この空気が溶融金属内に閉じ込められたままになると、ポロシティ欠陥の原因となる。

ポロシティ鋳造欠陥の解決策

乱流の回避と透過性の向上

注湯時の乱流を防ぐため、鋳型への充填は計画的に層を入れ替える。通気性を高めたコーティング剤や砂型を使用することで、ガスを効率よく逃がします。

パターンとコーティングの適切な乾燥の確保

注湯時に余分なガスが発生しないよう、パターンやコーティング剤は使用前に完全に乾燥させておくこと。

低ガス・バインダーの使用

ガス発生特性の低いバインダーを選択することで、過剰なガス放出による局所的な乱流を最小限に抑えることができる。

クローズド・ゲーティング・システムの導入

クローズドゲーティングシステムを採用することで、注湯中に溶湯に空気が吸い込まれることがありません。交点カップ内の溶湯レベルを一定に保つことで、スプルーが完全に満たされた状態を維持できます。

砂付着鋳造欠陥 ロスト・フォーム鋳造

砂の固着問題の一般的な原因

コーティングの問題やひび割れ

サンド・スティッキングの欠陥は、塗膜が剥がれたり、亀裂が生じたりして、溶融金属が成形砂に浸入することで発生することが多い。これが機械的な砂の固着につながる。また、乾燥砂に微細な砂粒子や粉塵が含まれる場合、化学的な砂の固着が発生することもあります。

不十分な砂の締め固めまたは埃の蓄積

成形砂の締固めが不適切だと、溶融金属の浸入を許す空隙が生じる。ダストの蓄積は、層間の表面凝集力を低下させることによって、この問題をさらに悪化させる。

プロセス中の負圧効果

溶融金属の流れに対する負圧の影響は、砂の固着傾向に大きく影響する。負圧が高いほど流動性は向上するが、金属と砂の結合は増加する。

砂付着鋳造欠陥の救済策

コーティング特性と金属特性の一致

コーティングは、液体金属の特性との適合性に基づいて選択されなければならない。耐火性に優れた高強度コーティングは、高温条件下でのクラックを防止します。

陰圧の適切な調整

最適な負圧レベルを維持することで、金属と成形砂が過度に接着することなく、十分な流動性が確保されます。これにより、砂の固着が減少します。

鋳物のホットスポットとコーナーへの対応

ホットスポットやコーナーは高温に長時間さらされるため、砂が付着しやすくなります。これらの部分を厚いコーティングで補強したり、耐熱性に優れた素材を使用することで、欠陥を最小限に抑えることができる。

パートナー Hangzhou Oouchen Technology Co.、Ltd。

Hangzhou Oouchen Technology Co.、Ltd。 専門分野 ロストフォーム鋳造用先進インテリジェント装置EPS予備発泡システム、縦型/横型成形機、セントラルバキュームシステム、自動コーティングミキサーを含む。完全な生産ラインと、負圧成形、遠隔PLC制御、変形防止乾燥などのコア技術を備えています、 ソーチェン は、安定的、効率的、かつ欠陥の少ない生産を保証します。中国有数のEPS設備ハブに位置し、複数の国家特許とハイテク企業の栄誉に支えられ、鋳造プロセスの最適化をエンドツーエンドでサポートします。

お問い合わせ ロスト・フォーム・キャスティング・ラインのアップグレードをお考えの方は、精密設計の高効率装置を備えたOuchen社をご利用ください。