金属鋳造のための適切な材料選び：プロフェッショナルガイド

金属鋳物は機械業界へのブランクとスペアパーツの主要な供給源です。鋳物は機械製品の大きな割合を占めます。例えば、内燃機関の主要部品（8つまたは9つ）は鋳物で、総質量の70%〜90%を占め、自動車鋳物品質は19%を占めます。

鋳造は急速に変化する世界で最も広く使用されている金属加工技術です。どの業界にいても、金属鋳造の知識は重要です。

金属鋳造とは？

金属鋳造とは、溶融金属を金属鋳造用の金型に注ぐことを指します。金属液が冷えて凝固したとき、ブランクまたは部品を得るプロセスを金属鋳造と呼びます。金属鋳造の歴史は非常に長く、この種の金属鋳造プロセスが長い時間を経てかなり完璧で成熟したことを意味します。私たちの生活にある多くの金属鋳造製品はこのプロセスで作られています。車のエンジンブロック、街灯、風力タービン、自転車ペダルなどです。金属鋳造プロセスについてさらに学びましょう。

金属鋳造プロセス

• パターンの設計と金属金型の製作

金型の形状を決定するためにパターンを設計する必要があります。例えば、オブジェクトの3DプリントモデルやCNCプロトタイプなどです。ワックス、プラスチック、砂、木材などから作られる金型は、金属が冷えるときに起こる収縮や、正確な計算に基づく部品構造の切削加工性を考慮に入れます。最後に、ゲートを金型の適切な位置に配置して、溶融金属が均一かつスムーズに金型に流れ込めるようにします。

• 金属材料の選択

鋳造で一般的に使用される主要合金はアルミニウムと銅です。ジュエリー業界で一般的に使用される貴金属は金、銀、銅、プラチナです。これらの金属は機械的に金属鋳造の要件を満たす能力があります。これらは多くの元素の混合物であり、強くて耐久性があります。

• 金属材料の溶解

金属鋳造のプロセスは、ビーチで遊んで足跡を残すようなものです。足がモデル、足跡が足の金型とシンプルに理解できます。

モデリングプロセスは複数ステップのプロセスです。このプロセスは、金属鋳造用砂、砂、モデルを砂箱に入れ、砂箱を圧縮し、砂とモデルを密着させ、モデルの周りの砂に鋳物の幾何学的形状を形成し、モデルを取り除き、モデルの幾何学的特性を完璧にコピーして金型を作ることです。再利用可能な金型が必要な場合、耐久性があり破壊されない金属金型を作ることができます。

• 金型への注湯

加熱された溶融金属を金型に注入または射出します。重力鋳造では、例えば溶融材料を重力で直接金型に注ぎ込めます。しかし、高圧ダイカストでは、溶融材料は高圧で受動的にのみ金型に入り、金型を安全に保つために大きな締め付け力が必要です。

• 金型の取り外し

プロセスで最も厄介なのは、砂を完全で清潔な鋳物から分離することです。このプロセスは一般的に砂落とし（シェイクアウト）として知られています。金型を振動させて鋳物に付着した金属砂を落とします。振動で落とされた砂は回収され、冷却されてリサイクルされます。鋳造表面は過度な砂で覆われてはいけません。これは鋳造表面欠陥を引き起こし、砂の完全な利用に好ましくありません。

条件の良い一部の企業は、砂の除去と冷却のために砂調整装置を使用したり、蒸気蒸発で鋳物からの砂の分離を早めたりします。一部の金属は凝固後に水で急冷する必要があります。水は金型の除去を助けます。再利用可能な金属金型の場合、鋳物は自動ピンで引き抜かれ、鋳物の裏面にピン跡が残ります。

• 金属鋳造の完了

金属鋳造プロジェクトの最終段階はトリミングと清掃です。仕上げでは、オブジェクトからすべての成形材料が除去され、金属鋳物が研磨・研磨されます。例えば、水洗浄で残留金型材料、鋳込みゲート跡、粗い突起エッジを除去します。

金属鋳造の応用

• 失われた金型鋳造
• 発電所設備

発電所設備はハイテク製品であり、コンポーネントが高負荷で長期間連続運転する必要があるためです。火力発電所と原子力発電所の設備の多くの部品も、高温高圧蒸気の腐食に耐える必要があります。鋼鋳物はこれらの要件を最大限に満たすことができ、発電所設備で広く使用されています。

• 鉄道車両

鉄道安全は最優先事項であるため、車輪、側枠、ボルスター、フックなどの車両の主要部品の一部は伝統的な鋼鋳物です。

• 建設、建設機械、その他の車両

多くの建設機械と建設機械コンポーネントは高負荷下にあるか、衝撃摩耗に耐える必要があり、それらの大部分は金属鋳物です。駆動輪の作動系、車輪軸、ロッカーアーム、セグメントなど。ゼネラルモーターズは鋼をほとんど使用しませんが、特殊なオフロード車両と重トラックの作動部分でも鋼が広く使用されています。

結論

金属鋳造は製造業、特に建設と輸送で幅広い用途があります。また、非常に安価な方法でもあります。長い歴史があり、歴史の試練を経て、金属鋳造サービスはますますさまざまな生産要件を満たせるようになっています。