インベストメント鋳造における気孔の問題の解決策

概要: 1 つのスプルー、トップフィード射出成形によって製造された鋳物、再利用可能な中温鋳型砂の使用、シェルからワックスを完全に除去し、鋳物内での有害なガスの生成を防止する二次脱ワックスを採用。

キーワード：中温成形材料、二次脱脂、エアホール

鋳造気孔は、連行気孔、堆積気孔、貫入気孔に分類されます。 堆積気孔率は、金属液体からのガスの析出によって形成され、同伴気孔率は、注湯前に大気が占めていた鋳型および注湯システムの気孔率です。 注湯中の金属の流れが不安定になると、ガスが金型キャビティ内に取り込まれ、細孔が形成される可能性があります。 液体金属の熱効果によるフローインジェクション成形、鋳造の侵入気孔により、水が蒸発し、有機物（金型材料）が燃焼すると大量のガスが発生します。 ガスの圧力が液体金属の圧力を超えると、ガスが液体金属に浸透し、細孔が形成されます。 この記事では、中温成形材料の残留物によるインベストメント鋳造における侵入気孔の形成を防ぐための原因と対策を分析します。

I. 気孔率の原因と分析

1. 気孔の発生原因

当社の鋳物にはシングルゲートトップ射出鋳造システムを採用したものもあります。 気孔欠陥は鋳造プロセス中によく発生します (図 1 を参照)。 問題が発生した後、私たちはまず鋼の酸化とシェルの気孔率が良好ではないことを考慮し、次の措置を講じました。炉に戻される材料がきれいで、油がなく、錆びていないことを確認します。 ② 殻の透過性を確保するために、殻の燃焼温度と殻の燃焼時間を増加させます。 ③ 注湯速度を下げて注湯シェルを傾けて、水中のガスが鋼材から浮き上がるようにします。 ④ 高温溶解時間を短縮し、鋼の酸化を防ぐために完全に脱酸し、鋼のガス含有量を減らすのが良いです。 鋳造気孔率試験後も欠陥は依然として存在し、明らかな改善は見られません。 最後に問題点を探るため焼成した殻を割ったところ、殻の内部に炭素粉が多量に存在することが判明した（図２参照）。

2. 原因分析

上部射出鋳造の目的は、主に鋳物の充填を確保し、鋳造収縮の問題を軽減することです。第二に、たとえ少量の存在であっても、シェル内に中温の金型材料が残留する現象がありません。図2に示すように、広い領域の炭素灰は発生しません。鋳物はシングルゲート、トップ射出成形システムを採用し、鋳物は高圧蒸気脱蝋を採用しています。 ワックス残留物は、少量の成形材料の内側のシェルの内口の高さに対応しており、図 3 に示すように (グループの数が整っていないため)、シェルが内部でシェルを焼いた後に発生する可能性があります。シェルの炭素灰（水素化合物）は、高温の鋼がシェルに流し込まれ、炭素灰が大量のガスと接触すると、侵入した空気穴が形成されます。