水ガラス鋳造
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水ガラス鋳造とは何ですか?
水ガラス鋳造はケイ酸ナトリウム鋳造とも呼ばれ、その鋳造プロセスはインベストメント鋳造（ロストワックスインベストメントケーシング法）と非常に似ています。シェルの結合剤として水ガラスを使用して鋳造する技術です。水ガラス鋳造技術はロシア発です。現在、これは中国で最も一般的なインベストメント鋳造プロセスの 1 つです。約 79% の鋳造工場が水ガラス鋳造に事業を集中しています。残りはシリカゾルの鋳造工場です。
水ガラス鋳造技術は主に鋼およびステンレス鋼の部品に使用されます。特に適しています
より大きな鋳物まで。砂型鋳造法との比較。大きいサイズの製品にはより良いです。シリカゾル鋳物と比較して、0.5kg～60kgの鋼鋳物を製造することができます。ただし、寸法精度は劣りますが、コスト効率は高くなります。
水ガラス鋳造部品は主に、より重く、より強力で、より複雑な形状が必要な場合に使用されます。
この技術の応用は、トレーラー、農業機械、海洋産業の製造に広く紹介されています。このプロセスにより、砂型鋳造よりもはるかに優れた表面仕上げと寸法精度が得られます。また、より複雑な形状を実現することも可能になります。この方法では鋼だけでなく、普通鉄などの代替材料の鋳造も可能です。
水ガラスインベストメント鋳造プロセス
ステップ1:ワックス注入
鋳物を作るたびに、溶かしたワックスを型に注入して鋳物のワックスパターンを作ります。ワックス型はアルミニウムで作られており、使用されるワックスと金属の収縮を考慮してサイズが決められています。ワックス ツールは、単純な 2 ピースのダイから、複数キャビティの自動ダイ、水溶性またはセラミックコアを備えた複雑なダイまで多岐にわたります。
ステップ 2: ワックスの組み立て
ワックスパターンが冷えて安定したサイズと形状に落ち着いたら、スプルーまたはツリーに取り付けます。スプルーもワックスでできており、鋳造プロセス中に部品に適切に供給するために必要なゲート、ランナー、サポートがすべて含まれています。
ステップ 3: シェルの作成
ワックススプルーはセラミックに「埋め込まれ」、金属を流し込むための型を作成します。セラミックは 2 つの部分、つまり液体スラリーを乾燥した砂で覆ったもので構成されています。各スプルーは、セラミック シェルが鋳造プロセス中に耐えられる十分な厚さになるまで、複数のスラリーと砂の層で覆われます。シェルの構築プロセスには通常 24 時間かかり、シェルが完全に乾燥するまでには 2 日からほぼ 2 週間かかります。
ステップ 4: 脱ワックス
シェルが完全に乾燥したら、ワックスの膨張を抑えるためにオートクレーブを使用してワックスを溶かします。その後、シェルを焼成して残留ワックスを除去し、セラミック シェルを硬化させます。シェルが焼成されると、鋳造プロセスの準備が整います。
ステップ5: 注ぐ
処理されたシェルはオーブンに戻され、鋳造前に予熱されます。シェルが適切な温度になり、溶融金属が準備され、適性が確認されたら、シェルをオーブンから取り出し、金属をシェルに注ぎます。
ステップ6: 仕上げ
シェルをハンマーで叩いたり、メディアブラストをかけたり、振動させたり、ウォータージェットをかけたり、化学的に溶解したり（場合によっては液体窒素を使用したり）して鋳物を外します。トウヒは切り取られてリサイクルされます。その後、鋳物は、通常は研削によって鋳造プロセスの痕跡を除去するために洗浄されます。
水ガラス鋳造のパラメータ
| 適用材質 | 鋳鋼、鋳鉄、ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄、高クロム鉄、高マンガン鋼、合金鋼 |
| 材質規格 | GB、ASTM、AISI、DIN、BS、JIS、NF、EN、AS、ARR |
| 重さ | 0.02kg～25kg |
| 許容範囲 | CT5～7 |
| 表面粗さ | 6.3日目 |
| 年間生産量 | 1200T |
| 応用 | 自動車、オートバイ、バルブ、船舶、工作機械、金物、鉄道、歯車、羽根車、ポンプ、減速機、モーター、鉱山機械、土木機械、伝動機械、林業機械、公共施設など |
| 機械加工 | 旋削、フライス、穴あけ、研削、ねじ切り、NCなど |
| 仕上げ | サンドブラスト、研磨、メッキ、酸処理、アルマイト、塗装等 |
水ガラス鋳造のメリット
砂型鋳造に比べて表面仕上げに優れています。
砂型鋳造に比べて寸法精度が高い。
より複雑な部品を実現します。
従来のインベストメント鋳造法よりも大きな部品に適しています。
インベストメント鋳造よりも安価です。
インベストメント鋳造よりも短いリードタイム。
金属の選択肢が増える。
環境上の利点。 （ワックスは完全にリサイクル可能です。）
0.5%の浸透剤を添加することにより、水ガラス鋳造の表面品質が大幅に改善されます。表面仕上げはシリカゾルキャスティング技術に匹敵することさえあります。伝統的なシェル製造技術によって引き起こされる欠陥を回避できます。同時に作業環境も明らかに改善されます。
さらに、プロセスパラメータや操作要件はそれほど複雑かつ厳密ではありません。一般従業員も間もなく稼働可能となります。これにより、熟練労働者の損失が減少しました。そして、新しい労働者も働きやすくなり、工場の通常の生産効率が安定しました。コストについては、従来の焼入れ工程に比べて、貝殻製造材料費が追加されません。このプロセスにより、溶接修復処理が大幅に減少しました。製品レートを向上させると短縮されます。したがって、生産コストと生産効率が削減されます。
水ガラス鋳造用途
水ガラス鋳造部品は主に、より重い、またはより強力で、より複雑な形状の製品に使用されます。これらの用途は、トレーラー、農業機械、海洋産業の分野にあります。このプロセスにより、砂型鋳造よりもはるかに優れた表面仕上げと寸法精度が得られます。また、より複雑な形状を実現することも可能になります。鋼以外の代替材料の鋳造も可能です。この方法を使用して通常のアイロンなど。
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