黒鉛鋳造プロセス完全ガイド

鋳造プロセスは、現代の製造業で広く使用されている。グラファイト金型鋳造プロセスは、特別な材料特性と優れた性能を持つユニークな利点を持っています。それは高精度の複雑な部品の製造のための解決を提供し、製造業の全体的なレベルを向上させるために大きな意義がある。

黒鉛鋳型の特徴

素材特性

黒鉛は炭素原子からなる結晶構造材料であり、耐高温性に優れている。その融点は3652℃と高く、高温の鋳造環境においても、黒鉛鋳型は高温による溶融や変形を起こすことなく、安定した物理的形状を維持することができる。同時に、化学的安定性にも優れている。鋳造プロセスにおいて、ほとんどの金属やフラックスと反応しにくい。鋳型の寿命と鋳物の純度を保証する。また、熱膨張係数が小さく、急激な温度変化に対しても寸法変化が比較的小さい。これは鋳型の精度を維持するのに適している。

パフォーマンスの利点

高精度成形：

グラファイトモールド 加工性がよく、様々な複雑な形状に加工できる。それは異なったプロダクトの高精度の設計条件を満たすことができます。鋳造プロセスの間、滑らかな表面はかなり鋳造の表面の質を改善し、それに続く処理のプロシージャを減らすことができます。

熱伝導率が高い：

鋳造プロセスにおいて、熱伝達を迅速かつ均一にします。これは、液体金属の急速な凝固を助け、生産サイクルを短縮し、生産効率を向上させます。同時に、均一な熱放散は、鋳物内部の応力集中を軽減し、鋳物内部の亀裂などの欠陥の発生確率を低減するのに役立ちます。 キャスティング.

脱型性が良い：

黒鉛とほとんどの金属との間の付着は小さく、鋳造をより滑らかにする脱型の間に。そして、脱型の難しさによって引き起こされる鋳造の損傷を減らし、歩留まりを改善する。

黒鉛鋳型鋳造プロセスの詳細

黒鉛鋳型鋳造材料の準備

素材の選択

高品質の黒鉛材料は、金型の品質を確保するための基本である。通常、純度が高く、密度が均一な黒鉛材料が選択されます。鋳造のニーズに応じて、細粒黒鉛または中粒黒鉛を選択する必要があります。細粒黒鉛は表面の仕上がりが良く、表面品質が要求される鋳造に適しています。中粒黒鉛は強度と靭性に優れ、大きな圧力や衝撃力に耐える鋳型に適しています。

材料加工

まず、選択した黒鉛材料を切断する。金型設計のサイズに合わせて、黒鉛を切削装置で大まかな形状にカットする。その後、CNCマシニングセンターなどで機械加工を行う、 ボーリング 金型キャビティ、コア、その他の構造を精密に加工します。金型の寸法精度が設計要求を満たすようにする。

パターンを作る

デザインのアイデア

模型の設計は、最終的な鋳物の形状、大きさ、要求精度、生産バッチに応じて総合的に検討する必要があります。設計にあたっては、鋳物の収縮率を十分に考慮し、適切な加工代を確保する必要があります。複雑な形状の鋳物の場合、合理的なパーティング面と注湯システムを設計することも必要です。液体金属が鋳型の空洞に均一かつ円滑に充填できるようにするためである。

加工方法

これには主に機械加工と3Dプリンティングが含まれる。機械加工は、規則的な形状や大量ロットのモデルを作るのに適しています。また、モデルの寸法精度と表面品質は、CNC機械加工装置によって保証される。複雑な形状やユニークな構造を持つモデルには、3Dプリント技術が明らかに有利である。複雑な形状のモデルを迅速かつ正確に製造でき、モデルの製造サイクルを大幅に短縮できる。

黒鉛るつぼの加熱

機材選定

一般的に使用される加熱るつぼ装置は以下の通りである。 抵抗炉誘導炉など。抵抗炉は抵抗線を加熱することにより、るつぼを加熱します。その温度制御はより正確で、操作が簡単で、小規模の鋳造企業や鋳造プロセスの高温安定性の要求に適しています。誘導炉は電磁誘導の原理で発熱し、加熱速度が速く、効率が高く、大量生産に適しています。

温度制御

加熱工程では、正確な温度管理が不可欠である。金属材料によって融点や注湯温度範囲は異なる。そして、実際の状況に応じて適切な加熱温度曲線を設定する必要があります。温度制御システムを通じて、加熱パワーをリアルタイムで監視・調整し、るつぼ内の温度が必要な範囲内で安定するようにします。そして、温度が高すぎたり低すぎたりすることによる液体金属の品質や鋳造の欠陥を避ける。

金属注入

金属溶解

必要な金属をヒーターに入れる 黒鉛るつぼ で溶かす。溶解の際、金属の特性に合わせてフラックスを適量添加する。不純物やガスを除去して純度を高め、攪拌して液体金属の組成を均一にする。

鋳造作業

金属液が適切な注湯温度に達した後、素早くスムーズに鋳型キャビティに注湯されます。注湯のスピードと量をコントロールし、注湯不足や保冷などの不具合を防ぎます。大型の鋳物や複雑な鋳物では、ボトム注入やサイド注入など、さまざまな注入方法が必要になることがあります。金属液が鋳型の隅々まで満ちるようにする。

不純物を取り除く

精製方法

金属液に適量の精錬剤を加える。不純物と化学反応してスラグやガスを発生させ、表面に浮かせて除去する。一般的に使用されるのはホウ砂、炭酸ナトリウムなどで、金属によって適切な精錬剤を選ぶ必要がある。

ろ過方法

注湯装置にはセラミックフィルターがセットされています。液体金属が流れる際に不純物をろ過し、キャビティに入る液体金属の純度を向上させます。液体金属の流量と不純物の大きさに応じて、合理的にフィルターを選択します。

脱型部品

イジェクト時間

排出時間は非常に重要であり、早すぎる鋳造は、変形や損傷に簡単に凝固されていません。遅すぎる摩擦の増加のために、剥離の難しさを増加させ、さらには金型を損傷する。鋳造材料、厚さ、金型の構造などに応じて、経験やシミュレーション解析によって決定される。

ストリップ作業

エジェクティングロッド、エジェクティングブロック、その他の機械的なエジェクティングデバイスを使用して鋳物を排出します。その際、排出力は均一で、鋳物の局所的な変形を避けることができます。また、鋳型の表面に離型剤を塗布して摩擦を減らし、離型をスムーズにすることもできます。

結論

黒鉛鋳型鋳造プロセスは、そのユニークな特性と利点で、現代の製造業で重要な役割を果たしている。材料の合理的な選択、微細な成形、精密な制御を通じて、高品質の鋳物を生産することができます。

よくある質問

黒鉛鋳型の寿命は？

一般的に、黒鉛鋳型の耐用年数は100～1000回と言われている。その寿命は、鋳造材料、プロセスパラメータ、メンテナンスおよびその他の要因に影響されます。通常の使用とメンテナンスでは、数十回から数百回使用することができます。小さな金型の損失のプロセスなどの鋳造アルミ合金は、金型の寿命が長くなります。高温、腐食性の高い金属の鋳造は短いです。

グラファイト成形の工程で、金型の品質に影響する主な要因は何ですか？

グラファイト素材の品質：

純度、密度の均一性は金型の性能に影響し、純度の低い不純物は高温欠陥を引き起こしやすい。

加工精度：

寸法精度と表面粗さは鋳型の品質に関係する。また、精度が不十分だとキャビティサイズに狂いが生じ、鋳造成形に影響を与えます。

成形プロセスのパラメータ：

プレス圧力、温度、時間が適切ではありません。これらは金型の内部構造を不均一にし、強度と寿命に影響を与えます。

黒鉛鋳型は傷つきやすいですか？

適切な使用とメンテナンスの間は、簡単に損傷することはありません。しかし、過度の温度衝撃や機械的ストレス、あるいは運転中の衝突など不適切な外力が加わると、損傷につながる可能性があります。長期使用後は、表面の摩耗や腐食も金型にダメージを与えるため、正しい操作と定期的なメンテナンスが非常に重要です。

黒鉛鋳型は予熱すべきですか？

通常は予熱をお勧めします。予熱は鋳型と金属液の温度差を小さくし、熱衝撃によるひび割れを防ぎます。また、金属液がキャビティ内でスムーズに流れるようになり、鋳造成形に有利になります。予熱温度は一般的に鋳造金属の種類と鋳型の材質によって100℃から300℃の間で決められます。