フォームキャスティングの紛失 (LFC)は、蒸発パターン鋳造またはフル金型鋳造としても知られており、現代の製造で重要なニッチを彫り込んだ洗練された非常に用途の広い鋳造プロセスです。再利用可能なパターンを使用する従来の方法とは異なり、失われたフォーム鋳造プロセスは、溶融金属によって蒸発して鋳造を形成する泡で作られた使い捨ての消耗品パターンを利用します。このユニークなメカニズムにより、例外的な寸法精度と表面仕上げを備えた複雑で高積分成分の生産が可能になります。
失われたフォーム鋳造プロセス:簡単な概要
失われたフォーム鋳造プロセスは、拡張可能なポリスチレン(EPS)または同様のコポリマーフォームからのパターンの作成から始まります。目的の部分の正確なレプリカであるこのパターンは、ゲーティングシステムでクラスター化され、耐衝撃性セラミックでコーティングされます。コーティングされたクラスターはフラスコに入れられ、骨のない砂に囲まれています。溶融金属は型に注がれ、すぐにフォームパターンを蒸発させ、残した空洞を正確に満たします。金属が固化して冷却されると、鋳物は砂から揺れ動き、将来の使用のためにリサイクルされます。
失われたフォーム鋳造の主要なアプリケーションエリア
失われたフォーム鋳造プロセスのユニークな特性により、いくつかの主要な産業部門に特に適しています。
1。自動車産業
自動車セクターは、失われたフォーム鋳造技術の最大の採用者です。より軽量で効率的で複雑なエンジンコンポーネントのドライブは、LFCの機能と完全に整合しています。
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エンジンブロックとシリンダーヘッド:LFCにより、複雑なウォータージャケット、オイルギャラリー、および取り付けポイントを鋳造ポイントに直接統合でき、潜在的な故障ポイントになる可能性のある多くの二次加工操作とコア結合の必要性が排除されます。
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トランスミッションケースとディファレンシャル:これらのコンポーネントには、ギアとシャフト用の複雑な内部ジオメトリがあり、失われたフォームキャストを使用して簡単かつ正確に生成されます。
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カムシャフト、クランクシャフト、ブレーキコンポーネント:このプロセスは、これらの重要な部品の大量生産に適しており、一貫性を確保し、全体的な重量を減らします。
2。航空宇宙と防御
航空宇宙産業には、多くの場合、特殊な合金で作られた強度と重量の比率と複雑な内部構造を持つコンポーネントが要求されます。
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タービンハウジングとエンジンマウント:フォームキャスティングの紛失は、薄い壁や材料の使用を最小限に抑えたアルミニウムまたはマグネシウム合金から、これらの大きな複雑な部品を生成する可能性があります。
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防衛ハードウェア:このプロセスは、複雑さと完全性が最も重要なさまざまな構造および装甲コンポーネントに使用されます。
3。工業機械とポンプ
このセクターは、失われたフォーム鋳造の能力から、複数の部品からのアセンブリを必要とする大規模なワンピースコンポーネントを生産する能力から恩恵を受けます。
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ポンプハウジングとインペラ:このプロセスは、複雑でしばしば湾曲したポンプの内部ボルートを単一のピースとして作成し、油圧効率と構造的完全性を向上させることに優れています。
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バルブボディ:産業用バルブは、他の方法で挑戦的な複雑な内部通路を頻繁に備えています。 LFCはこれらの文章を直接キャストし、漏れや製造コストを削減できます。
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大型機械のベースとフレーム:失われた発泡鋳造は、寸法の安定性を必要とする低容量の重い産業鋳物にとって経済的です。
4。一般的な製造と芸術
重工業を超えて、LFCは多様な分野でアプリケーションを見つけています。
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ツーリングとジグ:メーカーは、カスタム、低容量の備品にプロセスを使用します。
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彫刻と建築の要素:アーティストと建築家は、失われたフォームキャスティングを利用して、ソリッドメタルから彫ることができない複雑な金属製の彫刻と装飾品を作成します。
失われたフォーム鋳造対伝統的な砂キャスティング:比較概要
| 特徴 | フォームキャスティングの紛失 (LFC) | 伝統的な砂鋳造 |
|---|---|---|
| パターン | 消耗性フォームパターン(使い捨て) | 再利用可能な木材、金属、またはプラスチックパターン |
| コア | めったに必要ありません。複雑な内部形状は、フォームパターンの一部です | 内部ジオメトリには個別の砂コアが必要です |
| ドラフト角度 | ほとんどのデザインでは必要ありません | カビからのパターン除去に不可欠 |
| 一部の複雑さ | 隠された特徴を持つ非常に複雑な部品に最適です | コアアセンブリとドラフト要件によって制限されています |
| 表面仕上げ | 上位(通常は125-250 µin) | 粗い(通常は300-600 µin) |
| 寸法精度 | high(±0.005 in/inが達成可能) | 低い(±0.015インチ/インまたはそれ以上) |
| キャスティング後の機械加工 | 大幅に減少しました | 多くの場合、大規模な機械加工が必要です |
| 砂の取り扱い | リサイクル可能な砂のない砂を使用します | 化学的に結合した砂または緑の砂を使用します |
| 最適な生産量 | 中から大量 | すべてのボリューム(特に低から中程度) |
失われたフォームキャスティングの利点:
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設計の自由:複雑な幾何学、アンダーカット、および内部の文章には例外的です。
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精度と仕上げ:表面品質の優れたネットシェイプキャスティングを提供します。
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統合:複数の部品を単一のコンポーネントとしてキャストして、アセンブリを削減できます。
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効率:コア製造、最小限のドラフト、リサイクル可能な砂は労働と無駄を減らします。
失われたフォームキャストの制限:
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パターンコスト:パターンツールの初期コストが高く、非常に低いボリュームの経済性が低下します。
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パターン処理:フォームパターンは壊れやすく、簡単に損傷する可能性があります。
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プロセス制御:炭素包含などの欠陥を避けるために、パターン密度、コーティング透過性、および注入パラメーターを厳密に制御する必要があります。
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材料の制限:泡をきれいに蒸発させる温度に注ぐ金属に最適です(例:アルミニウム、鉄、鋼)。すべての合金には理想的ではありません。
よくある質問(FAQ)
Q:失われたフォーム鋳造は、大量生産に使用できますか?
A:はい、大量の実行には非常に効率的です。フォームパターンを作成するためのダイが製造されると、パターンは非常に迅速かつ一貫して生産でき、このプロセスは自動車などの産業に理想的になります。
Q:失われたフォームプロセスを使用して、どのような種類の金属をキャストできますか?
A:失われたフォーム鋳造は、鋳鉄、アルミニウム合金、およびさまざまな鋼で最も一般的に使用されます。また、プロセスパラメーターを慎重に制御する必要がありますが、銅合金とステンレス鋼でも使用できます。
Q:LFCの環境への影響は、他の方法とどのように比較されますか?
A:LFCは一般に環境に優しいと考えられています。リサイクル可能な99.8%の骨のない砂を使用しています。伝統的な砂鋳造に関連する化学バインダーの煙を生成しません。主な廃棄物の流れは、気化したフォームパターンです。
Q:失われたフォーム鋳造によって作られた部品に二次加工が必要ですか?
A:フォーム鋳造の紛失により、必要な機械加工の量が大幅に削減されますが(ネットシェイプに近い)、最も重要な表面では、最終的な寸法公差と表面仕上げ仕様を満たすために光機械加工が必要です。ただし、他のプロセスで必要な大まかな機械加工の多くを排除します。
失われたフォーム鋳造は、製造複合体の近系の金属成分に明確な利点を提供する成熟した技術的に高度なプロセスです。自動車産業におけるその優位性と、航空宇宙、重機、およびその他のセクターでの採用の拡大は、体重の削減、部品の統合、製造効率の改善におけるその価値を強調しています。パターンツーリングへの初期投資は重要な場合がありますが、設計の柔軟性、機械加工の削減、および全体的なパフォーマンスの利点により、フォームの失われたフォームは、適切なメディアから高音量のアプリケーションのための説得力のある選択肢となります。



