複雑な部品の紛失したフォームキャストを選択するのはなぜですか？

複雑でネットに近い金属部品を生産するという課題に直面しているメーカーはますます評価しています フォームキャスティングの紛失 （LFC）実行可能なプロセスとして。このガイドでは、LFCが複雑な幾何学の実用的な選択となり、そのメカニズムと適切なアプリケーションを詳述する技術的特性を調べます。

複雑な部品の中心的な利点：

1. 無制限の幾何学的複雑さ：

   • 機構： パターンは、拡張可能なポリスチレン（EPS）フォームから機械加工または成形されています。ドラフト角度や取り外し可能なコアを必要とする従来の砂鋳造とは異なり、フォームパターンは、内部パッセージ、アンダーカット、複雑な曲線を含む最終部分のジオメトリを正確に複製します。これらのパターンはクラスターに組み立てられ、骨のない砂に埋め込まれています。
   • 利点： コアアセンブリと関連するシフト/ミスマッチを排除します。従来の方法（たとえば、中空セクション、複雑な内部空洞、有機形状など）で達成するのに不可能または非常に高価な機能を備えた部品の鋳造を可能にします。

2. ネットに近い形状の機能と機械加工の削減：

   • 機構： フォームパターンは、キャビティの形状を正確に定義します。このプロセスは、緑の砂鋳造で一般的な分割線とフラッシュフラッシュを回避するため、寸法の精度と表面仕上げが改善されます（通常、250-600マイクロインチRA、プロセス制御で〜125 RAまで達成可能）。ドラフト角の除去は、形状の忠実度にさらに貢献します。
   • 利点： 機械加工株式手当と二次加工時間/コストを大幅に削減します。金型から直接最終的な設計寸法に近い順守を可能にします。

3. 統合と統合：

   • 機構： 多くの場合、複数のキャスト/溶接コンポーネントを必要とする複雑なアセンブリは、単一のフォームパターンアセンブリとして設計できます。セクションは、コーティングと成形の前に接着されています。
   • 利点： アセンブリを単一の鋳造物に統合し、部品数を減らし、組み立て操作、潜在的な漏れパス、および全体の重量を減らします。構造の完全性を改善します。

4. プロセスの簡素化とコスト削減の可能性：

   • 機構： LFCには、最小限のコアボックスと複雑な成形装置が必要です。パターン生産は比較的柔軟です。砂はボンドがなく乾燥しているため、簡単に再生できます（95％）。パターンコーティング、クラスターアセンブリ、砂の詰め物には、自動化の可能性が高くなります。
   • 利点： 投資やダイキャスティングと比較して、複雑な部品のツールコストが削減されます。砂の取り扱いとバインダーのコストの削減。特に中程度の複雑な部品の全体的な生産コストを削減する可能性。

5. 一貫した寸法精度：

   • 機構： 剛性フォームパターンは、成形中にその形状を維持します。コアシフトの欠如とパターンの周りの乾燥砂の均一な圧縮により、寸法の変動が最小限に抑えられます。金属収縮はパターン内で予測可能です。
   • 利点： 一貫した寸法公差（通常、ISO 8062あたりのCT8-CT10、潜在的に制御が激しい）を達成します。正確なアセンブリインターフェイスを必要とする部品にとって重要です。

プロセスメカニックと考慮事項：

• パターン生産： パターンは、EPSまたは同様のフォームから成形されています（ボリューム用）またはCNC機械加工（プロトタイプ/低ボリューム）。精度が最重要です。
• パターンコーティング： フォームパターンは、難治性セラミックスラリーに浸されます。このコーティングは、金属への砂の侵食を防ぐ障壁を作り出し、泡分解中にガス透過性を制御します。
• クラスターアセンブリ： パターンはゲーティングシステム（泡）に組み立てられ、クラスターを形成します。
• モールディングとキャスト： クラスターは、振動を介して圧縮された乾燥した骨のない砂に囲まれたフラスコに配置されています。溶融金属が注がれ、フォームパターンを徐々に蒸発させ、空洞を正確に満たします。
• 冷却＆シェイクアウト： 固化すると、砂が捨てられ、鋳造クラスターが分離されます。砂は冷却され、リサイクルされます。

制限と適合性評価：

• 物質的な制限： 主に鉄合金（鋳鉄、炭素/低合金鋼）およびアルミニウム合金に適しています。いくつかの銅合金が可能です。高融点合金（例：チタン、ツール鋼）には理想的ではありません。
• パターンコスト： パターンツール（金型）は、単純な形状には高価になる可能性があり、LFCは低複雑さの部品の緑の砂との競争を軽減します。フォームパターンは消耗品です。
• サイズとボリューム： 数キログラムから約4,000 kgの範囲の部品に最適ですが、大きい場合は可能です。経済的な実行可能性は、多くの場合、中程度の量（年間数万から数万）です。
• プロセス制御： スラグ包有物やカーボンピックアップなどのキャスト欠陥を防ぐために、パターン密度とコーティング特性を厳格に制御する必要があります。
• 表面仕上げ： 良好ですが、表面仕上げは、二次仕上げなしで投資キャスティングや機械加工と一致しない場合があります。テクスチャは、発泡構造を反映する場合があります。

失われたフォーム鋳造は、主要な課題に複雑な幾何学、内部機能、ネットの形状の要件、および一部の統合が含まれる場合、明確な利点を示します。シンプルでボンドの砂型を使用して、複雑なフォームパターンを金属に直接複製する能力は、ユニークなソリューションセットを提供します。鋳造プロセスを評価するエンジニアは、幾何学的な複雑さが材料の適合性とパターン生産経済に関連する制約を上回る場合にLFCを考慮する必要があります。成功は、堅牢なパターン製造、正確なコーティングアプリケーション、および制御された注入慣行にかかっています。適切に複雑なコンポーネントの場合、LFCは、二次処理を減らした機能的鋳造への合理化された経路を提供します。