アルミニウム鋳造は、精密に設計され、精密に設計された金型、鋳型、または型枠に溶融アルミニウムを注入することにより、高公差で高品質の部品を製造する方法です。これは、元の設計の仕様に正確に一致する、複雑で複雑な詳細な部品を製造するための効率的なプロセスです。
アルミニウム鋳造プロセス
1.永久鋳型鋳造
アルミニウム永久鋳型鋳造の費用の多くは、通常ねずみ鉄または鋼で作られる鋳型の機械加工と成形に費やされます。金型は、設計された部品の仕様と形状を 2 つの半分に分割して、幾何学的な形状に成形されます。射出プロセスでは、空気や汚染物質が存在しないように、金型の半分がしっかりと密閉されます。鋳型は、溶融アルミニウムを注ぐ前に加熱され、取鍋、流し込み、または射出が可能です。
プロセスが完了したら、金型を冷却してアルミニウム部品を固化させます。冷却後、部品は金型から迅速に取り外され、欠陥の形成が防止されます。
プロセスがどれほど単純に見えても、これは大量の部品を製造するために科学的および技術的に設計された方法です。
2.砂型鋳造
砂型鋳造プロセスでは、最終製品の形状、詳細、構成を持つ再利用可能なパターンの周りに砂を詰めます。パターンには、溶融金属を型に流し込み、凝固中に熱したアルミニウムを鋳物に供給して収縮気孔を防ぐためのライザーが含まれています。
パターンには、溶融金属を金型に挿入できるスプルーが含まれています。冷却プロセス中の収縮を考慮して、パターンの寸法は製品よりわずかに大きくなっています。砂はパターンの形状を維持するための重量と強度を備えており、溶融金属との相互作用に耐性があります。
4.真空ダイカスト 真空ダイカストは、底部にスプルー開口部、上部に真空出口を備えた気密ベルハウジングを使用します。このプロセスは、溶融アルミニウムの表面の下にスプルーを浸すことから始まります。レシーバー内に真空が生成され、ダイキャビティとるつぼ内の溶融アルミニウムの間に圧力差が生じます。
圧力差により、溶融アルミニウムがスプルーを上って金型キャビティ内に流れ込み、そこで溶融アルミニウムが凝固します。ダイがレシーバーから取り外され、開かれ、部品が排出されます。
真空と、金型キャビティと溶融アルミニウムの間の圧力差を制御することにより、部品設計とゲート要件に必要な充填速度を制御することが可能になります。充填率を制御すると、完成した部品の健全性を判断する能力が高まります。
スプルーを溶融アルミニウムの表面より下に沈めることにより、溶融アルミニウムが酸化物やドロスのない最も純粋な合金となることが保証されます。部品はきれいで、異物は最小限に抑えられています。
5.インベストメント鋳造
ロストワックス鋳造としても知られるインベストメント鋳造は、完成品のパターンを作成するために金型にワックスを注入することから始まります。ワックスを塗ったパターンをスプルーに取り付けて、木のような構成を形成します。木をスラリーに何度も浸し、ワックスの形の周りに強力なセラミックの殻を形成します。
セラミックが固まって硬化したら、オートクレーブで加熱して脱蝋の焼き切りを完了します。シェルの望ましい温度を達成するために、シェルは溶融アルミニウムで満たされる前に予熱され、アルミニウムはスプルーに注がれ、一連のランナーとゲートを通って金型に注入されます。部品が硬化すると、セラミックが叩き落とされて、木に接続された部品が木から切り取られます。
6.ロストフォームキャスティング
ロストフォーム鋳造プロセスは、ワックスの代わりにポリスチレンフォームを使用する別のタイプのインベストメント鋳造です。パターンは、インベストメント鋳造のランナーやスプルーのようなクラスターアセンブリでポリスチレンから成形されます。ポリスチレンビーズを加熱したアルミニウム型に低圧で注入し、蒸気を加えてポリスチレンを膨張させてキャビティを満たします。
パターンは、空隙やエアポケットを排除するために振動圧縮される高密度の乾燥砂の中に配置されます。溶けたアルミニウムを砂型に流し込むと、泡が燃え尽きて鋳物が形成されます。
鋳造アルミニウムの一般的な用途
優れた物理的および化学的特性により、多くの主要産業で鋳造アルミニウムが使用されています。この材料の一般的な用途をいくつか紹介します。
1. 医療産業
医療部品メーカーは、プロテーゼや手術用トレイなどの製造において、その強度と軽量性を備えたアルミニウム鋳造に依存しています。それとは別に、このプロセスは、業界で知られている複雑で正確な形状を作成するのに適しています。また、多くの医療機器は体液と接触するため、アルミニウムは耐食性の点で最適な素材です。
2. 自動車産業
自動車部品メーカーは、強度と耐久性を損なうことなく、軽量であるという特性を備えたアルミニウム鋳造に依存しています。その結果、燃費が向上しました。さらに、アルミニウム鋳造プロセスを使用すると、複雑な形状の自動車部品の製造が容易になります。アルミ鋳物はブレーキやハンドルなどの部品の製造に適しています。
3. 調理業界
鋳造アルミニウムは、耐久性、耐食性、軽量、優れた熱伝導性により、料理業界で重宝されています。また、放熱性に優れ、熱しやすく冷めやすいため調理器具に適した素材です。
4. 航空機産業
アルミニウム部品は軽量で強度があるため、航空機産業に最適です。軽量なため、航空機はより少ない燃料でより多くの重量を運ぶことができます。
ソース：
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
MAT Aluminium の May Jiang が編集
投稿日時: 2023 年 7 月 26 日
