でインベストメント鋳造シェルの強度と剛性は、特に複雑な鋳造品や大型の鋳造品の場合、鋳造部品の品質を確保するために非常に重要です。シェルには、変形を防ぐために良好な剛性を維持しながら、溶融金属の静水圧に耐えるのに十分な強度が必要です。これには、材料科学の最適化、洗練されたシェル製造プロセス制御、および焼成強化処理を組み合わせて、高い耐荷重能力と寸法安定性の両方を備えたシェル構造を作成する必要があります。-
材料の選択は、強くて硬いシェルを構築するための基本です。耐火骨材は強度と熱安定性のバランスをとらなければなりません。表面層には、耐浸食性を向上させるために高密度のジルコン砂または 99% 純白のアルミナが使用されています。-裏打ち層には、適度な粒度分布を持つムライト砂またはボーキサイト砂が使用されます。粗粒子、中粒子、微細粒子の組み合わせにより充填密度を最適化することで、シェルの全体的な構造強度が向上します。最適なバインダーは、高強度のナノ-グレードのシリカゾルであり、シランカップリング剤やその他の改質剤と組み合わせて結合界面の強度を向上させます。スラリーの固形分は作業条件に応じて調整され、コーティング特性と硬化後の構造剛性のバランスがとれます。
洗練されたシェル製造プロセスは、強度と剛性を向上させるための中核要素です。{0}多層勾配コーティング プロセスが使用されており、薄くて緻密な表層と徐々に厚くなる裏層により耐荷重能力を強化しています。-層の総数は、鋳造のサイズと複雑さに応じて 4- 8 層に制御されます。コーティング中は、コーティングのたるみや局所的な蓄積を避けるために、5 ～ 10 cm/s の安定した引き上げ速度を維持して、均一なスラリー被覆を確保します。砂散布段階では、塗料に適合する砂粒子を使用し、静電砂散布を採用することで、砂粒子が塗膜中に均一に埋め込まれ、層間の接着力が向上します。乾燥工程では、各層を十分に乾燥・硬化させるため、20〜25度、40%〜60%の一定の温湿度環境が必要で、乾燥不足による内部応力の発生やシェル全体の強度の低下を防ぎます。
科学的な焼成処理により、シェルの強度と剛性をさらに強化できます。脱蝋後、室温から 900-1100 度まで徐々に温度を上げながら、緩やかな加熱曲線に従って金型シェルを焼成する必要があります。急速加熱による亀裂を避けるため、加熱速度は 50-80 度 /h に制御する必要があります。残留ワックスと有機物を徹底的に除去し、バインダーの脱水と重縮合を促進し、金型シェルの密度と構造安定性を向上させるには、1 ～ 3 時間の高温保持が必要です。大型で複雑な鋳物の場合は、焼成後に低温焼戻しを行うことで熱応力を除去し、剛性をさらに向上させることができます。さらに、強度の低下につながる過剰な透過性を避けるために、金型シェルの気孔率を厳密に制御し、強度と透過性のバランスを達成する必要があります。
材料の選択、工程管理、焼成強化の相乗効果により、金型シェルは均一で緻密で強固に結合した構造を形成し、強度と剛性を効果的に向上させ、溶湯の注入と凝固時の安定した成形を確保し、複雑で大型の鋳物の寸法精度と成形品質を保証します。
