その間インベストメント鋳造シェルの強度と剛性が不十分だと、鋳造品質、生産の安全性、効率に影響を与える一連の問題が発生する可能性があります。凝固中に鋳物の安定した支持を確保するには、さまざまな問題シナリオに応じて正確な補強および制御対策を開発する必要があります。以下は、特定の問題とそれに対応する制御ソリューションです。
I. 中核的な問題とそれに対応する管理措置
1. 問題点: 注湯段階での崩壊/亀裂
管理措置: 材料の選択では、高密度、高強度の耐火骨材（99% 白色コランダム、段階的ムライト砂など）を優先し、ナノ- グレードのシリカゾル結合剤と組み合わせ、接着界面強度を向上させるためにシランカップリング剤を追加します。-シェル-の製造プロセスでは、裏層の数を増やし（複雑な/大きな鋳物の場合は6〜8層に増やします）、コーティングの各層が均一であり、砂が緻密に塗布されるようにして、コーティングのボイドを回避します。焼成プロセス中は、緩やかな加熱曲線を厳守し、加熱速度を50〜80度/hに制御し、1〜3時間高温を維持して残留有機物を徹底的に除去し、シェルの密度を向上させ、急速な加熱と冷却によって引き起こされる熱応力亀裂を回避します。
2. 課題：鋳物の寸法精度の低下
管理対策: 低収縮ワックス材料 (収縮率 0.8% 以下) を使用し、ワックス射出パラメータを安定させ、一定温度時効処理を実行し、ワックス金型の精度をソースで制御します。-シェルの製造中に、薄く均一な表層（厚さ 0.2 ～ 0.3 mm）を使用し、各層の十分な乾燥を確保しながら（一定の温湿度環境での乾燥、各層の乾燥時間 4 時間以上の乾燥時間）、徐々に裏層の厚さを増やすグラジエント コーティング プロセスを使用し、シェルの変形につながる不十分な乾燥によって引き起こされる内部応力を回避します。大型鋳物の場合、ガラス繊維強化材を背面層に追加してシェル全体の剛性を向上させると同時に、シェル全体の壁厚の均一性を制御して応力集中を軽減できます。
3. 問題点: 鋳物の表面および内部欠陥 (バリ、コールドシャット、砂の混入、スラグの混入など)
管理措置: 表面欠陥の場合は、表面層に細粒耐火骨材（320-400 メッシュのジルコン粉末）を高純度のシリカゾル スラリーと組み合わせて使用します。{0}スラリーの粘度を 18 ～ 22 秒に制御し (Ford Cup No. 4 を使用)、気泡の形成を避けるために浸漬中に金型をゆっくりと持ち上げます (速度 5 ～ 10 cm/秒)。砂やスラグの混入については、シェルの焼成と洗浄プロセスを強化して、残留ワックスや有機物を完全に除去します。注ぐ前に金型シェルを予熱（600〜900度）して、溶融金属と金型シェルの温度差を減らし、金型シェルの表層が剥離して溶融金属と混合するのを防ぎます。シーリングシステムを最適化して、排水パイプが障害物がなく下向きになるようにし、局所的な強度低下につながる可能性のある液体の蓄積やシール表面の腐食を防ぎます。
4. 問題点: 複雑で大型の鋳物の成形に失敗する
管理措置: 複雑な鋳物（狭い溝や薄肉構造を含む）の場合は、「カスタマイズされたシェル製造スキーム」を採用します。-狭い溝領域では低粘度のスラリーを使用して浸透を高め、薄肉領域ではコーティング層の数を増やすか、補助サポートとして補強リブを使用します。-大型鋳物の場合は、セグメント化されたシェルの作成 + 全体的な組み立てプロセスを使用して、モールド シェル構造の設計を最適化し、全体的な成形応力を軽減します。-高強度-耐熱合金鋼-砂を裏骨材として使用し、-耐荷重能力を向上させます。焼成後、低温焼戻し処理（500～600度、1時間）を加えて熱応力を除去し、金型シェルの剛性をさらに強化します。
5. 課題：生産効率とコストの向上
管理措置: 生産前の金型シェルの品質テストメカニズムを確立します。{0}圧縮強度試験 (室温圧縮強度 2.5 MPa 以上が必要) および熱間剛性試験を通じて認定された金型シェルを選別し、脆弱な製品を排除します。標準化されたシェル製造プロセスマニュアルを開発し、さまざまなタイプの鋳物のコーティング率、コーティング層の数、乾燥および焼成パラメータを指定し、プロセスの変動による不安定なモールドシェルの品質を回避します。量産前に小規模バッチ試鋳を実施して、金型シェルの強化計画を最適化し、大規模生産におけるスクラップのリスクを軽減します。-
II.シェル補強の一般原則
特定の問題に関係なく、シェル補強は「材料の適合性 + 正確なプロセス管理 + 最初からの品質保証」という中心原則に従う必要があります。材料の選択は、鋳造サイズ、複雑さ、注入温度に一致する必要があります。プロセス制御では、コーティング、乾燥、焼成プロセス全体にわたるパラメータの安定性に焦点を当てます。製造前のテストと試運転を通じてリスクが事前に軽減されるため、シェルの強度と剛性が元から向上し、鋳造品質と生産効率が確保されます。-
