ロストフォームスチール鋳造（EPC – 蒸発パターン鋳造とも呼ばれます）は、耐火物スラリーでコーティングされ、未結合の珪砂に埋め込まれた発泡ポリスチレン（EPS）、STMMA、または PMMA の発泡パターンを利用するニアネットシェイプの製造プロセスです。-注湯中、溶鋼の熱エネルギーによってポリマー パターンが蒸発し、正確に代わりに抜き勾配やコア ラインのない複雑な鋼部品を形成します。
このプロセスは、従来の砂型鋳造とインベストメント鋳造（ロストワックス）の間のギャップを埋めます。厳密な寸法制御、砂中子のない内部通路、および 5 kg ～ 500 kg の中型から大型の鋼部品に対して抜き勾配のない形状を実現します。{{1}{2}{3}{3}}
コアプロセスパラメータと機能
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単重範囲 |
5kg – 500kg (11ポンド – 1,100ポンド) |
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封筒の最大寸法 |
1,000mm×800mm×400mm |
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鋳物の寸法許容差 |
ISO 8062 / GB/T 6414 クラス CT8 – CT12 |
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表面粗さ |
Ra 12.5 μm – Ra 25 μm (鋳造のまま) |
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最小肉厚 |
5.0 mm (炭素/合金鋼); 6.0mm(ステンレス) |
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抜き勾配の要件 |
0 度 (内部フィーチャーおよび外部フィーチャーにはゼロドラフトが必要) |
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年間生産能力 |
特殊なロストフォームライン全体で 15,000 トン |
製造工程
ロストフォーム鋳造ラインは、フォーム密度、耐火物コーティングの均一浸透性、砂圧縮圧力を制御するように設計された閉ループ システムで動作します。{0}
詳しい処理の流れ
• 予備膨張とビーズ老化: ポリマー ビーズ (炭素鋼用 EPS、低-低炭素/ステンレス鋼での炭素の取り込みを最小限に抑えるための低炭素 STMMA または PMMA)-は、制御された蒸気圧下で 0.018 ～ 0.025 g/cm3 の目標密度まで予備膨張されます。-
• パターン成形: ビーズをアルミニウムの金型に吹き込み、蒸気成形してパターン セグメントを形成します。{0}内部キャビティは、コアボックスを必要とせずにツール内に直接形成されます。
• クラスター アセンブリ: 個々のフォーム セグメントとランナー / ライザー システムは、ホットメルト接着剤または熱溶接を使用して接合され、剛性の高い鋳造クラスターを形成します。{0}
• 耐火物コーティングと乾燥: クラスターを水-ベースの耐火物スラリー（ジルコンまたはアルミナ-ベース）に 2 ～ 3 回浸漬して、均一な 1.0 ～ 2.0 mm の乾燥コーティング シェルを形成します。クラスターは45度～50度の除湿乾燥室を12～24時間通過します。
• 砂フラスコの振動と圧縮: 乾燥したクラスターを非結合珪砂フラスコに入れます。- 3- 軸振動テーブルは、乾燥した砂 (粒度 AFS 45 ～ 60) をパターンの周囲に圧縮し、バインダー添加剤を使用せずに内部ポケットを充填します。
• 真空-補助注入および蒸発: 負圧 (0.03 ～ 0.05 MPa) がフラスコに適用されます。溶鋼（1,550度～1,620度）をスプルーに注入します。この熱により発泡体は瞬時に熱分解して蒸発し、鋼に置き換えられ、ガスは透過性耐火コーティングを通して真空システムに排出されます。
• シェイクアウトと熱回復: 鋳物を緩い砂から取り除きます。砂は磁気分離、流動床冷却、および化学結合剤による汚染をゼロにしながら熱再生されます。
材料と技術仕様
当社は、中周波誘導炉で幅広い範囲の鋼合金を溶解し、流し込みます。{0}}化学分析は、タッピング前に発光分光分析法 (OES) によって確認されます。
標準材料仕様と代表的な特性
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材料グループ |
標準・グレード |
同等グレード |
引張強さ(MPa) |
降伏強さ(MPa) |
伸長 （％） |
硬度（HB/HRC） |
主な産業用途 |
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炭素鋼 |
ASTM A27 グレード 65-35 |
GS-45 / 1.0425 |
450以上 |
240以上 |
24 以上 |
140～180HB |
一般的な構造ブラケット、ハウジング |
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炭素鋼 |
ASTM A216 グレード WCB |
GS-C25 / 1.0619 |
485 以上 |
250以上 |
22 以上 |
143 – 187HB |
バルブボディ、圧力機器、ポンプ |
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低合金鋼 |
ASTM A148 80-50 |
25CrMo4 / 1.7218 |
550以上 |
345 以上 |
18 以上 |
170～220HB |
高応力の機械アーム、摩耗部品 |
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低合金鋼 |
ASTM A148 105-85 |
42CrMo4 / 1.7225 |
725 以上 |
585以上 |
17 以上 |
230～285HB |
マイニングナックル、ドライブギア、構造ピボット |
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高マンガン |
ASTM A128 グレード C |
X120Mn12 / 1.3401 |
730以上 |
350以上 |
30以上 |
~200 HB (Work hardens to >500HB) |
クラッシャーライナー、掘削機の歯、トラックシュー |
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ステンレス鋼 |
ASTM A743 CF8 (304) |
1.4308 / GX5CrNi19-10 |
485 以上 |
205 以上 |
35 以上 |
200HB以下 |
ケミカルポンプケーシング、船舶用継手 |
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ステンレス鋼 |
ASTM A743 CF8M (316) |
1.4408 / GX5CrNiMo19-11-2 |
485 以上 |
205 以上 |
30以上 |
200HB以下 |
腐食性プロセス装置、オフショアフランジ |
製品の主な特長
幾何学的完全性と抜き勾配ゼロ
発泡パターンはその場で蒸発するため、鋳物にはパーティング ラインや金型の抜き勾配 (抜き勾配 0 度) が必要ありません。深い内部溝、アンダーカットボス、構造リブなどの複雑な特徴-が直接鋳造されているため、重量が軽減され、-ドラフトテーパーが追加されます。
コアレス内部通路
従来の樹脂結合砂中子を排除します。{0}複雑な内部流体チャネルまたは中空構造ポケットは、組み立てられたフォーム片によって生成され、コアのシフト、バリ、コアのガス多孔性、および砂のシェイクアウトの問題を回避します。
重量の最適化とニアネットシェイプ-
壁精度±0.8mm以内を実現。ニア-ネット-の形状精度により、従来の砂型鋳造と比較して原材料の使用量が 15% ～ 30% 削減され、下流の CNC 加工時間が最小限に抑えられます。-
炭素欠陥管理
鋼材のロストフォーム鋳造によく見られるカーボンピックアップ欠陥（しわや光沢のあるカーボン）を排除するために、当社では低密度コポリマー パターン（PMMA/STMMA）、真空注湯-、高浸透性耐火物コーティングを導入しています。-
代表的な用途
ロストフォーム鋼鋳物は、機械加工コスト、組立溶接、または重量制約が重要な複雑な鋼部品用に相手先商標製造業者 (OEM) によって選択されています。
重機および建設機械:ブームピボットナックル、油圧シリンダーマウント、トラックフレーム、スタビライザーブラケット、イコライザーバー。
マイニングと骨材:ウェアプレート、ジョークラッシャートグルプレート、スラリーポンプインペラ、シュートライナー、掘削機歯アダプター（高マンガン鋼）。
自動車および商用車:アクスル ハウジング、スプリング ブラケット、クロスメンバー ノード、ステアリング ナックル、エンジン マウント。-
流体の取り扱いとエネルギー:バルブ本体、スプリットケース ポンプ ハウジング、タービン インペラ、マニホールド ブロック、パイプライン継手（ASTM A216 WCB およびステンレス鋼 CF8M）。{0}}
農業機械:ギアボックス ハウジング、ヒッチ アセンブリ、ティラー ハブ、シード ディスク サポート。
機械加工と二次加工
組立ラインにすぐに使用できる完全に完成したコンポーネントを提供するために、当社は社内に{0}}機械工場と熱処理工場を運営しています-。
-社内の機械加工施設
• 横型マシニング センター (HMC): 最大 1,000 mm × 800 mm のパレット サイズで、大量のハウジング処理に対応します。-
• 立形マシニング センター (VMC): 精密な正面フライス加工、穴あけ、タッピング、およびポケット加工のための 3 軸および 4 軸の操作。
• CNC 旋盤およびターニングセンター: 旋削直径は最大 Ø800 mm、寸法公差は最小 ±0.012 mm。
• 三次元測定機 (CMM): 加工施設に統合されたツァイス CMM 検査エリア。
熱処理能力
• 正規化とアニーリング: 微細構造の微細化と残留応力の除去。
• 焼入れおよび焼戻し (Q&T): 構造用合金鋼 (42CrMo4 / ASTM A148) の機械的特性の最適化。
• 水焼入れ焼鈍: オーステナイト系ステンレス鋼 (CF8/CF8M) を 1,080 度 – 1,120 度で急速水焼入れし、炭化物の析出を防ぎます。
• 水強化処理: 1,050 度 – 1,100 度の高マンガン鋼 (ハドフィールド鋼) で最大の衝撃靱性を実現します。
表面仕上げとコーティング
• ショットブラスト (SA 2.5 規格)
• 防錆油塗布 / VCI パッケージング
• リン酸亜鉛前処理と E- コーティング (電気泳動塗装)
• エポキシ粉体塗装およびポリウレタントップコート
品質管理と検査
品質保証は ISO 9001:2015 および IATF 16949 規格に従います。すべての加熱ロットは、溶融から最終リリースまで追跡可能です。
原材料
• OES分光計
• サンドスクリーン/AFS
• 泡の密度
プロセス制御
• コーティング密度
• 砂の密度
• 真空レベル
最終検査
• CMM 寸法監査
・NDT（UT/RT/MT/PT）
• 機械的試験
試験施設と規格への準拠
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検査区分 |
装置・方法 |
規格準拠/合格基準 |
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化学分析 |
サーモフィッシャー発光分光分析装置 (OES) |
ASTM A751 / EN 10204 3.1 認証 |
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機械試験 |
万能引張試験機、シャルピー V-ノッチ衝撃試験機、ブリネル/ロックウェル硬度 |
ASTM A370、ISO 6892-1、ISO 148-1 |
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寸法検査 |
Zeiss CMM、ポータブル FARO 3D レーザー スキャナ、ゴー/ノーゴー ゲージ- |
ISO 8062 CT8 ～ CT12 / ISO 2768-m |
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非破壊検査（NDT）- |
超音波検査（UT）、放射線検査（RT） |
ASTM E114、ASTM E446 / ASTM E186 |
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表面欠陥検査 |
磁粉探傷試験(MT)、液体浸透探傷試験(PT) |
ASTM E709、ASTM E165 (レベル 2/3 認定技術者) |
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微細構造解析 |
画像解析機能付き金属顕微鏡 |
ASTM E45 (介在物)、ASTM E112 (粒度) |
OEMおよびカスタム製造
当社は、ライフサイクル全体の OEM プログラム管理を専門とし、お客様のコンセプトを最適化されたロストフォームキャストコンポーネントに移行します。{0}
エンジニアリングとツーリングのワークフロー
製造容易性を考慮した設計 (DFM): MagmaSoft / AnyCasting 凝固モデリングを使用して顧客の 3D モデルをエンジニアリング レビューし、ホット スポット、収縮、ガス閉じ込めを予測します。
工具設計と CNC 製造: -航空グレードのアルミニウム (6061-T6) ブロックから直接フライス加工された高精度アルミニウム パターン工具-。工具寿命: 100、000+ 射出。
ラピッドプロトタイピング: 少量の検証や生産前テストの場合、工具鋼の切断プロトタイプを構築することなく、固体 EPS ブロックからフォーム パターンを直接 5 軸 CNC 加工することができます。リードタイムは 2 ～ 3 週間です。{{1}
PPAP レベル 3 提出: 寸法レイアウト、管理計画、FMEA、材料証明書、およびプロセス能力 (Cpk 1.33 以上) を含む完全な製造部品承認プロセスの提出。
バイヤーが RFQ に提供する必要があるもの
24 ～ 48 時間以内に詳細な技術見積もりを受け取るには、RFQ パケットに次の技術仕様を含めてください。
部品図:
3D CAD ファイル (STEP、IGES、または X_T 形式)
2D 設計図面 (重要な公差、表面仕上げ要件、および機械加工代を含む PDF)
材質仕様:
材料グレード (ASTM A216 WCB、42CrMo4、CF8M など) または特定の化学組成要件。
重量と封筒のサイズ:
推定ユニット重量 (kg) およびバウンディングボックス全体の寸法 (長さ×幅×高さ mm)
注文数量:
最初の記事 / プロトタイプのバッチサイズ
推定年間数量 (EAV) と一般的な発注バッチ数量
供給範囲:
-鋳造のみ、または完全に機械加工して印刷
必要な熱処理条件 (例: 正規化、Q&T、溶体化処理)
表面コーティング要件（プライマー、パウダーコーティング、E-}コート、メッキ）
品質とテストの要件:
非破壊検査（NDT）レベル（例: 100% UT、10% RT）-
必要な認証（例: EN 10204 3.1 材料認証、CMM レポート）
よくある質問
Q: ロストフォームスチール鋳造で達成可能な主な寸法公差は何ですか?
A: ロストフォームスチール鋳物は通常、ISO 8062 CT8 ～ CT12 を達成しています。直線公差は通常、100 mm までの寸法では ±0.5 mm 以内、100 mm を超える寸法では ±0.5% 以内に収まります。発泡パターンの射出に使用される剛性の高いツールにより、複数のキャビティの実行にわたる寸法の一貫性が砂型鋳造よりも優れています。-
Q: ロストフォーム鋳造は、コストと部品サイズの点でインベストメント鋳造 (ロストワックス) とどのように比較されますか?
A: ロストフォーム鋳造は一般に、中型{{1}}～-鋼部品（5 kg～500 kg）ではコスト効率が高くなります。一方、インベストメント鋳造はワックスとセラミックのシェル材料費が高いため、20～30 kg を超えるとコストが法外に高くなります。-インベストメント鋳造では、より緻密な表面仕上げ (Ra 3.2 ～ 6.3 μm 対ロストフォームの Ra 12.5 ～ 25 μm) とわずかに高い精度 (CT4 ～ CT7 対 CT8 ～ CT12) が得られます。
Q: ロストフォームキャスティングにより、低炭素鋼部品に炭素欠陥が発生する可能性がありますか?{0}}
A: はい、鋼の流し込み中に泡が不適切に分解すると、過剰な炭素が放出され、「しわ」欠陥や望ましくない表面浸炭が発生する可能性があります。当社では、標準の EPS の代わりに特殊な低密度コポリマー パターン (STMMA または PMMA) を利用し、真空補助注湯 (0.03 ～ 0.05 MPa) を維持し、金型ガスの排気を最適化することでこれを防ぎます。-
Q: 新しいツールと初期サンプルの通常のリードタイムはどれくらいですか?
A: 標準アルミニウム工具の製造と PPAP サンプルの提出には 4 ～ 6 週間かかります。素早いプロトタイプ要件の場合、専用の射出成形ツールを構築することなく、2 ～ 3 週間以内に固体ブロック発泡体から直接 CNC 機械加工で発泡体パターンを加工することができます。-
Q: ロスト フォーム キャスティングは、少量生産やプロトタイプの生産に適していますか?{0}}
A: 年間生産量が 500 ～ 1,000 個を超える場合は、アルミニウム パターン ツールが最も経済的ですが、フォーム パターンの CNC 加工により、Lost Foam は、初期のツール費用をかけずに超少量のプロトタイプやカスタム重機部品に使用できます。{3}}
