空気圧機械鋳造品の空気穴の問題を解決する方法

の分野で 空気圧機械鋳造 、毛穴の欠陥は、緊急の対応が必要な一般的かつ重要な問題です。気孔率は鋳物の外観品質に悪影響を与えるだけでなく、機械的特性や耐久性も大幅に低下させます。ひどい場合には、実際の使用時に鋳物が破損したり、故障したりする可能性もあります。したがって、鋳造品の全体的な品質を向上させるには、気孔の形成メカニズムとその予防策を深く理解することが重要です。

気孔形成の原因
気孔の発生には多くの理由がありますが、次のように要約できます。
液体金属中の溶解ガス: 金属製錬プロセス中、液体金属は水素、酸素、窒素などを含む一定量のガスを吸収します。溶融金属が冷えて凝固し始めると、これらのガスの溶解度は大幅に減少します。ガスが時間内に逃げないと、鋳物の内部に気孔が形成されます。
金型の排気不良：金型設計の不合理や排気路の詰まりにより、金型キャビティ内にガスが蓄積し、注湯工程中に溶融金属に包まれて気孔が形成されます。
ゲート システムの不適切な設計: ゲート システムの設計は、溶融金属の流動特性と圧力に直接影響します。設計に無理があると、注湯時に溶湯の流れが断続的になり、鋳物内部にガスが溜まる危険性が高まります。
溶融金属中の不純物: 溶融金属中に存在する酸化物や硫化物などの不純物は、注湯プロセス中に分解してガスを放出します。これらのガスが適時に排出されないと、鋳物に気孔が形成されます。

気孔問題の解決策
毛穴の発生を効果的に軽減または回避するには、次の対策を広く適用できます。
製錬プロセスの最適化: 溶融金属中のガス含有量を低減するには、真空脱ガスや吹き込み脱ガスなどの高度な方法を使用するなど、溶融金属の脱ガス処理を強化する必要があります。さらに、溶融金属の過熱や長時間の保持によるガスの溶解度の低下を避けるために、溶解温度と保持時間を厳密に制御する必要があります。
金型設計の改善: ガスがスムーズに排出されるように、金型の排気システムを最適化することが重要です。同時に金型の予熱処理を強化し、金型と溶湯の温度差を小さくし、ガス発生の可能性を低減します。
ゲート システムの最適化: 溶融金属が金型キャビティにスムーズかつ均一に流入できるように、ゲート システムの形状とサイズを合理的に設計します。注湯速度と圧力を制御して、溶融金属内の断続的な流れや渦流を回避し、鋳物内にガスが閉じ込められる可能性を効果的に減らすことができます。
鋳造プロセス中の管理を強化します。鋳造温度と冷却速度を厳密に監視して、溶融金属の過剰な冷却を回避し、ガスが適時に抜けなくなることを防ぎます。同時に、鋳造プロセス中の粒界の制御が強化され、粒間のガス含有量が減少します。
適切な鋳造材料を選択する: シリコン含有量を増やしたり、酸素含有量を減らしたりするなど、気孔の生成を減らすことができる鋳造材料を使用すると、鋳造プロセス中の気孔の形成を効果的に減らすことができます。
鋳造加工中の制御：その後の鋳物の加工では、鋳物の表面に気孔が露出しないように、回転や切断などの操作を最小限に抑える必要があります。気孔が発生した鋳物は、修復溶接やホットプレスなどの修復方法で修復できます。毛穴のサイズと位置に基づいて、適切な修復プランを選択できます。