砂型鋳造機の動作プロセスは何ですか?

作業手順と技術仕様砂型鋳造機
型の準備
高品質アルミニウム合金またはダクタイル鋳鉄製の金型は、5軸CNCシステムにより精密加工され、Ra 1.6μm以下の表面粗さを実現します。分割型設計により、抜き勾配(通常1~3°)と0.5~2mmの取り代が確保され、型からの脱型が容易になります。工業用途では、ジルコニア系耐火層でコーティングされた金型がしばしば採用され、50,000サイクルを超える耐用年数を誇ります。

砂充填と成形
化学的に結合した珪砂(SiO₂含有率85~95%)をベントナイト粘土3~5%、水2~3%と混合することで、最適な成形強度が得られます。自動無枠造型機は0.7~1.2MPaの成形圧力をかけて、Bスケールで85~95の鋳型硬度を実現します。エンジンブロック鋳物の場合、鋳型を閉じる前に、ベントチャネルを備えたケイ酸ナトリウム-CO₂硬化中子を挿入します。

金型の組み立てと固定
ロボットビジョンシステムは、金型の半分を±0.2mmの許容誤差内で位置合わせし、連動するロケータピンがゲートシステムの位置合わせを維持します。高強度Cクランプは15~20kNのクランプ力を発揮し、大型金型(500kg超)にはウェイトブロックが補助として使用されます。鋳造工場では、量産体制において電磁ロックの採用が増えています。

注ぐ
コンピュータ制御の傾斜鋳込炉は、金属の過熱度を液相線温度より50~80℃高い温度に維持します。レーザーレベルセンサーとPID制御のフローゲートを備えた先進的なシステムにより、±2%以内の鋳込速度安定性を実現します。アルミニウム合金(A356-T6)の場合、乱流を最小限に抑えるため、標準的な鋳込速度は1~3kg/秒です。

冷却と凝固
凝固時間はチボリノフ則(t = k·(V/A)²)に従います。k値は、薄肉鋳物では0.5分/cm²、厚肉鋳物では2.5分/cm²です。発熱ライザー(鋳物体積の15~20%)を戦略的に配置することで、重要な領域における収縮を補正します。

シェイクアウトと清掃
5~10Gの加速度を持つ振動コンベアが砂の90%を分離し、熱処理による再生を行います。多段階洗浄では、ロータリータンブラーによる初期バリ取り、続いて0.3~0.6mmのスチールグリットを用いたロボット式研磨ブラスト(60~80psi)を実施します。

検査と後処理
座標測定機(CMM)は、ISO 8062 CT8-10規格に準拠した重要な寸法を検証します。X線トモグラフィーは、0.5mmの分解能で内部欠陥を検出します。アルミニウムのT6熱処理は、540°C±5°Cで溶体化処理を行い、その後人工時効処理を行います。

主な利点:
中空構造を可能にする形状の柔軟性(例:壁厚0.5mmのポンプインペラ)
鉄系・非鉄系合金(HT250ねずみ鋳鉄からAZ91Dマグネシウムまで)にわたる材料の多様性
試作品のダイカストに比べて金型コストが40~60%削減

制限と緩和策:
自動化された砂処理システムにより労働強度が軽減される
85~90%の砂の再生率により、金型の廃棄性に対処
精密機械加工により表面仕上げの限界(Ra 12.5~25μm)を克服

ジュネンファクトリー

泉州俊能機械有限公司は、鋳造設備を専門とする盛大機械有限公司の子会社です。長年にわたり、鋳造設備、自動成形機、鋳造組立ラインの開発と製造に従事してきたハイテク研究開発企業です。

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投稿日時: 2025年8月28日