鋳造は古くて多用途の製造プロセスであり、多様な形状とサイズの複雑な金属成分を生産することができます。これらのさまざまな鋳造プロセスの中で、投資キャスティング（失われたワックスキャスティングとも呼ばれます）は、その精度と柔軟性のために際立っています。ただし、砂の鋳造、ダイキスティング、永久型鋳造などの他の方法は、特定の産業を支配しています。この記事では、主に、投資鋳造がプロセスの複雑さ、コスト、正確性、材料互換性、およびアプリケーションの観点から他の鋳造方法と比較される方法について説明します。
投資キャスティング
投資キャスティングには、ワックスまたは3Dプリントパターンの作成、セラミックシェルでそれをコーティングし、ワックスを溶かし、溶融金属を空洞に注ぐことが含まれます。固化後、セラミックシェルは壊れて最終部分を明らかにします。この方法は、緊密な耐性と滑らかな表面処理を備えた複雑な幾何学を生成することで知られています。投資キャスティングは、航空宇宙、医療機器、自動車産業などで広く使用されています。
他の鋳造方法との比較
1。砂鋳造
砂鋳造は、パターンの周りに形成された消耗品の砂型を使用します。金属を注いだ後、部品を取得するために型が破壊されます。
利点：
- 低コスト大規模な部品と生産量は低から中程度になります。
- さまざまな大きな部品（エンジン部品、ポンプハウジングなど）に適しています。
- 鉄、鋼、アルミニウムなど、ほとんどの金属と融合できます。
制限：
- 表面仕上げと寸法の精度は低いです。
- カビの制約により、設計は制限されています。
比較：
投資キャスティングは、正確さと表面の品質で砂鋳造よりも優れていますが、単純で大きな部品ではありません。しかし、正確な要件は二次的であるため、砂鋳造は重業界のアプリケーションに依然として理想的です。
2。キャスト
ダイキャスティング力は、高圧下で再利用可能な鋼型に溶融金属を溶かします。これは、一般に亜鉛、アルミニウム、マグネシウムなどの非鉄金属に使用されます。
ダイキャスティングの利点：
- 生産速度が高い。
- 優れた寸法の一貫性と滑らかな表面。
- 最小限の後処理が必要です。
制限：
- 初期段階での高いツールコストにより、大量生産のためだけに実行可能になります。
- 融点が低い金属に限定されています。
- 空気の閉じ込めによる空気穴の問題を引き起こします。
比較：
投資キャスティングと比較して、ダイキャスティングは大量生産がより速く、安価ですが、投資キャスティングの設計の柔軟性がありません。投資キャスティングは、より複雑な形状と高温合金（チタン、高温合金など）をサポートし、航空タービンにとって避けられません。
3。永久型鋳造
ダイ鋳造と同様ですが、永久型鋳造は重力または低圧を使用して再利用可能な金属型を満たします。多くの場合、アルミニウムおよび銅合金に適しています。
利点：
- 永久型鋳造は、砂鋳造よりも表面仕上げと精度が向上しています。
- 恒久的な金型鋳造のコストは、中程度の生産における投資鋳造のコストよりも低くなっています。
制限：
- 永久型鋳造は、投資鋳造と比較して、より単純な形状に制限されています。
- 永久型鋳造のツーリングコストは、砂の鋳造よりも高くなっています。
恒久的な金型鋳造は、砂と投資鋳造のバランスを保ちますが、同じレベルの詳細を達成することはできません。投資キャスティングは、薄壁または複雑なコアパーツを生産する上で依然として有利です。
4.遠心鋳造
遠心鋳造プロセスでは、溶融金属が回転型に注がれ、遠心力を使用して空洞を満たします。パイプやリングのような円筒形の部品を作るのに理想的です。
利点：
- 遠心鋳造には、高密度の欠陥のない構造があります。
- 遠心鋳造は対称部品に適しています。
制限：
- 遠心鋳造は、軸対称形状に限定されています。
- 投資キャスティングに比べて設計の柔軟性が低い。
投資鋳造と比較して、遠心鋳造は特定の形状でうまく機能しますが、複雑で非対称の部分における投資鋳造の多様性がありません。
メソッド選択の重要な標準
- 複雑：投資キャスティングは、細かい詳細を備えたネット型部品の近くで複雑なものを生成する可能性があります。
- 表面仕上げ：ダイキャスティングと投資キャスティングは最高の外観をサポートしますが、投資キャスティングはダイキャスティングで見られるエアホールの問題を回避できます。
- 材料の柔軟性：投資鋳造は、インコルエル、チタンなどの高性能合金をサポートしますが、ダイキャスティングと永久型鋳造は、低い販売ポイントメタルに限定されています。
- 料金：
a.tooling：砂の鋳造のツールコストは最低であり、ダイは最高です。
b.perユニット：投資キャスティングは少量の経済的です（<1,000 units), but die casting is cheaper in mass production.
C.リード時間：投資キャスティングにはパターンとシェルの作成が必要であり、砂やダイキャスティングよりもリードタイムが長くなります。
未来トレンド
3Dプリンティングの進歩は、投資キャスティングを完全に変えています。印刷されたワックスまたは樹脂パターンは、物理的なカビの必要性を排除し、コストを削減し、プロトタイピングのリード時間を削減します。投資鋳造と添加剤の製造を組み合わせたハイブリッド法は、冶金活動を維持しながら、設計の可能性を拡大します。
結論さまざまなキャスティングの
投資キャスティングの比類のない精度と汎用性により、要求の厳しい産業における価値の高い部品にとって好ましい方法になります。ただし、砂の鋳造、ダイキャスティング、および永久型鋳造は、よりシンプルで大量の部品の費用対効果の利点を保持します。この決定は、最終的に、その部分の複雑さ、材料の要件、生産量、および予算に依存します。テクノロジーの開発により、デジタルツールと従来の鋳造方法の統合により、これらの鋳造プロセス間の境界をさらに曖昧にすることが約束され、メーカーはこれまで以上に柔軟性を提供します。