セラミックモールド鋳造（セラミックモールディングとも呼ばれる） [1]は、セラミックを鋳型材料として用いる金属鋳造法の一種である。石膏型鋳造とインベストメント鋳造を組み合わせたものである。[2] [3]セラミックモールド鋳造には、ショー法とユニキャスト法の2種類がある。[4]
これらの鋳造プロセスは、金型、特にドロップフォージング金型の製造によく使用されますが、射出成形金型、ダイカスト金型、ガラス金型、スタンピング金型、押し出し金型の製造にも使用されます。[3]
ショープロセス
そのショープロセスとも呼ばれるオズボーン・ショー法では、耐火骨材、加水分解 エチルシリケート、アルコール、ゲル化の混合物を使用してフラスコに注ぎ、再利用可能なパターン (つまり、鋳型の形状を作成するために使用されるアイテム) を使用します。スラリーは、ほとんどすぐにゴム状 (加硫ゴム) に硬化します。次に、フラスコとパターンを取り除きます。次に、トーチを使用して鋳型に点火し、ほとんどの揮発分を燃やしてセラミックのマイクロクレーズ(微細な亀裂) を形成します。これらの亀裂は、金属の流出を防ぎながらガスを逃がすことができるため重要です。また、凝固および収縮の熱膨張と収縮を。燃え尽きた後、鋳型を 1,800 °F (980 °C) で焼成して、残っている揮発分をすべて除去します。金属を流し込む前に、収縮を抑えるために金型を予熱する。[2][3]
ユニキャストプロセス
ユニキャスト法はショー法と非常に似ていますが、鋳型を点火して炉で硬化させる必要がない点が異なります。代わりに、鋳型は部分的に硬化させて型を取り外せるようにし、その後約1,040℃で焼成して完全に硬化させます。融点の低い金属を鋳造する場合は、鋳型が「グリーン状態」（焼成前）で十分な強度を持っているため、焼成を省略できます。[5]
特徴
セラミック鋳型の主な利点は、パターン（鋳型の形状を作成するために使用されるアイテム）が再利用可能であること、優れた表面仕上げ、厳密な寸法公差、薄い断面、複雑な形状の鋳造が可能であることです。アンダーカットやその他の鋳造が難しい特徴については、パターンの一部を標準パターンと組み合わせてワックスで作成できます。これは、基本的にインベストメント鋳造とセラミック鋳型鋳造技術を組み合わせて使用します。主な欠点は、小規模から中規模の生産でのみ費用対効果が高く、セラミックが再利用できないことです。これらのプロセスでは、鉄および高温非鉄金属が最も一般的に鋳造されます。その他の鋳造材料には、アルミニウム、銅、マグネシウム、チタン、亜鉛合金などがあります。[1] [2] [4]
重量制限は100グラムから数千キログラム（3.5オンスから数トン）です。断面は1.3mm（0.051インチ）まで薄くすることが可能で、上限はありません。標準的な公差は、最初の25mmまでは0.1mm（最初の25インチまでは0.005インチ）、それ以降は1mmごとに0.003mm（1インチごとに0.003インチ）です。通常、1°の勾配が必要です。標準的な表面仕上げは、2～4μm（75～150μin）RMSです。[2]
参照
参考文献
- ^ ab 金属鋳造技術 - セラミック成形 w.engineershandbook.com/MfgMethods/ceramicmolding.htm、2007年10月25日のオリジナルからアーカイブ、 2010年12月15日取得。
- ^ abcd Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.), Wiley, pp. 315– 316, ISBN 0-471-65653-4。
- ^ abc Elanchezhian, C.; Ramnath, B. Vijaya (2006). 製造技術（第2版）. Laxmi Publications. pp. 80– 81. ISBN 978-81-7008-943-8。
- ^ ab ブレア、マルコム; スティーブンス、トーマス・L. (1995). 鋼鋳物ハンドブック. アメリカ鉄鋼鋳造協会. p. 13-13. ISBN 978-0-87170-556-3。
- ^ ユニキャストプロセス、オリジナルから2011年7月17日にアーカイブ、2010年12月19日に取得。
