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鋳造欠陥   忘れたらアカン、ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は鋳造欠陥について少し、記します。



鋳造品の不良が一旦発生すると、発見された工程までの労力を無駄にして、
工程を混乱させ納期も遅延させることになります。

不良の原因は、実に様々です。その全てをあげることは私にはできませんし、
ほとんどの方も不可能でしょう。ここでは、不具合の現象とその原因について
代表的なものを、個人的なバイアスもかかった内容ですがまとめてみたいと思います。


1.寸法不正確
  (1)模型の寸法が不正確。
  (2)模型の伸び尺が実際の金属の伸びと一致しない。適切な伸び尺で模型
     が作られていない。
  (3)模型の合印が悪く、合わせ型に食い違いができる。(mismatch)
  (4)上型に載せる重しが軽すぎる、注湯のときに上型が浮き上がって厚さが
     厚くなる(俗に”はり気を生じる”といいます)。(swell)
  (5)注湯温度が不適切。
  (6)上型と下型のかぶせ方が適当。

 
2.一般的な鋳肌不良
  (1)模型表面が反っている。
  (2)模型表面が荒れている。
  (3)鋳砂が不適切。耐熱度の低すぎる鋳砂を使用すると、焼付き(burming)
     を起こします。
  (4)砂型の型込めが硬すぎる。または弱すぎる。
  (5)塗型材料の不適およびその方法の不良。


3.すくわれ(scab):砂型の一部が注湯の際に崩されて、鋳肌にでこぼこが
           できるもの
  砂くい(または砂かみ):砂型や中子の一部が注湯に流されて入っては
           いけない個所に砂が入る。
  しぼられ(buckling,rattail):製品の表面の一部分に分子の粗いところが
           できて、肉眼でも見えるもの、水圧検査で合格しないもの

  (1)鋳砂の不良。粘結度不足、耐熱度不足、熱間強度不足など。
  (2)型の込め方が弱い。
  (3)型の崩れを防ぐために要所に打ち込む釘の使用不足。
  (4)湯口の場所が不適当。場所、湯道の形状寸法不良。
  (5)鋳砂の水分過多。特に合成砂。
  (6)ガス抜きの方向が悪く、湯の流れを邪魔する。
  (7)注湯温度が高すぎる、または低すぎることにより型内全体に流れずに
     固化する湯回り不良(misrun)
  (8)造型から注湯まで長く放置される。

  
4.きらい:型の冷やし金のところに注湯が接触したとき、湯が型をきらって、
      冷やし金の部分だけ湯をはね返し、凝固するまで湯が落ち着かないで、
      見苦しいはだになること。

  (1)ガス抜きが不十分。
  (2)鋳砂中に石炭粉やコークス粉が過多。
     /石炭粉やコークス粉を混入する理由;焼型にしたときに、燃焼し
      通気の役目をする。焼型しないときには、かえってガス発生が起こる。
  (3)鋳砂中の水分が過多。
  (4)型の込め方が固すぎる。
  (5)湯口や湯道の場所、大きさ、形状などが不良。
  (6)上りがないとき、上りの場所が悪いとき。
     /上り;湯が型内を充満してiることを目視で確認するために設ける、
        鋳物部分から上方向への穴。ガス抜き穴を兼ね、鋳型内の空気を
        追い出したり、スラグなどの不純物や酸化物を鋳型の外に出す
        役目もある。
  (7)型の乾燥が不十分。
  (8)ケレンの状態が悪い。メッキが剥げている、表面に水分が残存など。
  (9)冷やし金の効果が効きすぎる。または急冷能力が不足。

  
5.鋳巣
  (1)設計不良
  (2)鋳砂中のガスによる。鋳砂の水分が過多、通気度が悪い、焼型・中子の
     乾燥不十分
  (3)作業者の意熟練不足、不注意。
  (4)方案が不適切。例えば方案が不適切、砂の込め方が固すぎる。
  (5)きらいができたとき
  (6)湯口、湯道、上り、押湯などの大きさ、位置が悪い。
  (7)地金の成分・配合不良。
  (8)注湯温度不良。

  /鋳巣は切削面に現れると製品の価値を著しく低下させるばかりでなく、
   気密を要する場合は漏洩等の問題点がある。

  /湯または型中のガス製品に取込まれる場合は、球またはラグビーボール状に
   なり内部はすべすべして金属光沢がある。この種の鋳巣をガス穴または
   気泡(gas hole、粟粒状の穴はpin hole、それより大きいものはblow hole)
   という。

  /鋳造品の肉厚の部分例えば押湯の下などにできる鋳巣は、最終的に注湯が
   凝縮収縮した部分で、円すい形を逆にした形状である。内部には針状の結晶
   のようなものがあり、これは引け巣(shrinkage hole)という。ガス穴とは
   区別される。


6.外ひけ:注湯が凝固する際、内部にひけないで、外面にくぼみができること
     がある。さらに加えて内部にひけていることがある。単にひけともいう。


7.割れ:注湯が凝固収縮するときに、注湯量が少なくて割れやひびができること
    がある。大きく割れて二分されることもある。
   ・設計上の不具合:肉厚さが大きい、角があるなどのため発生。


8.凝固収縮により発生する寸法狂い
  (1)肉厚部分と薄肉部分が近くにある場合、薄肉部分が早く凝固して寸法
     狂いが生じる。
  (2)鋳造の際に発生する残留応力


9.湯境(cold shut):温度が低下した注湯が、2方向から接したときに、接した
           湯が境目を作る。
   
  
  



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テーマ : ものづくり
ジャンル : ビジネス

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