一般的な鋳造欠陥：原因と防止方法

鋳造製造工程において、欠陥は頻繁に発生し、メーカーに多大な損失をもたらす可能性があります。その原因を理解し、効果的な予防策を講じることは、品質保証にとって不可欠です。以下に、最も一般的な鋳造欠陥とその原因、そして推奨される解決策をご紹介します。

1. 多孔性（気泡、チョークホール、ポケット）

特徴：鋳物の気孔は、表面に丸い穴から不規則な穴まで様々な形状の穴として現れます。複数の気孔が表面下に形成される場合もあり、多くの場合、洋ナシ型をしています。チョークホールは粗く不規則な形状を呈する傾向がありますが、ポケットは一般的に凹状で表面が滑らかです。明るい気孔は目視で確認できますが、ピンホールは機械加工によって目視可能になります。

原因:

• 金型の予熱温度が低すぎるため、液体金属を注入すると急速に冷却されます。
• 金型の設計に適切な排気がないため、ガスが閉じ込められてしまいます。
• 換気が悪い状態で塗装やコーティングが不適切である。
• 金型キャビティ内の穴や窪みによりガスが急激に膨張し、チョークホールが発生します。
• 金型キャビティの表面は腐食しており、洗浄されていません。
• 原材料（コア）が不適切に保管されているか、使用前に予熱されていません。
• 還元剤が不十分、または投与量や操作が不適切。

予防方法:

• 金型を完全に予熱し、コーティング（グラファイトなど）の粒子サイズが通気性に適切であることを確認します。
• 均一な分散を促進するために傾斜鋳造法を使用します。
• 原材料は乾燥した換気の良い場所に保管し、使用前に予熱してください。
• 効果的な還元剤（例：マグネシウム）を選択します。
• 急激な冷却や過熱を防ぐために、注入温度を制御します。

2. 収縮

特徴：収縮欠陥とは、鋳物の表面または内部に現れる粗い穴のことです。軽度の収縮は、粗大な粒子が散在した状態であり、ランナー、ライザー、厚肉部、または肉厚の異なる領域の近くで発生することがよくあります。

原因:

• 金型温度は方向性凝固をサポートしていません。
• コーティングの選択が不適切、またはコーティングの厚さが不均一。
• 鋳型内での鋳造位置が正しくありません。
• 鋳込みライザーの設計が不良で、金属の補充が不十分になります。
• 注入温度が低すぎるか高すぎます。

予防方法:

• 均一な凝固をサポートするために金型温度を上げます。
• コーティングの厚さを調整し、均一に塗布します。
• 局所的な収縮を防ぐために、金型を局所的に加熱したり断熱したりします。
• 冷却速度を管理するには、ホット スポット銅ブロックまたは冷却装置を実装します。
• 金型内にラジエーターを設計するか、水噴霧を使用して冷却を加速します。
• 連続生産のために、キャビティ内に取り外し可能な冷却部品を使用します。
• ライザーに圧力装置を追加し、ゲート システムを正確に設計します。

3. スラグホール（フラックススラグと金属酸化物スラグ）

特徴：スラグ穴は鋳物に発生する明るいまたは暗い穴で、多くの場合スラグやその他の汚染物質で満たされています。不規則な形状をしており、通常は湯道や鋳物の角付近に見られます。フラックススラグは最初は検出が難しい場合がありますが、除去すると目視できるようになります。酸化物スラグは、表面近くのメッシュゲートに現れることが多く、薄片状または不規則な雲状になることもあります。

原因:

• 不適切な合金製錬および鋳造プロセス、不適切なゲートシステム設計など。
• 通常、鋳型自体がスラグ穴を引き起こすことはありませんが、金属製の鋳型を使用するとこの欠陥を防ぐことができます。

予防方法:

• ゲート システムを正確に設計し、キャスト ファイバー フィルターの使用を検討します。
• スラグの形成を減らすために傾斜注入法を使用します。
• 高品質の融合剤を選択し、厳格な品質管理を維持します。

これらの一般的な欠陥を理解し、推奨される予防策に従うことで、鋳造所は生産品質を向上させ、コストのかかるエラーを削減することができます。パート2では、さらに一般的な鋳造欠陥とその解決策について解説しますので、どうぞお楽しみに。