中国のメーカー Youlin® は、世界中の顧客に完全な遠心鋳造サービスを提供することに尽力しています。今日の高効率生産と高品質の追求において、Youlin® 遠心鋳造技術はイノベーション分野における真鍮スリーブ部品製造の力となりつつあります。高強度、高密度、耐摩耗性を必要とする黄銅合金部品にとって、遠心鋳造技術はかけがえのない生産ソリューションを提供します。高速回転による遠心力を利用して溶融金属を型壁に密着させ、機械的特性に優れた鋳物を成形する鋳造法です。 特に、黄銅スリーブ、黄銅ウォームギヤ、黄銅ナットなどの円筒スリーブ部品の製造分野において、遠心鋳造は独特の技術的優位性を発揮しています。
真鍮遠心鋳造: 高品質のスリーブ鋳造のための高度な鋳造プロセス
遠心鋳造とは、回転によって生じる遠心力を利用して液体金属を形成・凝固させる鋳造法です。基本的な原理は、高速回転する金型に溶融金属液体を注入することです。
重力の数十倍、場合によっては数百倍に相当する遠心力の作用により、溶融金属は金型壁面に密着して中空円筒形状を形成し、その圧力により凝固、結晶化します。
この強力な遠心力により、金属の供給効果が良く、介在物やガスが排出されやすいという2つの大きな利点が得られます。第二に、鋳物の冷却方向が明確であり、外側から内側へ方向性のある結晶化が形成されます。
この方向性凝固特性により、鋳物の機械的および物理的特性が大幅に向上し、遠心鋳造がスリーブやチューブなどの対称回転部品の製造に特に適したものになります。
●優れた鋳造品質
遠心鋳造の最大の利点は、その優れた鋳造品質です。強い遠心力により金属液中のガスやスラグ混入が排出されやすいため、鋳物の密度が高く、気孔やスラグ混入などの欠陥が少ない。
この高密度は機械的特性の向上に直結し、遠心鋳造銅の機械的特性を鍛造プロセスのレベルに近づけます。
● 生産コストの削減
遠心鋳造プロセスは、大幅な生産性の向上とコスト削減ももたらします。中空鋳物を製造する際に中子を使用する必要がないため、スリーブおよびチューブ鋳物の製造プロセスが大幅に簡素化されます。
一方、このプロセスではゲートシステムとライザーシステムでの金属の消費がほとんどなく、プロセスの歩留まりと材料利用率が大幅に向上します。貴重な銅合金材料の場合、この材料節約による経済的メリットは特に明らかです。
●複合製造能力
遠心鋳造は、独自の複合材製造能力も示します。スチールバック銅スリーブ、バイメタルロールなど、チューブとスリーブの複合金属鋳物を作成するのに便利です。
二液金属遠心鋳造複合技術の採用により、鋼と銅、鋼とアルミニウムなどの異種金属を強固に複合化することができます。界面は鋸歯状になっており、高い接合強度と信頼性の高い品質を実現しています。
これにより、特殊な作業条件で使用される複合材料部品の新たな製造の道が開かれます。
遠心鋳造には多くの利点がありますが、万能なプロセスではないため、正しく適用するにはその限界を理解することが不可欠です。
まず、遠心鋳造には特殊な形状の鋳物の製造において明らかな制限があります。シリンダー、スリーブ、チューブなどの対称回転部品の製造に最適ですが、複雑な形状の鋳物への対応は困難です。
第二に、遠心鋳造品の内面品質は劣ります。鋳物の内穴径は精度が悪く、内面も粗いため、大きな取り代が必要となる場合が多いです。これにより、高い内面要件を必要とする用途シナリオでは、追加の機械加工ステップが必要になります。
さらに、遠心鋳造は比重偏析を起こしやすい。したがって、鉛青銅などの比重偏析を起こしやすい合金には適しません。
特に溶融金属の比重よりも不純物の比重が大きい合金の鋳造には適しませんのでご注意ください。
◆大型錫青銅ブッシュの遠心鋳造
実用化においては、遠心鋳造の代表的な製品として大型の錫青銅ブッシュが挙げられます。この種の部品は機械産業で広く使用されており、優れた耐摩耗性と自己潤滑特性を備えており、ブッシュ、ベアリング、ギア、その他の耐摩耗部品の製造によく使用されます。
例えば、ZCuSn10Pb1錫青銅は、遠心鋳造条件での引張強さは330 MPA、降伏強さは170 MPA、伸びは4%、ブリネル硬度は785 HBSに達します。
これらのデータは、同じ材料の砂型鋳造よりも大幅に高く、機械的特性の向上における遠心鋳造の利点を完全に反映しています。
◆技術的な課題とその対策
錫青銅ブッシュの遠心鋳造プロセスにおける製造上の主な課題は、逆偏析と収縮です。錫青銅は偏析しにくい特性があり、結晶化温度範囲が広いため、収縮や気孔欠陥が生じやすいです。
この問題を解決するために、Ni合金の添加と金属溶射冷却対策の採用により、二方向凝固による深刻な収縮を解決することに成功しました。
この革新的な技術措置により、遠心鋳造プロセス中の大型錫青銅ブッシュの品質安定性が保証され、その強度と耐圧性が過酷な作業条件の要件を満たします。
◆ 多様な製品ラインナップ
遠心鋳造技術により、さまざまな銅合金製品を製造できます。一般的なグレードには、QSn4-3、QSn4.4-2.5、QSn7-0.2、ZQSn10-1、ZQSn5-2-5、ZQSN6-6-3 などがあります。
これらの材料から製造された銅スリーブ、銅タイル、銅スライドプレート、銅ウォームギアなどの製品は、電気・電子、機械製造、輸送車両などの業界で広く使用されており、優れた技術的および経済的性能を示しています。
製造業における部品の品質要件の継続的な改善に伴い、銅合金部品の製造における遠心鋳造技術の地位はさらに強化されるでしょう。このプロセスは、大型の錫青銅銅スリーブの製造に適しているだけでなく、バイメタル複合鋳造の分野でも大きな可能性を示しています。
今後、遠心鋳造複合技術のさらなる成熟により、より高性能で長寿命の銅合金鋳物がさまざまな産業分野で活躍することが期待されます。
通常または特殊合金鋳造の銅セットが必要であれば、遠心鋳造技術により優れたパフォーマンスとコスト最適化のソリューションを提供できます。