ポンプケーシングの鋳造プロセスとは何ですか?

鋳造ポンプケーシングは、水ポンプの中核となる圧力支持部品であり、通常、複雑な内部流路（渦巻き構造など）を備えています。そのため、鋳造は、鋳造ポンプケーシングの製造において最も重要かつ成熟したプロセスです。

鋳造ポンプケーシングの鋳造プロセスは、材料科学、熱力学、機械加工を統合した複雑なプロセスです。以下は、最も一般的に使用される砂型鋳造法に基づく詳細なプロセスフローであり、精密鋳造などの他の方法も網羅しています。

弊社ではご注文をいただいた後、工場部門に連絡し、以下の手順を実施いたします。

1. 工程設計と金型製作。

これは、最終的な鋳造ポンプケーシングの品質、精度、耐久性を決定する基礎となります。

• プロセス分析: 当社のエンジニアは、図面に基づいてポンプケーシングの構造を分析し、パーティング面 (金型が開く位置)、ゲートシステム (溶融金属が流れるチャネル)、ライザー (供給および引け巣の防止に使用) を決定します。

• パターン製作：設計図に基づいて、鋳造ポンプケーシングのパターンを製作します。材料は通常、木材（単品または少量生産の場合）、樹脂、または金属（アルミニウム/スチール、大量生産の場合）です。

• 中子製作：鋳造ポンプケーシングの内部は中空構造で、インペラ室や入口・出口流路など複雑な形状をしているため、直接型から取り出すことはできません。そのため、砂中子を製作する必要があります。中子製作には、この砂中子を製作するための鋳型である中子製作が必要です。

2. 成型とコア作り。

• 中子製造：バインダーを混ぜた中子砂を中子箱に注入し、硬化させた後、取り出してポンプケーシングの内部流路形状を形成します。通気性と強度を確保するため、通常、中子砂には耐火コーティングが施されます。

• 成形:

砂型に鋳型を配置し、鋳物砂（通常は樹脂砂または水ガラス砂）を充填して圧縮します。その後、鋳型を取り外し、ポンプケーシングの外形と一致する空洞を残します。

中子セットと型締め：これは最も技術的に難しい工程です。準備された砂中子を下型キャビティに配置し、均一な肉厚を確保するために正確な位置合わせが必要です。その後、上型を覆い、砂型をロックします。

3. 溶かして注ぐ。

• 溶解：材質要件（ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、ステンレス鋼、青銅など）に応じて、電気炉またはキューポラ炉で金属を溶解します。 • 成分調整と検査：注湯前に、溶銑/鋼はスペクトル分析を行って炭素、シリコン、マンガン、クロムなどの元素の含有量を調整し、接種または球状化処理（ダクタイル鋳鉄の場合）を行う必要があります。

• 注湯：適温の溶融金属を鋳型の注湯カップに注ぎます。注湯速度と温度は厳密に制御する必要があります。速すぎるとガスの閉じ込めが発生し、遅すぎると冷間閉鎖につながる可能性があります。

4. 冷却と砂の除去。

凝固と冷却：溶融金属は金型内で冷却され、凝固します。厚肉ポンプケーシングの場合、熱割れを防ぐため、冷却時間は数時間、場合によっては数日かかることがあります。

砂除去：鋳物が完全に凝固した後、振動装置を用いて砂型を破壊し、鋳物を取り出します。この時点では、鋳片表面にはまだ多量の砂が付着しており、湯口に付着しています。

5. 洗浄と後処理。

ゲート システムの除去: 余分な金属ランナーとライザーは、切断機またはガス切断を使用して除去されます。

表面洗浄：ショットブラスト機を使用して鋳造表面を研磨し、スケールや付着砂を除去してポンプケーシングの金属光沢を露出させます。

研削: パーティング ラインのバリやバリを除去するために、手作業による研削が行われます。

6. 熱処理。

鋳造応力を除去し、その後の加工中に変形や割れを防ぐため、ほとんどのポンプケーシングには熱処理が必要です。

焼鈍/時効処理: ねずみ鋳鉄の内部応力を除去するために使用されます。

溶体化処理: 主にステンレス鋼製ポンプケーシングに使用され、耐食性を向上させます。

焼入れ+焼戻し:高強度が求められる合金鋼ポンプケーシングに使用されます。

7. 機械加工とテスト。

これは鋳造ポンプケーシングの納品前の最終段階であり、非常に重要なステップです。

荒加工と仕上げ加工：フランジ面、ベース、ベアリング穴などの主要部品を加工し、フィッティング精度を確保します。

水圧試験：鋳造ポンプケーシングの受入工程において最も重要な工程です。ポンプケーシングを密閉した後、高圧水（通常は作動圧力の1.5倍）を一定時間注入し、漏れの有無を確認します（気孔や引け巣は漏れの原因となる可能性があります）。その他の試験には、寸法検査、材料の化学組成の再検査、そして重要なポンプケーシングに対する非破壊検査（超音波探傷試験（ユタ州）や磁粉探傷試験（MT）など）が含まれます。

ポンプケーシングの鋳造に一般的に使用される鋳造方法：