ルーツブロワー用ダクタイル鉄ローター鋳造の作り方

ルーツブロワー用の高品質のダクタイル鉄ローターの製造には、材料特性、金型設計、鋳造プロセス、および鋳造後処理に注意を払う必要があります。 ダクタイル鋳鉄は、その強度、耐疲労性、および振動を吸収する能力により、このアプリケーションに理想的です。 高品質のダクタイル鉄ローター鋳造を達成するための包括的なガイドは次のとおりです。

1.材料の選択と準備

・適切な合金組成を選択してください: 強度と耐摩耗性を確保するために、高いフェライト-パーライトマトリックスを備えたダクタイル鋳鉄を選択してください。 一般的なグレードには、強度、靭性、および機械加工性のバランスを提供するため、ASTM A536 60-40-18または80-55-06が含まれます。

・溶融および合金化: 高品質のベース鉄を使用し、酸化剤 (マグネシウムなど) を添加して、延性鉄に特徴的な球状グラファイト構造を形成します。 ここでは、不要な微細構造を避けるために、正確な温度制御が重要です。

2.金型デザイン

・コアとキャビティデザイン: コアとキャビティを正確に設計して、正確な内部ジオメトリとロータープロファイルを実現します。 ローターの形状を損なうことなく簡単に取り外すのに十分なドラフトがあることを確認してください。

・ゲーティングとライザーシステム: 金属の流れを均一にし、多孔性や欠陥を引き起こす可能性のある乱流を防ぐようにゲーティングシステムを設計します。 ライザーを使用して、溶融金属が冷却するときに供給し、収縮の欠陥を防ぎます。

・金型材料: 溶融鉄の高温に耐えるために、耐火性の高い砂とコアおよび金型材料のバインダーを使用します。 さらに、表面仕上げを改善し、砂の含有量を最小限に抑えるために、金型内にコーティングを施します。

3.鋳造プロセス

・予熱と注ぎ: 金型を予熱して熱衝撃を減らし、均一な冷却を実現します。 溶融した延性鉄を最適な温度 (約1,350 °C〜1,450 °C) で注ぎ、コールドシャットなどの欠陥を回避し、金型が完全に充填されるようにします。

・接種とノデュライゼーション: 注ぐ直前にフェロシリコンまたは他の元素を溶融鉄に接種して、粒子構造を精製し、機械的特性を向上させます。 球状グラファイトの形成を促進するために、制御された環境でマグネシウムを追加します。

4.冷却および固体化の制御

・均一冷却: 冷却速度が制御され、均一であることを確認します。 急速または不均一な冷却は、ひび割れや反りなどの欠陥を引き起こす可能性があります。 方向性凝固を促進するために必要な場合は、チルブロックを使用してください。

・内部ストレスの最小化: 内部ストレスを防ぐために急速な冷却を避けます。 これは、バランスをとるために正確なジオメトリが不可欠なローターコンポーネントでは特に重要です。

5.ポスト鋳造の処置

・熱処理: キャストローターを正常化またはアニールして、内部応力を緩和し、被削性を改善します。 このプロセスはまた、靭性を高め、微細構造を改良します。

・ショットブラストと表面洗浄: ショットブラストまたはサンドブラストにより、表面から砂やスケールを取り除きます。 これは、よりクリーンでより均一な表面仕上げを実現するのにも役立ちます。

・機械加工: 鋳造物を最終寸法に合わせて機械加工し、正確なロータープロファイルと滑らかな表面を確保して最適な性能を実現します。

6.品质管理および点検

・微細構造検査: 顕微鏡法またはその他の試験方法を使用して、回転楕円体のグラファイト構造、および目的のマトリックス組成 (フェライトとパーライト) の存在を確認します。

・寸法検査: 座標測定機 (CMM) を使用して寸法を確認し、鋳造物がローターのバランスと効率に必要な正確な公差を満たしていることを確認します。

・非破壊的検査 (NDT): 超音波検査またはX線検査を実行して、多孔性や亀裂などの内部欠陥を検出します。

7.バランスと最終テスト

・ダイナミックバランシング: 機械加工したら、ローターをダイナミックにバランスさせて、高速でスムーズで振動のない操作を確実にします。

・性能試験: ブロワーアセンブリ内のローターのサンプルをテストして性能を確認し、動作条件下での騒音レベル、気流、および耐久性をチェックします。

概要

ルーツブロワー用の高品質のダクタイル鉄ローター鋳造を達成するには、正確な合金の選択、制御された鋳造、および最適な性能と寿命を確保するための綿密な品質検査が含まれます。 各ステップは、強く、耐摩耗性があり、高い操作応力を効率的に処理できる最終製品に貢献します。