ステンレス鋼鋳造 ステンレス鋼インベストメント鋳造 研磨部品 鋳造鋼部品

ステンレス鋼のインベストメント鋳造（精密鋳造またはロストワックス鋳造とも呼ばれる）は、複雑で高品質な金属部品を製造するための最も多用途な製造プロセスの一つです。この高度な製造技術により、従来の切削加工では達成が困難または不可能な、優れた寸法精度、優れた表面仕上げ、複雑な形状を持つ部品の生産が可能になります。

材料選定と特性

インベストメント鋳造は、それぞれ特有の特性を持つさまざまなステンレス鋼のグレードに対応しています。

オーステナイト系ステンレス鋼（304、316、304L、316L）：
これらのグレードは優れた耐腐食性、良好な機械的特性、および優れた溶接性を提供します。低炭素タイプ（Lグレード）は粒界腐食に対する耐性が強化されており、化学プロセスや海洋用途に最適です。

マルテンサイト系ステンレス鋼（420、440C）：
高強度と高硬度が特徴で、焼入れ可能なこれらの鋼材は、刃物、外科用器具、および耐摩耗性が求められる機械部品に広く使用されています。

析出硬化型グレード（17-4PH）：
耐腐食性と高強度を兼ね備えたこれらの合金は、引張強度が1000MPaを超えるまで熱処理可能でありながら、良好な耐腐食性を維持します。

製造プロセスの卓越性

インベスタメント鋳造工程には、いくつかの厳密に管理された段階が含まれます：

1. パターン作成：計算された収縮率を考慮して設計されたアルミ金型を使用し、精密なワックスパターンを射出成形します。

2. 組立：ワックスパターンをクラスターに組み立て、金属の効率的な流れを実現する完全なゲートシステムを形成します。

3. シェル形成：高度な接合技術を用いて複数層のセラミック被覆を施し、極めて高い注型温度にも耐えうる堅牢な金型を作成します。

4. 脱ワックス：セラミックシェルを加熱してワックスを除去し、金属を流し込むための精密な空洞を残します。

5. 溶解および注型：ステンレス鋼を制御された雰囲気炉で溶解し、最適化された温度で注型することで、適切な流動性と微細構造を確保します。

6. 仕上げ工程：鋳物は切断、熱処理、ショットブラスト、精密機械加工を経て、正確な仕様を満たすように仕上げられます。

パフォーマンス上の利点

ステンレス鋼のダイレクト型鋳造品は、卓越した性能特性を提供します。

• 寸法精度：1インチあたり±0.005インチの公差を達成

• 表面品質：通常の仕上げは125-250マイクロインチRa。研磨により32-63 Raまで改善可能

• 設計の柔軟性：複雑な内部通路、薄肉部、および統合された機能を製造可能

• 材料効率：ニアネットシェイプ生産により、材料の無駄と二次加工が最小限に抑えられる

産業アプリケーション

航空宇宙および防衛：高強度対重量比と信頼性が求められるタービンブレード、エンジン部品、構造ブラケット、および防衛用メカニズム。

医療および歯科：生体適合性と滅菌能力が求められる外科用手術器具、インプラントデバイス、歯科用補綴物、および医療機器。

産業機械：耐腐食性と耐久性が求められるポンプハウジング、バルブボディ、流体処理部品、および機械部品。

食品加工：清浄性と鏡面仕上げが求められる衛生的な継手、加工部品、および装置部品。

自動車：高温および腐食性環境に耐えるターボチャージャーハウジング、センサー部品、および排出ガスシステム部品。

品質保証

信頼できるインベストメント・キャスティング製造業者は、包括的な品質管理システムを導入しています。これには以下の項目が含まれます：

• 材料検証のための分光化学分析

• X線および蛍光浸透探傷検査

• 機械的物性試験

• CMMシステムを使用した寸法検証

• 微細構造の検査および腐食試験

まとめ

ステンレス鋼のインベストメント・キャスティングは、多様な産業分野における重要部品の製造方法として、今なお進化を続けています。材料の多様性、設計の自由度、高精度な製造技術が組み合わさることで、高性能、信頼性、コスト効率が求められる用途においてこのプロセスは不可欠です。技術の進歩に伴い、インベストメント・キャスティングの能力も拡大しており、エンジニアが直面する最も困難な部品要件に対して、ますます高度なソリューションを提供しています。