鋳鉄の消失模型鋳造におけるPMMA模型の熱分解と湯流れ速度に及ぼす模型成分の影響 要約

syohei 19

塗型剤を塗装し通気性を向上させた消失模型を埋没させ、溶湯を流し込むとここでは模型体積以上の分解生成物が発生する。そして模型の同一形状の製品ができる。タイトルにある消失模型型鋳造法とは、発砲模型を砂に埋没させ溶陽を流し込み製品模型通りに鋳造を作る鋳造法である。金型鋳造と比較すると機械加工費の削減が大きく、また砂型よりも砂の再利用率が高いのがメリットだ。しかし、分解生成物の残留によるガス欠陥や溶湯の湯回り不良が発生するデメリットもある。更に、PMMA(Poly Methyl Methacrylate)に関してはガスの大量発生による吹き替えしが起こるのも弱点だ。

前任者の研究によるとメタクリル酸メチル(MMA)はメタクリル酸(IBOMA)イソボニルとアクリル酸メチル(MA)を加えることでガスの発生量を減らせることができるという。

そこでこれらの成分量を変化させることによって模型の成分性を比較することを目的とした。MA5:MMA/IBOMA/MA=85/10/5 

MA2:MMA/IBOMA/MA=88/10/2     単位:mass%

MA0:MMA/IBOMA/MA=90/10/0 

上のように3つの発泡模型を用意した。IBOMAは10%で統一した。

報告内容での比較基準は模型分解時間、ガス層厚さから模型成分性を評価するとした。

実験条件は以下のとおりである。

鋳造条件 大気雰囲気、30kVA高周派誘導路

溶湯温度 1200℃:鋳鉄

模型条件 MA5 MA2 MA0 35×35×250㎜、

方法 発砲模型に温度測定用熱電対を模型下部から5,65,125,185,245mmの高さに設置した。

結果 数値は省略   ⒈模型分解時間 MA5>MA0>MA2

     ⒉ガス層厚さ  MA2>MA0>MA5

1よりMA2とMA0の模型分解挙動は185㎜地点までほぼ同じになった

2よりアクリル酸メチルが多いMA5のガス層厚さが少なかった

考察 メタクリル酸エステル類はジッパー分解が起こりやすい(所説あり)。メタクリル酸メチルとアクリル酸メチルの共重合によりジッパー分解を抑制される。これにより模型分解時間が緩やかになりガス層厚さが薄くなると考えられる。

総括 一定量のアクリル酸メチルにより模型分解時間が緩やかになる。

   一定量のアクリル酸メチルによりガス層厚さが薄くなる。

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