ステンレススチールマウントブラケット | 投資キャスティングOEMソリューション

1. 導入

インベストメント鋳造 (失われたワックス) のための優れた生産ルートです ステンレス鋼 複雑なジオメトリを必要とするマウントブラケット, 魅力的な仕上げと信頼できる機械的性能.

中〜高混合ボリューム用, このプロセスは、ネットに近い形状を提供します, 厳しい公差, そして、幅広いステンレス合金を投げる能力 (304/316, 二重, 17-4ph, 904l, 等).

適切に実行されます, 投資キャストブラケットは部品数を減らします, 溶接を最小限に抑えます, 優れた審美的および腐食性能と代替方法を提供します.

2. ステンレススチールマウントブラケットの投資キャスティングを選択する理由?

インベストメント鋳造 (失われたワックス) マウントブラケットを結合する必要がある場合、多くの場合、最良の製造ルートです 複雑なジオメトリ, 耐食性, 良い表面仕上げ, そして 繰り返し可能な寸法制御.

コアエンジニアリングの利点

設計の自由 (ネットに近い複雑さ)

• アンダーカット, 内部ポケット, 薄いrib骨, 統合されたボスとフィレットは、溶接やアセンブリなしで1つのピースで製造できます.
• これにより、パーツカウントが削減されます, 溶接接合部を排除します (そして彼らの腐食/強度の問題) アセンブリサイクルを短くします.

油圧 / 負荷パスの最適化

• 複雑な負荷ベクトルを運ぶか、輪郭を描く交配サーフェスに一致する必要があるブラケット: ストレスフローの強力な形状と積分rib骨は、機械加工を追加せずに剛性を高めます.

材料 & 合金の柔軟性

• 投資キャスティングは、幅広いステンレス合金を受け入れます (304/316/316l, 17-4ph, 2205/2507 二重, 904l) ニッケルベースのグレード, 腐食と強さに環境に合わせることができます.

表面仕上げ & 外観

• 典型的なAs-Cast仕上げです RA≈1.6-3.2μm, 多くの場合、多くの目に見えるアプリケーションで十分です.
  機械的な研磨またはエレクトロポリッシングを使用すると、到達できます ra≤ 0.4 μm (ミラー仕上げ) アーキテクチャハードウェア用.

寸法精度 & 再現性

• の典型的なas-cast許容範囲 ±0.1–0.3 mm (小さな機能) 砂の鋳造よりもはるかに少ない機械加工を意味します. バッチ全体の再現性は、一貫したフィットと交換性をサポートします.

材料利用 & 二次機械加工を減らしました

• ネットの形状は、鍛造/ビレットからの機械加工と比較.
  典型的な材料の節約とフルマシン: 30–70％ ジオメトリに応じて. キャスト後の機械加工は、重要な機能に限定されています (ボア, 顔), 多くの場合、総サイクルコストを削減します.

3. ブラケット用の典型的なステンレス合金

4. 投資キャスティングのためのデザイン (dfic)

優れたDFICは、スクラップと最終機械加工を減らします. マウントブラケットの重要なルール:

• 均一なセクションの厚さ: 突然の移行を避けてください; 荷重に応じて、理想的なセクション2.0〜6.0 mm. 薄い壁 (<1.5 mm) ステンレス合金にとって危険です.
• 半径と切り身: ホットスポットやストレスライザーを避けるために、内部フィレ. 鋭い角は収縮と割れを引き起こします.
• 下書き: ワックスの除去またはパターンプルが必要な1〜2°ドラフトを追加します (ワックスツールライフを支援します).
• ボス & 取り付けパッド: 機械加工手当付きデザイン (0.5–1.5 mm) 重大な平坦性またはタップされたスレッドが必要な場合; Boss-to-Webジャンクションに半径を含めます.
• ノックアウトとコアバック: 内部コアまたは折りたたみ可能な機能を使用して、くぼみまたはアンダーカットを生成します.
• 穴 & スレッド戦略: 高精度のねじ穴の場合、機械加工された穴とタップまたはヘリコイルの挿入物を指定します; 非クリティカルな穴のために、ネットに近づき、ドリルを仕上げます.
• ゲーティング & 給餌: ゲートを置いて、重いボス/ハブを養います; 多孔度を防ぐために、細いrib骨またはVセクションを越えないでください.

5. ステンレススチールマウントブラケットの投資キャスティングプロセスフロー

マウントブラケットの投資キャスティングプロセスには含まれます 10 シーケンシャルステップ, クリティカルコントロールを持つそれぞれが寸法の精度と材料の完全性を確保するためのポイント:

5.1 マスターモデルの製造

• プロセス: CNC-Machineアルミニウム/スチールマスター (耐性±0.02 mm) または3Dプリント (SLA) 複雑なブラケットの樹脂マスター (例えば。, 格子構造).
• 制御ポイント: 3dマスターをスキャンしてジオメトリを確認します (偏差≤0.05mm); 取り付け穴/リブがCAD仕様に合わせていることを確認してください.

5.2 ワックスツールの生産

• プロセス: 2ピースの金属型を作成します (P20スチール) マスターから; ゲーティングチャネルを追加します (スプルー, ランナー) ステンレス鋼の流れのサイズ (ゲート幅= 1.5×ブラケットの最も厚いセクション).
• 制御ポイント: カビの表面仕上げRA≤0.8μm (滑らかなブラケット表面を保証します); 非荷重支持エリアにあるゲートの場所 (例えば。, ブラケットベース) トリム後の損傷を避けるため.

5.3 ワックスパターンインジェクション

• プロセス: 溶融ワックスを注入します (パラフィン合成ブレンド, 60–80°C) 20〜40秒間15〜25 MPaの圧力を下回る型に.
• 制御ポイント: ワックス温度±2°C (パターンの歪みを防ぎます); 注入圧力±1 MPa (薄いrib骨の完全な詰め物を保証します).
• 検査: 5% CMMを介して穴の位置についてテストされたパターンの (±0.05 mm) および壁の厚さ (±0.03 mm).

5.4 ワックスアセンブリ (ツリーリング)

• プロセス: 10〜20のワックスブラケットパターンをワックススプルーに取り付けます (10–12 mm直径); エアトラップを最小限に抑えるためのオリエントブラケット (例えば。, 上向きの穴).
• 制御ポイント: Sprue-to-Pattern接続強度 (5 nプルテスト); 5 mm以上のパターン間隔 (均一なシェルコーティングを保証します).

5.5 セラミックシェルビルディング

• プライマリコート: ジルコンアルミナスラリーに木を浸します (粒子サイズ1〜3μm) + ジルコン砂 (40–60メッシュ); 6〜8時間乾燥します (40–60％湿度).
• バックアップコート: 4-6層のシリカスラリー (粒子サイズ20〜50μm) + シリカ砂 (80–120メッシュ); レイヤーあたり8〜10時間乾燥します.
• 制御ポイント: 最終的なシェルの厚さ5〜8 mm (ブラケットのサイズによって異なります); 圧縮負荷を介してテストされたシェル強度 (≥4MPa).

5.6 脱線 (燃え尽き症候群)

• プロセス: ワックスを蒸発させるために、真空炉でシェルを真空炉で900〜1,000°Cに加熱します.
• 制御ポイント: 加熱速度50°C/時間 (シェルの割れを防ぎます); 最終温度±25°C (保証します 100% ワックスの除去).

5.7 シェルファイリング

• プロセス: セラミックを焼結するために1,100〜1,200°Cで2〜3時間発射します.
• 制御ポイント: 時間±15分を保持します (不十分な介入/過度の介入を回避します); 空気の流れを介してテストされたシェル透過性 (≥8L/minで 0.1 MPA).

5.8 ステンレス鋼の融解 & 注ぐ

• 溶融: VIMを使用します (重要なブラケット) または誘導融解 (産業用ブラケット) ステンレス鋼を溶かす (1,500304/316Lで–1,600°C).
• 注ぐ: シェルを800〜900°Cに予熱します; 重力を介して溶融鋼を注ぐ (シンプルなブラケット) または真空 (複雑な/低容積括弧).
• 制御ポイント: 注ぐ温度±20°C (流動性を保証します); 5〜15秒を記入します (薄いrib骨のコールドシャットを避けます).

5.9 冷却 & 凝固

• プロセス: 貝殻を空中に冷やします (304/316l) または制御された雰囲気 (17-4 pH/二重 2205) 4〜8時間にわたって200〜300°Cまで.
• 制御ポイント: 冷却速度50〜100°C/時間 (熱応力を減らします; ブラックネットワージェップ≤0.3mm).

5.10 シェル除去 & トリミング

• プロセス: 振動または水ジェット (0.3–0.5 MPa) シェルを壊す; レーザーを介してゲート/ライザーをカットします (±0.1 mmの精度) またはバンドソー (±0.5 mm).
• 制御ポイント: ブラケットから0.5〜1.0 mmのゲート除去 (表面の損傷を回避します); 取り付け穴にバリはありません (ファスナーフィットに重要です).

6. 溶融, 注ぐ, および熱処理

溶融 & 注ぐ

• 清潔さを溶かします: アルゴンシュラウドまたはVIMによる誘導 (重要な合金用) インクルージョンとガスピックアップを減らします. 低酸素と硫黄レベルを目指します.
• 温度用: 組成に応じて、ステンレス合金が〜1,450〜1,600°Cを注ぎました (316L〜1,450〜1.520°C).
  過剰な過熱は酸化を増加させます; 低すぎると、薄いセクションで誤解が発生します.
• 脱気: Argon Purgingは水素の多孔度を最小限に抑えます.

熱処理

• オーステニティクス (304/316): 溶液アニール〜1,040–1,100°C, 炭化物を溶解し、腐食抵抗を回復するための迅速なクエンチ.
• 降水硬化 (17-4ph): 解決策〜1,040°Cを処理し、収量/引張を達成するために必要な気性あたり480〜620°Cの年齢.
• 二重 & スーパーデュプレックス: 慎重なソリューションアニール (1,050–1,120°C) 位相バランスを維持するための迅速なクエンチ; Sigma相を防ぐために、600〜950°Cで拡張ホールドを避けてください.

制御ポイント: オーステナイトの感作は避けてください (450–850°Cの範囲) デュプレックスのシグマ相; 熱処理サイクルを記録し、サービスが重要な場合は微細構造を確認します.

7. キャスティング後の操作: 機械加工, アセンブリ機能, および表面仕上げ

機械加工 & アセンブリ準備

• 重要なボア: H7からReam (典型的な耐性±0.01–0.02 mm) 同心性を確認します.
• スレッド & 挿入: 好ましい練習: 薄い素材でスレッドをキャストするのではなく、ヘリコイルまたはペックインサートのためのマシンボス.
• 交尾の顔: 指定された平らからフラット面 (0.05–0.2 mmサイズに応じて).

表面仕上げ

• ショットブラスト / ビーズブラスト: 均一なマット仕上げ (RA〜1.6-3.2 µm).
• 機械的研磨 & バフする: 建築または衛生括弧でRAを0.2〜1.0 µmに減らします.
• エレクトロポリッシング: マイクロアスペリティを除去します (RA≤0.4µm) 腐食抵抗を改善します - 海洋/医療括弧に推奨されます.
• コーティング / メッキ: PVD, ニッケルメッキ, または、色/外観/余分な腐食保護のための粉末コーティング - ステンレス基質と環境登録との互換性を確保する.

組み立て & 溶接

• 投資キャスティングは溶接を減らしますが、スタッドまたはインサートには小さな溶接が必要な場合があります; 熱入力と溶接後の不動態化を使用して、熱色の腐食を防ぐ.

8. 公差, 表面の粗さ & 寸法制御

9. 品質保証

検査方法

• 寸法: 重要なジオメトリとホールパターンのCMM測定.
• 表面の粗さ: 仕上げ仕様のプロファイロメーター測定値.
• ビジュアル & 浸透性テスト (pt): 表面亀裂検出.
• X線撮影 / CT (Rt): 重要な括弧内の内部多孔性または包含.
• 超音波検査 (ut): RTアクセスが制限されている厚いセクションまたはキャスティング.

10. 一般的な障害モードと緩和戦略

11. 業界アプリケーション & ケースの例

VIAで生産されたステンレス鋼のマウントブラケット 投資キャスティング 要求する業界で広く使用されています 構造的信頼性, 耐食性, および高次元精度.

主要な業界アプリケーション

12. 他の製造方法との比較

ステンレススチールマウントブラケットは、いくつかの方法を使用して生産できます: 投資キャスティング, 鍛造, スタンピング, 機械加工, および溶接された製造.

各プロセスは、独自の利点とトレードオフを提供します 料金, 設計の柔軟性, 表面の品質, とパフォーマンス.

比較テーブル

重要な洞察

• 強度と. 複雑: 鍛造は、穀物の洗練のために最高の強度をもたらします, しかし、投資キャスティングにより多くのものが可能になります 複雑なブラケットのジオメトリ 重量が最適化されたリブ付き.
• 表面仕上げ & 美学: 投資キャスティングは、建築括弧の溶接とスタンピングを上回る場所 鏡が磨かれた表面 必要です.
• コスト効率: のために 大量, 薄壁の括弧, スタンピングは最も安いです, しかし、 中容量, 複雑な3Dシェイプ, 投資キャスティングは、コストとパフォーマンスの最高のバランスを提供します.
• ライフサイクル価値: 投資キャストステンレス鋼ブラケット, 特に 海兵隊, 航空宇宙, およびアーキテクチャアプリケーション, オファー より長いサービス寿命とメンテナンスの削減, より高い初期コストを正当化します.

13. 料金, リードタイム, および生産量の考慮事項

• ツーリングコスト: 通常、ワックスツールは$ 3K〜2万ドルです; 注文数量を超えて償却します.
• パートごとのコスト: 中容量の競争力 (100S -10,000S). 非常に低いボリューム (<50) 機械加工または3D印刷プロトタイプを好むかもしれません.
• リードタイム: プロトタイプサンプル2〜6週間 (ツーリング方法と仕上げに応じて). 生産が実行されます: バッチサイズと仕上げステップに応じて数週間.
• 経済学のヒント: NRE償却分析を実行します (ツーリング + セットアップ÷パート数量) 製造ルートを比較する.

14. 結論

投資キャスティングは、ジオメトリの複雑さの場合、ステンレス鋼のマウントブラケットのための魅力的な生産方法です, 表面の品質, および合金の選択が重要です.

DFICベストプラクティスに従うことにより, 溶融および注入変数を制御します, 適切なキャスティング後の操作を実行します (精密なリーミング, エレクトロポリッシング, 危険性), メーカーは堅牢性を提供できます, 魅力的, アプリケーションを要求するための長寿命のブラケット.

各プロジェクトについて, 部品ボリュームを評価します, 重要な許容範囲, 投資キャスティングを確認するための合金の選択と仕上げ要件は最適なルートです.

 

FAQ

投資キャスティングの最低実行可能な注文?
普遍的な最小はありません, しかし、ツーリングコストは、投資キャスティングが中程度から大量の場合に最も経済的であることを意味します.

迅速なプロトタイピング (3d印刷されたワックス/樹脂) 小規模なランの前払いコストを削減します.

ねじ付き穴を直接キャストできますか?
あなたはできる, しかし、薄い壁の糸スレッドは弱いです. 一般的な慣行は、ボスとマシンをキャスト/強度と再現性のためにヘリコイル/インサートをタップまたはインストールすることです.

マリンブラケットをリクエストする方法は何ですか?
エレクトロポリッシュ + 316LまたはSELECT DUPLEX/SUPER-DUPLEX材料の不動態化; RA≤0.4µmは、塩化物環境での長寿命に典型的です.

どのくらいの機械加工手当を設計する必要があります?
0.5〜1.5 mmマッハを提供します. 重要な顔と穴の手当; 図面に再式/タップされたファイナルディムを指定します.

溶接キャストブラケットの歪みを防ぐ方法?
設計による溶接を最小限に抑えます, 低熱入力プロセスを使用します, 必要に応じてタック, ストレスは緩和し、最終ステップとして仕上げの機械加工を実行します.