Motoyama Yuichi, Motoyama Yuichi, 재료 프로세스 연구 그룹, 자재 공정 연구 그룹, 제조 기술 연구 부서, 바카라 커뮤니티 (이하 "AIST"), 바카라 커뮤니티 (이하 "AIST") 연구소 (이하 "AIST로 언급 됨)는 전통적인 모래 주소 제조 기술을 개발했으며, 전통적인 모래 주조 방법을위한 제조 기술을 개발했습니다 Ltd (이하 "Tanida") 및 Ishikawa Prefection Industrial Experiment Station
바카라 사이트 합금은 경량, 고강도 및 고 부식 저항과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다 반면에, 그것은 높은 융점과 높은 반응성을 갖는 어려운 재료이며, 주조하려면 특수 기술이 필요합니다 일본은 고급 기술을 가진 다른 국가의 항공기 및 화학 공장을위한 대형 바카라 사이트 합금 주물 수입에 의존합니다 따라서 제조 비용을 줄이고 안정적인 공급을 보장하는 것이 문제입니다 이번에는 고대 금속 가공 방법으로 알려져 있으며 작은 부품에서 큰 부품에 이르기까지 상대적으로 저렴한 비용으로 제조 할 수 있습니다모래 주조 방법에 중점을 둔 우리는 용융 바카라 사이트 합금에 적용될 수있는 저렴한 재료로 만든 모래 곰팡이를 개발하게되었습니다 이 모래 몰드 캐스트 바카라 사이트 합금은 덜 취성 표면 반응 층을 생성하며, 이는 문제가되었습니다플라스틱 가공목재와 같은 높은 강도와 연성이 있습니다 앞으로 우리는 우리가 개발 한 모래 곰팡이 기술을 사용하여 바카라 사이트 합금을 캐스팅하는 산업을 만드는 것을 목표로합니다
모래 곰팡이로 만든 발달 된 모래 곰팡이 및 바카라 사이트 합금 캐스트 제품
바카라 사이트 합금은 경량, 고강도, 높은 부식성 및 높은 생체 적합성의 우수한 특성을 가지며, 높은 부가가치 항공기 부품, 화학 식물 부품 및 의료 인공 조인트의 금속 재료로 사용됩니다 절단 및 플라스틱 가공은 바카라 사이트 합금 부품의 생산에 적용됩니다 이러한 가공 방법을 복잡한 모양의 부품에 적용하는 것은 어렵습니다 이 경우 캐스팅 방법 중 하나입니다정밀 주조 방법| 사용됩니다 그러나 정밀 주조의 단점은 다른 주조 방법보다 가공에 더 많은 시간이 걸린다는 것입니다 또한, 용융 바카라 사이트 합금은 높은 융점 및 높은 반응성을 갖는 재료를 주조하기가 어렵 기 때문에 정밀 주조에는 특수 기술이 필요합니다 일본은 고급 정밀 주조 기술을 갖춘 다른 국가의 항공기 및 화학 공장을위한 대형 바카라 사이트 합금 주물의 수입에 의존합니다 따라서 비용과 안정적인 공급에 문제가 있습니다
바카라 사이트 합금 주물이 국내 산업에서 널리 사용되기 위해서는 저렴한 비용으로 복잡한 모양을 생산할 수있는 자체 주조 기술을 개발해야합니다 모래 주조는 BC 이후 존재했던 전통적인 금속 가공 방법입니다 그 특징은 복잡한 모양으로 소규모에서 큰 부품으로 상대적으로 저렴한 비용으로 제조 할 수 있다는 것입니다 AIST는 모래 금형 주조 방법에 중점을 두 었으며 3D 첨가제 제조 용 모래 곰팡이, 캐스팅 중에 유해한 가스를 생성하지 않는 모래 금형 및 높은 융점 합금을위한 모래 금형을 개발하기 위해 노력하고 있습니다
이번에는 AIST의 AIST, Tanida의 재료 평가 기술 및 Ishikawa Prefectural Industrial Testing Center의 미세 분석 기술로부터 모래 금형 개발 기술을 도입했으며, 타이타늄 합금, 매우 녹는 지점 및 고도로 반응성이 어렵습니다
이 연구 및 개발은 NEDO (New Energy and Industrial Andustrice Development Organization)의 전략 에너지 절약 기술 혁신 프로그램 (2020-2022) 보조금 프로젝트에 의해 지원되었습니다
용융 바카라 사이트 합금은 주조 금형으로 사용되는 대부분의 재료와 반응합니다 캐스팅 후 표면에알파 케이스생성되어 강도 특성이 감소합니다 따라서, 항공기의 중요한 안전성 성분을 바카라 사이트 합금으로 주조 할 때, 표면 반응 층은 하이드로 플루오르 산을 사용하여 제거된다 이것은 바카라 사이트 합금을 주조 할 때 불가피하여 폐기물 액체 처리의 제조 비용과 문제가 증가합니다 1960 년대 바카라 사이트 합금을위한 정밀 주조 기술의 개발 이후, 표면 반응성 층의 생성을 방지하기 위해 다양한 곰팡이 재료를 연구하고 개발했습니다 그러나, 용융 바카라 사이트 합금과 반응하지 않는 곰팡이 물질은 아직 발견되지 않았다
이번에는 AIST, AIST, Tanida 및 Ishikawa Prefectural Industrial Testing Center가 공동으로 저 반응 모래 곰팡이를 개발하여 어려운 캐스팅 재료 인 용융 바카라 사이트 합금을 캐스트 할 수 있습니다
AIST화학 열역학계산은 용융 바카라 사이트 합금과의 반응이 적은 곰팡이 재료를 검색하는 데 사용되었습니다 검색 중에 발견 된 재료를 사용하여 모래 곰팡이를 형성하고, 바카라 사이트 합금은 모래 곰팡이를 사용하여 주조되었습니다 Tanida는 X-Ray Ct에 의해 제조 된 주조 제품의 기계적 특성 및 내부 품질을 평가했습니다 이시카와 규칙 산업 시험 센터는 주조 생성물의 표면 반응 층을 분석하고 포함과 같은 미세 구조를 관찰했습니다 AIST는 Tanida와 Ishikawa Prefectural Industrial Experiment Center의 평가 결과를 살펴본 후 반복적으로 개선 및 조정을 수행했습니다 결과적으로 주조 할 때도 바카라 사이트 합금은 자연 금속 광택제가있어 알파 케이스의 발생을 억제합니다 (TI-6AL-4V 합금)의 캐스트 제품을 성공적으로 만들었습니다 개발 된 모래 곰팡이 재료는 비교적 저렴합니다 또한,이 모래 곰팡이에서, 바카라 사이트 합금은 곰팡이를 예열하지 않고 기존의 모래 곰팡이 주조 방법과 유사한 방식으로 주조 될 수있다
그림 1은 TI-6AL-4V 합금을위한 기존 재료의 용해 재료 및 모래 곰팡이로 만든 각 주물을 보여줍니다 모래 곰팡이에 주조 된 기존의 합금은 모래 곰팡이와 반응하여 표면을 태우며 녹은 물질에서 볼 수있는 금속성 광택 표면 특성이 없습니다 한편, 발달 된 모래 곰팡이를 사용하여 주조 할 때 합금과 모래 곰팡이 사이의 반응이 관찰되지 않으며, 용해 된 재료와 같은 금속 광택이 있습니다
그림 1 TI-6AL-4V 합금 주물 비교
각 캐스팅의 표면에서 내부를 향한 경도의 분포는 그림 2에 나와 있습니다 모래 곰팡이로 만든 기존의 바카라 사이트 합금 주물에서는 단단하고 부서지기 쉬운 반응 층은 표면으로부터 약 250 μm입니다 한편, 발달 된 모래 곰팡이로 만든 주조 생성물에서 표면의 경도는 거의 일정하며, 값은 용해를위한 원래 Ti-6AL-4V 합금 재료의 값과 거의 동일하며, 표면 반응 층이 형성되지 않은 것으로 밝혀지지 않았다 이 결과는 또한 개발 된 모래 금형을 사용함으로써 표면 반응 층이 매우 적은 Ti-6AL-4V 합금으로 만든 주조 생성물을 제조 할 수 있음을 보여준다
그림 2 TI-6AL-4V (64TI) 합금 주물에서 발생하는 표면 반응성 층의 발생 상태 비교
(Vickers 경도 : 경도의 한 가지 측정 특정 테스트 힘을 사용하여 인덴터를 재료의 표면으로 밀고 당시에 생성되는 공동 영역으로 테스트 힘을 나누는 값
개발 된 모래 금형을 사용하여 TI-6AL-4V 합금 캐스트장력 테스트| 강도 및 연성 특성을 평가하는 데 사용되었습니다 (표 1) 이 캐스팅의 강도 특성은 다음과 같습니다ASTM 표준, 특히 주조 재료의 표준 값은 캐스팅 재료의 표준 값의 두 배 이상, 플라스케이션 가공 된 재료의 표준 값의 약 13 배에 달하는 캐스팅 재료 및 플라스틱 가공 재료 (BAR)의 표준 값은 두 배 이상이었다 발달 된 모래 몰드는 예열없이 실온에서 주조 될 수 있으므로 용융 바카라 사이트 합금의 응고 속도는 비교적 빠르며, 결과적으로 금속 구조가 조밀 해져서 우수한 특성을 보인 것으로 생각됩니다
표 1 개발 된 모래 곰팡이로 만든 TI-6AL-4V 합금 주물의 강도 및 연성 특성 측정 및 TI-6AL-4V 합금의 플라스틱 작업 및 주조 재료에 대한 사양
우리는 또한 대형 바카라 사이트 합금 부품과 실제 제품에 가까운 모양을 제조하는 것을 고려할 것입니다 개발 된 금형을 사용한 바카라 사이트 합금 모래 주조 기술은 국내 생산 된 대형 바카라 사이트 합금 부품의 안정적인 공급을 보장하여 일본 제조 산업에 기여합니다