鋳造工程は金属成形分野において重要な製造方法です。その核心は、溶けた金属を流し込むことです。 重力鋳造金型 冷却して固化して必要な鋳物が形成されるのを待ちます。鋳造工程中、金型内のガスの発生は鋳造品質、生産効率、作業の安全性に重大な影響を与えます。

ガス源分析
鋳造プロセス中、ガスは主に次の側面から発生します。
金属液体の揮発: 一部の金属合金は、高温で溶解するとガスを放出します。たとえば、アルミニウム合金は高温で水素を放出する可能性があり、これは無視できません。
金型材料の分解：金型材料によっては、高温で熱分解が起こり、ガスが発生することがあります。この現象は、有機コーティングまたは特定のポリマー材料を使用する場合に特に顕著です。
鋳造環境の湿度: 鋳造環境の湿気が溶融金属と接触すると、蒸気が形成され、ガスの発生が増加することがあります。
化学反応: 異なる金属または合金間の化学反応でも、特に合金の組成が複雑である場合や反応が活発な場合には、ガスが発生することがあります。

鋳造品質に対するガスの影響
鋳造プロセス中の鋳造品質に対するガスの影響は、主に次の側面に反映されます。
気孔と介在物: ガスが時間内に排出されない場合、鋳造品の内部に気孔や介在物が形成される可能性があります。これらの欠陥は鋳物の外観に影響を与えるだけでなく、強度や靭性などの機械的特性を大幅に低下させ、製品の耐用年数を短くします。
表面欠陥：ガスの滞留により、鋳物の表面に気泡や亀裂などの欠陥が発生する場合があります。これらの表面欠陥は、鋳物の外観に影響を与えるだけでなく、その後の加工や使用においてより深刻な問題を引き起こす可能性があります。
相変化欠陥: 場合によっては、ガスの存在により凝固中に鋳物に不均一な相変化が引き起こされ、それが鋳物の微細構造に影響を及ぼし、性能の低下につながります。

生産効率に対するガスの影響
ガスの発生は鋳物の品質に影響を与えるだけでなく、鋳造プロセスの効率にも重大な影響を与えます。
冷却時間の延長: ガスの滞留により、金型内の金属液体の冷却速度が遅くなり、鋳造サイクルが延長される可能性があります。これは生産効率に影響を与えるだけでなく、生産コストの増加につながる可能性があります。
再加工と廃棄: ガスによる欠陥により、鋳造品の再加工または廃棄が必要になる場合があり、これにより生産コストが直接増加し、生産効率が低下します。
機器の摩耗: ガスの発生により、金型や鋳造機器の摩耗が増加し、機器の耐用年数に影響を及ぼし、メンテナンスや交換のコストが増加する可能性があります。

安全性に対するガスの影響
鋳造プロセス中にガスが発生すると、オペレーターの安全が脅かされる可能性があります。
爆発の危険性: 一部のガス (水素など) は、高温条件下、特に密閉環境では爆発の危険性があります。ガスが効果的に排出できない場合、圧力が蓄積し、爆発の危険が生じる可能性があります。
有毒ガスの放出: 一部の鋳造材料は高温で有毒ガスを放出する可能性があり、オペレーターの健康に脅威を与えます。したがって、鋳造プロセス中に良好な換気と排気の設計を確保することが特に重要です。