網状セラミックフィルター発泡シート

アドテック網状 セラミック・フィルター・フォーム シートは、鋳造不良率を40% 削減する一方で、工業用途において機械的特性の一貫性を15%以上向上させることが実証されています。ユニークなオープンセル3D構造で設計されたこの濾過ユニットは、アルミニウム、鉄、鋼合金において、優れた耐熱衝撃性と非金属介在物の効率的な除去を提供します。アドテックの濾過技術を利用する鋳物工場は、安定した層流を確保し、乱流を防止し、大幅に高い歩留まり率を達成し、航空宇宙、自動車、精密鋳造セクターのスクラップコストの削減と生産サイクルの最適化に直結しています。.

網状セラミック・フィルター・フォームの工学原理

構造的完全性を理解する 網状セラミックフィルターフォームシート は、その内部形状を調べる必要がある。押し出し成形のストレーナーやグラスファイバー・メッシュとは異なり、これらのフィルターは三次元の迷路を模した蛇行した経路構造を持っている。この幾何学的構成により、溶融金属は通過中に何度も方向を変えざるを得なくなる。その結果、流れのダイナミックさが、スクリーニング、フィルターケーキの形成、ディープベッド濾過という3つの異なるメカニズムを通じて、ミクロンサイズの介在物を捕捉する確率を高めます。.

通常80%と90%の間の高い空隙率のため、鋳造技術者はこの材料を優先的に使用します。このような高い空孔率は、フィルターが金属フローに与える圧力損失を最小限に抑えながら、介在物吸着のための比表面積を最大限に維持することを保証します。アドテックでは、有機発泡体にセラミックスラリーを含浸させ、乾燥させ、高温で焼結させるポリマースポンジ法を用いてこれらのシートを製造しています。その結果、有機残留物のない堅牢なセラミック骨格が得られ、過酷な冶金環境に耐えることができます。.

インクルージョン除去のメカニズム

セラミックフォームフィルターの効率は、物理的・化学的相互作用に依存している。大きな粒子はフィルター面で物理的にブロックされます。一方、小さな粒子はセラミックマトリックス内部の網目に捕捉されます。.

1. 表面ふるい： 孔径より大きな粒子は、取水口で直ちに停止する。.

2. ケーキろ過： 大きな粒子が蓄積されると、より微細な不純物を捕捉する二次フィルター層が形成される。.

3. 深度ろ過： 最も重要なメカニズムは、表面張力と化学的親和性による、セラミック細胞壁への微小介在物（数ミクロンまで）の吸着である。.

こちらもお読みください： セラミック発泡フィルターの製造工程.

材料分類と用途適合性

正しい選択 網状セラミックフィルターフォームシート は、鋳造される合金に完全に依存する。温度閾値と化学的適合性が母材を決定します。アドテックは、冶金学的ニーズのスペクトルをカバーする3つの主要カテゴリーを生産しています。.

表1：セラミック材料選択マトリックス

調達マネージャーは、これらの仕様を炉の生産量に合わせなければなりません。アルミナフィルターを鉄鋳造に使用すると、温度限界のために即座に破局的な故障が発生する一方、ジルコニアをアルミニウムに使用すると、技術的には実現可能であるにもかかわらず、経済的には非効率である。.

フロー制御のための細孔密度（PPI）の最適化

孔密度はPPI（Pores Per Linear Inch）で測定されます。この指標は、濾過の精度と流量能力を定義します。 網状セラミックフィルターフォームシート. .PPI数値が高いほど孔が小さく、ろ過が細かいことを示すが、流れに対する抵抗が大きくなる。.

ろ過精度と注湯スピードのバランス

エンジニアはしばしば、清浄度と金型充填時間のトレードオフに直面する。フィルターが制限的すぎると、金属が凝固する前に金型が充填されないことがあります（コールドシャット）。フィルターが開きすぎると、不純物が通過してしまう。.

• 10-20 PPI： 迅速な充填が重要な大型鋳物や高粘度の金属に使用されます。スラグやドロスなどの粗大不純物を除去します。.

• 30-40 PPI： ほとんどの自動車および一般機械鋳物の標準。流動性を著しく阻害することなく、中程度の大きさの介在物をバランスよく除去します。.

• 50-60PPI： 航空宇宙部品や薄肉電子筐体のような、高価で重要な部品で、微細な清浄度が要求される場合に使用される。.

表2：アドテック推奨PPI使用率

乱流の低減と層流の利点

AdTechフィルターは、固形物を捕捉するだけでなく、流体力学的機能も果たします。取鍋から注がれる溶融金属は乱流を生じます。乱流は空気を巻き込み、酸化を引き起こし、酸化皮膜の欠陥につながります。金属が 網状セラミックフィルターフォームシート, 複雑なネットワークが流れを整流する。.

流れは層流（滑らかな流れ）としてフィルターを出ます。層流充填は砂型の浸食を減らし、介在物の再混入を防ぎます。この流れの整流は、特に重力ダイカストや低圧鋳造のセットアップにおいて、濾過そのものと同等の価値があるとして、プロセスエンジニアからしばしば挙げられています。.

セラミックフォームフィルタープレートの正しい取り付け方と使い方

ケーススタディ自動車生産におけるピンホール欠陥の解決

時間だ： 2024年3月
場所 メキシコ、モンテレイ（ティア1自動車部品工場）

問題の特定：
ダクタイル鋳鉄製ブレーキキャリパーを大量生産している鋳造工場で、不合格率が突然急増し、12%に達した。品質管理部門は、皮下のピンホールとスラグの混入が主な欠陥であると特定しました。これらの欠陥は機械加工後にしか確認できず、加工された部品が高価な無駄になっていました。鋳物工場では、標準的な10 PPIのプレスストレーナーコアを使用していました。.

アドテック・ソリューションの提案
アドテックのエンジニアがゲーティングシステムを分析したところ、プレス加工されたストレーナーでは、結節化プロセスで発生する微細なマグネシウムシリケートを捕捉するには不十分であることが判明しました。私たちはアドテックの炭化ケイ素（SiC）への切り替えを提案しました。 網状セラミックフィルターフォームシート 20PPI仕様。.

実施と証拠：
鋳造工場は500個の試作を行った。発泡フィルタの寸法厚さ（22mm）に対応するため、ゲートシステムを若干変更した。注湯温度は1420℃で一定に保たれた。.

結果

1. 欠陥の削減： 拒絶率は最初の1週間で12%から0.8%に低下した。.

2. フロー特性： オペレーターの報告によると、スプルー・カップ内での飛散が少なくなり、金型への充填がスムーズになったとのことです。.

3. 加工性能： 鉄マトリックスに硬質介在物がないため、20%によってCNC部門の工具寿命が延びた。.

4. ROI： セラミックフォームの単価はストレーナーよりも高いにもかかわらず、スクラップの削減により、顧客は1ヶ月あたり約$4万5,000円を節約できた。.

生産ラインの効率を向上させるアドテックのセラミックフォームフィルターについてご覧ください！

アドテック製造技術の技術的優位性

アドテックは、寸法の一貫性を保証する高度な自動焼結プロセスを採用しています。多くの競合他社は、有効ろ過面積を減少させる「ブラインド・ポア」（内部流路の閉塞）に悩まされています。当社の技術は、完全に相互接続された構造を保証します。.

耐熱衝撃性

急激な温度変化に耐える能力は譲れない。1500℃の溶融金属が室温のフィルターに当たると、熱勾配は計り知れません。アドテックのフィルターは、ひび割れすることなく微小膨張を可能にする特定のセラミックバインダーを利用しています。クラックの入ったフィルターは、金型内にセラミックの破片を放出するため、フィルターがないよりも悪い状態です。当社のSiCおよびジルコニア・フィルターは、最初の注湯ショック時の構造的完全性を保証するため、厳格な熱サイクル試験を受けています。.

化学的安定性

溶融合金は化学的に攻撃的です。アドテック製剤はターゲット合金に対して化学的に不活性です。これにより、フィルターが金属と反応して新たな介在物やガスバブルが発生するのを防ぎます。例えば、当社のアルミナフィルターは、溶融アルミニウム合金の腐食性に耐えるようリン酸塩結合しており、リン汚染が溶融物に混入しないようにしています。.

設置およびゲートシステムの設計

適切な配置 網状セラミックフィルターフォームシート がその効果を決定する。誤った取り付けは、バイパス（フィルターの周囲に金属が流れる）や破損につながる。.

1. 配置場所 理想的な位置は、湯口近くのランナーシステム内です。これにより、清浄な金属が金型キャビティに入るまでの移動距離を最小限に抑えることができます。.

2. プリント寸法： フィルター・プリント（砂型内のシート）は、熱膨張を考慮し、周囲に1～2mmの隙間を設けなければならないが、バイパスを防ぐために十分にタイトでなければならない。.

3. サポートエリア フィルターは、静水圧に耐えるため、出口面に十分なサポートが必要です。エッジの周囲に少なくとも3～5mmのサポートのオーバーラップを推奨します。.

4. フロー面積の計算： フィルターの総面積は、ゲートシステムのチョーク面積の3～5倍であるべきである。この比率は、フィルターが流量のボトルネックにならないことを保証する。.

フィルターボックス付きアルミナセラミック発泡フィルターの使用方法。.

比較発泡フィルターと押し出しセルラーフィルターの比較

バイヤーはよく網状フォームと押し出しハニカムフィルターを比較する。押し出し成型フィルターは強度が高い反面、発泡体のような混合性と屈曲性に欠ける。.

表3：網状発泡と押出ハニカムの比較

調達ガイド仕様と公差

AdTechにご注文の際は、仕様の正確さが正しい製品納入を保証します。当社は標準形状（正方形、円形、長方形）およびカスタム形状を供給しています。.

• 寸法公差： 通常、長さ/幅は±1.0mm、厚さは±0.5mm。.

• エッジ・コーティング： フィルターの縁に特殊なシールガスケットや耐火コーティングを施します。これにより、横漏れを防ぎ、金型印刷内でのフィルターの潰れ強度を高めます。.

• パッケージング： フィルターは吸湿性があり、壊れやすいものです。アドテックでは、吸湿や輸送中のダメージを防ぐため、個別カートン分けと真空密封パレットを採用しています。.

航空宇宙と防衛における高度なアプリケーション

航空宇宙用鋳物の要件は最も厳しい。タービンブレードにたった一つの異物が混入しただけでも、エンジンの故障につながりかねません。アドテック 網状セラミック・フィルター・フォーム・シート は、真空誘導溶解（VIM）および真空アーク再溶解（VAR）プロセスでの使用に適しています。当社のジルコニアフィルターは高純度であるため、超合金（ニッケル・コバルト系）へのコンタミネーションはありません。.

このような用途では、フィルターはフローダンパーとしても機能します。複雑なセラミックシェルに入る金属の流速を遅くし、金型壁の浸食を防ぎます。アドテックの気孔構造の一貫性により、（MagmasoftやProCASTのような）シミュレーションソフトウェアが充填時間を正確に予測することができます。.

持続可能性と環境への影響

現代の鋳物工場は、廃棄物の削減を迫られています。スクラップ率を大幅に下げることで、アドテックのフィルターは持続可能性に貢献します。スクラップされた鋳物の再溶解は、2倍のエネルギーを消費し（2回溶解）、二酸化炭素排出量を増加させます。.

さらに、当社の生産施設はISO 14001規格を遵守しています。当社では、切断工程で出るセラミック廃棄物をリサイクルし、低排出ガス窯を利用しています。フィルター自体は無害で、標準的な鋳造廃棄物と一緒に処分したり、粉砕して他の耐火物用途の骨材として使用することができます。.

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よくある質問

エンジニアへの最終的な技術提案

統合 網状セラミック・フィルター・フォーム・シート を鋳造工程に組み込むことは、品質出力を左右する戦略的な決定です。最適な結果を得るためには、エンジニアは注湯重量に対する全開放表面積を検証する必要があります。アドテック社では、「ステップダウン」トライアルを実施することを推奨しています。ベースライン・フローを確立するためにより粗い気孔率（例えば、10または20 PPI）から開始し、次に清浄度を最大化するためにより細かい気孔率（30または40 PPI）に移行し、流量が制限要因になるまで行います。.

当社の技術チームは、シミュレーションデータとゲーティング設計コンサルティングでお客様をサポートします。フィルターの仕様をお客様の溶融物の冶金学的特性と一致させることにより、アドテックはお客様の鋳造オペレーションが最高水準の効率と品質を達成することを保証します。.