窒化ホウ素コーティングは、アルミニウム鋳造用の最高の「白色黒鉛」ソリューションとして、溶湯の付着を防止し、耐火物を拡張する100%非濡れ界面を提供します。 命 300%まで向上し、高精度冶金における無欠陥表面仕上げを保証します。.

現代のアルミニウム鋳造工場にとって、溶融金属と基板表面の相互作用は、品質が確保されるか失われるかの重要な分岐点です。AdTechの先進的な窒化ホウ素（BN）コーティングは、この力学を根本的に変えます。酸化性雰囲気中（不活性ガス中では1800℃）で1000℃まで効果を維持する不活性で高温安定したバリアを形成することにより、これらのコーティングは、従来のグラファイトやケイ酸塩ベースの離型剤を悩ませる一般的な「固着」や酸化の問題を解消します。その結果、洗浄のためのダウンタイムが大幅に短縮され、介在物や表面の欠陥に起因するスクラップ率が大幅に低下します。.

窒化ホウ素が「白色黒鉛」として選ばれる理由

窒化ホウ素（BN）は、黒鉛と似た六方晶の結晶構造を持ち、優れた潤滑性を持つことから、しばしば「白色黒鉛」と呼ばれる。しかし、黒く、厄介で、電気伝導性のある黒鉛とは異なり、BNは白く、化学的に不活性で、電気絶縁体である。この違いは、汚染や導電性が最終的な合金の品質を損なう可能性のあるアルミニウム加工には不可欠である。.

濡れないことの物理学

アルミニウム加工装置に窒化ホウ素コーティングを施すことの第一の価値提案は、その「濡れない」挙動にある。. 溶融アルミニウムは、ほとんどの金属およびセラミック表面に対して高い親和性を持ち、積極的な接着をもたらします。樋、取鍋、金型がAdTech BNでコーティングされると、溶融アルミニウムの接触角は150度を超えます。このため、溶融金属は広がったり付着したりするのではなく、ビーズ状になり、転がり落ちます。この物理的特性により、通常、耐火物ライニングを損傷させるプロセスである、除去するために機械的なチッピングを必要とする「ビルドアップ」やドロスの形成が防止されます。.

熱伝導率と熱管理

アドテックの窒化ホウ素コーティングは、化学反応を阻止しながら効率的な熱伝達を促進するように設計されています。ダイレクトチル（DC）鋳造のような作業では、熱抽出率を管理することが最も重要です。窒化ホウ素コーティングは、熱伝達率を一定に保ち、アルミニウムが均一に凝固することを保証します。これにより、最終ビレットやインゴットの引け巣やクラックにつながる「ホットスポット」を防ぐことができます。.

アルミニウム鋳造におけるコアアプリケーション

窒化ホウ素の多用途性により、鋳造工場のさまざまな重要なタッチポイントに展開することができる。.

1.耐火物保護（ランダーとトラフ）

ランダーと配水樋は、溶融アルミニウムを炉から鋳造ピットに運びます。保護がなければ、耐火物はアルミニウムを吸収し、汚染と急速な浸食を引き起こします。AdTech BNコーティングの層を塗布することで、耐火物の空隙が密閉されます。これにより、ランナーの耐用年数が延びるだけでなく、コーティングが基材ライニングへの急激な熱損失に対する熱障壁として機能するため、輸送中も溶融物の温度が確実に維持されます。.

2.ビレットおよびスラブ鋳造（トランジションプレート）

DC鋳造では、トランジション・プレート（またはホット・トップ・リング）が耐火物リザーバーと水冷鋳型をつないでいる。ここは、溶融金属の凍結がインゴットシェルの「ハングアップ」や破れを引き起こす可能性のある高ストレスゾーンです。BNコーティングを正確に塗布することで、この界面が潤滑され、アルミニウムの凝固した外皮が破れることなくスムーズに金型内に滑り込むことができます。.

3.セラミックフォームフィルターボックス

フィルターボックスは極度の熱衝撃にさらされ、目詰まりを起こす可能性があります。フィルターボックスの内壁を窒化ホウ素でコーティングすることで、アルミニウムが側面に固着するのを防ぎ、大がかりな洗浄をすることなく、キャスト間のフィルター交換を大幅に容易にします。.

4.レードルとスキマー

ドロスのスキミングや溶融物の移送に使用される手工具やロボットの取鍋は、凝固したアルミニウムの層を蓄積することで有名です。BNスプレーまたは刷毛塗りコーティングを毎日塗布することで、これらの工具を激しくハンマーで叩くのではなく、軽く叩くだけで洗浄できるようになります。.

比較分析：窒化ホウ素と従来のコーティングの比較

アドテック窒化ホウ素に切り替えた場合の投資利益率（ROI）を理解するには、業界標準のグラファイトと直接比較することが役立ちます。.

表1：窒化ホウ素とグラファイトの性能比較

アドテック窒化ホウ素コーティングの技術仕様

アドテックは、刷毛塗り、スプレー、浸漬に適した、特定の粘度と接着性の要件を満たすようにコーティング剤を調合しています。.

表2：アドテックBNコーティング技術データ

ケーススタディベトナムアルミ鋳造工場の効率化オーバーホール

時間:2023年11月
地域:ベトナム、ホーチミン市
クライアント:大型アルミビレット鋳造設備
問題:ビレットの曲げや表面の引き裂きによるスクラップ率が高い。.

挑戦

ベトナムの著名なアルミニウム鋳造工場は、操業上の重要なボトルネックに直面していた。6000シリーズのアルミニウムビレットの生産量は、15%の不良率に悩まされていました。主な欠陥は「ビレット曲げ」（金型から出たアルミニウムの丸太が反る）で、表面にはひどい裂け目がありました。施設管理者は当初、グラファイトリングに欠陥があるのではと考え、アドテックに連絡して2,000個の交換用リングを購入しました。.

アドテクの介入

アドテックのテクニカルセールスチームはこの依頼を分析し、グラファイトリングを交換するだけでは根本的な原因を解決できないことに気づきました。15%のスクラップ率は、単に部品が摩耗しただけでなく、潤滑と離型プロセスに根本的な欠陥があることを示していました。アドテックは、鋳造の専門家チームを中国からベトナムの施設に派遣し、現地監査を行いました。.

調査の結果、チームは鋳造テーブルと耐火物のライニングに使用されている離型剤が、粗悪な油性黒鉛混合物であることを発見した。この混合物は、鋳造温度（約720℃）での燃焼が早すぎ、耐火物の表面がべたついたままになっていた。このため、溶融アルミニウムが鋳型の壁に引きずられて不均一な冷却応力が生じ、ビレットが曲がって表面が破れた。.

解決策と結果

アドテック・チームは直ちに、次のような移行を実施した。 アドテック窒化ホウ素コーティング（水性）.

1. 準備:耐火物ランナーとホットトップ・トランジション・プレートは、古いグラファイト残渣を徹底的に洗浄した。.

2. 申し込み:アドテックBNコーティングの1:4希釈液を洗濯機にスプレーし、トランジションプレートに刷毛で塗った。.

3. 養生:コーティングが完全に乾いて接着するように、部品は300℃に予熱された。.

結果:

• ゼロ・ベンディング:BNコーティングの優れた潤滑性により、ビレットは摩擦抵抗ゼロで金型を通り抜けることができ、曲げの原因となるストレスがなくなった。.

• スクラップ削減:拒絶率は48時間以内に15%から1%以下に低下した。.

• コスト削減:この施設では、再溶解コストと生産時間の損失により、月あたり推定$4万5,000米ドルを節約することができました。顧客は、適切なコーティング・メンテナンスによって既存のリングの寿命が大幅に延びたことに気づき、2,000個のグラファイト・リングのパニック注文をキャンセルした。.

応募ガイド

正しい塗布は、素材そのものと同様に重要である。塗布が不十分だと、コーティングが剥がれ落ち、介在物の原因となります。.

第1段階：表面処理

窒化ホウ素を塗布する前に、下地（セラミック、鋼鉄、鉄のいずれでも）は清浄でなければならない。.

• クリーン:古い塗膜、アルミニウムのかす、油、錆の痕跡をすべて取り除く。金属工具にはサンドブラストを、耐火物には硬めのワイヤーブラシを使用する。.

• プリヒート:下地を約60℃～80℃に温める。こうすることで、塗膜に含まれる水分が素早く蒸発し、液だれや液だれを防ぐことができます。.

第2段階：希釈と混合

アドテックBNコーティングは多くの場合、濃縮液として提供されている。.

• アジテート:窒化ホウ素粒子は時間とともに沈降する。使用前に5～10分間の機械的攪拌が必須。.

• 希釈:蒸留水と混ぜる。.

  • ブラッシング:コーティング剤1部に対して水3部。.

  • スプレー:コーティング剤1部に対して水5部。.

• 注意：ミネラル分を多く含む水道水は、接着に影響を与える可能性があるため、絶対に使用しないでください。.

第3段階：申請

• テクニック:薄く均一に重ね塗りする。一度に厚く塗るより、何度も薄く塗る方が良い。厚塗りは乾燥時に「泥割れ」を起こしやすい。.

• ターゲットの厚さ:理想的な乾燥膜厚は50～100ミクロン。白い卵の殻のような仕上がりが理想です。.

第4段階：乾燥と養生

• エアードライ:コーティングされた部分は、周囲温度で30分間放置する。.

• ベーキング:100℃～300℃で強制乾燥する。.

• 重要なルール:濡れた塗膜に溶けた金属を触れさせないこと。. 蒸気の急激な膨張は爆発や「スポーリング」を引き起こし、コーティングを破壊し、作業者が負傷する可能性がある。.

BNによる一般的な鋳造欠陥のトラブルシューティング

最高の素材であっても、パラメータがずれていれば問題が生じる可能性がある。ここでは、コーティングを変数として問題を診断する方法を紹介する。.

表3：トラブルシューティングガイド

セマンティック・エクスパンションプロセスの信頼性を高める

アルミニウム鋳造プロセスを完全に最適化するには、離型剤以外の要素も考慮しなければならない。. の統合 窒化ホウ素 を含むより大きな冶金戦略の一部であることが多い。 ガス抜き装置, セラミック・フォーム・フィルター, そして 溶剤.

セラミックフォームフィルターとの相互作用

AdTechセラミックフォームフィルター(CFF)を使用する際、フィルターのガスケットシートの周りに窒化ホウ素ペーストの縁を塗布することで、密閉性を確認することができます。これにより、100%の濾過効率を保証する「バイパス」（溶融アルミニウムがフィルター枠の周囲に潜り込むこと）を防ぐことができます。.

穀物精製における役割

Al-Ti-B（アルミニウム-チタン-ホウ素）グレインリファイナーを使用するプロセスでは、BNコーティングの化学的不活性が重要です。チタンと反応する可能性のあるシリケートコーティングとは異なり、BNは受動的なままであるため、グレインリファイナーがアルミニウム結晶の核形成のために意図したとおりに機能することを保証します。.

環境と安全の利点

• 窒化ホウ素は有毒か？ そうだ。. 化学的に不活性で毒性がない。.

• 煙は出ますか？ AdTechの水性処方は、液体金属と接触する際に重煙や多環芳香族炭化水素（PAHs）を放出する油性グラファイトとは異なり、揮発性有機化合物（VOCs）や有害な煙を発生しません。このため、鋳造工場のスタッフにとって、よりクリーンで健康的な作業環境が実現します。.

よくある質問 (FAQ)

1.窒化ホウ素コーティングは洗濯機でどのくらいもちますか？

寿命は流量と金属速度に依存する。一般的な洗濯機では、適切に塗布され乾燥したコーティングは、1～2回の鋳造シフト（8～16時間）持続します。ただし、インパクト・パッドのような摩耗の激しい場所では、シフトごとにタッチアップが必要になる場合があります。.

2.高温の表面に窒化ホウ素コーティングを施せますか？

はい、ただし注意が必要です。表面は60℃から100℃が理想的だ。こうすることで、爆発的に沸騰することなく、水を素早く蒸発させることができる。200℃より高温の表面に塗布すると、水バインダーがフラッシュスチームし、多孔質で弱いコーティング構造を作る可能性があります。.

3.窒化ホウ素は黒鉛よりもアルミ鋳造に適していますか？

そうだ。グラファイトは安価ですが、450℃を超えると酸化（燃焼）してしまいます。窒化ホウ素は空気中では1000℃まで安定している。13]さらに、BNは非湿潤性（アルミニウムが転がり落ちる）であるのに対し、グラファイトはガス層のみに依存して離型するため、信頼性が低い。.

4.古い窒化ホウ素コーティングを除去する方法は？

古いBNコーティングは一般に柔らかい。軽いサンディング、ワイヤーブラシ、サンドブラストで取り除くことができる。コーティングがセラミック部品に施されている場合は、下地を傷つけないように優しく行ってください。.

5.このコーティングはマグネシウムや亜鉛合金にも使用できますか？

もちろんです。窒化ホウ素は、マグネシウム、亜鉛、鉛、銅合金など、ほとんどすべての溶融金属に対して化学的に不活性です。酸化物ベースのコーティングでよく見られる激しい反応を防ぐため、マグネシウムには特に効果的です。.

6.アドテック窒化ホウ素コーティングの保存可能期間はどのくらいですか？

密閉容器に入れ、涼しく乾燥した場所（5℃～30℃）で保管した場合、保存可能期間は通常12ヶ月である。固形物が沈殿した場合は、激しく攪拌することで懸濁液を使用可能な状態に戻すことができる。.

7.塗膜が乾燥後にひび割れるのはなぜですか？

ひび割れは、しばしば「泥ひび割れ」と呼ばれ、コーティングを一度に厚く塗りすぎた場合に起こります。これを解決するには、1回で厚く塗るのではなく、ごく薄く3～4回重ね塗りし、その間にそれぞれ数分間乾燥させる。.

8.コーティングはアルミニウムの導電性に影響しますか？

コーティングは工具や金型の表面にとどまります。BNは不活性であり、アルミニウムの格子に溶け込むことはないため、微細な量が融液に入ったとしても、合金の導電性や機械的特性を劣化させることはありません。.

9.水道水で薄めても大丈夫ですか？

お勧めしません。水道水にはミネラル（カルシウム、マグネシウム）や塩素が含まれており、バインダーシステムに影響を与え、接着力を低下させたり、コーティングの泡立ちの原因となります。希釈には必ず蒸留水か脱イオン水を使用してください。.

10.窒化ホウ素コーティングは導電性ですか？

いいえ、六方晶窒化ホウ素は電気絶縁体です。. これは、熱電対チューブやヒーター保護シースをコーティングする際の重要な安全機能であり、導電性のグラファイトとは異なり、短絡を防止する。.

結論

ADtech社にとって、その使命は明確である。即座に鋳造の問題を解決するだけでなく、工場全体の効率を高める材料を冶金業界に提供することである。窒化ホウ素コーティングへの移行は、単なる消耗品の変更にとどまらず、よりクリーンで、より正確で、より収益性の高い鋳造プロセスへのアップグレードなのです。ベトナムのビレット曲げ加工でも、オハイオのドロス堆積でも、窒化ホウ素の物理的性質は変わりません。.