二元炭素政策の全面的な実施とハイエンド軽量製造の包括的な高度化を背景に、軽量かつ高強度な特性を誇るアルミニウム合金は、新エネルギー車、鉄道輸送、航空宇宙、風力発電、建設機械などの分野で鋼鉄の代替品として重要な位置を占めるようになった。モーターハウジング、バッテリーパックブラケット、シャーシサブフレーム、エンジンシリンダーヘッドといった複雑な一体鋳造品の需要は、継続的に急増している。

複雑な内部空洞を持つアルミニウム合金鋳造品の主流生産ソリューションとして、コールドボックスコア製造プロセスは、高い成形精度、速い硬化速度、低い生産エネルギー消費量など、優れた利点を備えています。現在、業界のコールドボックス樹脂は、低VOC排出量、低ヒューム発生、優れた振とう性能、低添加量、高コア強度を目指して繰り返し改良されています。しかしながら、従来の汎用コールドボックス樹脂は、アルミニウム鋳造の低温注湯作業条件に適応できず、生産能力の拡大と環境保護基準への準拠を制限する3つの長年の生産上の課題を伴います。

I. アルミニウム鋳造業界における3つの従来型プロセス上の課題

アルミニウム合金の注湯温度は約700℃と、鋳鉄の注湯温度である140℃よりもはるかに低い。樹脂結合膜は高温では完全に分解されないため、一連の関連問題が発生する。

1. コアの分離性能が悪く、砂の洗浄コストが高くなる。

   鋳鉄の注湯温度が高いため、樹脂膜が完全に焼き切れて容易に型から外れる。しかし、溶融アルミニウムの温度が不十分なため、樹脂の残留強度が高く残ってしまう。鋳型砂は、水路、空気通路、深い空洞、狭い隙間などに頑固に付着する。手作業による砂の清掃は時間と労力がかかり、生産ライン全体の出荷効率を低下させる。

2. 鋳造時に大量のヒュームが発生し、環境規制と設備の両方に損失をもたらす

   ほとんどのアルミニウム鋳造ラインでは、開放型または半開放型の注湯ステーションが採用されています。従来の樹脂は加熱されると大量の刺激臭を発します。このような煙は、作業場の環境排出基準を満たすことを困難にし、作業員の健康を害するだけでなく、金型や工具を常に汚損します。そのため、研磨、清掃、メンテナンスに要する作業時間が増加し、生産コスト全体の上昇につながります。

3. 体幹の強さと環境パフォーマンスの間には相互矛盾があり、両方を達成することは不可能である。

   複雑な形状のアルミニウム鋳造用コアは、肉厚が不均一で構造が細いため、室温強度と保管強度に厳しい要求が課せられます。一般的な工業的対策は、樹脂添加量を増やしてコアの強度を確保することです。しかし、樹脂添加量を増やすと、同時にガス発生量が増加し、型ばらし性能が低下し、ヒューム排出量も増加するため、業界全体を悩ませる避けられない悪循環が生じます。

II. Xinda コールドボックス樹脂（アルミニウム鋳造専用）：業界のボトルネックを打破する4つのコア性能ブレークスルー

シンダは、アルミニウム鋳造における低温注湯特有の課題に着目し、アルミニウム鋳造専用のコールドボックス樹脂を独自開​​発しました。この樹脂は、添加量の少なさ、高い芯強度、優れた振れやすさ、低ヒューム発生量という4つの優れた特性を同時に実現し、従来の樹脂が抱えていた性能面でのトレードオフのジレンマを解消します。

1. 超低添加量でガスやヒュームの発生を発生源で抑制

   市販の標準的な二液型コールドボックス樹脂は一般的に1.0%以上の添加率を必要とするのに対し、Xinda社の製品はわずか0.65%でコア製造に必要な要件をすべて満たします。樹脂消費量が大幅に削減されることで、原材料からの熱分解副生成物が直接的に減少し、ガス発生量とヒューム排出量のベースラインを根本的に抑制できます。

2. 低用量で高強度を維持し、コアの破損と不良率を低減します。

   革新的なポリマー結合システムの最適化された配合により、わずか0.65%の添加率で、競合製品よりもコア全体の強度が15%～20%向上しています。細身で薄肉、かつ大型の複雑な形状のコアは、輸送中、金型閉鎖時、注湯時におけるひび割れや損傷に強く、コア製造時のスクラップを削減し、鋳造歩留まりを安定させます。

3. 低温溶融アルミニウム用に特別に配合されており、優れた振とう性で振とう作業を簡素化します。

   この配合は、700℃の低温注湯条件向けに特別に改良されており、低温における樹脂結合膜の熱分解能力を大幅に向上させています。注湯後のコアの脱型率は68%を超えます。深い空洞、交差する水路、狭い層間内部の鋳型砂は自動的に緩んで脱落するため、手作業による砂の振動や掘削作業が大幅に短縮され、脱型工程の生産性が大幅に向上します。

4. 作業現場のヒュームを大幅に削減し、作業環境を改善

   低添加量と低発煙分子構造設計を組み合わせることで、現場試験では、競合製品と比較して注湯時のヒュームを30～50%削減できることが実証されました。作業場内の不快な臭いが大幅に軽減され、現場スタッフにとってより健康的な作業環境が実現します。同時に、金型の黒化や炭素析出が抑制されるため、工具洗浄間隔が延長され、設備メンテナンスコストが削減され、厳しい環境規制にも容易に対応できます。

III．実際の顧客アプリケーション事例 – 実際のテストデータで検証されたパフォーマンス上の利点

事例1：アルミニウム鋳造部品の大手メーカー

同一のコア製造および注型条件下における、競合樹脂との比較試験データ：

• 体幹の筋力が17％向上した

• ガス発生量が0.6ml/g減少

• シェイクアウト性能が6%向上

• 現場での溶融溶融ガスを約30％削減

事例2：新エネルギー車シャーシ鋳造工場（サブフレーム用低圧鋳造）

シャーシ部品用複雑薄肉コアの量産試験結果：

• 体幹の筋力が15%～20%向上した

• 総ガス発生量は10%～15%減少した。

• シェイクアウト性能が10%向上

• 注ぎ込み時のヒュームが最大50％削減され、作業場の環境コンプライアンス負担が大幅に軽減された。

  
  

世界の製造業は、環境への変革を加速させています。新エネルギー車、航空宇宙、鉄道輸送、風力発電設備などのハイエンド産業において、一体型アルミニウム合金鋳造品の需要は拡大を続けています。市場では、コールドボックス樹脂に対して、低添加量、高コア強度、低ヒューム、低VOC排出量、そして優れた低温振とう性能という4つの必須基準が設定されています。

かつては、これら4つの指標すべてを同時に満たすことは困難でした。しかし、Xindaのアルミニウム鋳造用特殊コールドボックス樹脂は、バランスの取れた多次元性能を実現しています。より厳格な環境規制、企業コスト削減と効率向上、軽量かつ高精度な鋳造生産という3つの主要な要求に応えるべく開発されたこの樹脂は、樹脂材料コストの削減、型抜き作業の労力削減、金型寿命の延長、作業環境の改善、鋳造歩留まりの向上など、複数のメリットを同時に提供します。ハイエンドのアルミニウム鋳造製造に特化した、環境に優しく高効率なバインダーソリューションです。