Eisenwerk Martinlamitz社事例(ドイツ；鋳鉄)：
良質な形状–鋳鉄ハウジングの歪み最適化
Eisenwerk Martinlamitz (EWM) 社は複雑なダクタイル鋳鉄及びねずみ鋳鉄の製造を専門としています。システムサプライヤーとして、高い信頼性をもって顧客に供給することが、同社の長期的な成長の鍵となります。これは、一貫して環境対策やエネルギーと資源の経済的な使用を考慮しながら実施されます。また、品質保証のために従来の材料試験やひび割れ試験に加え、同社は3Dレーザースキャナーを使った鋳物の寸法精度測定を社内で継続的に実施しています。
Martinlamitzは現代の溶接工程や塗装工程で使用される産業用ロボットの部品を製造しています。これらの用途は鋳物の重要な市場となっています。世界的には、2020年までには170万台以上の新しい産業用ロボットが設置され、その総数は300万台を超えると予想されます。※原著は2020年以前に書かれた事例になります。
ハウジングの応力解析においては、鋳物と補強材だけでなく、砂中子によって拘束された鋳物収縮の影響も考慮されました。また、砂中子と鋳物間の接触力と摩擦も考慮されています。GJS500ダクタイル鋳鉄の熱機械的材料挙動を再現するため、MAGMASOFT®で利用可能な材料データと歪み速度依存型クリープモデルが使用されました。
補強材を切断すると、さらに多くの残留応力の応力解放が生じ、鋳物の変形が加速します。その結果、2つの「Ears」部分が互いに近づきあい、大幅に歪んだ鋳物となります。よって、両方の「Ears」間の満たすべき寸法精度を満足することができませんでした。
歪みの原因を分析した後、鋳造工場で様々な補正措置が検討されました。Martinlamitzの専門家は鋳造プロセスで補正を行うことを選択し、歪みを補正するために模型型(パターンプレート)を変更することにしました。元の鋳造品と比較して、修正された模型型では製品の収縮を考慮した2.5mmの形状補正を加えることにしました。
MAGMASOFT®を用いた分析を追加で実施し、この補正によって要求される寸法精度に合致する鋳物を製造できることが示されました。試作を行い、その結果から鋳造工場で効果で大規模な加工を行うことなく、要求される寸法精度を確実に満足されることが確認されました。
会社紹介：Eisenwerk Martinlamitz社
Eisenwerk Martinlamitzは、その歴史を13世紀まで遡る鉄工所としての伝統を持つ、ドイツに拠点を置く企業です。現在はダクタイル鋳鉄とねずみ鋳鉄の部品を製造し、ドイツでのシステムサプライヤーとして成功を収めています。同社の鋳物は未加工品または加工済み部品、さらには組み立て品と様々な形態で提供され、その製品重量は20kg～350kgとなります。
本記事は、NMAGMA社の下記ウェブサイトに公開されている記事「https://www.magmasoft.de/en/solutions/cast-iron/reference/In-Good-Shape-Optimizing-Distortion-in-a-Cast-Iron-Housing/」を日本語訳したものです。
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