ドライスクリュー真空ポンプを使用した真空鋳造
真空鋳造用金型の排気
ドライ圧縮スクリュー真空ポンプ
真空鋳造は、エンジン部品、タービンブレード、シャフト、ギアなどの重要な機械部品の製造に使用されます。この技術は、効率性の向上、欠陥の低減、材料の無駄の最小化など、いくつかの利点を兼ね揃えており、製造の信頼性と持続可能性を向上させます。
今日の製造業界では、持続可能性がますます重要になっています。企業はもはや効率性と利益だけでなく、廃棄物と環境への影響の削減にも焦点を当てています。真空鋳造は、資源の責任ある使用と適切な機器のメンテナンスを可能にし、性能の向上とエネルギー消費量の削減につながります。このプロセスは、自動車、航空機、列車といった現代の車両製造において不可欠な構成要素です。
最新のドライ圧縮真空ポンプは、圧縮オイルを必要とせず、メンテナンスも極めて少なくて済みます。
高精度で極めて耐久性の高い部品を製造する真空鋳造
真空は鋳造において重要な役割を果たし、空気の混入を防ぎ、酸化を低減し、金型の充填を改善し、表面品質を向上させ、金属の凝固を制御し、薄肉軽量鋳造部品の製造を可能にします。制御された低圧環境を作り出すことで、真空鋳造は多孔性のリスクを低減します。また、金型の充填を改善し、鋳物の表面品質を向上させます。このプロセスは、高精度で極めて耐久性の高い部品の製造に特に有利であり、現代の鋳物やコンポーネントの製造において重要な技術となっています。
オイル潤滑真空ポンプによる鋳造
鋳造工場では、さまざまな動作原理を持つさまざまな種類の真空ポンプを使用できます。これまでは、オイル潤滑ブロッキングベーンポンプやオイル潤滑ロータリーベーンポンプが使用されており、低圧範囲で排気速度を上げるためにルーツポンプと組み合わせることがよくありました。オイル充填式真空ポンプは一般的に高い評価を得ており、長年にわたってその信頼性が実証されています。真空ポンプの作動液として機能するオイルは、冷却剤、潤滑剤、シーラントとして機能します。しかし、金属粉塵、パーティクル、鋳造プロセス中に発生するプロセス副産物などの汚染物質を吸収するというデメリットもあります。真空オイルを定期的に交換することは、これらのポンプの性能を維持し、高品質の鋳物を保証するために不可欠です。
オイルフロード真空ポンプの取り扱いの現実。
ドライ圧縮真空システム
現代のドライ圧縮真空ポンプは、オイルフリー圧縮機構のため、同じ問題を引き起こしません。最新の排気原理は、高速回転するスクリューローターを備えたスクリューポンプです。鋳造機でこのタイプのポンプを使用すると、真空システムのメンテナンスコストと運転コストが大幅に削減されます。オイル潤滑システムの年間運用コストを、同様の性能を持つドライ圧縮真空システムのコストと比較すると、大幅なコスト削減が実現します。
消費電力：
ほとんどの動作点で、現代のドライスクリューポンプは、オイルの粘度のみによりオイル潤滑ポンプよりもエネルギー消費量が少なくなります。現代のドライ圧縮真空ポンプは、圧縮チャンバー内で摩擦なく回転する高速回転スクリューローターを備えているため、エネルギー消費量が低く抑えられます。真空ポンプは、運転時間の大部分において、消費電力が最大限に削減される <10 mbar（図 2）の圧力でも動作します。
図 3：SOGEVAC SV750（油回転）、DRYVAC DV650（ドライ）、および 3台のVARODRY VD200（ドライ）の3種類の真空ポンプの、1,000 mbar（大気圧）から 0.01 mbar の動作点での消費電力。
サービスとメンテナンスの要件：
鋳造はクリーンなアプリケーションではありません。真空ポンプは大量の粉塵を吸引します。ダストフィルターを使用した場合でも、オイル潤滑ポンプは摩耗します。フィルターではきわめて微細な粉塵粒子を捕捉できず、ポンプオイルに凝集して一種の「研磨ペースト」を形成するためです。一方、ドライポンプでは、このような小さな粒子は排気口に移動するだけで、摩耗を引き起こしません。ドライポンプを鋳造システムに統合することで（潜在的に大きい粒子を捕捉するための適切なろ過が理想的）、真空システムに関連するメンテナンスコストと運用コストを大幅に削減できます。オイル潤滑システムと同容量のドライ真空システムの年間コストを比較すると、鋳造工場の運営者は大幅なコスト削減を実現できます。
スマート機能
ドライ真空システムのメリットは、消費電力とメンテナンス要件（オイル、スペアシール、ブレードなどの労働力とリソース要件の削減を含む）の低減にとどまりません。最新のドライ圧縮ポンプは、省エネ機能、周波数制御運転や、
必要に応じてポンプ効率を最大化する制御機能を備えています。大気圧から1 mbar までの成形型の初期排気中、ドライソリューションは通常、フルパワーで動作します。しかし、冷却、加熱、予熱、アイドリングなどの後続のステップでは、ドライ真空ポンプの速度を必要な基本レベルまで下げて、さらなるエネルギーを節約することができます。メインPLCが周波数変換器または真空システム制御キャビネットに再起動信号を送信すると、ポンプは数秒以内にフルスピードに戻ります。ライボルトの製品ポートフォリオには、鋳造産業に合わせてカスタマイズされたドライ圧縮および油回転式ポンプの幅広いラインナップが含まれています。
効率性と持続可能性（サステナビリティ）
真空鋳造は、産業機械の世界で重要な役割を果たしています。資源の最適化と廃棄物管理のグローバルな要件を満たすには、二酸化炭素排出量の最小化、エネルギー消費の最適化、機器の信頼性と安全性の向上がすべて重要です。ドライ圧縮真空システムを使用することで、これらの目標をさらに一歩進め、効率性と持続可能性を向上させることができます。
真空鋳造は、現代の製造、特に自動車、航空宇宙、鉄道産業において戦略的に重要です。効率性を高め、欠陥を減らし、材料の無駄を最小限に抑え、生産をより持続可能にします。真空テクノロジーは、制御された低圧環境を作り出し、金型充填を改善し、多孔性を低減し、表面品質を向上させます。
従来のオイル潤滑式真空ポンプはその価値が証明されていますが、オイル汚染により頻繁なメンテナンスが必要です。一方、現代のドライ圧縮真空ポンプは、この問題を解決し、運用コストとエネルギー消費量を削減します。ドライ圧縮真空システムは、消費電力、メンテナンス要件、資源への依存度を低減することで、鋳造プロセスの効率性と持続可能性の向上にも大きく貢献します。
