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EPMMA

1. スチレン各エチレン分子は、ベンゼン分子1つと結合してスチレン分子1つを形成します。ベンゼン環は非常に安定しており、付加反応、酸化反応、または分解反応が起こりにくいです。

カテゴリ：

ロストフォーム EPMMA

キーワード：

EPMMA

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EPMMAの特性とロストフォーム型材への応用

I. 白いパターン材料の基本的な化学組成

1. スチレン

各エチレン分子は、ベンゼン分子1分子と結合してスチレン分子1分子を形成する。ベンゼン環は非常に安定しており、付加反応、酸化反応、または分解反応が起こりにくい。

構造式：

2. メチルメタクリレート（MMA）

それは、切断しやすい分子鎖構造を有しています。

構造式：

II. 一般的に使用される白いパターン素材

上記の2つの成分を基にしたポリマー樹脂は、発泡剤を含浸させることで膨張特性を獲得し、これにより膨張可能な型材となります。

1. EPS

拡張性ポリスチレン（EPS）：スチレン単体からなるポリマー樹脂で、炭素含有率は92％です。蒸発性が非常に悪く、大量の固形残留物を残し、多量の炭素添加が必要であり、さらに大きな炭素スラグ欠陥を生じます。そのため、最も低品質なパターン材料とされています。

2. STMMA（共重合体材料）

メチルメタクリレートとスチレンの可伸縮性コポリマー（EPMMA）：炭素含有量63％。優れた蒸発性を有し、固体残留物がほとんどなく、極めて少ない炭素添加で済み、炭素スラグ欠陥も非常に少ないです。延性鋳鉄および炭素鋼製品に広く使用されています。

STMMA—FD（FD材料）：メタクリレートの含有量が少ないコポリマーで、炭素含有率は82％です。

FD材料は触媒的に分解され、通常のEPSと比較して効果的に炭素スラグを削減するため、特にグラーフォン鋳鉄向けの理想的なパターン材料となっています。

3. EPMMA

伸縮性ポリメチルメタクリレート（PMMA）：メチルメタクリレート単体のモノマーから構成されるポリマー樹脂で、炭素含有量は45％です。

高温下で極めて徹底的な熱分解が進行し、蒸発度が非常に高く、固体残留物がほとんど残らない。

炭素添加量の要求は非常に低く、炭素スラグ欠陥も極めて稀であるため、最も理想的なパターン材料となっています。

用途：炭素添加および炭素スラグ欠陥に敏感な材料や製品に適しています。

1. 低炭素鋼シリーズ

2. ステンレススチールシリーズ

3. 高品質のダクタイル鋳鉄製品

EPMMA、STMMA、STMMA—FD、常温常圧下での燃焼比較図

EPMMA炭素添加値試験統計表

炉バッチ	溶鋼の炭素含有量（C％）	炭素含有量上部位置サンプリング (C%)	中位置でサンプリングされた炭素含有量（C％）	炭素含有量下部位置サンプリング (C%)
1	0.218	0.233	0.232	0.236
1	0.218	0.015を増やす	0.014を増加させる	0.018 増加
2	0.257	0.271	0.267	0.279
2	0.257	0.014を増加させる	0.010を増やす	0.022を増加させる
3	0.272	0.285	0.286	0.296
3	0.272	0.013 を増加させる	0.014を増加させる	0.024を増加させる
4	0.261	0.273	0.274	0.265
4	0.261	0.012を増やす	0.013 を増加させる	0.004 を増やす
5	0.236	0.252	0.253
		0.016を増やす	0.017を増加させる
		0.247	0.249
		0.011を増やす	0.013 を増加させる
6	0.237	0.252	0.251
		0.015を増やす	0.014を増加させる
		0.254	0.257
		0.017を増加させる	0.020を増やす
7	0.223	0.241	0.239
		0.018 増加	0.016を増やす
		0.237	0.238
		0.014を増加させる	0.015を増やす

III. EPMMA材料の主な特性

1. 完全分解と高い気化（これに伴い、より多くのガス生成が必要）。メタクリレートの「ジッパー状」分解により、パターン材料は急速に分解します。

2. STMMA（共重合体材料）に比べて、EPMMAは単位時間あたりに生成するガス量が多く、蒸発速度も速いです。そのため、分解や燃焼時に発生するガスを適切なタイミングで排出するために、より迅速な排気速度が必要となります。

IV. 「金属リフロー」を克服し、スムーズな注ぎ出しを実現するためのアプローチ

ベント効率を向上させ、ベント速度を高める

1. 揚げ物の火力を上げる

(1) 換気能力を向上させること、すなわち、十分な真空ポンプの出力または適切なシステム全体の出力を確保すること。

(2) 鋳造用の負圧を十分に高く、かつ比較的安定した状態に保つ

2. ベンティング抵抗を低減する

(1) 通気抵抗は主にコーティングに起因する。

(2) 超高透磁率コーティングを用いてコーティングの透磁率を向上させ、これによりベント抵抗を低減し、ベント効率を高めます。

3. 換気ダクトとフラスコの設計に注意してください

(1) 換気ダクトの直径を拡大し、ガス排気経路に「狭窄」がないようにしてください。

(2) フラスコの設計を最適化する：負圧領域は疎ではなく密に配置すること；通気孔の数と総面積を最大化すること；過度に細かい砂網を使用しないこと。また、通気ダクトへの接続については、直径と数量の両方を検討すること。

IV. 「金属リフロー」を克服し、スムーズな注ぎ出しを実現するためのアプローチ

パターン乾燥または硬化時間を延長して、総ガス発生量を削減する

パターン乾燥時間を30日以上に延ばすと、揮発性物質の含有量が非常に低いレベルに低下し、それに伴って全ガス発生量も減少します。

V. まとめ

パターン分解によって生成される固形残留物は、鋳型キャビティから排出できず、これは失われた発泡鋳造プロセスに内在する限界である。固形残留物を最小限に抑えるためには、パターンの完全な気化を促進し、炭素の添加と炭素スラグをできるだけ減らすことが最も効果的な方法である。

EPMMAは、ハイエンドなパターン材料として、その高い気化性が優位性であり、また大きなガス発生量は固有の特性です。適切なプロセス対策を講じて鋳造工程を円滑に進めることで、低炭素添加と最小限の炭素スラグというメリットを十分に活かすことができ、ハイエンドなロストフォーム製品の大規模生産にさらなる可能性をもたらします。

20 スチールおよび25 スチール製品