焼却炉の稼働温度は単一の値ではなく、複数の段階で慎重に制御されたサイクルです。一部の高温炉は1800℃に達することもありますが、鋳造のための一般的な焼却プロセスは、最低200℃（392°F）から最高1100℃（2012°F）の範囲です。正確な温度は、使用されるパターン材料と埋没材鋳型によって完全に決定されます。
焼却炉の温度プロファイルは目的を達成するための手段です。最終的な目標は、パターン（ワックスやレジンなど）を完全に気化させ、熱衝撃や過熱による損傷を引き起こすことなく、鋳造のために埋没材鋳型を熱的に準備することです。
焼却サイクルの目的
焼却は単純な加熱プロセスではなく、多段階の熱プログラムです。各段階は、溶融金属を導入するための鋳型を準備する上で明確な目的を持っています。
フェーズ1：パターン除去
最初の低温段階は、パターンを溶融および気化させるように設計されています。従来のワックスパターンでは、これは比較的低い温度、多くの場合200℃から500℃の間で発生します。
この段階は、材料が液化して鋳型から流れ出るか気化するのに十分なほどゆっくりと行われなければならず、埋没材に亀裂を生じさせる可能性のある圧力を発生させないようにする必要があります。
フェーズ2：鋳型焼結と膨張
パターンが除去された後、温度は最終的なより高い設定点、通常700℃から1100℃に上昇します。この段階には2つの重要な機能があります。
第一に、埋没材鋳型を焼結硬化させます。このプロセスは、埋没材中の耐火粒子を加熱し、それらを結合させて、鋳造の圧力に耐える鋳型の強度を大幅に高めます。
第二に、鋳型を特定の計算された熱膨張に到達させます。この膨張は、金属合金が冷却する際の収縮を補償するように設計されており、最終的な鋳造品が寸法的に正確であることを保証します。
昇温と保持の重要な役割
炉は最終温度に急上昇することはありません。温度上昇率、つまり「昇温」は慎重に制御されます。
異なる段階も、特定の温度で設定された期間、「保持」または「均熱」として知られる期間維持されます。これにより、熱が鋳型全体に均一に浸透し、すべての化学的および物理的反応（残留炭素の気化など）が完了することが保証されます。
トレードオフとリスクの理解
完璧な鋳造を達成するには、温度、時間、材料特性のバランスを取る必要があります。理想的な焼却サイクルから逸脱すると、重大なリスクが生じます。
加熱が速すぎる
温度を速く上げすぎると、故障の一般的な原因となります。埋没材内の残留水分から蒸気を発生させ、内部圧力を生み出し、亀裂や鋳型の完全な破裂につながる可能性があります。
焼却不足
ピーク温度が低すぎるか、保持時間が短すぎると、パターン材料が完全に除去されません。これにより、灰や炭素残留物が残り、多孔性、表面の欠陥、不完全な鋳造を引き起こします。
鋳型の過熱
埋没材の推奨温度を超えると、同様に損傷を与えます。過熱は埋没材を分解させ、最終的な鋳造品に粗い、使用できない表面をもたらす可能性があります。基本的な原則として、材料を化学的に分解させたり溶融させたりすることなく加熱する必要があります。
適切な焼却プログラムの設定
炉の設定を決定するには、材料から始める必要があります。特定の埋没材粉末とパターン材料に関する製造元の指示が主なガイドとなります。
- 標準的なワックスと石膏埋没材の鋳造が主な焦点である場合：最終的な焼却温度は低めになり、通常700℃（1292°F）程度になります。これは、石膏ベースの埋没材が高温に耐えられないためです。
- 3Dプリントされたレジンとリン酸埋没材の鋳造が主な焦点である場合：より高い最高温度、多くの場合850〜950℃（1562〜1742°F）のサイクルと、レジンの完全で灰のない焼却を確実にするための特定の昇温/保持スケジュールが必要になります。
- 高貴金属または卑金属合金の鋳造が主な焦点である場合：鋳型温度は合金の特性に合わせて最適化する必要があり、多くの場合、高強度のリン酸埋没材と1000℃（1832°F）に近い最終温度が必要です。
常に特定の材料の製造元の技術データシートを参照して、正確で成功する焼却プログラムを作成してください。
要約表：
| 焼却段階 | 一般的な温度範囲 | 主な目的 |
|---|---|---|
| パターン除去 | 200℃ - 500℃ (392°F - 932°F) | 鋳型に亀裂を生じさせることなく、ワックス/レジンパターンを溶融および気化させる。 |
| 鋳型焼結および膨張 | 700℃ - 1100℃ (1292°F - 2012°F) | 鋳型を硬化させ、寸法精度を確保するために熱膨張を達成する。 |
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