Chvorinov 則による鋳造凝固時間シミュレーター 一覧へ
対話型シミュレーター

Chvorinov 則による鋳造凝固時間シミュレーター

鋳物寸法と冷却面積が凝固時間にどう効くかを、形状模式図、時間スケール、感度図で確認します。

パラメータ入力
鋳物体積
cm³

凝固させる鋳物本体の体積です。

冷却表面積
cm²

鋳型と接する有効冷却面積です。

鋳型定数 B
min/cm²

合金、鋳型、過熱度を含むChvorinov定数です。

指数 n
-

多くの砂型鋳造では2付近を使います。

計算結果
凝固時間
モジュラス
冷却速度指標
押湯余裕目安
鋳物モジュラス模式図
凝固時間スケール
モジュラス感度
物理モデルと主要式

$$t_s = B\left(\frac{V}{A}\right)^n$$

Chvorinov則は凝固時間がモジュラスV/Aのべき乗に比例する経験式です。合金、鋳型、過熱度、押湯設計は別途考慮します。

読み取り方

形状図では体積に対して冷却面積が不足していないかを見ます。

時間図では鋳物側と押湯側の凝固順序を確認します。

感度図では表面積や指数が変わったときの時間増加を読みます。

会話で学ぶChvorinov 則による鋳造凝固時間

🙋
Chvorinov 則による鋳造凝固時間では、まずどこを見ればいいですか?鋳物体積を動かすと図も数値も同時に変わるので、少し迷います。
🎓
最初は凝固時間を見ます。ただし数字だけで判断せず、鋳物モジュラス模式図で前提の形や状態を確認し、凝固時間スケールで分布や変化の出方を合わせて読みます。形状図では体積に対して冷却面積が不足していないかを見ます。
🙋
鋳物体積を大きくすると凝固時間が変わりそうなのは分かります。では、冷却表面積はどのくらい効いていると考えればいいですか?
🎓
冷却表面積を少しずつ動かしてモジュラスの動きを見ると、支配している項が見えてきます。Chvorinov則は凝固時間がモジュラスV/Aのべき乗に比例する経験式です。合金、鋳型、過熱度、押湯設計は別途考慮します。 1点の計算で終わらせず、実際にばらつきそうな範囲を往復させるのが大事です。
🙋
モジュラス感度は何を見るための図ですか?普通のグラフだけでも判断できそうに見えます。
🎓
モジュラス感度は、危険側に入る境界や、余裕が急に崩れる組み合わせを探すための図です。時間図では鋳物側と押湯側の凝固順序を確認します。 例えば押湯モジュラスの初期確認では、単一点の値より「少し条件がずれたらどうなるか」が効きます。
🙋
では、凝固時間が基準内なら、この条件をそのまま採用してよいですか?
🎓
ここでは初期検討として扱います。肉厚変更が凝固時間に与える影響の比較やCAE鋳造解析前の設計案スクリーニングには役立ちますが、最終判断では規格値、実測値、詳細解析、メーカー条件で確認してください。感度図では表面積や指数が変わったときの時間増加を読みます。

実務での使い方

押湯モジュラスの初期確認。

肉厚変更が凝固時間に与える影響の比較。

CAE鋳造解析前の設計案スクリーニング。

よくある質問

凝固時間とモジュラスを先に見ます。次に鋳物モジュラス模式図で前提の状態を確認し、凝固時間スケールで分布や変化の偏りを読みます。形状図では体積に対して冷却面積が不足していないかを見ます。
鋳物体積を単独で動かしたあと、冷却表面積も同じ幅で動かして凝固時間の変化量を比べます。モジュラス感度を見ると、どの組み合わせで余裕や性能が急に変わるかを把握できます。
押湯モジュラスの初期確認に使います。単一点の数値ではなく、入力範囲を少し広げて凝固時間の余裕が保てるかを確認すると、詳細解析へ進む前の論点整理に役立ちます。
Chvorinov則は凝固時間がモジュラスV/Aのべき乗に比例する経験式です。合金、鋳型、過熱度、押湯設計は別途考慮します。最終判断では規格値、実測値、詳細解析、メーカー条件を確認してください。