熱伝達の観点から、表面品質のメカニズム分析は、オイルエア潤滑鋳造が結晶器における一次冷却を精密に制御することを示しています。

従来のDC鋳造では、溶融金属は結晶器の内壁に直接接触して凝固し、熱は結晶器壁を通して急速に放散されます。初期凝固シェルは厚く、結晶器壁との間にエアギャップを形成するため、熱伝達が不安定になり、表面温度が繰り返し変動し、偏析や粗い表面が生じます。オイルガススリップ鋳造では、エアクッション層の存在により一次冷却が最小限に抑えられ、初期凝固シェルは薄く結晶器壁に接触しないため、機械的摩擦や不均一な熱伝達による表面欠陥が排除されます。オイルとガスの供給の安定性が表面品質を確保する鍵となります。過剰なオイル供給は潤滑油の燃焼残渣を引き起こし、インゴット表面に黒点や煤の付着を引き起こす可能性があります。燃料供給が不十分だと、オイルとガス膜が不完全になり、初期凝固シェルとグラファイトリングの局所的な接触を引き起こし、ひずみや偏析の肥大化を引き起こします。したがって、精密なパルスオイル供給制御技術は、インゴットの全長にわたる各ラウンドの均一な潤滑を保証します。

2. 皮下組織の改善。

皮下組織は、後続の押出製品の表面品質を決定する「遺伝子」です。オイルガススリップ鋳造における偏析層の厚さは、通常のホットトップ鋳造における偏析層の厚さの約3分の1にすぎません。直径200mm未満のインゴットでは偏析層の厚さは0.17mm未満、直径200〜300mmのインゴットでは0.27mm未満、直径300mmを超えるインゴットでは0.33mm未満です。この超薄型偏析層の形成は、オイルとガス膜の断熱効果によるもので、初期凝固シェルの温度勾配を低下させ、低融点共晶相がデンドライトに沿って表面に移動する駆動力​​を低下させます。6系（Al Mg Si系）アルミニウム合金では、偏析層の薄化は、押出プロファイルの表面が色差や縞模様の欠陥を起こしにくくなり、陽極酸化皮膜がより均一で一貫性があることを意味します。2系（Al Cu系）および7系（Al Zn Mg Cu系）高強度アルミニウム合金では、偏析層の薄化は表面応力集中傾向を低減し、後続の熱処理や冷間加工に有益です。

3. 内部冶金品質の改善は、主に結晶粒構造、気孔率、介在物含有量、化学組成の均一性などの側面を含みます。

オイルガススリップ鋳造は、これらの側面で顕著な利点を示しています。第一に、結晶器壁からの熱放散に焦点を当てることから直接水冷への冷却方法の最適化により、凝固速度が加速され、結晶粒径が微細化され、コアからエッジまでの組織勾配が低減されます。第二に、液体の空洞を浅くすることは、金属液の均一な収縮に有利であり、中心収縮欠陥の発生確率を低減します。さらに、グラファイトリングと結晶器本体およびアダプタープレートの接触領域に耐熱性シーラントを厳密に適用することにより、接触面から液体空洞へのガスの漏れを完全に防ぎ、ガス巻き込みによるインゴット内部の酸化物介在物や気孔欠陥を排除できます。航空グレードアルミニウム合金や自動車構造部品用アルミニウム合金などの内部品質に極端な要求がある分野では、脱ガス精製やろ過精製などの後続の炉処理技術と組み合わせたオイルガススリップ鋳造により、高い内部密度、低いガス含有量、最小限の非金属介在物を備えたハイエンドアルミニウムロッドを製造できます。

4. 合金適応性オイルエア潤滑鋳造技術は、合金システムに対して幅広い適応性を持ち、1XXXから8XXXまでのさまざまなアルミニウム合金の丸棒鋳造に適用できます。

その中でも、6系（6063、6061、6082など）の加工アルミニウム合金の応用は最も成熟しており広範です。これは、6系合金が適度な結晶化温度範囲と良好な流動性を持ち、オイルガススリップ鋳造条件下で優れた表面および内部品質を達成できるためです。2系（2024、2A12など）および7系（7075、7050など）の航空アルミニウム合金は、合金元素含有量が高く、結晶化温度範囲が広く、ホットクラッキング傾向が高いため、鋳造プロセスパラメータの制御要件はより厳格です。しかし、オイルガススリップ鋳造技術も利点を示しています。例えば、WagstaffのARC技術は、直径520mmを超える大口径航空合金丸棒用に特別に最適化されています。5系（Al Mg系）合金の場合、オイルガススリップ鋳造は、高マグネシウム合金の鋳造プロセス中の表面酸化と偏析を効果的に低減できます。

5. 国内外の先進レベルと比較して、WagstaffのAirSlip鋳造技術はこの分野で国際的に最高のレベルを表しています。

この技術によって製造された丸棒は、滑らかな表面、薄いシェル、均一な結晶粒構造などの優れた特徴を持ち、高い品質基準で知られており、アルミニウム押出丸棒の世界的な品質基準の代名詞となっています。この技術が21世紀初頭に導入されて以来、継続的な消化、吸収、および独立した革新を通じて、国内設備のレベルは大幅に向上しました。近年、国内企業はオイルガススライド式結晶器の構造とシーリングにおいて複数の革新を行っています。環状アダプタープレートとガス経路シーリングリングの接触面にシーリング溝を設計し、アダプタープレート構造を最適化し、取り付け中のグラファイトリングの破損を回避しています。均一な厚さと適切な高さの耐熱性シーラントを使用してシーリング処理を行い、ガスの漏れを完全に排除しています。国内では、デュアルグラファイトリング分割オイルガス供給の技術ソリューションも開発されており、オイルガス混合効果と耐用年数がさらに最適化されています。現在、国内のアルミニウム加工業界では多数の先進的な油圧半連続鋳造機が建設されており、油圧システムの設計コンセプトは異なりますが、ますます成熟しています。国内での特殊合金製品の需要が増加するにつれて、輸入鋳造機の油圧システムを段階的に消化吸収し、輸入依存から脱却する方法が、アルミニウム加工設備システムの改善における重要な問題となっています。