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鋳造製造は、溶融金属のような液化材料を、専用に設計した金型のキャビティに注入して硬化させるプロセスであり、このプロセスでは鋳造は行われません。 凝固後、ワークピースを型から取り出してさまざまな仕上げ処理を施し、または最終製品として使用する。 鋳造法は通常、複雑な固体および中空形状を作成するために使用され、鋳造製品は自動車部品、航空宇宙部品など、幅広い用途で見られます。
さまざまな種類の鋳造と鋳造プロセス
鋳造は最も古い製造技術の1つですが、鋳造技術における現代の進歩により、さまざまな特殊鋳造方法が生み出されています。 ダイカスト、インベストメント、石膏鋳造、砂型鋳造などの熱間成型加工は、それぞれ独自の製造上の利点を備えています。 一般的なタイプの鋳造プロセスの利点と欠点を比較することで、特定の生産量に最も適した方法を選択するのに役立ちます。
Sand Casting
Sand casting は通常、合成または自然結合の砂など、シリカベースの材料に依存しています。 鋳物砂は、一般に、細かく粉砕された球状の粒からなり、互いに密着して滑らかな成形面を形成することができる。 この鋳物は、冷却段階で適度な柔軟性と収縮性を持たせることで、破れや割れなどの欠陥の可能性を低減するように設計されています。 また、砂に粘土を加えて強化することで、粒子同士の結合をより強固にすることができる。 エンジンブロックなどの自動車部品は砂型鋳造で製造される。
砂型鋳造には、型取り、成形、溶解・注湯、洗浄など、いくつかの工程がある。 パターンは、砂が詰め込まれる形であり、通常、コープとドラッグの2つの部分に分かれる。 砂が十分に圧縮され、パターンが再現された後、コープは取り除かれ、パターンが取り出される。 その後、コアボックスと呼ばれる追加インサートを設置し、コープの交換を行う。 6294>
砂型鋳造の鋳造法としての主な利点は次のとおりです。
- 特に少量生産の場合、比較的安価に生産できる。
- 大きい部品を製造する能力。
- 鉄および非鉄材料両方の鋳造のための容量。
- ポスト鋳造工具のための安価。
利点にもかかわらず、砂型で作ることは他の方法より正確さの程度が低く、前もって決定したサイズおよび重量指定を使用して部品を砂型で作ることは困難かもしれません。
インベストメント鋳造
インベストメント鋳造では、各鋳造部品に使い捨てのワックス パターンを使用します。 ワックスを型に直接注入して取り出し、耐火材と結合剤でコーティングし、通常は数段階で厚いシェルを作り上げます。 複数のパターンを共通のスプルーに組み立てる。 シェルが固まったら、パターンを反転させ、オーブンで加熱して蝋を取り除く。 そして、残った殻に溶けた金属を流し込んで、蝋でできたパターンの形に固める。 耐火物の殻を破ると、鋳物が完成する。 自動車、発電、航空宇宙産業のタービンブレードなどの部品製造に用いられることが多い。 インベストメント鋳造の主な利点と欠点は次のとおりです：
- 高い精度と正確な寸法結果。
- 複雑な形状の薄肉部品を作る能力。
- 最終コンポーネントの比較的高品質な表面仕上げと細部。
高精度ですが、インベストメント鋳造は通常、他の同等の鋳造技術よりも高価で、通常、砂または石膏鋳造が使用できない場合にのみコスト効率が高くなります。
Thomas Supplier Discovery Platform を使用して、ニーズに合ったインベストメント鋳造企業を見つけることができます。
Plaster Casting
Plaster casting は、砂の代わりに石膏、強化剤、水の混合物を使用して、砂型鋳造プロセスに類似しています。 石膏の型は通常、型にくっつかないように粘着防止剤でコーティングされ、型の周りの隙間を埋めることができるようになっています。 石膏は一度鋳造すると、割れたり欠けたりするため、新しい材料に交換する必要がある。 石膏鋳造によって提供される利点は次のとおりです：
- 非常に滑らかな表面仕上げ。
- 薄い壁のある複雑な形状を鋳造する能力。
- 投資鋳造などの他のプロセスよりも少ない費用で大きな部品を形成する能力。
- 砂型鋳造よりも高い寸法精度が得られる。
このプロセスは、ほとんどの砂型鋳造作業よりも高価になる傾向があり、石膏造型材料を頻繁に交換する必要がある場合があります。 それは表面の終わりの質が重要な条件であるとき通常より有効、費用効果が大きいです。
Thomas Supplier Discovery Platformを使用して、ニーズに合った石膏鋳造会社を見つけることができます。
ダイカスト（金属鋳造プロセス）
ダイカストは高圧で材料を成形する方法で、通常は亜鉛、すず、銅、アルミニウムなどの非鉄金属や合金が含まれます。 再利用可能な金型には、金型の温度を調整し、部品の排出を助けるために潤滑剤が塗布されています。 その後、溶融金属が高圧で金型に注入され、ワークが固化するまで継続的に圧力がかかります。 この加圧注入は迅速で、鋳造前に材料が硬化するのを防ぐことができる。 工程が完了すると、部品は金型から取り出され、スクラップは取り除かれる。
- サイズと形状の公差が近い。
- 高いコンポーネントの寸法の一貫性と均一なデザイン。
- キャスト後の機械加工の必要性が少ない。
その利点にもかかわらず、金属キャスト プロセスとしてのダイカストは比較的高い工具費用がかかるため、大量生産品でよりコスト効率が良くなります。 また、ダイカスト部品の機械的特性を確保することが困難な場合があり、これらの製品は通常、構造部品として機能しません。
ダイカストの詳細については、「ダイカストの種類」をご覧ください。さまざまな種類、合金、特定のプロセスと合金の組み合わせを選択する際の考慮事項について詳しく説明しています。
Centrifugal Casting
Centrifugal Castingは、回転する金型で発生するGフォースを利用して、鋳鉄パイプなどの長い円筒形の部品を製造するために使用されます。 鋳型に入れた溶融金属を鋳型の内面に衝突させ、空隙のない鋳物を作ることができる。 元々は水冷式鋳型を用いたド・ラヴォー法として考案されたもので、土管や大型砲身などの左右対称の部品に適用され、最小限の押湯で生産できる利点がある。 また、自転できない非対称の部品には、遠心鋳造の変形として、共通のスプルーの周りに複数の部品を配置し、この軸を中心に鋳型を回転させる加圧鋳造という方法がある。 非常に大きなギアリングなどの鋳造にも同様の考え方が適用される。
金型鋳造
金型鋳造は、ダイカストや遠心鋳造と似ているが、特に再利用可能な金型を使用することが特徴である。 材質は鉄、黒鉛などで、一般に鉛、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム合金、一部の青銅、鋳鉄などを鋳造するのに使用される。 低圧で、ターンテーブル上の複数の鋳型を使い、手作業で注湯するのが一般的。 鋳型がさまざまなステーションを回転しながら、コーティング、クローズ、充填、オープン、エンプティ（空）を順次行っていく。 そのひとつが「スラッシュキャスティング」と呼ばれる方法で、型への充填は行うが、金属が完全に固まる前に空にしてしまう。 溶融した金属を鋳型から捨てると、中空の鋳造シェルができる。 イースターバニーなど、中が空洞のチョコレートの成型にも同じような発想が使われている。 金属製の金型を使用することで、金型を通してより速い熱伝達が行われ、コアが液体のままでシェルが固まることが可能になります。 関連製品やプロセスの詳細については、当社の他のガイドを参照するか、Thomas Supplier Discovery Platform にアクセスして、潜在的な供給元を探したり、特定の製品の詳細を確認したりしてください。 1465>
Die Casting Machine（Die Castingマシン）
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