【鋳造】鋳造とは
鋳造(Casting)とは?
鋳造は、溶かした金属(溶湯)を鋳型(いがた、型)に流し込み、冷却・凝固させることで、目的の形状の製品(鋳物)を製造する加工法です。金属加工の最も古い方法の一つであり、紀元前から用いられてきました。
鋳造の基本的なプロセス
1.溶解: 金属材料を炉で溶かし、溶湯を準備します。
2.鋳型製作: 製品の形状に対応する空洞を持つ鋳型を製作します。砂型、金型、石膏型など、様々な種類があります。
3.注湯(ちゅうとう): 溶湯を鋳型に流し込みます。
4.凝固: 鋳型の中で溶湯が冷えて固まります。
5.型ばらし: 凝固した鋳物から鋳型を取り除きます。
6.後処理: 必要に応じて、バリ取り、表面仕上げ、熱処理などを行います。
鋳造の主な種類
砂型鋳造: 最も一般的で安価な方法。砂を固めて鋳型を作るため、複雑な形状や大型の鋳物にも対応できます。鋳型は使い捨てです。
金型鋳造: 金属製の金型を用いる方法。砂型よりも高い寸法精度と優れた表面粗さが得られます。金型は繰り返し使用できます。
シェルモールド鋳造: 樹脂を混ぜた砂を金型に焼き付けて鋳型を作る方法。寸法精度が高く、薄肉で複雑な形状の鋳物に適しています。
精密鋳造(ロストワックス鋳造、インベストメント鋳造): ワックス模型をセラミックで覆い、ワックスを溶かして空洞を作り、そこに溶湯を流し込む方法。非常に複雑で高精度の鋳物が得られます。
鋳造のメリット
・大量生産が可能です。
・様々な種類の金属材料に適用できます。
・切削加工に比べて材料の無駄が少ないです。
鋳造のデメリット
・表面粗さが劣る場合があります。
・内部に巣(空洞)や引け巣(へこみ)が発生しやすいです。
・寸法精度が劣る場合があります(特に砂型)。
・鋳型を製作するのにコストと時間がかかります。