金属鋳造における鋳型とは、砂、ワックス、耐火物など、さまざまな材料で作られた空洞や容器を指す。
この空洞に溶けた金属を流し込み、特定の形状に凝固させる。
この工程は、エンジンブロックのような複雑な部品や大型部品の製造に不可欠である。
他の製造方法では難しい複雑な形状の製造が可能になる。
5つのポイントを解説金属鋳造における金型とは？
1.金型の定義と目的
金型とは、液体金属を受け入れ、そのキャビティの形状に冷却された物体を生成する材料の空洞のことです。
金型の目的は、溶融金属が凝固するための正確な形状を提供し、複雑で複雑な部品の製造を可能にすることです。
2.金属鋳造に使われる鋳型の種類
砂型鋳造
砂型鋳造は、鋳型の材料に砂を使用します。
砂で型を作り、溶鉱炉から溶けた金属を型に流し込んで鋳物を作ります。
この方法は汎用性が高く、大型で複雑な形状にも対応できる。
ロストワックス鋳造鋳型
ロスト・ワックス鋳造法では、ワックス・パターンを作成し、耐火物中に投入して鋳型を形成します。
蝋は燃え尽き、溶けた金属のための空間が残る。
この方法は、詳細で精密な鋳物を作るのに特に有効です。
耐火物鋳型
耐火性の鋳型は、溶けたり劣化したりすることなく高温に耐えられる材料で作られています。
この鋳型は、高温が要求される特殊な鋳造工程で使用されることが多い。
3.金型製作の流れ
砂型鋳造鋳型の作成
鋳型の周りに砂を圧縮して鋳型を作り、その砂を取り除き、目的の形の空洞を残す。
ロストワックス鋳造鋳型の作成
ワックスパターンを作成し、耐火物中に投入する。
蝋は燃え尽き、溶融金属のための空洞が残る。
耐火鋳型の作成
耐火物鋳型は、パターンの周囲に耐火物を流し込むか打ち込むことによって作成され、その後、耐火物は取り除かれ、溶融金属のための空洞が残される。
4.鋳型造型に使用される材料
砂
砂は、高温に耐えることができ、成形の汎用性が高いため、砂型鋳造用鋳型によく使用される材料である。
ワックスと樹脂
ワックスと樹脂は、ロストワックス鋳造で最初のパターンを作成するために使用され、その後、耐火材料に投資されます。
耐火材料
セラミックスや特殊な砂などの耐火物は、高温に耐えることができ、溶けたり劣化したりしない鋳型を作るために使用される。
5.金属鋳造における金型のメリット・デメリット
利点
複雑で入り組んだ形状の製造が可能。
部品の大量生産に適している。
使用する材料や方法が多様である。
デメリット
金型は通常1回使いきりであるため、材料費と人件費が高くなる。
ロストワックス鋳造のように、複数の工程が必要で時間のかかる方法もある。
金属鋳造プロセスにおける金型の役割
鋳型は、溶融金属が凝固するための形状や構造を提供することで、金属鋳造プロセスにおいて重要な役割を果たします。
鋳型の品質と精度は最終製品の品質に直接影響するため、鋳型の作成は鋳造プロセスにおける重要なステップとなります。
要約すると、金属鋳造における鋳型は、溶融金属を特定の形状に成形し、複雑で大きな部品の製造を可能にするために不可欠です。
砂型鋳造用金型やロストワックス鋳造用金型など、さまざまなタイプの金型が、目的の製品の複雑さや大きさに応じて使用されます。
鋳型の作成に使用される材料と方法は、鋳造プロセスの特定の要件に基づいて選択されます。
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