真空鋳造はどうやって金型を固定するのか？精密、シリコン、真空圧力の説明

真空注型は、シリコン型を使用してオリジナル部品の高品質なレプリカを作成するために使用される製造プロセスです。このプロセスでは、気泡を排除し、高品質の仕上がりを保証するために、真空条件下でシリコーン型に液体樹脂を注入します。金型自体は、主に金型の設計、シリコーン材料の特性、およびプロセス中に適用される真空圧に起因する機械的および物理的な力の組み合わせによって保持されます。シリコーン型は柔軟でありながら耐久性があるため、真空圧がかかってもその形状と完全性を維持することができます。さらに、鋳型は多くの場合、鋳造プロセス中に構造的なサポートを提供するために、剛性のフレームまたはケーシングに配置されます。これにより、鋳型が無傷のまま残り、最終製品が望ましい寸法と細部を保つことができます。

キーポイントの説明

シリコーン金型の特性:
- 真空注型に使用されるシリコーン型は、高品質で柔軟なシリコーンゴムから作られています。この材料は、耐久性、弾力性、真空環境に耐える能力のために選ばれます。
- シリコーンの柔軟性により、鋳型の作成中にマスターモデルの形状に適合し、鋳造プロセス中もその形状を維持することができる。
- シリコーン特有の強度と耐引裂性により、繰り返し使用されるストレス下でも金型は無傷のままです。
金型設計:
- 金型は、複製される部品の形状に合わせて精密に設計されます。金型は通常、継ぎ目なく組み合わされる2つ以上の半分から構成されています。
- アライメント・ピン、溝、インターロック・エッジなどの主な特徴は、真空鋳造プロセス中に半製品が確実に一緒になるように金型設計に組み込まれています。
- また、鋳型には空気を逃がすための通気孔や溝が設けられていることがあるが、これは気泡のない鋳造を実現するために極めて重要である。
真空圧:
- 真空環境は金型を保持する上で重要な役割を果たします。金型を真空チャンバーに入れると、外部の気圧が下がり、吸引効果が生じて金型が樹脂の周囲をしっかりと圧縮します。
- この圧縮により、金型の半分が確実に密着し、最終製品に影響を与える隙間やずれを防ぐことができる。
硬質フレームまたはケーシング:
- さらなるサポートを提供するために、シリコーン型は多くの場合、硬いフレームまたはケーシング内に配置されます。このフレームが金型を固定し、真空圧で変形するのを防ぎます。
- フレームは通常、アルミニウムやプラスチックのような素材で作られており、鋳造の過程でかかる力に耐えられるだけの強度がある。
クランプまたはシール機構:
- 場合によっては、機械的なクランプやシールが金型の半分を一緒に保持するために使用されます。これらの機構は、真空鋳造プロセス中、金型がしっかりと閉じた状態を保つことを保証します。
- クランプやシールは、金型を無傷に保つためにさらなる力が必要な、より大きな金型やより複雑な金型に特に有用である。
樹脂の注入と硬化:
- 金型がしっかりと固定されると、液状の樹脂が金型キャビティに注入される。真空環境は、金型の複雑な細部まで樹脂を引き込むのに役立ち、高品質の仕上がりを保証します。
- 注湯後、樹脂を硬化させるが、この間、真空圧、金型設計、剛性フレームの複合効果により、金型はその形状を保持し続ける。
金型の再利用性:
- シリコーンの柔軟性と、真空とフレームによる構造的支持の組み合わせにより、金型は形状や完全性を失うことなく何度も再利用できる。
- この再利用可能性が真空鋳造の主な利点であり、小ロット生産のための費用対効果の高いソリューションとなっている。

真空鋳造は、シリコーンの特性、金型設計の精密さ、真空圧が及ぼす力を活用することで、プロセス全体を通して金型がしっかりと固定され、元の部品の高品質なレプリカが出来上がります。

総括表：

キーファクター	金型をまとめる役割
シリコーン金型の特性	柔軟でありながら耐久性があり、真空圧に耐え、破れにくく、形状を維持する。
金型設計	アライメント機能、通気孔、シームレスなクロージャーのための連結エッジを備えた精密設計。
真空圧	吸引力により金型を圧縮し、隙間やずれをなくします。
硬質フレーム/ケーシング	構造的なサポートを提供し、真空圧力下での変形を防ぐ。
クランプ/シーリング	機械的なクランプやシールは、特に大型の金型や複雑な金型をしっかりと閉じます。
再利用性	シリコーンと構造的サポートにより、金型は完全性を失うことなく何度も再利用できる。