砂型鋳造

砂型鋳造

1.定義
砂型鋳造、または砂型鋳型鋳造は、砂を主な型材として使用する広く使われている金属鋳造方法です。世界中の鋳造金属部品の80％以上がこのプロセスで製造されています。
この技術は、通常粘土と水を混ぜた砂を圧縮してパターン周りに型腔を作り出すものです。型が形成されると、溶けた金属がその型腔に流し込まれて最終的な部品が作られます。
砂型鋳造は低コスト、高い適応性、そして大型や複雑な部品を製造する能力で知られています。鉄、鋼、非鉄合金の鋳造に適しており、自動車、機械、建設などの産業で広く使用されています。

2.プロセス

型作り
砂がパターンの周りに詰められ、内部形状のためにコアが追加されます。潤滑剤が適用されて鋳物の取り外しが容易になり、金属の流れと表面仕上げが向上します。

注湯
コアを配置し、金型をしっかりと閉じた後、溶融金属を急速に注ぎ込み、固化が始まる前に全体の型腔と流路を満たします。

冷却
溶融金属は金型内で冷却され、固化して最終的な鋳造形状が形成されます。冷却時間は部品の厚さと金属温度により異なり、適切な冷却は収縮や亀裂などの欠陥を防ぎます。

削除
冷却が完了したら、砂型を破壊して鋳造物を取り出し、残存する砂や酸化物を除去します。このクリーニングには通常、研削ブラストが使用されます。

切り替え
流し口から余分な金属が固化して鋳造物に付着しますが、これを切断またはソーイングによって取り除きます。切り取った材料は廃棄またはリサイクルされます。

3.用途
今日、砂型鋳造は自動車、鉄道、建設機械、採掘機器、物流、農業を含むさまざまな産業で広く使用されています。この鋳造方法は、その強度、耐久性、精度に加えて優れた設計の柔軟性から重宝されています。砂型鋳造は、エンジンコンポーネント、重機部品、摩耗に強い採掘機器、物流や農業機械における重要な負荷支持部品など、厳しい要求条件に対応できます。これは標準的な生産だけでなく、カスタマイズされたソリューションにも理想的です。

4.利点
砂型鋳造には、多くの製造アプリケーションで人気のある選択肢となるような様々な利点があります。これらの利点には以下が含まれます：
- コスト効果が高い：砂型鋳造は低い工具費とモールド生産コストを特長としており、小ロットから中ロットの生産、プロトタイプ、カスタム部品に最適です。砂型およびパターンのシンプルさにより、他の鋳造方法と比較して初期投資が大幅に削減されます。
- 幅広い材質の互換性：この方法は、鉄や鋼、アルミニウム、真鍮など、几乎所有の鉄系および非鉄系合金をサポートしており、素材選択において大きな柔軟性を提供します。
- 多様なサイズと形状：砂型鋳造では、200トンを超える極めて大型の鋳物から小型部品まで製造が可能です。コアの使用により、単一の鋳物で複雑な内部形状や中空セクションを作成できます。
- 短いリードタイム：ロストワックス鋳造などの他の鋳造方法と比較すると、砂型鋳造はしばしば短いサイクルタイムを実現し、タイトな生産スケジュールに対応できます。
- 柔軟な生産量：試作の一品ものから大規模な量産まで、砂型鋳造はコストを大幅に増加させることなく異なる数量に対応できます。