鋳造とは？鋳造のプロセスと方法の包括的なガイド

鋳造は金属部品を製造するプロセスです。複雑な形状を成形し、幅広い材料を使用し、部品を大量生産できることで知られています。しかし、鋳造とは一体何を意味するのでしょうか？鋳造とは、溶融した金属や合金をあらかじめ作られた金型のキャビティに流し込み、硬化させることで、最終的に目的の機能部品へと変化させるプロセスです。そのため、金型のキャビティは製造する部品の形状を鏡像のように正確に再現します。

鋳造には様々な方法があり、それぞれに長所と短所があります。砂型鋳造、ダイカスト、インベストメント鋳造などが挙げられます。原材料の種類と製造する部品の仕様によって、どの方法を用いるべきかが決まります。この記事では、鋳造方法、技術、使用可能な金属と合金、そして長所と短所について、包括的な概要を説明します。

キャスティングとは何ですか?

鋳造とは、溶融金属を成形して金属または合金の部品を作る工程です。溶融金属が凝固した後の形状は、鋳型のキャビティによって決まります。材料を流し込むと、キャビティ（鋳型）の隅々まで流れ込み、細部まで覆い尽くします。その後、凝固した部品は鋳型または鋳造キャビティから押し出されます。

鋳造技術は7000年の歴史を持ち、紀元前3200年頃から存在していました。当時、メソポタミアと中国では銅で様々な実用的な物品が鋳造されていました。紀元前645年以降、砂型鋳造は道具や調理器具を製造する最も一般的な方法の一つとなりました。

現代の製造業において、金属鋳造プロセスは幅広い分野で利用されており、その可能性は絶えず拡大しています。鋳造プロセスは、特に大量生産が必要な場合、精密で複雑な部品をコスト効率よく製造することを可能にします。プレス、鋳造、その他の金型では、キャビティを用いて数千個の類似部品を製造できます。一方、砂型やインベストメント型は一度しか使用できません。そのため、このコスト効率の高い鋳造プロセスは、プロトタイププロジェクトのテストによく使用されます。さらに、鋳造部品は元の物理的特性と機械的特性を維持します。

鋳造プロセスはどのように機能しますか?

鋳造には、型を使って空洞を作る方法と、何度も使用できる精密な鋳型を作る方法の2つの方法があります。鋳造プロセスに関連する用語をいくつかご紹介します。

• モデル: これは、希望する部品の原寸大のレプリカです。通常は金属、プラスチック、または木材で作られ、金型を作成するために使用されます。
• コアとキャビティキャビティとは、鋳物の外形にある空洞部分です。コアは、穴や溝などの内部構造を鋳造するために使用されます。
• 注ぎ口システム: 鋳込炉からキャビティへの溶融金属の流れを誘導・制御するチャネルで構成されています。スプルー、ランナー、ゲートなどの部品もこれに含まれます。
• ライザー: 鋳型内の貯留層。溶融金属を鋳物に流し込み、硬化時の収縮を補う。これにより、鋳物の穴やその他の欠陥を防ぐ。

それでは、キャストのワークフローを段階的に見ていきましょう。

ステップ1：金型キャビティの作成

キャビティを作成するには、形状の本体となる模型が必要です。ワックス、プラスチック、木材などを用いて、レプリカやデザインを作成できます。そのため、模型の設計・製作においては、収縮率を考慮した寸法調整、取り外しを容易にするための抜き勾配、中空部品のコアの型取りなど、様々な要素を考慮する必要があります。

その後 ダイカストモデルが作成されました金型は砂やセラミックなどの成形材料で囲まれた型枠に配置されます。こうして型枠は形を整え、その後ろに空間が残り、そこにキャビティが残ります。なお、永久金型キャビティは通常、ハイテクな製造方法で製造されます。例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼のCNC加工や放電加工が用いられます。

ステップ2：溶融材料を注ぐ

まず、鋳物の大きさに応じて、電気アーク、誘導加熱、またはるつぼを用いて材料を溶解します。例えば大型鋳物の場合、原料を溶解するには大型の炉が必要です。さらに、鋳込む前に材料をよく撹拌する必要があります。

注湯は、るつぼを手動で操作するか、機械式および油圧式で傾けて行います。一方、連続鋳造機は、鋳型が生産ラインに沿って移動するにつれて、溶融金属を注湯床に自動的に注ぎ込みます。温度は、溶解する鋳造材料によって異なります。例えばステンレス鋼鋳物は、1250°F（約600℃）から1000°F（約480℃）に達することがあります。その後、ゲートと注湯システムが溶融金属をキャビティに流し込みます。

ステップ3：冷却と固化

溶融金属がキャビティの細部まで充填された後、冷却して固化するまで時間がかかります。冷却システムには、冷却速度を制御するためのチャネルやトンネルが設けられています。冷却に必要な時間は、鋳造物のサイズ、複雑さ、材料の種類によって異なります。

金属が凝固するにつれて、非常に小さな固体粒子（核と呼ばれる）が集まり、結晶学的に成長し始めます。これにより最終的に材料の結晶構造が形成されます。このメカニズムにより、金属材料本来の特性が回復します。

ステップ4：鋳物の取り外し

最終工程は、製品を金型から取り出すことです。金型が膨張可能な場合（砂型鋳造またはインベストメント鋳造）、オペレーターまたは機械システムによって金型を破壊します。これにより、完成品を取り出すことができます。金型が再利用可能な場合は、エジェクターを使用して金属鋳物を取り出します。その後、洗浄と後処理を行い、部品の寸法精度と表面の滑らかさを確保します。

キャスティングとは何か、そしてどのように機能するのかが分かりました。それでは、キャスティングの種類について見ていきましょう。

さまざまな鋳造方法

企業がより精密で複雑な鋳造を追求し続ける中、金属鋳造技術も絶えず革新を続けています。砂型鋳造、シリコン鋳型鋳造、ダイカストなど、鋳造方法は多岐にわたります。それぞれの鋳造プロセスには独自の利点があります。それぞれの動作原理、利点、そして使用方法に基づいて、プロジェクトに最適な方法を選択してください。ここでは、製造業で最も一般的に使用されている鋳造方法をいくつかご紹介します。

砂型鋳造

砂型鋳造用の鋳型は、微粒子シリカベースの材料、つまり砂粒を密に詰めて作られています。鋳型は上型と下型の2つの部分で構成されており、この2つの部分の間に溶融金属が充填されます。この機構により、形状の正確な位置合わせ、取り扱いの容易さ、そして良好な湯口が確保されます。

砂型鋳造の利点:

• 金型製作と鋳造のプロセスはシンプルで、金型コストの面でも費用対効果が優れています。
• 砂型鋳造には鉄金属と非鉄金属の両方を使用できます。
• あらゆる形状・サイズの部品を鋳造できます。さらに、200トンを超える重量の部品も鋳造可能です。
• 寸法精度は高くないが、後処理は簡単で時間がかかる。

砂型鋳造の用途エンジンのクランクケース、バルブ、ベアリング、電子部品、ピストン、ブッシング、工場機械など。

インベストメント鋳造

その インベストメント鋳造プロセス 砂型鋳造よりも少し複雑です。ワックス型とワックススプルーを繋ぎ合わせて鋳型を作ります。次に、ワックス型にセラミックなどの耐火物を充填します。鋳型を加熱することでワックス型が耐火物の中で溶け、キャビティ内に滑らかな表面が残ります。そのため、この製法はロストワックス鋳造とも呼ばれています。次に、このキャビティに液体金属を流し込みます。部品が硬化したら、鋳型を破壊して部品を取り出します。

インベストメント鋳造の利点:

• ワックスパターンを使用すると、コアを挿入する必要なく、中空部分、アンダーカット、内部チャネルを作成できます。
• 表面の仕上がりも良くなり、質感もより美しくなりました。
• 寸法はより正確で、公差は±0.1mmに抑えられます。
• 複雑な形状の薄肉部品の製造に適しています

インベストメント鋳造の用途軍用・民間航空機のエンジン部品、プラント・工場の部品、自動車のエンジン・排気システム、医療用インプラント・機器など。

ダイカスト

ダイカスト工程永久金型は、硬化工具鋼などの頑丈な材料で作られています。亜鉛、アルミニウム、銅、スズなどの金属材料によく使用されます。ダイカスト工程では、原料を溶解するために炉が使用されます。炉はダイカストマシンに接続されている場合と接続されていない場合があります。その後、液体は油圧プランジャーまたは射出装置によって金型に注入されます。同時に、最大250,000psiの圧力を発生させることができます。

ダイカストの利点:

• 生産サイクル全体を通じて高精度かつ一貫した品質
• 大規模な後処理は不要
• 大量生産にコスト効率が良い

ダイカストの用途自動車部品、航空機タービンブレードおよびボディ、電気ハウジング、工業製品、工作機械、家庭用品など、幅広い製品の製造に使用できます。

遠心鋳造

遠心鋳造法または回転鋳造法では、溶融金属を中心軸を中心に回転する円筒形の鋳型に流し込みます。あふれ出た金属は遠心力によって鋳型の壁に押し付けられ、滑らかで均一な層を形成します。金属が凝固すると、鋳型の形状に沿って所定の厚さに成形されます。

遠心鋳造の利点:

• 液体金属は連続的に注入されるため、穴は発生しない。
• 遠心鋳造部品は、外側から内側へ凝固するため、鋳巣や引け巣の発生リスクが非常に低くなります。
• ライザーがないので、注入工程で使用する材料が少なくなります。
• 緻密で均質な粒子構造

遠心鋳造の用途この鋳造方法は主に対称形状の物体の製造に用いられます。例としては、中空円筒、ブッシング、パイプ、圧力タンク、ディスクなどが挙げられます。

低圧鋳造

鋳造機に接続された注湯炉または加圧炉内の圧力は、ほとんどの場合、0.02～0.07MPaです。注湯炉は鋳物より下に設置され、溶融金属は上昇管を通って押し上げられ、キャビティ内に注入されます。キャビティを充填するには一定の圧力が必要です。鋳型が満たされると、冷却管によって鋳型全体が凝固するまで、制御された方法で冷却が行われます。

低圧鋳造の利点:

• これ 低圧鋳造プロセス 充填を正確に制御し、乱流を排除します。これにより、気孔や収縮などの欠陥が低減されます。
• 低圧鋳造は非常に正確かつ細心の注意を払って行われます。
• この鋳造方法は、アルミニウム合金などの幅広い非鉄金属に適しています。
• 滑らかな充填により、鋭利なエッジや複雑な形状の鋳造も可能になります。

低圧鋳造の用途: シリンダーヘッドおよびフレーム、ディッシュ、カスタム中空および複雑なプロファイル、継手、電子部品など。

重力ダイカスト

重力ダイカストでは、加圧注入やプランジャー装置を使用せずに金属を鋳造します。重力ダイカストでは、重力を利用して材料を炉または取鍋から金型へと移動させます。充填が完了するまで、液体の流れに影響を与える他の力はありません。また、マグネシウム、銅、亜鉛、アルミニウム、アルミニウム合金など、融点の低い非鉄金属に主に使用されます。

重力ダイカストの利点:

• その結果、構造、機械的特性、外部仕上げが向上します。
• 最終部品は空気の流れがないので多孔性が非常に低くなります。
• 射出ユニットを必要としないため、他の永久金型よりも簡単にツールを製造できます。

重力ダイカストの用途この鋳造プロセスは、様々な業界の様々な製品に利用できます。自動車部品、産業用工具、航空機エンジンとその筐体、装飾品、家電製品の部品など、様々な用途に使用できます。

真空ダイカスト

真空鋳造プロセスでは、液体金属またはプラスチックを真空状態に注入します。ほとんどの場合、鋳造プロセス中にポンプなどによって金型内の空気がすべて排出されます。

ポリウレタン型と同様に、シリコン型はゴムやプラスチックの成形に使用されます。しかし、他の種類の型を使用して、様々な材料を真空鋳造することも可能です。さらに、この鋳造プロセスは射出成形法といくつかの類似点があります。さらに、この真空鋳造法は従来のダイカスト法と併用することで、空気の巻き込みリスクを軽減できます。

真空ダイカストの利点:

• 非常に高い精度と正確性があり、3D プリントを使用してモデルを作成するプロジェクトに特に適しています。
• 精巧な鋳造と多くの複雑なディテール
• 鋳造物の内部に空気ポケットが形成される可能性を排除します。
• 薄壁部品の鋳造に最適

真空ダイカストの用途機能性プラスチック試作品、医療用インプラントおよび補綴物、消費財、ボディパネルおよびその他の部品、食品加工部品など。

押し出しダイカスト

部品は、液体または半固体の材料を金型に押し込むことで製造されます。まず、加熱された開放型金型に液体金属を流し込みます。次に上型を閉じ、油圧プレートなどの適切な機構を用いて圧力を加えます。圧力を受けると部品は硬化し、機械的特性が向上します。これは液体金属鍛造とも呼ばれます。

スクイズ鋳造には、直接法と間接法の2種類があります。直接法では、鋳型に溶融金属を充填し、鋳型の上部を閉じます。間接法では、溶融金属をキャビティに流し込み、パンチまたはプランジャーを用いて高圧を加えます。

スクイーズ鋳造の利点:

• 気孔が少なく表面仕上がりが優れています。
• 生産サイクルが短い。
• スクイズ鋳造により精密な部品を製造します。
• プレス工程中の急速な熱伝達により、微細な微細構造が形成されます。

スクイーズキャスティングの用途：高強度自動車部品、航空宇宙部品、産業用ギア・油圧部品、医療機器部品など

ロストフォーム鋳造

「ロストフォーム」という名称は、目的とする部品のポリスチレンフォームモデルから最終形状を作製することに由来しています。まず、耐火物の中に鋳型を置き、そこに液体材料を流し込みます。すると耐火物は溶け、固化することで目的とする形状を形成します。そして最後に、鋳型が破れると、部品が姿を現します。

ロストフォーム鋳造の利点:

• 複雑な形状も加工可能です。最終部品は表面品質が高く、後工程の手間もほとんどかからないという利点もあります。
• ロストフォーム鋳造は、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属を含む幅広い材料に使用できます。
• この鋳造プロセスにより、製造プロセスが簡素化され、生産が容易になります。これにより、時間、労力、そして材料の無駄が削減されます。

ロストフォーム鋳造の用途: ラピッドテストプロトタイプ、シリンダーヘッドや自動車の溶接部、パイプ継手、バルブ、ポンプハウジングなどの作成に使用できます。

連続鋳造

連続鋳造は、生産ラインにおいて、部品の充填、冷却、取り出しを連続的に行います。このプロセスは、取鍋または炉を用いて設定・実行されます。材料は制御システムを介して鋳型キャビティに供給されます。鋳型内の水路が冷却システムとして機能し、温度を急速に下げます。その結果、成形品は低温に保たれます。同時に、追加の水スプレーによって室温まで戻されます。

連続鋳造の利点:

• 連続鋳造では、ランナー、スプルー、ライザーが不要です。そのため、プロセスはよりシンプルになります。
• 公称収量は100%で、材料の無駄はありません。
• 連続鋳造技術により、生産がよりスムーズになり、生産性と生産量が向上します。

連続鋳造の用途: 梁、柱、棒、帯板、管など、規則的な形状の部品を製造できます。

鋳造に使用される材料

金属鋳造プロセスは、幅広い金属および非鉄金属合金に使用できます。そのため、 金属ダイカストには多くの材料が使用可能次の表は、使用可能な鋳造材料とそのグレードおよび特性の概要を示しています。

金属鋳造の利点

複雑な形状と幾何学

鋳造プロセスは、複雑な形状や特徴を持つ部品の製造に用いられます。これには、内部チャネルやキャビティ、アンダーカット、薄肉、中空部、複数部品のアセンブリ、非対称形状などが含まれます。これは、溶融金属が小さなキャビティや鋭角部にも流れ込むことができるためです。

素材の多様性

鋳造プロセスは、鉄系金属や非鉄金属を含む多くの金属や合金に適用できます。鉄、鋼、亜鉛、銅、アルミニウム、鉛などの合金は、ほんの一例です。つまり、ニーズに最適な材料を自由に選択できるということです。さらに、機械加工や鍛造が難しい金属の鋳造も、簡単なプロセスです。

費用対効果

砂型鋳造やその他の拡張型鋳造法は、小ロット生産や試作品の製作には低コストです。一方、永久型鋳造法は大量生産に用いられます。型代は一度だけ支払うため、数百万回単位の生産をカバーできます。全体として、鋳造は低コストの製造方法です。

サイズ範囲

鋳造工程では、数百グラムから200トンを超える重量まで、あらゆるサイズの部品を製造できます。小型オートバイのエンジンブロックから、大型産業機械のタービンハウジングやベースまで、多岐にわたります。

高い強度と耐久性

鋳型が凝固する際に用いられる制御された冷却プロセスにより、あらゆる方向において均一な結晶粒構造が確保されます。これにより、金属部品の機械的特性（強度と靭性）が一定に保たれます。さらに、熱処理や合金化といった高度な手法により、製品の耐用年数を延ばし、耐摩耗性と耐腐食性を向上させることができます。

無駄な材料を減らす

ゲート、フィーダー、ランナーから出た廃材は、他のサイクルやバッチで再溶解することができます。その結果、鋳造生産において発生する廃棄物は極めて少なくなり、生産コストの削減と環境への配慮につながります。

金属鋳造の欠点

初期費用と時間

金型の製造には、他の製造方法で使用される工具よりもコストと時間がかかります。そのため、特に永久金型の場合、小規模製造のコストは変動します。さらに、設計から市場投入までの時間も、設定と製造に要する長いプロセスによって影響を受けます。

表面仕上げと精度

砂型鋳造や耐火物鋳造のプロセスでは、鋳型材料の特性上、鋳造部品は通常、表面が粗く、寸法が不均一になります。そのため、鋳造製品にはトリミングや研磨などの追加加工が必要になります。

欠陥と品質管理

金属鋳物には、気孔、収縮、反り、介在物などの欠陥が生じる可能性があります。これは、閉じ込められたガス、乱流、冷却の不均一性、複雑な品質管理プロセスなどによって引き起こされる可能性があります。これらの欠陥は、構造と特性を弱める可能性があります。

複雑なプロセス制御

鋳造プロセスのもう一つの問題は、考慮すべき様々な要因があるため、プロセス全体の制御が困難であることです。これらの要因には、温度、流量、圧力、冷却速度、硬化時間などが含まれます。さらに、溶融材料の冶金学的品質も考慮する必要があり、制御の複雑さが増します。その結果、欠陥の数が増加し、それに伴う作業量も増加する可能性があります。

鋳造プロセスのさまざまな用途

次にお話ししたいのは、鋳造プロセスの多様な用途です。鋳造プロセスは、幅広い業界に高品質な部品を供給することができます。

自動車産業

ダイカストプロセスは、もともと自動車用の複雑な亜鉛部品を製造するために発明されました。これは、鋳造プロセスが自動車産業においていかに多用途に使用されているかを示しています。今日では、エンジンブロック、シリンダーヘッド、トランスミッション部品など、あらゆる部品が鋳造技術を用いて製造されており、軽量かつ耐久性に優れた部品が生み出されています。これらの部品は、燃費と性能の向上に貢献しています。

プラグインコアとカスタムツール技術を駆使した鋳造プロセスにより、これらの部品の細部や複雑な機能をすべて実現できます。さらに、アルミダイカスト技術は、軽量で長寿命の製品の製造を可能にします。

• アルミ鋳造によりエンジン部品は強度と軽量性を実現
• 動力伝達部品およびシャーシ部品
• エアコン冷却部品
• 燃料吸入システム、ステアリングギア、エンジンなど。

航空宇宙

ニッケル基超合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの軽量材料は、鋳造プロセスを用いて製造できます。これらの材料は、複雑で多様な航空宇宙部品に機械加工することができます。同時に、制御された冷却と凝固により、特性が向上します。そのため、航空業界は、強度が高く軽量な部品の製造に役立っています。これにより、航空機や宇宙船の燃料消費量を削減し、性能を向上させることができます。

そのため、航空分野ではインベストメント鋳造が最も広く使用されています。加えて、鋳型、ロストフォーム鋳型、砂型などの鋳造プロセスも使用できます。そのため、鋳造は複雑な形状や内部冷却チャネルを備えた航空部品の製造に使用できます。例としては、エンジンブロック、シリンダーヘッド、トランスミッション部品などが挙げられます。その他の用途としては、以下のものがあります。

• エンジン部品、ローターブレード、燃料システム部品、着陸装置部品など
• ポンプハウジングの吸入および排出ボリュート
• 油圧システム用コンポーネント
• 制御室のコンポーネントと壁

消費財

鋳造は、幅広い消費財の製造にも利用されています。複雑なデザインを創造できるためです。例えば、華やかな装飾品、繊細な調理器具、耐久性のある調理器具などが挙げられます。これらは、インベストメント鋳造、圧力鋳造、ロストフォーム鋳造、砂型鋳造といった方法で製造されます。これらの用途では、細部の仕上げと美観に細心の注意が払われます。そのため、鋳造工程では、キャビティ壁の表面が滑らかであることも保証されます。一般的な消費財には、以下のものがあります。

• 額縁、壁掛けフック、ランプなどの装飾品
• ドアハンドル、ノブなどのハードウェアツール
• ヘラ、栓抜き、シンクの蛇口、ミキサーのベース、コンロのバーナーなどのキッチンツール。

産業機器および機械

鋳造は、原材料の特性をそのまま維持するだけでなく、充填剤やその他の添加剤を加えることで特性を向上させることさえあります。その結果、砂型、プレス型、その他の鋳型を用いて、強度が高く錆びにくい合金を製造することができます。例としては、アルミニウム、炭素合金、ステンレス鋼などが挙げられます。

さらに、鋳造は大型で重量のある形状にも適しています。そのため、鋳造は重機や産業機器の部品の製造に用いられます。これらの部品は強度と耐久性に優れ、摩耗や錆びが発生しません。例としては、ポンプ、ギア、バルブ、油圧シリンダー部品、破砕ジョー、コンベアベルトローラー、カスタムハウジングなどが挙げられます。

医療機器

さらに、クロム、チタン、ジルコニウム、チタン合金は、様々な方法で丁寧に鋳造することができます。これらは生体適合性のある材料であり、特に医療機器の製造に適しています。精密鋳造では、滑らかで精密な表面と多くの複雑な特徴を持つ部品を製造できます。

これらの特性は、患者の安全を確保するために医療用インプラントや外科用器具に不可欠です。さらに、機器ハウジング、診断機器の部品、医療用家具なども砂、鋳型、その他の鋳型を用いて製造されています。以下は、より具体的な用途例です。

• カスタム股関節、膝関節、脊椎、歯科インプラント
• 手術器具、鉗子、心臓弁ステント
• 手術用ハサミと手術用トレイ
• 磁気共鳴画像（MRI）装置のハウジングおよびコンピュータ断層撮影（CT）装置のフレーム

エネルギー産業

高強度金属の鋳造により、高い応力や過酷な化学・気象条件に耐えられる部品や製品が製造されます。マグネシウム、アルミニウム、ステンレス鋼、亜鉛合金は、例えばエネルギー産業の部品製造に使用されています。さらに、精密鋳造やダイカストといった手法により、最終製品の精度、均一性、欠陥のなさが確保されます。これは発電所の信頼性にとって重要です。

• ホイールハブ、シャフトスリーブ、そしてメインエンジンは、砂型鋳造とインベストメント鋳造のプロセスで鋳造されています。その結果、これらの部品は非常に精密で堅牢です。
• タービンブレード、ベーン、燃焼室には細かい部分と厳しい公差が求められます
• 圧力タンク、炉心シュラウド、蒸気発生器部品などの原子炉部品の製造
• 電気自動車用ソーラースクリーンと部品

鋳造と射出成形の比較

基本的に、射出成形プロセスも金型キャビティ内の溶融材料を冷却するプロセスです。しかし、メカニズム、ダイナミクス、材料の適合性など、さまざまな要素が異なります。次に、鋳造と射出成形とは何か、そしてその違いについて詳しく見ていきましょう。

射出成形プロセス

この製造方法は、主に多くのプラスチック部品の製造に用いられます。また、一部の熱硬化性プラスチックや金属にも適用できます。高圧下で、液体金属またはプラスチックを金型キャビティに注入します。材料は金型内を流動し、硬化後に空洞部にぴったりとフィットします。その後、エジェクタピンなどの装置によって部品が金型から取り出されます。多くの場合、射出成形用金型の製造には高強度鋼合金が用いられます。

射出成形プロセスの利点:

• すべてのバッチで一貫した寸法と品質
• 大量生産でもコスト効率が良い
• 短い生産時間
• 高度に自動化できる
• 単一製品の製造に必要な二次部品やその他の材料を収容可能

射出成形プロセスの欠点:

• 少量生産の場合、ツールや設備の価格が高いため、コストがかかりすぎてしまいます。
• 品質と構造的完全性の点で鋳造部品ほど良くない
• 使用できるのはポリマーと一部の金属材料のみ
• 射出成形は大型部品の製造には適していません

射出成形プロセスの応用:

自動車部品、宇宙船の精密ハードウェア、工場機械、信頼性の高いエネルギー部品、重機、医療用インプラントなどの製造に使用できます。

金属鋳造プロセス

鋳造、特にダイカストは射出成形と非常によく似ています。ダイカスト金型は射出成形金型と考えることができます。しかし、ダイカストと射出成形は圧力の使用方法において大きく異なります。ダイカスト工程では、材料の充填から金属の凝固まで圧力が維持されます。一方、射出成形では、溶融したプラスチックまたはポリマーを高圧下でキャビティに押し込み、そこで冷却されて最終的な形状になります。

鋳造の利点:

• 高品質の表面仕上げと優れた機械的特性を備えた部品を製造できます。
• アンダーカット、凹部、深い溝、凹凸の輪郭などの複雑な形状や特徴を生成できます。
• 低い工具・設備コスト
• 大型部品を量産可能
• アルミニウム、ステンレス鋼、炭素鋼、亜鉛、マグネシウムなど、さまざまな材料を使用できます。

鋳造のデメリット:

• 鋳造部品は製造後に更なる加工が必要となる場合があります。これにより、寸法と表面仕上げが要件を満たすことが保証されます。
• プラスチック成形に比べ、鋳造部品には気孔、隙間、その他の欠陥が発生する可能性が高くなります。

鋳造の用途:

人々が購入する商品、医療機器、電子機器のハウジングおよび部品、工業用ギアおよびブッシング、スポーツ用品、家庭用工具、保管容器など。

まとめ

鋳造とは何か、そして関連するトピックについて説明しました。材料、種類、メリットとデメリット、用途などです。総じて、鋳造は複雑な金属部品を製造する際によく使われる方法です。これらの部品は耐久性があり、構造的に完全で、錆びたり摩耗したりせず、しっかりとフィットするためです。

そのため、鋳造プロセスは多くの産業環境に適しています。砂型鋳造、加圧鋳造、ロストワックス鋳造などの鋳造プロセスは、様々な産業ニーズに対応できます。さらに、材料の種類、設計の複雑さ、必要な精度、生産規模、予算などの要因に基づいて、適切な金属鋳造プロセスを選択する必要があります。

Yonglihao Machineryでは、プロフェッショナルなサービスを提供できます 金属鋳造サービス自社で金型を製造できるため、カスタムメイドの金型やユニークな金型にも対応可能です。さらに、品質管理とリアルタイムの追跡を重視しています。これにより、鋳造するすべての部品の精度と一貫性が保証されます。その結果、当社の専門家と鋳造工場が、お客様のプロジェクトをよりスムーズに完了させるお手伝いをいたします。

よくある質問

金属鋳造で最もよく使用される材料は何ですか?

当社では、アルミニウム、スチール、各種合金など、幅広い材料を使用しています。それぞれの材料は、それぞれの特性と用途に合わせて選定されています。

鋳物の表面仕上げは性能にどのような影響を与えますか?

表面仕上げは、鋳物の耐久性、耐食性、そして全体的な機能性に大きく影響します。そのため、当社の製造工程において、表面仕上げは極めて重要な考慮事項です。

砂型鋳造とダイカストの違いは何ですか？?

砂型鋳造は砂から鋳型を作る方法で、複雑な形状や少量から中量の生産に適しています。ダイカストは金属の鋳型を使用し、高い精度と表面仕上げが求められる部品の大量生産に適しています。

鋳造では複雑な形状の部品を製造できますか?

はい、鋳造は複雑なデザインや形状の部品の製造に特に適しています。そのため、汎用性の高い製造方法となっています。

インベストメント鋳造は他の鋳造方法と比べてどうですか?

ロストワックス鋳造とも呼ばれるインベストメント鋳造は、高い精度と精密さを誇ります。そのため、複雑な形状の小型部品の製造に最適で、航空宇宙産業や自動車産業で広く利用されています。

特定の機械的特性を持つ部品を鋳造できますか?

はい、適切な材料を選択し、鋳造プロセスを制御することで、さまざまな用途に合わせてカスタマイズされた機械的特性を持つ部品を製造できます。