砂型鋳造の基本工程

お客様より生産依頼された製品の図面を基に、砂型を作成する際の基となる模型を作製する。模型の材料は、その用途や生産頻度により木・金属・樹脂等が用いられる。木型は金型に比べ安価で納期も早く、軽量なため取扱いも便利なことから砂型鋳造では多く使用されるが、摩耗が早いため比較的少量生産の製品に向く。金型は摩耗に強いため、量産鋳物の寸法精度維持、模型の耐用度強化、生産性向上を図れるが、価格が木型と比較すると高く大量生産品に適している。樹脂型はその中間的と言った特徴を持っている。

造型に先立ち、鋳物の穴や空洞部を作るために用いる中子を作成する。当社では主に、水ガラスを混ぜた砂に炭酸ガスを吹き付けて硬化させるCO₂中子と、樹脂コーティングした砂を熱で硬化させるシェル中子を製品特性や鋳造数によって使い分けて用いる。

製品寸法、形状、鋳造数などに合わせて選択された生産ラインにて砂型を造型する。不純物を取り除くためのアミや凝固に指向性を持たせるための冷し金等を模型にセットし、模型周辺に砂を込めて押し固めることで砂型に反転、必要に応じて砂型に中子を据え付ける。最後に個々に造型した上下型を組み合わせることで鋳型となる。

お客様より指定された材質の合金インゴットと、同材質の返り材を坩堝炉にて溶解する。溶解した合金(溶湯)は、ガスや酸化物といった不純物の除去や、必要に応じて成分の調整を行い、全チャージに対して使用前に成分分析、ガス混入していないことの確認を行った上で出湯する。