鋳物の特長と種類


なぜ鋳物か

金属のいろいろな加工方法の鋳造の項で、鋳物は固体の金属を溶解し、自由に変形しやすい液体に変えて鋳型に流し込み、目的の形を一挙に作り上げることができるということに大きな特長があると説明しました。
例えば、右の図のようにフランジ付きのパイプを他の工法で造る場合を考えてみましょう。
この場合、

  1. 直管部の制作には圧延、又は型鍛造、又は板を管状に曲げ溶接によってつなぎパイプを造る工程が必要となります。
  2. 次に板を切断しドーナツ状のフランジを造る工程が必要です。
  3. 最後に直管のパイプとフランジをつなぐため溶接するという工程が必要です。

このように、単純な構造の製品を造る場合でも、鋳物以外の工法で造ると、いろんな加工法の組合わせが必要であり、更に、多数個造る場合このような工程では生産性が低いと言う問題点があります。又、自動車用エンジンのように複雑な形状で、且つ大量生産が必要な製品は、鋳物以外での生産は不可能と言えます。

 

 

フランジ付パイプ

鋳物では最初に模型を造っておけば、どんなに複雑な形状でも、液体の金属を流し込むことで一挙に鋳型通りの鋳物ができ、且つ、同じ模型を使うため全く同じものが何個でも造れることになります。

今、先のフランジ付きパイプを鋳物で造る場合を見てみましょう。

1、模型の準備
少量生産では木型、大量生産では磨耗しにくい 金型で造られます

  1. 主型;パイプの外側を形成する模型で、縦方向に二つ割りできるようにします。 又、中子を支えるための幅木を付けられます。
  2. 中子型;パイプの内面を形成する模型で、主型の幅木にはめ込むための幅木が付けられ、更に模型から中子が取り出せるように二つ割りにします。

 

2、その他の準備

  1. 型枠;主型の砂型を支えるための枠で、上型と下型を準備します。
  2. 定盤;主型の上型と下型を合わせた時、隙間が出来ないようにするものです。

 

鋳物で造る場合(模型の準備)
鋳物で造る場合(模型の準備)
下主砂型を作成後、下主型を抜き取り反転します。下主型に中子模型で作成した中子を取り付け、更に溶湯を流し込む湯口を付けた上主砂型をセットします。

3、鋳造

  • 砂型の準備が完了すると、湯口から溶解した金属を注入することで一挙にパイプが出来上がります。後は不要な湯口部分を取り除くことで完成です。

フランジ付パイプとなる鋳物