引き合い
図面の確認
製図、解析等により材質、形状等に応じ鋳造方案を決め、見積書を提出する。
受注
納期、単価等を確認する。
模型の製作
注湯後の凝固収縮率や機械加工代を考慮し、模型を製作する(木型、金型、発泡スチロール型)。
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各種材料により異なる鋳込み後の凝固収縮や熱収縮を見込んで(伸び尺)型は基本的に製品よりも大きく作ります.また,鋳造欠陥の発生防止や機械加工代を見込んだ形状を設定することもあります.模型は,通常は木製ですが,造型の方法により金型の場合や一回のみの模型の場合は発泡スチロールにて製造する場合もあります. |
砂型造型
模型を枠内にセットし、砂と粘結剤等を配合して充填し、固化させた後、模型をはずし砂型の上型、下型合わせて固定する。
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台の上に模型を置き,その模型を囲むように金枠をセットします.金枠内に粘結剤(水ガラス)等のバインダーが配合された鋳物砂を充填し,砂部分を固化させます.VRHは,Vacuum Replacement Hardeningの略で,金枠に模型をセットしたままチャンバー内にて減圧後二酸化炭素を吹き込み,砂を固化させる方法です.その後,模型を外して砂型となります.これを上型と下型の両方を作り,向き合わせて固定し金属製品となる空間を作ります.必要に応じ中子と呼ばれる砂型をセットすることにより中空の製品も製造できます.また,溶解した金属の溶湯が流れる湯口,湯道と呼ばれる部分や凝固収縮による鋳造欠陥を防止するため押湯と呼ばれる部分も上型もしくは下型に作ります. |
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有機自硬性法は,砂型の造型方法としては基本的には上記VRH法と同様ですが,粘結剤がフラン樹脂と硬化剤となり,砂を充填した後大気中で時間と共に硬化します.そのため自硬性と呼ばれています. |
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シェルモールド法は,VRH法や有機自硬性法が主に木型を使用するのに対して模型として金型を使用します.金型をバーナー等で加熱し,粘結剤としての熱硬化型樹脂が配合された砂が金型の上に落とし込まれ,その金型の熱によって硬化した砂の部分(20mm程度の厚さ)のみを金型からはがします.その薄い砂型を表側と裏側を作り,向かい合わせて接合し砂型とします.その合わせた状態が二枚貝に似ているのでシェルと呼ばれています.この方法は,金型を使用するため寸法精度が高いことや砂使用量が少ないことが特徴でありますが,装置の関係上あまり大きな製品はできません. |
溶解
溶解炉にて所定の化学成分を満足するよう材料を溶解混合する。これを取鍋へ移して鋳型内へ注湯する。
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高周波誘導加熱炉によって溶解された各種原材料が所定の材料成分規格に入っているか確認するため,サンプリングして発光分光分析装置にて各元素の成分分析をします. |
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上記分析装置にて所定の材料成分規格に入っていることを確認し,溶解炉から注湯を行うため,溶湯を取鍋と呼ばれる鍋に移し替えます. |
鋳込
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溶湯の入った取鍋を,砂型を並べた注湯場へ搬送し,砂型の湯口から注湯を行います.当社では取鍋の底部からノズルによって注湯するストッパー式注湯法を採用しています. |
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注湯温度をなるべく同様にするため,注湯は迅速に行われます.そのため砂型は集められて注湯場に配置され,注ぎ口の湯口を合わせて並べられます. |
砂型ばらし
金属が固まったことを確認して砂型を壊して金属製品を取り出す。砂は粉砕して再生する。
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注湯して十分な時間をおいた後,金属が固まっていることを確認すると砂型をばらして金属の製品を取り出します.砂は注湯の熱によって脆くなりますが,シェーカー等の振動によって砂型を崩します.崩された砂は再生した後,再度バインダーを混合して砂型として使用されます. |
鋳仕上げ
ショットブラスト等で砂を落とし、グラインダー等で表面を仕上げる。
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砂付きや表面の汚れをショットブラスト等でクリーニングした後,湯口や湯道,押湯という製品ではない部分をまず切断除去します.その部分は次の材料の溶解時に原料として再使用されます.切断除去した切り口やバリ等をグラインダー等で除去し,製品を仕上げます. |
熱処理
必要に応じ熱処理炉にて熱処理を行う。
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金属製品にとって重要な熱処理をこのLPG(液化プロパンガス)式熱処理炉や電気炉にて加熱し,所定の温度で決められた時間保持した後,所定の処理(付属する水槽にて水焼入れ(溶体化処理,水靭処理),空冷,炉冷)して所望の材料特性にします. |
機械加工
検査
寸法、材料特性等、規格や取決め事項に合致しているのかを確認する。