砂型鋳造は非常に柔軟な鋳造プロセスである。このプロセスでは、砂が鋳型を製造するための原料として機能します。そして、液体金属が型に充填され、部品やコンポーネントが形成されます。砂型鋳造の助けを借りて、あなたのニーズとして生産を実現することができます。
一般的に、砂型鋳造には主に伝統的な砂型鋳造とデジタル砂型鋳造の2種類があります。これらの2つの用語は、まさに今日のトピックです。このガイドでは、主にこの2つの用語の定義と製造手順について説明します。
伝統的な砂型鋳造
伝統的な砂型鋳造法では、通常8つのステップを踏む。技術者がオリジナルの設計図を作成する。このような設計図があれば、模型の周りに砂を詰め込んで鋳型を作ることができる。そして次に、溶けた金属を鋳型の中に倒し、冷えて固まり、完成した部品やコンポーネントとなる。
伝統的な砂型鋳造は基本的に手作業である。製品を作るにはもっと時間がかかる。最初から最後まで6週間かかることもある。以下は、その伝統的な砂型鋳造の8つの詳細なステップを伝えるものである。
伝統的な砂型鋳造の8つのステップ
- 砂の混合： まず、必要な砂を何種類か用意する。そして、サンドミキサーがその価値を発揮する。サンドミキサーがあれば、適量の粘土と数種類の砂を十分に混ぜることができる。
- 金型製作： 図面の設計に従って、金型とコアボックスの生産が可能です。現在の市場では、ほとんどの金型は彫刻機で製造することができます。そのため、生産期間が2～10日と大幅に短縮されます。
- モデリングかコアメイキングか： モデリングは、鋳造のプロセスにおける重要なリンクです。細かく分けると、モデリング（鋳物砂から鋳物の空洞を作ること）、中子作り（鋳物の内部形状を作ること）、型合わせ（中子を空洞に入れ、同時に上下の砂場を閉じること）の3つの工程があります。
- 溶ける： まず始めに、必要な材料の合理的な混合比率を計算する必要があります。次に、材料を処理するために適切な溶解炉を選択することができます。最後に、所望の金属液が利用できるようになります。混合割合と温度が正確な制御下になければならないことに留意しなければならない。環境に優しいことを考慮すると、材料を処理する最適な容器として機能するのはキュポラまたは電気炉だけです。現在では電気炉が市場を占め、キュポラは徐々に使用されなくなっている。
- 注ぐ： 電気炉の金属液を型に流し込むには、柄杓を使う。このような行為には危険が伴うので、安全には十分注意するようにとの親切な注意書きがある！
- クリーニング： 注湯後、溶湯が凝固するのを待つ時間が必要である。次にハンマーでゲートを外し、鋳物の砂を振り落とす。そして、サンドブラスターを使って、狭い割れ目の砂を丁寧に処理する。こうすることで、鋳物の表面はとてもきれいになる。
- 鋳造加工： 洗浄後、どうしても基準に達しない鋳物があります。このような場合、簡単な加工が必要になることがあります。一般的に、技術者は砥石や研磨機を当ててバリを除去し、鋳物の表面を滑らかにすることを求める。
- 鋳造検査： 一般的に言って、いくつかの不適格な鋳物は洗浄の段階ですでに発見されている。しかし、実用化に向けてテストが必要な鋳物もある。例えば、規格によれば、ある鋳物は5cmのシャフトをその中心穴に通すことができなければならない。この場合、5cmのシャフトを取ってきて試してみる必要がある。
技術の進歩に伴い、伝統的な砂型鋳造は徐々に別の鋳造方法に取って代わられつつあります。そして、私たちは次のパートに移りましょう - デジタル砂型鋳造
デジタル砂型鋳造
デジタル砂型鋳造は高速鋳造としても知られている。従来の砂型鋳造法を改良したものです。珪砂、セラミック、さらには金属粒子など、砂のような素材を媒体として利用します。このハイテクは、バインダーポリマーを使用して粒子をくっつけ、物理的な3Dモデルを形成します。
デジタル砂型鋳造技術では、鋳型はわずか数日以内に入手できます。このような利点により、デジタル砂型鋳造は、大量に鋳物を生産するメーカーにとって理想的な選択肢となっています。
デジタル砂型鋳造の6つのステップ
- 3Dプリンティング： リコーターは、微粒子材料を非常に薄い層にして造形空間全体に塗りつける。そして、印刷ヘッドが、後でコンポーネントを作る特定の領域にバインダーを配置する。この2つのステップを部品全体ができるまで繰り返す。最後に、部品から緩い粒子状の材料を取り除く必要がある。そのために、サンドブラスターを使うことができる。
- ブラッキング： コアが比較的高い熱負荷に耐えられるように、コアにブラックコーターを作る。
- コアのインストール 3Dプリントされた砂中子は、従来から製造されている鋳型にも合わせることができる。つまり、伝統的な砂型鋳造法は、3D砂型鋳造法と連携して適合する可能性があるということだ。
- タービンホイールの鋳造： 3Dプリントされた中子から、ほぼすべてのありふれた合金を成形することができる。注意しなければならないのは、砂の粒子が異なれば、表面の質も異なるということだ。
- コアの取り外し： デジタルまたは3D砂型鋳造はロストモールド鋳造法に属する。この点は従来の砂型鋳造法に似ている。
- 後処理： 鋳造部品の精度が高いため、後加工の手間が大幅に省ける。そのため、アンダーカットのある複雑な形状のグラフも、1つのピースとして印刷することができます。
概要
さて、砂型鋳物の種類については比較的詳しくご理解いただけたと思います。もっと詳しくお知りになりたい方は、オフィシャルサイトにログインしていただくか、下記のコメント欄にご記入ください。
