ファウンドリーとは何か？
鋳物工場とは？鋳物工場は、金属鋳造サービスを提供する専門工場です。多くの部品がこの鋳物工場で生産されるため、現代の生活や経済において重要な役割を果たしています。
鋳物工場を定義するならば、金属を溶かし、溶けた金属を型に入れ、最終的な部品を形成することによって鋳物を製造する製造工場である。
世界で最も古い製造方法の1つである鋳物金属鋳造には、数世紀にわたる豊かな歴史があります。その古さにもかかわらず、業界は先進的な技術とプロセスを採用し、進化してきました。現代の鋳物工場は、コンピューター支援設計（CAD）、ロボット工学、デジタル・シミュレーションを活用し、鋳造工程の精度と効率を高めています。
米国には、ハイテク産業を中心に2,500以上の鋳物工場がある。世界全体ではその数は数万にのぼり、業界の重要性を示している。特に、中国の鋳造産業は世界的に重要な役割を担っており、多くの高品質な鋳造工場と包括的な鋳造サプライチェーンがある。
テクノロジーは鋳造部門に革命をもたらし、安全性と標準化された手順が重視されるようになったことで、鋳造業界は一変した。今日の鋳物工場は、50年前とはまったく違う。
では、鋳物とは何でしょうか？ここでは、鋳物工場について知っておくべきことのすべてを包括的に説明します。
金属による鋳造の違いとは？
鋳物工場は金属を溶かして産業部門で使用される最終的な金属部品を製造するため、使用される金属の種類は鋳物工場の種類を区別する重要な要素である。
鋳鉄 は、鋳物工場で最も一般的に扱われる金属のひとつで、建設機械、農業機械、鉱業設備に広く使用されている。
鉄鋼鋳造鋳物工場は、もう一つの重要なタイプの鋳物工場であり、通常、次のような鉄鋼部品を製造している。 ステンレス鋼, 炭素鋼, マンガン鋼。
自動車が電気自動車に切り替わったため、鋳物工場では鉄や鋼のほかにアルミも増えている。鉄鋼部品はアルミダイカスト部品に比べて重すぎるため、従来の鉄鋼鋳物工場は打撃を受けている。
最後に、真鍮、ニッケル、青銅を鋳造する他の合金鋳物工場があります。鋳物工場では、希望する形状、サイズ、材料で自由に設計することができます。
工程別金属鋳造鋳物工場の種類
いくつかのタイプの金属鋳造プロセスが金属鋳造鋳物工場を定義し、それぞれに特徴と用途があります。ここでは、一般的な金属鋳造プロセスをいくつかご紹介します：
- 砂型鋳造：砂型鋳造は、最も人気のある鋳造方法の一つとして際立っています。砂とバインダーを混ぜて鋳型を作ります。この方法は柔軟性があり、さまざまな金属に対応できるため、精密な表面を必要としない大型で複雑な部品の製造に最適です。.
- 投資鋳造：ロストワックス鋳造としても知られるこのプロセスでは、ワックスパターンを作成し、シェルでコーティングし、金属を流し込むための空洞を残すためにワックスを溶かし出します。これは、複雑で詳細な部品に使用され、多くの場合、高度な精度と強度を持つ。.
- シェルモールド鋳造：シェルモールド鋳造は現在最も流行のタイプで、熱硬化性樹脂の薄いシェルであらかじめコーティングされたレジンコーテッドサンドを使用する砂型鋳造のバリエーションです。このプロセスは、砂の砂型鋳造プロセスに比べて改善された表面仕上げと寸法精度を提供します。.
- ダイカスト鋳造工場:ダイカストでは、溶けた金属を高圧で金型の空洞に押し込む。このプロセスは、高精度で滑らかな表面仕上げの部品を製造することで知られている。自動車部品や家電製品の製造によく用いられる。
- 遠心鋳造鋳物工場:金型を高速回転させながら溶融金属を流し込む製法。遠心力によって金属が均等に分散され、密度が高く欠陥の少ない部品ができる。パイプ、チューブ、円筒形部品の製造に使われる。
- ロスト・フォーム鋳造鋳物工場:この工程では、発泡パターンを作り、砂の中に埋める。型に金属を流し込むと、発泡パターンは蒸発し、金属のための空洞が残る。複雑で一体型のデザインに適している。高い規格を必要としない部品には、通常より安価な選択肢となる。
鋳造の製造工程
最初のステップは鋳型を作ることです。これは工程によって変わることがある。しかし、鋳型ができた後の製造工程は似ています：
- 型の準備とクランプ
- 溶かした金属を型に流し込む。
- 金属を冷やす。
- 硬化した鋳物を型から外す。
- 最終鋳造品から余分な金属を取り除く。
- 最終製品は磨き上げられ、仕上げられる。
鋳型の製作は、金属鋳造プロセスの最初のステップである。溶融される金属はこの鋳型に流し込まれ、冷却される。鋳型の材料の選択は、金属と最終製品の希望する形状に依存し、砂が一般的な選択である。しかし、作業員は金属、インベストメント鋳造材料、その他の材料を利用することもできる。
様々な種類の金属を溶かすために、様々な種類の金属が使用される。キュポラ、電気アーク、誘導、炉床または反射炉、るつぼは、いくつかのタイプの炉の例である。金属は異なる特性を持つため、それぞれ異なる投入物を必要とする。それぞれのタイプが特定の有害廃棄物を生成する。
その後、金属が溶けたら、先に作った鋳物に流し込んで冷やし固める。
鋳型の空洞を作るために、珪砂、水分、油分、生砂を混ぜ合わせる。その後、空洞に金属を充填する。金属は冷えると型から簡単に取り出せる。この種の砂は、高温と高圧に耐える一方で、ガスを逃がし、粒径を小さく保ち、金属と反応しないものでなければならない。
鋳造プロジェクト設備
現代の鋳物工場では機械化が普及している。鋳型や中子の製造、鋳造、成形に必要な装置や機器は、現代の鋳物工場で簡単に見つけることができる。巨大な溶解炉、コンベア、取鍋、クレーン、フォークリフト、搬送容器などがその一例である。鋳物加工用の設備はすべて、溶解工場で発生する高レベルの熱に耐えることができる。
金属によって、鋳造工場が使用する設備の種類が決まる；
- 電気アーク炉は鉄鋼の処理に適している
- 誘導炉は銅に特化した鋳物工場で使われる可能性が高い。
炉の大きさは、卓上用の小さなものから数トンのものまである。生産規模も1/4オンスから何トンまで様々です。パターン製作機や成形機、その他ほとんどの鋳造設備は、同じモデルでサイズにばらつきがあります。
鋳造炉の種類
鋳造プロセスの詳細を説明する前に、鋳造産業が金属を成形するために使用するさまざまなタイプの鋳造炉を見てみよう。
- 誘導炉は高品質で使いやすい。
- るつぼ炉、高温を扱う
- キュポラ炉
- 電気アーク炉
鋳造工程の無駄
鋳造廃棄物は、主な金属の種類と鋳造工程によって決まる。
- 最大の汚染物質は主にガス状廃棄物である。金属、半揮発性有機分子、揮発性有機化合物のすべてが存在する。これらのガスは、排出規制システムを使って捕捉することができる。
- 金属を凍らせるための水は、鋳物工場で廃液を発生させる可能性がある。また、床掃除やその他のメンテナンスのための水も廃液の原因となる。水処理施設を建設して水の無駄を防ぐことができる。
- スラグ、砂、廃耐火物、排出削減ダストはすべて固形廃棄物源である。これには砂再生、乾式砂再生、湿式砂再生、アトライタ砂再生、その他のプロセスが利用される。砂は他の目的にも再利用できる。
- 鋳物工場では、スラグや排出物もゴミとして出る。これらは、回収可能な金属を回収するために炉に直接リサイクルすることができる。熱亜鉛めっきと無電解ニッケルめっきは、他の2つのユニークな鋳造方法です。
鋳物砂の種類
以下は、最も一般的に使用されている鋳物砂である：
1.グリーンサンド
これらの鋳物砂の品種は、以下の要件を満たすものとされている：
- つまり、まだ濡れている状態で成形された形状を保持しなければならない。
- 高耐火性、つまり耐熱性がある。
- ケーシングの表面にカサブタを誘発するような汚染物質が含まれていてはならない。
何らかの粘土物質が存在するかどうかで、そのような砂の結合品質が決まり、シリカが多量に含まれることになる。天然の成形用砂は、発見されたままの状態で受け入れられるものである。
2.フェイシングサンド
鋳型の表面を溶融金属から保護し、滑らかな鋳肌を作るためには、さまざまな材料が必要である。鋳物砂はもともと耐火性である。しかし、金属が鋳物に浸透するのを防ぐために、作業員はいくつかの方法で砂を改良することができる。金属と接触するフェイシングサンドに、少量のコークス、アスファルト、石炭粉を加えることができる。
型の表面にタルク（フレンチチョーク）をまぶすか、パターンを取り除いた後にプランバゴやジルコンを液体に溶かしたものをスプレーしたり、ブラシで塗ったりする。
3.中子砂
中子砂は、鋳造品に穴やすきまを作るために鋳型内で使用されるあらゆる種類の中子を作るために使用される砂の一種です。中子砂には次のような特徴がなければならない：
- グリーンボンド
- ドライボンドの特質は、完全に乾燥した後もその形状を保つことである。
- つまり、気体を素早く逃がすことができなければならない。
- 鋳造後、中子を取り出せるように素早く崩壊させなければならない。
4.珪砂
珪砂には有機結合がないため、デキストリンと水を混ぜてオイルサンドコアを作り、グリーンボンドを形成する。亜麻仁油も選択肢のひとつだが、これは焼成後にグリーンボンドではなくドライボンドを形成する。この工程により、砂はより多孔質になり、鋳物が冷めても圧力が少しも抜けず、かといって除去が困難になるほど硬くならないようになります。
鋳造センター設計の利点
ファウンドリー・センター設計の最も明白で一般的な利点は以下の通りである：
- 鋳造用途では複雑なデザインも可能
- 現代の鋳造は効率的である
- 鋳造による高品質の成果物
- 優れたサービス・プロバイダーは欠陥を軽減する
- 鋳造は、旋盤加工を含む他のどの産業よりも詳細な結果を提供します。
ファウンドリー・プロセスが驚異的に機能している以下のアプリケーションをご覧ください。
鋳物工場は、パイプ、モーター部品、エンジン部品、その他の重機械など、鉄道産業用の金属製品を提供している。鋳造は、ほとんどすべての金属製品の製造に使用される。
鋳物工場は、特定の炉で金属を溶かし、鋳型に流し込んで製品を作ることができる場所である。鋳物工場は通常、鉄鋳物工場、真鍮鋳物工場、青銅鋳物工場など、扱う金属の種類によって分類される。
鋳造には、銅、アルミニウム、鋼、鉄、青銅、その他の合金が使われる。通常、鋳物工場は1種類以上の金属に特化している。重力ダイカストは、砂型に溶融金属を流し込んで鋳物を製造する方法です。
また、圧縮重力ダイカストや遠心ダイカストなど、他の鋳造法も使用します。ダイカストでは、成形された金属がパイプやその他の関連製品の製造に使用される。回転する金型に液状の金属を流し込むことで、金属は金型の輪郭に沿って外側に広がります。
上記のデータはGoogle Trends - 2019-2022によるものです。
鋳造業界の動向
ファウンドリー・ビジネスは、エンドユーザーにとっての品質と価格に影響を与えるような、重大な変化を遂げつつある。鋳造技術は時代とともに進歩し、基本的な鋳造活動は多様に変化してきた。全体的には、規模、機械化、現場での研磨が最も顕著なテーマである。
新型の炉は、旧世代と比較して、より重要で、より頑丈で、より効率的である。鋳物工場の数はインドや日本より少ないにもかかわらず、米国の鋳物生産量は世界第2位で、1,225万トンである。
中国の年間生産量は約4,450万トンで、競合他社を大きく引き離している。トップ鋳物メーカーのリストは、こちらをご覧ください。 中国における鉄鋼鋳物工場トップガイド.
リサイクルされた金属スクラップを中心に原材料のコストは下がっているものの、人件費の高騰により、同事業は利益面で苦戦を強いられている。人件費の増加は自動化の主な原動力であり、人間にとって危険で不快な作業である鋳物工場では特に重要である。自動車部品、鉄道車輪、その他の大量生産可能な鋳造部品は、鋳造自動化の画期的な進展から恩恵を受ける可能性がある。
よくあるご質問
ファウンドリーの未来は？
アルミニウムは、鋳造の未来において増加の一途をたどっています。複雑なアルミニウム鋳物に対する発展途上の世界市場の需要に応えるためには、アルミニウム固有のシステムが調和して組み合わされなければなりません。再生可能エネルギーの自動車やオートバイは、アルミニウム鋳物を利用しています。ステンレス鋼は、高品質かつ強力な機械的特性を必要とする鋳造の最有力候補であり続けるでしょう。
鋳造プロジェクトと鋳造会社の違いは何ですか？
ほとんどの場合、鋳造会社が製造能力を持たずに鋳造部品の取引サービスのみを提供しない限り、これらは同義語である。鉄鋼鋳造サービスは、工場である鋳物工場によって提供されます。鋳物工場は最終生産物として鋳物を生産します。
ファウンドリー・プロジェクトでは何が起こるのか？
鋳造プロジェクトは通常、鋳造部品バイヤーと鋳造鋳物工場との間のカスタム鋳造プロジェクトであり、金属部品の新製品開発、サンプリング、テスト、大量生産で構成される。
ファウンドリーの構成要素とは？
大型溶解炉、フォークリフト、クレーン、取鍋、コンベア、搬送容器などがリストにある。
鋳造工を何と呼ぶか？
最も熟練した鋳物工場の従業員は、パターン・メーカー、ハンド・モルダー、ハンド・コア・メーカーである。彼らは多くの場合、約4年間の正式な見習いプログラムを通じて技術を習得する。
鋳物砂は何でできているのか？
鋳物砂は通常、清浄で一貫した大きさの高品質の珪砂または湖砂で構成され、金属（鉄、鋼）および非鉄（銅、アルミニウム、真鍮）金属鋳物の鋳型を作るために結合される。
概要
従来の鋳造環境は高温で汗をかく。硬い帽子、目の保護具、顔面シールド、厚いアルミメッキの衣服、その他の保護具が必要です。鋳物工場では、新鮮な空気を循環させるために高い屋根が使用される。現代の鋳物工場は、新しい設備と工場設計を採用し、労働条件をより快適なものにしています。 大旺金属 は常に設備と鋳造技術の向上に資源を投入し、鋳造サービス業界をリードしている。
今日、鋳造プロセスは極めて重要な冶金プロセスである。以上で、鋳造プロセスの定義、用途、種類、設備、砂、手順についての説明を終わります。
