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株式会社浜新商会

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鋳造について

鋳造とは?

変形抵抗の大きな個体の金属を溶かして、変形抵抗の小さな液体に変えて鋳型に流し込み 目的の形を一挙に作ることができます。鋳造法は他の金属成形法に比べて形状、複雑性、 大きさ、重量、金属、合金、生産単位においてフレキシブルな素形材加工法です。

生型とは何ですか?

砂とベントナイト等の添加物で構成されています。
ベントナイトとは粘土岩から生成された粘土の事で、加水により発揮する粘性を利用した砂型を生型と言います。
主な特徴として、造型スピードが速く、製造品の取り出しが容易、型が繰り返し使用できる為自動車部品などの大量生産を要する鋳物に適した手法です。

自硬性とは何ですか?

樹脂や水ガラスなどを粘結材として、常温で硬化する鋳型造形法です。
鋳型強度は非常に高い特性を持っていますが、硬化時間が必要です。
生産性が劣りますので、大型鋳物、多品種少量生産に向いています。

鋳物の製品はどんなものがあるの?

多種多様な業界で活躍しており、私たちが生活に深くかかわっています。

業界|部品名 部品名
自動車 エンジン部 シリンダブロック、シリンダヘッド、エキゾーストマニホールド、シリンダライナ、カムシャフト、クランクシャフト、ピストン、ロッカーアーム、オイルポンプハウジング
駆動系部品 クラッチホイール、クラッチカバー、スリープヨーク、ディファレンシャルケース、プレッシャープレート、ペアリングキャップ、ミッションケース、ナックルスピンドル
足まわり部品 ディスクプレート、ディスクローター、ホィールハブ
機械類 造船&車両 エンジンブロック、プロペラ、いかり、エンジンまわり部品、減速機まわり部品
建設機械 エンジンブロック、建設機械油圧部品、エンジンまわり部品、プーリ部品、ウエイト
工作機械 コモンペットフレーム、フレーム取付部品
産業機械 繊維機械フレーム及び取付部品、農業機械エンジン部品、バルブ配管継手類、製鉄機械部品、鋳造機械部品、減速機フレーム類
電気機械 モーターフレーム、発電機用部品、原子力発電用部品
その他 金型 自動車プレス金型、金枠、プレス金型、金枠
公共設備 マンホール、上水道鋳鉄管、バルブベンド、橋梁用部品、下水道鋳鉄管
その他 その他の鋳造品
鋳造品の特徴は?

希望するほとんどの形が作れ、かなり複雑な形状でも精密なものが作れ、形状、重量の大小にとらわれません。また、ほとんどの金属合金が鋳造でき、利用金属、合金の幅が広く、1個でも数万個でも製作することができます。

主な鋳造法は?
名称 鋳型名または方法 備考
①砂型鋳造法 生型 山砂、人口砂
CO₂型
シェルモールド
自硬性 有機、無機の種類
Vプロセス
消失模型鋳型 ロストフォーム、フルモールドの種類
②金型鋳造法 重力鋳造 グラビティ
低圧鋳造 LP、ロープレッシャ
③ダイカスト鋳造法 ハイプレッシャ
④特殊鋳造法 ロストワックス、石膏型
砂型にはどんな種類がありますか?

大きく3種類に分類されます。

鋳造設備は何を扱っていますか?

【生型】
・砂処理機
・造型機
・中子造型機
・注湯機
・冷却ライン

【Vプロセス】
・Vプロセス設備

【自硬性】
・造型機
・砂回収機
・砂再生冷却機
・砂搬送機
・後処理設備

【アルミニウム鋳造】
・鋳造機
・中子造型機
・中子砂再生機

機械の部品1点から鋳造プラント全体の提案まで、お客さまのより良い鋳物づくりに最適な設備とサービスを提案いたします。

鋳物砂の管理を相談したいです。

生型鋳物砂の管理で重要な三要素として【砂温】 【水分量】【CB値】が挙げられます。
一般的な管理値として【砂温45度以下】【水分量3~4%】 【CB値30~45%】とされており、 管理値を外れると鋳物の製品不良に繋がります。
生砂特性自動計測装置【DST型】と各種砂試験器を取り扱っておりますので、お問い合わせください。

中子とは?

中に空洞がある鋳物を作るときに空洞にあたる部分として、鋳型の中にはめ込む砂型です。

なぜ鋳物は砂を使用するのか?

砂を使用する事のメリットは
・形状の自由度が大きい
・型費用が安価である
・試作が容易
・設計変更が容易
・リサイクル度が高い
・耐熱度が高い
が挙げられます。

その分デメリットとしては
・寸法精度が低い
・不良率が高い
といった点が挙げられます。

鋳物砂の作り方は?

鋳物砂には水の他に添加剤と呼ばれるベントナイト(粘土) 、石炭粉(シーコール)、澱粉(のり・コンスターチ)、微粉(集塵ダスト)を混ぜます。

添加剤の役割は?

ベントナイト
・砂粒同士を粘結させる
・加水により粘性を発揮
石炭粉
・鋳肌改善
・ガス欠陥対策
・崩壊性向上
澱粉
・表面安定性対策
・抜型抵抗低減
微粉
・鋳肌不良対策
・保温性向上

鋳物の不良の原因は?

一般的には下記が挙げられます。

項目 一般範囲 傾向 不良 原因 対策
1 砂温 45度以下 砂噛み
肌荒れ
抜型不良
スクワレ
ボロツキ
ホットサンド 砂冷却見直し
SM比再検討
パターン保温
2 水分 3~4% 砂噛み
抜型不良
砂が乾く
締まりすぎ
オーリチック減少
水分量を上げる
新砂減らす
ピンホール
焼着
水分過多
水蒸気爆発
オーリチック増加
水分下げる
新砂増やす
ベントナイト減らす
3 CB値 30~45% 砂噛み
抜型不良
砂が乾く
締まりすぎ
CB値を上げる
充填不良
張り気
砂が重い CB値を下げる
4 圧縮強度 12~18N/CM² 型落ち 強度不足 ベントナイト増やす
混練時間確保
抜型不良
崩壊性悪い
棚吊、砂付着
締まりすぎ
流動性悪い
ベントナイト減らす
5 通気度 110~190 ガス欠陥
ビンホール
焼着
抜型不良
ガス抜き不十分
微粉増加
耐火度低下
強度低下
スクィーズを下げる
方案によるガス抜き
微粉減らす
ベントナイト減らす
鋳肌不良
差込
砂噛み
砂が荒い
保水性低下
砂を細かくする
鋳造の材料はどんなのがある?

砂型に用いられる代表的な鋳造材料は
・鋳鋼(鋳鉄・鋳鋼)
・アルミ合金
・銅合金
が挙げられます。

鋳鉄と鋳鋼の違いは?

鋳鉄は鋳鋼より注湯温度が低い、湯流れ性がよい、押湯が少なくてよい、凝固時の収縮が小さい鋳鉄はそのままでは溶接出来ないが、鋳鋼は出来るこれらの違いは炭素量による違いによるもの炭素量2%以下の鋳造用のものを鋳鋼、それ以上を鋳鉄と呼びます。

アルミニウム合金の特徴は?

比重が鉄の約1/3と軽い
腐食しにくい
様々な形に加工しやすい
熱が伝わりやすい
等が挙げられます。

銅合金の特徴は?

熱や電気を非常に伝えやすい
淡水、海水などによる腐食が起きにくい
摩耗しずらい、軸受に向いている
比較的強度が高い
等が挙げられます。

鋳鉄の種類は?

ねずみ鋳鉄(普通鋳鉄)
球状黒鉛鋳鉄(ダクタイル鋳鉄、強靭鋳鉄)
可鍛鋳鉄
CV鋳鉄
合金鋳鉄
が挙げられます。

鋳鉄の主要元素は?

炭素・・・融点を下げ、溶湯の流動性を上げる
ケイ素・・・黒鉛を出しやすくし、溶湯の流動性を上げる
マンガン・・・硫黄の影響を取り除き、組織を緻密に固さを増す。多すぎると黒鉛を出にくくする
リン・・・流動性を上げ固さを増す。多すぎるともろくなり、巣の原因となる
硫黄・・・融点を上げて流動性を悪くする。材料を固くもろくし割れの原因となる

ねずみ鋳鉄と球状黒鉛鋳鉄の違いは?

ねずみ鋳鉄の特徴
・引張強度、伸びが他の鋳鋼系材料と比較して低い
・摺動(滑り合う状態の)摩擦に比較的強い
・振動をよく吸収する
・急激な熱変化に強い
・流動性がよく、薄肉、複雑形状に適する

球状黒鉛鋳鉄の特徴
・引張強度が高く、鋼に近い
・伸び、強靭性がねずみ鋳鉄と比較して大きい
・急激な熱変化に強い
・振動の吸収はねずみ鋳鉄と比較して悪い
・ねずみ鋳鉄と比較して流動性が若干悪い
・ねずみ鋳鉄と比較して若干高価

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