この世界には何千ものメタルシェイパーが存在する。金属構造やデザインの複雑さに応じて、この製造技術には金属鋳造法が登場する。以下では、10種類の鋳造法について説明します。
消耗型鋳型を使用する鋳造法の種類
鉄系金属の鋳造に関しては、使い捨て金型技術の勝利が明らかである。高温に耐える必要がないため、コストが安い。
インベストメント鋳造(ロストワックス鋳造)
砂型鋳造は、金属鋳造の中では圧倒的にポピュラーな方法だが、用途によっては不向きな欠点もある。
このプロセスでは、砂型鋳造パターンを鋳型から取り外す必要があり、時間がかかることがある。
パターンメーカーは、抜き勾配の要件、パーティングラインの位置、ゲート、ライザー、中子など、鋳造工程の各段階でパターンの要求を慎重に評価しなければならない。
ロストワックス、インベストメント、または精密鋳造技法は、砂型鋳造に代わるもので、高融点鉄合金を含む幅広い金属に対応でき、砂型鋳造のパターン製作の問題をいくつか回避できる。
砂型鋳造
金属鋳造の最も一般的なプロセスは砂型鋳造である。粘土鋳造の最初の証拠は、中国の殷王朝時代(紀元前1600年頃から1046年頃)のものである。
砂は安価で豊富にあり、可鍛性で耐熱性がある。
この金属鋳造のthemodは、振動テーブルを使用している可能性があるように、砂中子を除去するのは簡単です振り出します。鋳型の空洞に金属を誘導するランナーとゲートは、熟練した鋳型職人が手作業でカットするか、設計に含まれています。
シェル成形
シェルモールドは、より厳しい寸法公差を可能にする砂型鋳造技術です。砂と樹脂を混ぜ合わせるという点を除けば、砂型鋳造に匹敵する。
熱した金属成形パターンの両面に、砂と樹脂を混ぜたものを流し込む。この混合物は溶けてシェルになり、冷却される。これは、鋳型の「シェル」同士を接合し、砂のフラスコによって頻繁に保持される。
これらのシェルは、樹脂が内面をさらにサポートするため、精度の高い金型を作ることができる。
フルモールドまたはフォーム
この鋳造法は、砂型鋳造法とインベストメント鋳造法をミックスした全鋳型鋳造法または発泡鋳造法である。ただし、発泡ポリスチレンのデザインになります。
このプロセスにより、ゲートとランナー・システム、ドラフト・アローワンスの排除を備えた発泡パターンを完成させることができる。
しかし、発泡スチロールの中には、高温の金属を素早く注入する際に気化するため、その場でデザインを省略できるものもある。
再利用可能な鋳型を使用する鋳造法の種類
再利用可能な金型利用は、重力によって金型に充填する最も典型的な方法ですが、ガス圧や真空を利用することもできます。中空鋳物は、スラッシュ鋳造として知られる重力鋳造法のバージョンを使用するために適用されます。
アルミニウム合金、マグネシウム、銅合金は一般的な鋳造用金属である。錫、鉛、亜鉛合金や鉄鋼合金も黒鉛鋳型に適している。
金属射出工程が金型キャビティに入ると、金属の流れをスムーズにし、鋳物への熱損傷を防ぐために、金型を150~200℃(300~400°F)に予熱することから重力工程が始まる。
再利用鋳型法では、鋳型の種類や鋳造方法に応じて、以下の6つの方法を実践している。
永久鋳型
永久鋳型の組成物は、その充填に使用される金属よりも様々な優れた融点を有する。外圧のない流動的な状態で金属を流し込むことが、この鋳造工程の第一段階である。永久中子は、完成した鋳物から取り外して再利用できるほどシンプルでなければなりません。
成形工程では、鉄や低温合金の鋳造にこの金型が使われることがある。最も頻繁な工業的ワークフローでは、組立ラインではなくターンテーブルが使用される。各鋳型が次のステーションを通過する際、鋳型のコーティング、中子の取り付け、鋳型の閉鎖、注湯、鋳型の開放、鋳物の排出といった個々の手順が行われる。
半永久的な金型
半永久鋳型鋳造と永久鋳型鋳造の主な違いは、鋳造工程で使用される中子が交換可能な砂中子である可能性があることです。砂中子は、最終鋳造品からそのまま回収する必要がないため、より複雑な中子形状が可能になります。
中子を取り出すために鋳型に穴を開けておけば、振動テーブルの上で中子を「振り出し」、砂時計の砂のように排出することができる。金型に対して鋳造された部分だけが、永久鋳型鋳造の公差、密度、美的な利点を持つ。
スラッシュキャスティング
鋳型の内側を少量の金属で覆い、金属の "皮 "を形成するだけで、このカラフルな呼び方をされる鋳造法は、中子を必要とせずに中空の鋳物を作る。金属やその他の材料が固まる速さによって、スラッシュ鋳造にはいくつかのアプローチがある。
そのひとつは、金型に微量の液体を流し込んで回転させ、内部を金属でコーティングする方法である。もうひとつは、鋳型を満たし、一定時間が経過した時点で余分な材料を流し出す方法である。亜鉛、アルミニウム、ピューターなどの金属は、日常的にスラッシュ・キャストで鋳造される。
遠心鋳造
この鋳造法では、水冷された鋳型を中心軸の周りに高速回転させながら、液体金属を不正確な遠心鋳造に投入する。液体金属は遠心力によって鋳型の表面を均等な層で引っ張られる。この方法が作動するためには、最終的な鋳物はスピン軸の周囲で均等な形状でなければなりません。その結果、この鋳造法は、チューブやリングのような一般的に円筒形または円形の鋳型に適しています。
圧力鋳造
重力以外の圧力鋳造技術は、永久鋳型への金属の流れを調整する。圧力鋳造では、空気やガス、真空、機械的な力、または遠心力がすべて採用されます。重力は常に同じ強さを発揮しますが、製造される力はさまざまです。
ダイカスト
ダイカストマシンは、溶融金属を入れた水槽、2枚の板でできた金属製の金型またはダイ、材料を引き抜き、圧力をかけて金型に押し込む射出システムで構成されている。
ダイカスト鋳造を開始するには、オープンモールドを使用します。ノズルから金型内に潤滑剤を噴射し、製品が固着しないようにします。この工程では、金型の両面を密閉し、圧力ノズルで閉じた金型に注入します。金型が開く前に、新しい鋳物を冷却する機会を与える。新しい鋳物はエジェクターピンで金型から押し出され、工程は再び始まります。
