砂型鋳造プロセスとは?

砂型鋳造は、複雑な形状や複雑な部品を持つ 3 次元オブジェクトを作成する際に多用途に使用できます。
このプロセスは数世紀にわたって使用されてきました。今日、より新しい技術革新により、砂型鋳造技術が合理化され、部品、コンポーネント、および最終製品の少量生産と大量生産に対応できるようになりました。しかし、多くの人は砂型鋳造プロセスがどのように機能するかを知りません.

通常、実際のプロセスには 6 つのステップがあります。ただし、これらのステップには、型を作成するためにパターンを使用するかどうか、鋳造される製品の望ましい形状で砂に空洞を作成するために機械加工を使用するかどうかなど、特定の要因に応じて追加のタスクが必要になる場合があります。 — これは、デザインが変更される可能性のあるプロトタイプや製品開発に使用されることがあります。

デザイン パターンの作成

金型の型紙は製品の仕様に基づいて作成します。また、実物のレプリカとなる柄は少しオーバーサイズになります。このオーバーサイジング方法は、使用される金属の種類と、その特性が溶融状態から固体状態にどのように変化するかに基づいて行われます。一部の金属は加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。他の金属は逆になります。パターンを大きくすると、金型が壊れないため、金属が膨張した場合に金属のためのスペースが確保されます。

ゲートとライザーの作成

砂型に配置すると、パターンにはゲートとライザーも追加されます。ゲートとライザーは、メイン パターンと砂型の外に通じる通路です。溶融金属は、パターン型の中心に流れ込むように、これらの経路に注がれます。経路は、他の利点も提供します。それらは、溶融金属からにじみ出るガスを逃がすことができます。これらのパターンは、溶融金属が凝固する際に発生する熱収縮にも役立ちます。経路により、金属がすべての隙間を埋めることができるため、複雑なピースの隙間がなくなります。金属が膨張すると、余分な金属がゲートとライザーに逆流し、パターンの壁を突き破りません。金属が収縮すると、ゲートとライザーの余分な金属がパターンに戻り、すべての隙間を埋めることができます.

金型の作成

その名の通り、型を作る工程で砂を使います。砂は耐火性があり、形を保ちながら熱に耐えることができます。砂には通常、結合剤や粘土などの他の材料も加えられており、金型を一緒に保持して溶融金属を流し込むことができます。砂型の全工程は、フラスコと呼ばれる箱の中で行われます。ボックスには通常、コープと呼ばれる上部とドラッグと呼ばれる下部の 2 つの部分があります。これらの 2 つのボックスを一緒にクランプして、3 次元パーツを作成します。

下部の金型ボックス (ドラッグ) は部分的に砂で満たされ、パターンとゲート システムが追加されます。成形された砂の一種であるコアは、パターン自体にこれらの機能が含まれていない場合に、内部の鋳造面の一部を成形するために内部に配置されることがあります.コアを所定の位置にサポートするために、コア プリントとチャプレットと呼ばれる金属片が追加されます。次に、モールド ボックスの上部であるコープがドラッグの所定の位置に固定されます。

次に、パターン、ゲート システム、およびコアが覆われるまで、ドラッグ ボックスの残りの部分を砂で満たします。ボックスは隙間がないように圧縮されています。余分な砂はドラグから取り除かれるため、パターンとケアを慎重に抽出できます。

キャスティング ポアリング

型と中子を取り除いた状態で、作成した金型形状を溶湯用に準備します。一種の潤滑剤が追加されるため、溶融金属が冷えると、潤滑剤がより良い表面仕上げを提供するのにも役立つため、キャストを取り出しやすくなります。

次に、コープとドラグボックスを固定します。おもりを使って上型を固定し、金属を流し込んだときに上型が浮き上がらないようにします。これで、金属はゲートとライザーを通って金型に入ることができます。金属は冷却されます。

サンドシェイクアウト

金属が冷えて固まると、ドラッグ アンド コープ ボックスから砂を振り落とすことができます。砂はバラバラに砕かれ、再利用できることが多いので回収されます。

仕上げ

フラスコから金属部分を外したら、最終仕上げの工程に入ります。このプロセスでは、金属部品に接続されているすべてのゲート、ライザー、およびランナーを切断します。次に、パーツをサンドブラストおよび研磨して、目的の滑らかさと表面仕上げを実現します。

砂型鋳造のプロセスを理解することで、顧客はこの技術が部品や製品の作成に適しているかどうかを判断できます。 Impro の砂型鋳造機能の詳細については、今すぐお問い合わせください。