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ロストフォーム鋳造(消失発泡鋳造)の工程:発泡スチロール型から金属部品へ

ロストフォーム鋳造(LFC)の原理

ロストフォーム鋳造(LFC)は、溶湯から固体金属部品を作る鋳造法です。鋳造では金型で所望形状を作りますが、ロストフォーム鋳造では金型がポリスチレン発泡体で作られ、鋳造工程で溶湯がこれを溶かして形状を置き換えるため「ロスト(失われた)フォーム」と呼ばれます。機械部品製造によく用いられますが、装飾品等も同法で製造可能です。鋳造者使用ツールは自作装置から産業グレードまで多岐にわたります。

第1ステップ:発泡スチロール型製作とコーティング

ロストフォーム鋳造第1ステップは発泡スチロール型製作です。ポリスチレン発泡ブロックを手工具/電動工具で完成品精確形状に切削。完成品寸法精度必須用途では、電動工具使用でより一貫性ある発泡体成形が好まれます。型完成後、石膏泥またはプラスターに浸漬し完全コーティングします。

第2ステップ:砂中埋設と自作圧力補助ツール

発泡スチロール型完成後、コンテナ(例:金属ドラム)に詰めた締固め砂に埋設。発泡体形状最端部を露出させ、溶湯型内流入を容易にします。自作ツールでさらにプロセス支援可能:側面長手柄で開閉可能なヒンジ付きシリンダーを砂上に配置し発泡体を囲む。溶湯注湯時、シリンダー壁が溶湯を保持し型上部まで溜まり、圧力上昇でより完全鋳造実現。

溶湯材質・温度・溶解注湯

アルミニウムがロストフォーム鋳造でよく用いられます(特にホビーユーザー)が、発泡型蒸発可能な十分高温ならあらゆる金属使用可能。通常溶湯温度1000°F(約538°C)以上必要。これら高温で金属溶解可能な炉は市販品購入や、粘土・レンガ等日常材料で自作可能。金属は高融点材料(グラファイト等)製坩堝(るつぼ)内で溶解。溶解完了後、坩堝をトングまたは固定バーで把持・傾けて溶湯を型へ注湯。

冷却・取出し・仕上げ

溶湯が発泡体溶解し、空隙に流入、砂中で形状獲得。理想的には発泡体完全レプリカが形成。数分冷却後、砂から取出し水バケツでさらに冷却。砂・ゴミ除去ブラッシング後、必要に応じ研磨・機械加工実施。

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