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業界必須の金属鋳造パターン15選:特徴と用途を徹底解説

主要15タイプの鋳造パターン

産業界で用いられる代表的なパターン15種類を紹介します。

  1. 単一体(ソリッド)パターン
    継ぎ目・分割・ルースピースなしの一体構造。ロースパターンとも呼ばれプレート非固定。ランナー・ゲート・ライザーを造型工が手切りするため時間を要する。大型シンプル形状・少量生産向け。通常「フラットバック」型(図3.2)で、大水平断面が分割面となる。型腔はドラグ側またはコープ側のみに形成。
  2. 分割パターン(スプリットパターン)
    一体で型抜き困難な形状を、型分割線で2分割(上下半分)にしたもの。ダウェルピンで位置決め。複雑形状では3分割以上の「マルチピースパターン」も(図3.5)。
  3. ルースピースパターン
    アンダーカット形状対応のため、本体から取り外し可能なルースピースを持つ。パターン引き抜き後、型腔から別途取り出す。回転・移動が必要な場合も。木製ダウェルピンで緩く固定(図3.6)。
  4. ゲート付きパターン(ゲーテッドパターン)
    量産用。金属製で強度確保・反り防止。複数パターンをゲート・ランナー込みで一体化し、マルチキャビティ型で一度に複数鋳造。造型工のゲート切り・パターン引き抜き工程を省略。ゲートフォーマー付きパターングループをゲーテッドパターンと呼ぶ。
  5. マッチプレートパターン
    分割パターンの上下半分を1枚のプレート両面に固定。プレートが強固なマウントとなり、機械造型で広く使用。ゲート・ランナーも正位置に取付。ドラグ側にロケート穴があり、フラスクピンと嵌合。プレート引き抜きで全パターン同時引き抜き、コープ・ドラグ完全整合、ゲート・ランナーも同時完成。小型鋳物大量生産に最適。初期費用高いが量産で償却。
  6. フォローボードパターン
    薄肉パターン(図3.8)が締め固めで変形・崩壊するのを防ぐため、パターン内部に嵌合する支持ブロック(フォローボード)を用意し、締め固め時の支持体とする。
  7. スイープパターン
    対称・規則形状の大型パターンを、目的断面形状のスイープ(掃き板)で砂型に転写成型し、高価な立体パターンを不要にする。中央軸上の針を中心に回転させ使用。
  8. セグメンタル/パートパターン
    円形製品(リング、ホイール、リム、ギヤ等)に用い、円周上にセグメントパターンを配置し全周型を構成。
  9. スケルトンパターン
    超大型鋳物でソリッドパターン材料費・重量が非現実的な場合、木製フレーム・リブ骨組みで外形・内輪郭・概略寸法のみ形成。少量生産向け。
  10. シェルパターン
    プレート搭載、中心線で分割、ダウェルで精密嵌合。短い曲げ管継手等をペアで鋳造する排水継手・配管部品に多用(図3.12)。
  11. ビルトアップパターン
    複数ピース構成。特殊プーリー等で、木材ストリップを曲率に切り、厚み方向に積層接着。フランジも同様。複雑形状をセグメント積層で容易に構築可能。
  12. ボックスアップパターン
    箱状構造。木板・ストリップを接着・釘・ネジで組み立て。大型パターンの木材節約・軽量化。
  13. ラグドアップパターン
    円筒形(樽、パイプ、柱)をラグ(縦板)/ステーブで構築。両面ベベルカットした縦板を、木製エンドピース(ヘッド)に接着(図3.13)。
  14. 変形分割パターン(オッドシェイプドパターン) 便利な平面分割が得られない形状(クランクレバー等)で、ソリッドパターンに「オッドサイド(偽コープ)」を用い、コープ・ドラグ間に輪郭分割面を形成(図3.14)。オッドサイドはプラスター製が多い。
  15. スケルトンパターン(別タイプ)
    外観は鋳物形状だが中身はシンプルな木枠。大型・単純幾何形状で、造型工の手造型ガイドとして使用。設計上、大部分をドラグ側に配置(砂型は圧縮強度>引張強度)、重要面もドラグ側(コープ側はルース砂欠陥多発)に配置すべき。

産業技術

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