金属鋳造の包括ガイド：定義、種類、プロセス
定義
鋳造とは、固体材料を溶解し、適切な温度（一般的に化学構造を変えるために処理）まで加熱し、その後型または空洞に注ぎ込み、凝固中に適切な形状を保持させる方法です。その結果、溶解可能なあらゆる材料から、複雑または単純な設計をわずか一工程で作成できます。最終製品は、設計者が必要とするほぼあらゆる設定を持つことができます。
- あらゆる鋳造手順において、適切な合金の選択、サイズ、形状、厚さ、公差、構造、重量が本当に重要です。
- 磁性、劣化、応力分布などの特別なニーズも、金属鋳造プロセスの選択に影響します。
- ツーリングメーカーの意見、鋳造所/機械工場の要件、顧客の正確な製品ニーズ、塗装などの二次工程も、適切な金属鋳造プロセスを選択する前に対処しなければなりません。
金属鋳造プロセス
部品製造には多数の金属鋳造プロセスが実装されています。使用する型の根本的な性質によって、2つの主要な区分が特定できます。使い捨て鋳造と永久型鋳造です。使い捨て型は単一の金属鋳造に使用され、永久型は複数回使用されます。製造手順を考慮すると、両プロセスには長所と短所があります。
使い捨て型
- 単一の金属鋳造のみ可能
- 砂やその他類似材料で作られる
- バインダーで材料の形状を保持
- 金属が硬化する型を破壊して鋳物を取り出す
- より複雑な形状の鋳造が可能
永久型
- 多数の金属鋳造が可能
- 一般的に金属または耐火セラミックで作られる
- 鋳物取り出しのために開閉可能な部品を持つ
- 型開放の制約により部品設計に制限がある
金属鋳造の種類
遠心鋳造
このプロセス群では、溶融材料が遠心速度によって型穴に分散する必要があります。遠心鋳造手順は、溶融材料が空洞に注がれ、空洞壁に押し付けられ中空容器として硬化する真の鋳造プロセスとして分類できます；半遠心鋳造は真の遠心鋳造から変化します。このプロセスでは、型空洞が溶融材料で100%満たされ、中心部（後で取り出される）が低応力に曝され、インクルージョンと空気が捕捉される場所となります；遠心アプローチでは、溶融材料が複数の型空洞に注がれ、コア軸を中心に移動し、コア軸からシフトし、過剰圧力下で空洞を充填させます。
連続鋳造
このプロセスでは、水冷空洞を通る溶融材料の流れが連続ロッドまたはストリップを作り、丸鋸で切断されます。一般的に円形連続鋳造として知られる新技術では、水冷空洞（型）が鋳造プロセス中に約120 RPMで振動しながら回転します。連続鋳造は、標準的なインゴット型法の87%に対し、約98%という極めて高い金属歩留まり、優れた鋳造品質、制御された結晶粒サイズ、独自の断面設計鋳造能力を持ちます。
ダイカスト
金属ダイカストプロセスは、溶融材料を鋼製空洞（ダイと呼ばれる）の穴に、約1,000〜30,000 psiの極めて高圧で押し込みます。ダイカストの分類には使用機械の種類が関わり、主なタイプはホットチャンバーとコールドチャンバーマシンです。
産業技術