砂鋳造設備の探求：タイプと用途

原材料を有用な形状に成形するプロセスは、自動車、航空宇宙、農業機械などあらゆる業界の多様な設備の円滑な機能に不可欠です。金属成形は、小型部品から大型機器まであらゆるものを作り出します。プレスブレーキ、スタンピング、鍛造、鋳造など多様な技術で最終形状を実現できます。

鋳造は、液体金属をモールドに注湯し、凝固時にモールド形状を取得、冷却後にモールドから形状を取り出し、追加機械加工へ進むプロセスです。本稿では、最終鋳造品を得るために用いられる砂鋳造設備のタイプを見ていきます。

砂鋳造とは

砂鋳造では、砂の立体パターンでモールドを形成します。コアをモールドに用いて内部構造や壁を形成することもあります。液化金属を砂が形成する空洞に注湯し、溶融材料が凝固・冷却後、砂モールドを除去します。鋳造後、製品精度向上のため二次機械加工が必要な場合があります。

砂鋳造は鉄、特殊合金鋼など幅広い金属・合金を処理可能です。コスト効率が良く効率的な技術で、完成品のサイズと形状に関して一般的に高い柔軟性を持ちます。

砂鋳造で使用される設備

材料と所望製品結果に応じて多様な設備が砂鋳造プロセスで使用されます。プロセスと設備には以下が含まれます。

• コアメイキング： コアは外部モールド内に配置され鋳造品内部を形成する予成形インサートです。材料がモールド全体を充填するのを防ぎ、所望形状を実現します。コア作成には2プロセスがあります：
  • ホットボックスコアメイキング： 砂混合物内のレジンバインダーを熱で活性化しコア形状を形成。KC800、KC600、KC400などの機械で砂射出圧力0.4〜0.6MPa、最大コア重量40kgを実現。その他、高生産性40Lホットボックス機、PHB-22コアマシン等があります。
  • コールドボックスコアメイキング： 熱ではなく触媒で砂を化学結合。80Lコールドボックスコアメイキングマシン、450Lコールドボックスコアメイキングマシンで最大砂射出圧力0.6MPa、コア重量500kg、サイズ最大1,600×1,600mm対応。プレミアムCBシリーズコールドボックスコアマシンは水平・垂直両方向でコア製造可能。10、30、60リットルサイズ展開。
• モールディング： 砂プロセス種類に基づく設備：
  • レジンサンドプロセス： 石英砂にレジン材料を混合。レジンによる化学反応で石英砂を結合・硬化し、かなり固く強いモールドを形成。手動造型機や、小・中・大量向けIMF自動造型ライン。設備には砂シェークアウトシステム、破砕システム、冷却プロセス、再生システム、砂調質システム、空気供給システム、粉塵除去システム等。
  • グリーンサンドプロセス： 砂がリサイクル可能で化学添加剤不使用。粘土と水のみ添加。適用設備にはFBO自動生産ライン、Z149生産ライン。モールド搬送設備にはインデックスライン、ループライン、モールドカーライン。溶湯は炉から直接、または各種サイズレードルで輸送。シェークアウトシステムで砂と鋳造品を分離。ランナーシステムで金属を溶解部門へ戻し再利用、鋳造品は仕上げ工程へ。仕上げには研削、トリミング、切断等。
• 注湯： 溶解炉からモールドへ材料を供給するプロセス。慎重に制御されたゲートシステムを通じて金属が流れます。
• 熱処理： 鋳造品を熱サイクルにかけ粒状特性を変更。リリーフアニーリングは鋳造・圧延等で過度に硬化した金属を軟化。機械加工可能な軟らかさにしつつ、クラックなしで元形状を保持。

砂鋳造の主なメリット

砂鋳造プロセスの主な利点は：

• 高融点材料を含め、ほぼすべての金属材料で部品製造可能
• スケーラビリティが容易
• 薄肉セクションを含む複雑形状に対応可能
• あらゆるサイズ・重量の鋳造品に対応可能な生産能力
• 低生産コスト

砂鋳造設備の詳細を知る

Improは多様な市場向けに高精度・高複雑度・ミッションクリティカルなコンポーネントを提供するグローバル統合メーカーです。最先端プロセス技術と設備を使用しています。当社が使用する砂鋳造設備とプロセス能力について詳細を知りたい場合は、どうぞお気軽に専門家チームまでお問い合わせください。