シェルモールド鋳造:プロセス、用途、メリット・デメリット
シェルモールド鋳造の概要
砂と樹脂の混合物で薄肉のシェル型(殻型)を作る鋳造法で、複雑形状・薄肉部品に適し、高精度・良好な仕上げ面・自動化容易が特徴です。主に鋼鋳物に用いられ、鋳鉄・非鉄にも適用可能です。
シェルモールド鋳造プロセス
ステップ1:金属モデル(パターン)製作
アルミニウムまたは鋳鉄製モデルに全鋳造収縮見込みを付与。金属モデルは高精度・繰り返し使用可能。
ステップ2:モデル加熱
180〜250℃に加熱し、樹脂混入砂の硬化を促進。離型用にシリコーン系潤滑剤を塗布。
ステップ3:シェル型形成
- モデルをダンプボックスにクランプし、逆さまにして樹脂混入砂(主に微粒グリーンサンド)を充填
- 組立を反転し、砂を加熱モデル上に落下。モデル接触層が硬化しシェル形成。厚みはモデル温度・接触時間で制御
- 再反転で余剰砂を除去
- モデルからシェルを分離。対向側も同手順で作成
ステップ4:型組立
全シェルをフラスクに組み、バッキング材で支持。コア・ランナー・ライザー等を取付け。
ステップ5:鋳込み・取出し
溶湯を注湯・凝固後、シェルを破壊して鋳物取出し。高精度・良好仕上げで、原則機械加工不要。
メリット・デメリット
メリット
- 薄肉・複雑形状鋳造可能
- 高寸法精度・良好仕上げ面
- 自動化容易
- 準熟練工で操作可能
- 仕上げ加工不要
デメリット
- 金属モデル必要で大型鋳物では高コスト
- 少量生産に不向き
- グリーンサンド型より透気性劣る
- サイズ・重量制約あり
主な用途
ギヤボックスハウジング、コンロッド、小型ボート、トラックフード、シリンダーヘッド、カムシャフト、バルブボディ等の工業製品。
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