精密鋳造

複雑で繊細な模様を転写できる精密鋳造は、自動車や金型、一般機械部品など様々な用途で用いられています。ここでは、精密鋳造について基本的な情報を紹介するとともに、メリット・デメリットや製造工程について解説していきますので、参考にしてみてください。

精密鋳造とは

精密鋳造は、鋳造に金型を使用するのではなく、砂型鋳造法よりも寸法精度の高い鋳造品をつくる鋳造法です。主な工法として、以下の3つがあります。

• ロストワックス法：すべての材質に利用でき、単結晶もできるなど機械的性質も高い
• プラスタモールド法：銅合金以下の融点金属に限られ、冷却速度が遅く機械的性質は砂型よりやや劣る
• セラミックモールド法：すべての材質に適用でき、数10gから10t程度の大きさまで対応

自動車や一般機械部品に用いられるのは、ロストワックス法が一般的です。ロストワックス法は、ロウで作った型をコーティングし、その後、ロウを溶かすことで鋳型を作るものであり、形状や材質が自由に選択できるのが特徴です。

精密鋳造のメリット・デメリット

精密鋳造の中でも、代表的な工法であるロストワックス鋳造に関する情報についてまとめました。

メリット

• 寸法精度が良い
• 鋳肌がきれい
• 薄肉の鋳造品が製作できる（0.5～1.5㎜）
• 金属材質の制限がほとんどない

ロストワックス鋳造は一体鋳造となるため合わせによる誤差が生じることはなく、ワックスで原型を作ることで複雑な形状金属が簡単に作れます。型に金属を流し込むため、表面はなめらかとなり、仕上がりが美しくなるのもメリットです。

また、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金、ステンレス鋼、金、銀など様々な材料を使用する事ができるのも特徴です。

デメリット

• ランニングコストが高い
• 作業難易度が高い

ロストワックス鋳造は製造の都度、型をバラすことになるため、使い捨てとなります。そのため、鋳造のために型を作るコストがかかるのがデメリットであり、大量生産する際には金型鋳造が適しています。

また、ロストワックス鋳造は複雑な鋳造を行うことを目的とすることが多く、原型を作る難易度も高くなります。

精密鋳造の製造工程

ここでは、精密鋳造の代表的な工法であるロストワックス鋳造に関する製造工程を紹介します。

ロストワックス鋳造の製造は、8つの工程にて行われます。

1. ①金型にワックスを流し込む
2. ②原型ができたらワックスツリーを組み立てる
3. ③セラミックコーティングして鋳型を作る
4. ④ワックスを溶かして排出し、鋳型に空洞を作る
5. ⑤焼成して型を固める
6. ⑥溶融金属を流し込む
7. ⑦冷却後、型をバラして部品を取り出す
8. ⑧傷やゆがみを検査し、修正する