砂型鋳造とは?
すなかたちゅうぞう
砂型鋳造とは、砂を固めて作った鋳型に溶融金属を流し込み、冷却・凝固させて金属部品を成形する、最も古く広く使われる鋳造法です。
砂型鋳造(Sand Casting)は、鋳造法の中で最も歴史が長く汎用性の高い金属加工技術です。砂(主に珪砂)に粘結剤(ベントナイト粘土や合成樹脂など)を混ぜて固めた型に、溶かした金属を流し込んで凝固させることで、複雑な形状の部品を比較的低コストで製造できます。
製造工程の流れは概ね次の通りです。
- 模型(木型・樹脂型など)を作成する
- 模型を砂と粘結剤の混合物で覆い、上型・下型に分割した鋳型を成形する
- 模型を取り出し、湯口(溶融金属を流し込む穴)や押湯を設ける
- 溶融金属を鋳型に注湯し、冷却・凝固させる
- 型を壊して鋳物を取り出し、仕上げ加工を行う
砂型鋳造の長所は、型コストが低く小ロット・大型部品にも対応できること、鋳鉄・アルミ・銅合金など幅広い金属に適用できることです。一方で寸法精度や表面粗さは他の精密鋳造法(ダイカスト・ロストワックス鋳造など)に劣ります。また型は一回限りの使い捨てで、量産には向かない場合もあります。
自動車エンジンブロック・シリンダーヘッド・バルブボディ・工作機械の基台など、大型で複雑な形状の金属部品製造に今日でも広く使われており、製造業の基盤技術として重要な地位を占めています。
使い方・例文
自動車工場で鋳鉄製のエンジンブロックを砂型鋳造で大量生産する場面や、芸術品・モニュメントの青銅像を砂型で制作する場面が代表例です。
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