鋳鉄部品

材料を溶かして型に入れ固める工法。複雑な形状の鋼材を使用する。工法は重力鋳造法と、ロストワックス鋳造法がある。

■重力鋳造法

砂型重力鋳造。

紀元前から行われている鋳造法で、砂で製作した型に溶融金属を流し込み成型する。長所は鋳造中の圧力が低く、砂中子が使用できるため、中空など複雑な形状に対応できる。

ねずみ鋳鉄FC、ダクタイル鋳鉄FCD、鋳鋼(炭素鋼、合金鋼)が用途に応じて製造できる。

◇ねずみ鋳鉄FC

組織中の黒鉛の形は、片状で、摺動性と減衰性に優れる。反面、強度が弱く靭性に乏しいため、耐久強度に劣る。

ダクタイル鋳鉄FCD

自動車部品等で多用される強度アップ材。組織中の黒鉛の形を、球状にして強度、靭性を改良した鋳鉄。反面、摺動性と減衰性が低下する。

鋳造する直前に溶湯に球状化剤(Si-Mg-Ca-希土類金属)を加えて製造する。

鋳鋼

鋼の性質をもち溶接ができる。工程ではランナーから切り離すためにはガス溶断する。鉄道の台車で使用される鋳物は、破壊モードが折損のねずみ鋳鉄FCやダクタイル鋳鉄FCDは使用禁止で、変形しても割れない鋳鋼が使用される。

サイズ

50㎜~1000㎜

材質

ねずみ鋳鉄FC、ダクタイル鋳鉄FCD、鋳鋼(炭素鋼、合金鋼)など

最初に製品と同形状の雄型を制作し、生産用の砂型(雌)は雄型から転写して制作する。

◇雄型(木型、金型)

試作時は木型、量産時は金型が多い。雄型には湯口やランナーが接続されるが、法案と呼ばれ、鋳巣などの発生をさけるように制作される。経験とノウハウが必要な重要工程となる。

◇砂型(雌)

砂で製作した型に溶融金属を流し込み成型する鋳造法。長所は鋳造中の圧力が低く、砂中子が使用できるため、中空など複雑な形状に対応できる。

工法

砂型造型(上型&下型)→型合わせ→注湯→凝固冷却→型ばらし→仕上げ→熱処理→ショットブラスト→検査

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チルド鋳鉄

鋳物の表面を高硬度化するため、金型に接して鋳鉄溶湯を凝固急冷させて白銑化した片状黒鉛鋳鉄鋳物。

自動車用鋳物部品では、カムシャフトをチル化させることが多い。

材質

普通鋳鉄より炭素,ケイ素の添加をやや抑えた鋳鉄 (C2.5~3.5%,Si0.3~0.9%,Mn0.3~0.9%程度) を用いる

工法

 生砂型またはシェルモールド法にカム部分など鋳型の必要部分に冷やし金をはめて鋳造する。

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■ロストワックス(LOST WAX)

ワックス(ロウ)で出来た原型をセラミックで覆って焼き固める事で鋳型を作成する鋳造法。複雑な形状を高い寸法精度、高強度で作ることができる。一般に炭素鋼、合金鋼のほかさまざまな材質(SUS、チタンなど)を製造できる。

サイズ

10~150㎜

材質

炭素鋼、合金鋼、ステンレス合金SUS、チタンなど

ワックス製の雄型を射出成形で多数作成する。

ワックスツリー作成→セラミックスコーティング→脱ロウ→焼成

工法

材料溶解(大気炉、チタンは真空炉)→鋳造→型ばらし(オートクレープまたは高温炉または誘導加熱)→湯口切断→仕上げ→中子除去(ソルトバス浸漬)→熱処理→検査

 

 

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