製造工程 Manufacturing process

製造工程

鋳鉄鋳物ができるまで 砂型鋳造の世界

STEP 1 モデル作り(模型)

まずは、作りたい鋳物の形に合わせたモデルを作ります。鉄、アルミ、木などから削り出して作ります。最近では、3Dプリンタで積層した樹脂も使用されています。

モデル作り(模型)

STEP 2 砂型作り(造型)

鋳物の形を作るために、砂型を作ります。
砂型は、砂をぎゅっと固めて作る型で、ヨシワ工業では生砂法と言われる工法を採用しています。砂に粘土や水を混ぜて、しっかり固めることで丈夫な型ができます。

この砂型に、鋳物にしたい形のモデルを押し付けて、型の形を作ります。これで鋳物の形をした空洞を作ることが出来ます。

砂型作り(造型)

STEP 3 鉄を溶かす(溶解)

次に、鋳鉄素材を高温で溶かします。
鋳鉄は、鉄に炭素(黒鉛)を数パーセント混ぜたもので、1200℃程度で液体になります。この液体を「溶湯(ようとう)」と呼んでいます。

溶湯はとても熱いので、特別な炉(ろ)で加熱し、取鍋(とりべ)という容器で安全に運搬します。

鉄を溶かす(溶解)
鉄を溶かす(溶解)

STEP 4 型に流し込む(鋳込み)

溶湯を慎重に砂型に流し込みます。これを「注湯(ちゅうとう)」と言います。流し込まれた鉄は、砂型の中でゆっくりと冷えて固まっていきます。この冷やし方で、鋳物の機械的な性質が変わるので、重要なプロセス管理ポイントです。
溶湯が冷えると、鋳物の形ができています。

型に流し込む(鋳込み)
型に流し込む(鋳込み)

STEP 5 型を壊して取り出す(抜型)

鋳物が充分固まったら、砂型を壊して中から鋳物を取り出します。このとき、砂型はバラバラになってしまいますが、砂を回収し、また新たな鋳型の材料として使用します。
取り出された鋳物は、溶湯を流し込む部位が付いた状態で、まだ仕上げが必要です。

型を壊して取り出す(抜型)
型を壊して取り出す(抜型)

STEP 6 仕上げと検査

最後に、鋳物の表面にショットブラスト(小さな鉄球をぶつけて磨く)などし、製品に残ったバリなどを、グラインダーを使用して削り取ります。最近では自動制御で砥石を動かし、仕上を行う工程もあります。そして、外観、寸法、硬さなど、製品として使えるかどうか、しっかりとチェックします。こうして、私たちの身近で使われる鋳物が完成します。

仕上げと検査
仕上げと検査