作業プロセスと技術仕様砂型鋳造機
型作り
高品質のアルミニウム合金またはダクタイル鋳鉄製の金型は、5軸CNCシステムによる精密加工で製造され、表面粗さはRa 1.6μm以下を実現しています。分割型設計では、抜き勾配（通常1～3°）と加工代（0.5～2mm）を設けることで、脱型を容易にしています。工業用途では、耐用年数を5万サイクル以上に延ばすために、ジルコニア系耐火層でコーティングされた金型がよく用いられます。
砂充填と成形
化学的に結合したシリカ砂（SiO₂含有量85～95%）に、ベントナイト粘土3～5%と水2～3%を混合し、最適な成形強度を得る。自動式無鋳型成形機で0.7～1.2MPaの圧縮圧力を加え、Bスケールで85～95の硬度を実現する。エンジンブロックの鋳造では、鋳型を閉じる前に、通気孔付きのケイ酸ナトリウム-CO₂硬化コアを挿入する。
金型組立および固定
ロボットビジョンシステムは金型の左右半分を±0.2mmの許容誤差内で位置合わせし、連動する位置決めピンがゲートシステムの位置合わせを維持します。頑丈なC型クランプは15～20kNの締め付け力を発揮し、大型金型（500kg以上）の場合はウェイトブロックで補強されます。鋳造工場では、大量生産において電磁ロックの使用が増加しています。
注ぐ
コンピューター制御の傾斜式注湯炉は、液相線温度より50～80℃高い過熱度で金属を加熱します。先進的なシステムでは、レーザーレベルセンサーとPID制御の流量ゲートを備え、注湯速度を±2%以内の精度で安定させます。アルミニウム合金（A356-T6）の場合、乱流を最小限に抑えるため、一般的な注湯速度は1～3kg/秒です。
冷却と凝固
凝固時間はチョリノフの法則（t = k·(V/A)²）に従い、k値は薄肉部では0.5分/cm²、厚肉部では2.5分/cm²まで変化する。発熱ライザー（鋳造体積の15～20%）を戦略的に配置することで、重要な領域での収縮を補償する。
シェイクアウト＆クリーニング
5～10Gの加速度を持つ振動コンベアにより、砂の90%が分離され、熱処理による再生処理が行われます。多段階洗浄工程では、まず回転式タンブラーでバリ取りを行い、その後、0.3～0.6mmの鋼製研磨材を60～80psiの圧力でロボットによる研磨ブラスト処理を行います。
検査および後処理
座標測定機（CMM）は、ISO 8062 CT8-10規格に準拠した重要な寸法を検証します。X線トモグラフィーは、0.5mmの解像度で内部欠陥を検出します。アルミニウムのT6熱処理は、540℃±5℃での固溶化処理の後、人工時効処理を行います。
主な利点：
形状の柔軟性により、中空構造（例：肉厚0.5mmのポンプインペラ）が可能になる。
鉄系合金から非鉄合金まで幅広い材料に対応（HT250ねずみ鋳鉄からAZ91Dマグネシウムまで）
試作品の金型コストは、ダイカストに比べて40～60%削減できる。
制限事項と緩和策：
自動砂処理システムにより労働強度が軽減される
85～90％の砂再生率により、型枠廃棄の問題に対処
精密加工により表面仕上げの限界（Ra 12.5～25μm）を克服
泉州聚能機械有限公司は、盛達機械有限公司の子会社であり、鋳造設備を専門としています。長年にわたり、鋳造設備、自動成形機、鋳造組立ラインの開発と製造に携わってきたハイテク研究開発企業です。
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投稿日時：2025年8月28日