鋳造プロセス設計における主なタスクは、適切な鋳造方法を選択することです。各鋳造方法には、それぞれ長所、短所、適用範囲があります。鋳造方法の選択は、適用可能な合金の種類、鋳物の構造とサイズ、寸法精度、表面粗さ、内部品質の技術要件、生産バッチサイズ、企業の既存の生産条件などの要素に基づいて行う必要があります。技術的、経済的、生産条件、資源利用、環境保護の観点から包括的な検討と比較分析を実施し、既存のまたは潜在的に利用可能なプロセス装置で品質要件を満たす鋳物を製造できる最も経済的な鋳造方法を選択する必要があります。
適用可能な合金の種類に関して、鋳造方法の選択は主に金型材料の耐熱性に依存します。砂型鋳造に使用される珪砂は、炭素鋼の注入温度よりも約 100 度高い 1700 度までの耐火性を備えており、鋳鋼、鋳鉄、非鉄金属などのさまざまな金属材料で作られた鋳物に適しています。-インベストメント鋳造に使用されるシェルモールドは、アルミナ粉末、純石英粉末、ケイ砂などのより耐火性の高い材料で作られているため、さらに融点の高い合金鋼鋳物の製造が可能になります。永久鋳造、ダイカスト、および低圧鋳造では、通常、金型と金属コアが使用されます。{6}}表面に耐火コーティングを施しても耐火性は高くないため、一般的には融点の低い非鉄金属鋳物にのみ使用されます。-
適用可能な鋳物サイズは、主に金型寸法、金属溶解炉の能力、吊り上げ設備の能力などの条件によって鋳造方法の選択が決まります。砂型鋳造とロストフォーム鋳造には制限が少なく、小型、中型、大型の鋳物を製造できます。インベストメント鋳造は、ワックス パターンやシェルがプロセス中に変形しやすいため、一般的に小型および中型の鋳物の製造にのみ適しています。-永久鋳型鋳造、ダイカスト、低圧鋳造では、大型の金型や中子の製造が困難でコストが高く、さらに設備トン数の制限があるため、通常、その使用は小型および中型の鋳物の製造に限定されます。-
鋳造構造、形状、複雑さへの適用性に関しては、砂型鋳造、インベストメント鋳造、ロストフォーム鋳造などの方法は、鋳物の形状や複雑さに制限を課しません。遠心鋳造は、パイプやスリーブなどの特定の形状に適しています。永久鋳型鋳造は、比較的単純な形状の鋳物の製造に適していますが、複雑な薄肉鋳物には理想的ではありません。-ダイカストでは複雑な形状の鋳物を製造できますが、ダイカスト金型のコストが高いため、経済的になるのは大量生産の場合のみです。{4}}しかし、ダイカストは高い生産性と加工時間の大幅な節約により、部品製造全体として依然として経済的に実行可能です。
鋳造の寸法精度と表面粗さについては、鋳造方法の選択が主に金型の精度と表面仕上げに関係します。砂型鋳物は一般に、寸法精度が低く、表面粗さの値が高くなります。インベストメント鋳造では、パターン ダイを非常に正確かつスムーズに機械加工することができ、正確なワックス パターンが得られます。シェルモールドにはパーティングラインがないため、インベストメント鋳造の優れた寸法精度と非常に低い表面粗さ値が得られます。ダイカストでは高圧かつ高速で成形され、ダイカスト金型が精密に機械加工されているため、ダイカスト部品も非常に優れた寸法精度と非常に低い表面粗さ値を示します。-パーマネントモールド鋳造や低圧鋳造で使用される金型(中子)は、ダイカスト鋳型ほど精密でも滑らかでもありません。-重力または低圧力下で成形すると、ダイカストほどではありませんが、砂型鋳造よりも優れた寸法精度と表面粗さの鋳物が得られます。
生産バッチサイズに関しては、鋳造方法も鋳物の生産量に対応する必要があります。砂型鋳造、インベストメント鋳造、ロストフォーム鋳造は、単一品、小ロット、大量生産に使用できます。-ただし、低圧鋳造、ダイカスト、遠心鋳造などの鋳造方法は、設備や金型のコストが高いため、バッチ生産にのみ適しています。-スリーブ、パイプ、シリンダーなどの中空回転鋳物の大量生産またはバッチ生産の場合、遠心鋳造は生産プロセスを大幅に簡素化し、ゲートおよびライザー システムの必要性を排除し、高い歩留まり率を達成できます。さらに、真空負圧乾式砂型成形プロセスを利用したロストフォーム鋳造は、廃棄物の排出を大幅に削減し、粉塵、煙、騒音公害を最小限に抑え、シェイクアウトを容易にし、高マンガン鋼鋳物の水強化処理や耐熱鋼鋳物の溶体化処理に余熱を利用することができます。-したがって、包括的な資源利用と環境保護の目標を達成するには、高マンガン鋼鋳物の生産では失われた発泡鋳造を優先する必要があります。
