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About
鋳造とは、作りたい形と同じ形の空洞部を持つ型に、溶けた金属を流し込み、それを冷やして固める加工法です。
型の種類によって、砂を固めて作った砂型、金属を削って作った金型、樹脂型や石膏型などがあります。型のことを鋳型と呼び、鋳造で作ったものを鋳物といいます。
鋳造は、複雑な形状の部品を低コストで大量に生産でき、中空部を作ることが出来る、大きさに制限がないなどの利点があり素材や製法により用途・大きさなど多岐にわたりいろいろなものを作ることが出来ます。
鋳造は、金属加工法の一種で、その歴史は古く紀元前４０００年頃にメソポタミア地方で始まったとされています。
日本国内の鋳鉄生産量の約６５％、ダイカスト生産量の８８％が自動車用で、鋳物産業にとって自動車は大変関わりの深い産業です。船舶、鉄道、飛行機、産業機械、等のいろいろな製品も作られています。
鋳物がこのように多く利用される理由は、溶融金属を用いた加工法であることから、切削などの他工法に比べて、量産性や形状の自由度が高く安く作ることが出来るという最大の特徴があるからです。
Type
砂型鋳物は紀元前4000年頃から行われており、日用品・武器・仏像などが作られてきました。現代においても機械部品など様々な砂型鋳物が作られています。砂型鋳造は、読んで字の通り砂で作った型に溶融金属を流し込み成型する鋳造法で、アルミニウムでは19世紀末頃から行われてきました。
特徴
・大きな鋳物の成形が可能である。
・型作成コストが金型に比べ安価である。
・短時間の準備期間で作成することができる。
・冷却スピードが遅いため金型鋳造などに比べ機械的性質が劣る。（ピンホール欠陥など）
・大量生産に適さない。
砂型の代わりに耐熱性の金型を用いる方法で工業的に広く用いられています。金型鋳造物は砂型鋳物に比べ冷却速度が速く、結晶粒が微細となるため機械的性質に優れています。
①可動金型用治具
②可動金型用排出板
③可動金型
④固定金型
⑤シリンダーによって動く油圧コアー
⑥固定金型用治具
特徴
・砂型鋳造に比べ冷却スピードが速く、緻密で機械的性質に優れた鋳物を得ることができる。
・金型を用いるため、寸法精度がよい。
・金型を製作するため、ある程度の生産数が必要となる。
・薄肉鋳物には適さない。
・金型コストが高い。
金型鋳造法と同様に金型を用いますが、鋳型への注湯方法が異なります。図に示すように坩堝内溶湯表面を加圧することにより、給湯管（ストーク）を通じて溶湯を押し上げ鋳型内へと注湯します。シリンダーヘッドやアルミホイールなど数多くの自動車部品に低圧鋳造法が用いられています。
特徴
・欠陥の少ない高品質な鋳物ができる。
・重量歩留まり（製品重量／鋳込み重量）が良い。
・寸法精度が良い。
・ストークを通じて注湯するため湯口の位置や数の自由度が、金型鋳造に比べ少ない。
・鋳造サイクルが長い。
・保持炉内で溶湯の上下があるため、介在物生成やガス含有の可能性が高い。
Comparison
| 砂型鋳造 | 金型鋳造（グラビティ） | 低圧鋳造 | 高圧鋳造（ダイカスト） | |
|---|---|---|---|---|
| 特徴 | もっとも歴史のある鋳造法。砂でつくった鋳型に溶融金属を流し込んで製造する。 | 砂型から発展した鋳造法。砂よりも耐久性のある金型に溶融金属を重力（自然の重み）で流し込んで製造する。 | 金型鋳造とは異なり、重力ではなく空気圧などを用いて溶融金属で圧入して製造する。 | 金型に流し込む鋳造法の一種。溶けた金属を流し込んで成型するので、元となる金型次第で高精度で複雑な形状に対応できるのが特徴。 |
| メリット |
1.少ロット生産で経済性を発揮 2.大きなものが製造できる 3.アンダーカット形状が容易に成形できる 4.銅や鉄などダイカスト（ダイキャスト）で使用できない金属が使える 5.製品の溶接が容易に行える 6.試作に要する時間が短くて済む |
1.金型構造が簡単で金型製造コストが安い 2.使用できる合金種が多い 3.圧入でないため空気の巻き込みが少なく鋳巣ができにくい 4.熱処理や溶接がしやすい |
1.低圧による注入で空気、ガスの巻き込みによる鋳巣ができにくい 2.砂中子の使用で複雑な形状の製品を製造できる 3.設備コストがダイカスト（ダイキャスト）より安く済む |
1.大量生産に向き、製造コストも低く抑えられる 2.寸法精度が高く、表面が滑らかに仕上がる |
| デメリット | 寸法精度が出しにくい | 重力で流し込む製法のため、溶融金属が湯漏れしやすく肉厚の薄いものには適さない | 低圧なだけに金型への圧入りや冷却に時間がかかり、生産性に劣る | 強度が必要な製品には向かない 金型が高価 |
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Process
木型・金型製作 新規製作・製作調整 他
鋳造材料 アルミニウム合金
（AC7A・AC4A・AC4C・その他）
鋳造方法 砂型鋳造・金型鋳造・低圧鋳造
熱処理加工 T5・T6処理 他
機械加工 マシニングセンター・フライス盤 他
表面加工 ショットブラスト・バフ研磨 他
完成検査 外観検査・寸法検査
出荷作業 梱包・箱詰め
Current
鋳造技術は、あらゆるものづくり産業を下支える素形材産業の一つです。素形材は燃料電池、情報家電、ロボットなどの次世代を担うハイテク産業を含むあらゆるものづくりを下支える産業であり、イノベーションの源泉として日本のものづくりの競争力を支えており再びその存在意義を高めています。
（出所）経済産業省資料より作成
アルミ鋳造と言えば高圧鋳造（ダイカスト）が有名ですが、これはハイサイクルでの製造が可能なため採用されることが多いのですが、上の比較表でもある通り、強度が必要な製品には向きません。
また最近は特に「ダイカストにて製品を作っているが強度的に問題がある」とのご相談を頂くことが増えております。これはアルミ鋳造の中でも特に取り扱いの難しい特殊なアルミ素材使った製品の場合が多く、この素材は「AC7A」という素材で、焼き割れ、ザクス、あがり負け、湯周り不良(特にエッジ部)と色々と問題が発生しやすい材料です。
アルミ素材にも様々な種類があり、複数の素材を扱う鋳造業者は多くありません。
これはアルミを炉で解かして、方に流して製品を作りますが、違う素材を使用する際は、炉の中を段取り替え（前の原料と混ざらないようにきれいにする）する必要があり、頻繁な素材の変更は鋳造の生産性にとって大きなマイナスになるからです。
当社では、複数の炉を保有しており、他の鋳造業者ではあまり取り扱わない「AC7A」素材の鋳造を頻繁に行っております。この取り組みがお客様の口コミで広がりご相談を頂く要因にもなっております。
先日、日本電産・福井工場さまから飛び込みのご相談があり早速伺ってきましたが、やはりAC7Aを使った鋳造品の欠陥についてのご相談でした。
当社はそれらのご相談・問題に対して、当社の保有する他社にはまねのできない「低圧鋳造」の技術でお応えしてその技術をご評価いただいております。