遠心鋳造とは
遠心鋳造とは、鋳型を公転させて生じる遠心力を使い、溶けた金属を鋳型に注湯する方案です。
精密鋳造で用いられる鋳造方案の中でも最も鋳込み能力が高いです。遠心力により回転が始まってほぼ同時に遠心力が働き、短時間で鋳型に溶湯が注湯されます。鋳造の際に遠心力により外側に移動し、慣性の法則により回転方向と逆方向に放出可能です。鋳型内空洞の湯道内で渦を巻いて鋳型内に突入します。鋳型の内在ガスは溶湯の中心から突入方向に出され、溶湯と内在ガスが置換可能です。回転数を変えながら鋳込み能力を調節でき、回転半径が長いと周速が高くて遠心力が強くなり、鋳造機はアームが長いと有利です。
速度により溶湯の渦巻きが乱流を生じ、ガスの巻き込みが生じる場合もあります。肉厚の鋳造は鋳巣が発生するリスクがあり、湯道堰付近で大きな空洞が生じるかもしれません。遠心力と慣性が生じる逆方向に鋳込みが弱くなり、ワックスツリーは遠心力や回転方向に抵抗しない角度でワックス型を置きます。ブロックモールド法の遠心鋳造機は、縦回転する縦型と水平回転する横型に分類可能です。
遠心鋳造の使用用途
自動車産業では効率的に高性能で高品質な部品を製造できる方法として有用です。シリンダーライナーは一般的に遠心鋳造法で製造され、エンジンの燃焼室内でピストン運動し、耐摩耗性や寸法精度を求める重要な部品です。
遠心鋳造法では遠心力により溶融金属が均一に金型の壁面に押し付けられ、均質で緻密な組織のシリンダーライナーを成形できます。従来の砂型鋳造よりも内壁の表面粗さが減り、ピストンとの摩擦抵抗が減るため、エンジンの出力や燃費の向上が期待されます。
溶融金属が凝固すると生じる不純物やガスが遠心力により外側に排出され、気孔や介在物が少ない高品質な製品を製造可能です。シリンダーライナーの強度と耐久性を向上させるとエンジンの燃焼効率が上昇して排気ガス中の有害物質が低減されます。