重力鋳造とは
重力鋳造 (英: gravity casting) とは、重力で金属を溶かして金型に注ぎ入れる鋳造方法です。
近年は高圧で溶融した金属を素早く充填するダイカスト (英: die casting) などの方法が主流ですが、重力鋳造は重力でゆっくり金属を溶かしながら注ぎ入れます。別名は重力金型鋳造法やグラヴィティ鋳造です。気密性やコストパフォーマンスに優れ、耐圧製品に適しています。中子を用い、複雑な形状でも製作できます。鋳肌が綺麗で、材料の選択の幅が広いです。砂型鋳造よりも冷却するスピードがあり、機械的性質に優れ、組織が緻密です。重力のみで溶湯を流し込むため、空気を巻き込んだ際の鋳巣が少ないです。重要保安部品の強度部品にも使われます。生産性、鋳肌、製品単価などはダイカストに劣りますが、砂型より優れています。砂型と比較して初期投資が高く、型製作期間が長いです。重力だけで圧力を加えない鋳造法は薄肉製品の製作や薄肉なものには向きません。
まずロボットで溶かした金属を保持炉から汲み上げ金型に流し込みます。金型内で凝固した金属が製品を押し出して取り出します。大規模の設備が必要なく、少ない設備費で導入可能です。砂型鋳造と同じく中子を使うと複雑な形状でも製作でき、材料の自由度が高く、性質に応じて選べます。
重力鋳造の使用用途
重力鋳造の使用目的は以下の通りです。
1. 優れた耐圧性と強度
砂型鋳造と比較して金型重力鋳造は凝固時に冷却スピードが速く、内部組織が緻密です。エアブレーキや工作機械の耐圧性が必要な製品に有用です。自動車や建設機械の強度や高靱性が必要な製品の製造に役立ちます。
2. 高い自由度
砂型鋳造と同じくシェル中子を用いると製品を一体化でき、組立工数や部品点数を減らしてコストダウンが可能です。
3. 多材質生産に対応
鋳造機は汎用設備でレイアウトを変更しやすく、ニーズに応じて必要な数量や材質に対応可能です。