成形加工の一つである鋳造は、型の中に溶けた材料を流し込み、冷やし固めて、必要な形状をつくります。
鍛造は、原材料を型で押しつぶして、切り屑を出さずに必要とする形状をつくります。
鋳造と鍛造の工法の特性と品質管理のポイントを解説します。
【書き起こし】鋳造と鍛造の特徴と品質管理のポイント
(00:01) 成形加工は複雑な形状の素形材を作る後方で4つの目的がありその目的に応じて さまざまな加工方法があります 成形加工の一つ目の目的は複雑な形状を低コストで作ることです 広報としてはツナや浙江セラミックスなどで作った方の中に溶けた金属を流し込んで 固める 鋳造やロストワックスがあります ダイカストは繰り返し使えるかなが手の中に溶けた金属を高圧で射出して固めるもの です 二つ目の目的は高い強度の部品を作ることです 代表的な工法は鍛造で金属をハンマーでたたいたり 金型で押しつぶしたりすることで金属内務の空隙を潰し 決勝を整えたり微細化したりして強度を高めます 3つ目の目的は生産水を高めることです 代表的な工法は古巣で金属の板を金型で挟んで曲げたり 占断したり絞ったりしてさまざまな形状の部品を高速で作ることができます
(01:14) 射出成形はライカストと同じように金型内に溶けた樹脂を射出してさまざまな形状の 部品を瞬時に作ることができます 最後は機能性材料の部品を作ることです 代表的な工法は焼結で粉末状の金属を押し固めて高温で焼き固めるものです 様々な性質の材料を混ぜて固めることで目的とする機能を持った部品を作ることができ ます このように成形加工にはさまざまな形態があり 狙いと特徴があります これら狙いと特徴に応じた品質管理が求められます 鋳造は退けた材料を鋳型に流し込み 冷やし固めて部品を作ります 鋳型を砂で作ったものを砂型鋳造と言います 金属で作られたものを金型鋳造 ライカストと言います 石膏やセラミックスの鋳型を使うものをロストワックスと言います
(02:20) 金型鋳造やダイカストの鋳型は繰り返し使えますが 方の制作費が高額となるため大量センサー向けの広報です 砂型鋳造んやろ須藤 ax の鋳型は1回限りの使い捨てですが型製作費が安いため小 ロット生産向けとなります ツナ型鋳造んは金型の使えない鉄などの溶融温度の高い材料の鋳造に使われる後方でも あります では砂型鋳造から製造工程を見ていきましょう 最初は鋳型を作る造形です 砂型鋳造は木なので現形を作ります この弦形の形を鋳型に転写して造形します 原方の周りに砂を敷き詰め押し固めます 押し固められた砂の中から件方を取り出すと言い方になります お乗り方の中に溶融温度以上で熱して解けた材料を流し込みます 流し込まれた材料が冷えて固まると減のたと同じ形状の部品となります
(03:30) 最後に砂でできている鋳型を壊して部品を取り出します 砂型鋳造で作られた部品は鋳型の砂粒の凹凸も 転写されて表面がザラザラとしています また制度もそれほど高くありません 続いてロストワックスです 型の中に溶けたロウなどを流し込み件形を作ります ローの塊を削って件方を作ることもあります 原方の周りに石膏やセラミックを入れます 路などで石膏やセラミックを焼き固めると同時に現方のロウを溶かします 原方のローが流れ出ることで現型の形状が転写された空間ができ 鋳型となります この鋳型の中に溶融温度以上で熱して解けた材料を流し込みます 流し込まれた材料が冷えて固まると減のたと同じ形状の部品となります 最後に石膏やセラミックスの鋳型を壊して部品を取り出します
(04:38) ロストワックスで作られた部品は表面がきれいで精度も高いいいものを作ることができ ます 最後はダイカストです 最初に金属製の鋳型となる金型を nc 加工機などで製作します できた金型を組み立てます 金型を来夏ストマシンといわれる 圧力をかけながら鋳造する機会にセットします ないカスとマシンの中に溶融温度以上で熱して解けた材料を流し込みます 流し込まれた材料を圧力を加えながら 金型の中に押し込みます 押し込まれた材料が冷えて固まると金型の形状が転写された部品となります 最後に金型から部品を取り出します 金型は繰り返し使用されます ライカしと部品は表面がきれいで高い寸法精度の妹のを短時間で作ることができます 整形する材料が樹脂の場合射出成形と言います
(05:45) ライカストと射出成形は作り方はほとんど同じで材料が金属か 樹脂かの違いだけです 材料の溶融温度は大きく違いますから 設備は全く異なるものとなります これら鋳造の特徴を整理しましょう 鋳造では複雑な形状の素形材や部品を作ることができます 材料の歩留まりは高いものとなります 形状が複雑なものほど切削加工に比べて う泊まりは高くなります 低コストで大量生産ができます 続いて鋳造の品質管理項目と品質管理上の注意点です 鋳造の第一の品質管理項目は化合物の組成 消失の状態です 鋳造では必要な機械的性質を持った材料を作るのが目的です そのために原料や添加物の配合 鋳造条件などを調整管理しています
(06:52) 組織観察などで化合物や炭素などの消失状態を確認して 狙いとする材料となっているか確認します 原料および化合物の成分割合などの蘇生を蛍光 x 線分析装置や発光分光分析装置 などの成分分析装置を使って計測し 狙いとする材料となっているか確認します choose はが頭や空気の巻き込めによる風向です また際様が冷えて固まるときの凝縮によって起きる感激です これらが多いと強度の低下加工後の仕上げ面の欠陥 気密性の低下などを招きます 材用を切断して表面をきれいに仕上げて 注すの有無の確認をします 我は鋳造時の凝縮などによって内部に残留した応力が原因で発生します 鋳造もしばらくたってから発生することもあり製品納品後に割れが発生することもあり ます
(07:57) 製品の出荷検査での確認も必要です ゆ回り不良には解けた材料が方の中に充満しきれず発生する影や薄肉があります また一部固まりかけた材料同士が合流する部分に発生する湯境やシワがあります いずれも解けた材料が方の中を行き渡る時に発生する血管です 薄肉6や角などの湯回り状態を目視で確認したりカットして湯境やシワの有無を確認し ます 針は鋳型の右裏面に沿って発生します 方の精度不良組み立てミス劣化による隙間の拡大などが原因で発生します 針の6削除残りがないか確認します 寸法形状の不良も確認します 鋳造での収縮や変形を見込んでい方は製造されます 3個目量の見誤りなど方の寸法不良 組み立て不良などから出来上がった鋳物の寸法形状が不良となっていないか確認します
(09:07) 材料としての引っ張り強度を確認します 溶けた材料が固まるとき冷却スピードや村によって組織の状態が変わり強度に影響し ます また中枢やゆまおり不良などによっても強度はばらつきが発生しますので 鋳造した材料からサンプルを切り出して 引張試験を行い否定の協働を満たしているか確認しなければなりません 鋳造やダイカストで作られた部品には秘密性や耐圧性が必要なものもあります 中枢や湯回り不良箇所から漏れが発生して秘密不良 耐圧不良となる場合があります 解放部分に蓋をして密閉状態にし 風紀やヘリウムガスでカーツ氏水没させて貴方の有無などで漏れがないかを確認します 鍛造は材用をハンマーでたたいたり 金型で押しつぶして成形することで部品を作ります 材用を熱して柔らかくした状態でたたいたりして成形するものを熱間鍛造と言います
(10:17) 常温のまま叩いたりして成形するものを米韓鍛造と言います では熱間鍛造から見ていきましょう 材用を既定の寸法に切断します 鍛造後の寸法や形状を得るために適切な寸法でカットします 切断した材料を再結晶温度まで加熱し柔らかくします 柔らかくなった材料を金型に入れます カーズして金型の形状を転写して成形します 金型ではなくハンマーでたたいて形を作っていく方法もあります 際様が冷えて形状が安定します 材用を再結晶温度まで熱して柔らかくして成形するので 鉄など常温で成形しにくい材料いや複雑な形状の部品 大型の部品の加工に向いています 続いてメリカン鍛造です 材料を既定の寸法に切断します
(11:23) 鍛造後の寸法や形状を得るために適切な寸法でカットします カットして材料を金型に入れます 加圧して金型の形状を転写して成形しますかな方ではなく ハンマーでたたいて形を作っていく方法もあります 玄関鍛造は表面の仕上がりのきれいで 寸法精度が高いという特徴があります 常温で成形するので高いカーツ力が必要となるため常温でも比較的柔らかい非鉄金属 などの材料編量が少ない形状 小型の部品などの加工に向いています これら鍛造の特徴を整理しましょう 鍛造では金属内務の空隙を潰し 決勝を整えたり微細化したりすることで内部欠陥が少なく 強度の高い部品を作ることができます 冷間鍛造では寸法形状の精度の高い部品を作ることができます 歩留まりが高く大量生産ができます
(12:33) 続いて鍛造の品質管理項目と品質管理上の注意点です 鍛造とは強い力で塑性加工するものです そのため材料の結晶龍が潰れたり変形したりすることで材料の機械的性質にばらつきが 発生し 問題となる場合があります また加工時に強い引っ張りや圧縮を受けて 材料ライムに残留応力が多く残ることがあり 割れや変形の原因となる場合があります 結晶龍の変形などは組織観察で見ることはできますが 全領域の確認詳細に確認することは難しいです また残留応力も特別な方法でないと簡単には 調べることができません 結晶龍の変形による使い的性質のばらつき 残留応力が問題となるような部品の場合は鍛造後に熱処理を行いこれらを取り除くこと が必要となります
(13:37) 表面はれは沖はれ時期はれとも言われるものです 鍛造による塑性変形で硬さが増す 加工硬化が8000します 加工硬化によってもろくなったところに 鍛造で加えられた力による残留応力が作用して 割れが発生します 鍛造もしばらくたってから発生することもあり製品納品後に割れが発生することもあり ます 製品の出荷検査での確認も必要です 内部はれは整形において材料が周辺に広がっていく過程で中心部において 大が引っ張り応力が生じて歪みが集中して 割れが発生するものです 材用を切断して我の有無を確認します 頭傷は成形時に材料が方の中を回り込んでオーバーラップしてできた傷です 方の隅 r の不足前処理の切断やあら整形での形状不良が原因となることが多いです 切断したり仕上げ加工しての目視確認や磁気探傷などによって確認します
(14:49) シワキズは成形時にかかる材料への圧縮によって発生する 市は状の傷です 目視の確認切断しての確認をします ん 聞けとは成形時に材料が1箇所に集中して流動することで部分的に材料が足りなくなり 凹みが発生する現象です 目視や寸法測定で確認します ケツ肉は成形時に材料が方の隅まで届かず かけが発生する現象です 針は金型の方は離線に沿って発生します 過荷重防止血肉防止のために方は李先の間から意図的にはみ出させるものです この針が過剰であったり削除残りがないか確認します 方連れも確認します 方の寸法不良セット不良など 方はり戦場で形状がずれる現象です
