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フルモールド鋳造法のメリット・デメリット

知っておきたいフルモールド鋳造法の特徴

発泡専門の製作会社Izoxでは、フルモールド鋳造法に用いる発泡スチロール型の製作に力を入れています。こちらのページでは、フルモールド鋳造法のメリットとデメリットについてご紹介します。

フルモールド鋳造法と一般的な木型法の比較

フルモールド鋳造法は、砂に埋め込んだ発泡スチロール型に溶湯を注ぎ、型を溶湯で溶かして置換していく鋳造法です。砂を使う鋳造法はほかにも数多くありますが、今回はもっともポピュラーな「木型法」との比較を行います。

フルモールド鋳造法 従来の木型法

木型法では、「上型」と「下型」というふたつの木型を組み合わせて鋳物をつくります。まず、それぞれを別々に砂に埋め込み、砂が固まったら木型を摘出。これでふたつの砂型ができるので、それらを箱状に組み合わせることで鋳型が完成します。あとは、内部にできた空間に溶湯を注ぐことで鋳物完成です。鋳物に穴や空洞を作りたい場合は「中子」と呼ばれるものを鋳型の中に入れておきます。

  フルモールド鋳造法 発泡材料による木型方式 木型法
ひとつの鋳型で
いくつ鋳物ができるか
ひとつ 複数 多数
データ化と加工の容易さ 容易 容易 困難
鋳型を
どのように保存するか
CADなどのデータで保存 CADなどのデータで保存 専用の倉庫で保存
抜け勾配(※)が必要か 溶けるので不要 溶けるので不要 必要
中子が必要か 不要 必要 必要

※抜け勾配:型が砂からスムーズに抜けるよう設計する傾斜のこと

当社は平成22年度に、兵庫県の経営革新承認企業として手込め木型方式(一時型)の製造販売認定を受けています。

フルモールド鋳造法のメリット

1.「型」の設計が容易

木型は「抜け勾配」なども計算しなければならず、狙ったとおりの製品のかたちをつくるには熟練の技術が必要でした。しかしフルモールド鋳造法では、型が気化してなくなるので「抜け勾配」を計算する必要がなく、製品の形そのままに発泡スチロール型を設計できます。

2.木型よりも安価

フルモールド鋳造法では高品質な発泡スチロール型を使いますが、それでも設計・製作に熟練の技術を要する木型よりは大幅に安価。Izoxでは、一般的な木型の最大3分の1ほどのお値段で発泡スチロール型をご提供しています。3D CAD/CAMなどを使った機械制御で型をつくれるのが、安さの理由です。また、後述する工程の少なさも、低コストにつながっています。

3.工程が少ないので短納期・低コスト

木型の場合、まず木型で砂にかたちをつくり、そのあと空洞のある製品なら中子も入れ……と、工程が非常に煩雑でした。フルモールド鋳造法の場合、発泡スチロール型を砂に埋めるだけで鋳造できるので、作業工程を大幅に削減できます。

4.設計上の問題点を確認しやすい

発泡スチロール型は製品そのままの形でつくるため、模型の段階で設計上の問題点を確認できます。また、模型の修正も容易です。

5.仕上がりがいい

木型法で鋳造した場合、どうしても上型と下型の合わせ目の部分で「バリ」が発生してしまいます。フルモールド鋳造法は砂の中に丸ごと型を入れて鋳物をつくりますから、バリが発生しません。

6.データで保存するので扱いやすい

3D CAD/CAMNCデータといったデータさえあれば、いつでも同じかたちの発泡スチロール型を製作できます。木型のように保存用の倉庫は必要なく、劣化することもないため便利です。

フルモールド鋳造法のデメリット

素材の強度による欠点

フルモールド鋳造法では他の方法と比べ、発砲スチロールを使用しますので、素材自体の強度が弱く、砂を詰めにくいものがあります。隙間があると溶湯がそこに流れ込んでしまい、正確な鋳造が行えません。

技術力が必要

発泡スチロールの燃えかすやガスが鋳型の内部に残らないようにする鋳造技術が必要です。それらが残ると、ヒビや歪みといった欠陥の原因となってしまいます。ただしIzoxで扱っている発泡スチロールは気化しやすくガスも残りにくい特別なものなので、欠陥の発生を予防可能です。

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