鋳造入門講座

航空ジェットエンジンの重要パーツであるタービンブレード。高温、高い遠心力に耐えることができる金属材料を複雑な形状に加工する「精密鋳造技術」の進展によって、タービンブレードの高性能化、ひいてはジェットエンジンの燃費向上が実現されてきました。今回は航空宇宙分野の市場動向に触れつつ、同分野における精密鋳造技術の開発状況を詳しく解説します。

ワックスでできた型をセラミックで覆い焼き固めて鋳型を作るロストワックス精密鋳造法。寸法精度が鋳造部品では最も良く、鋳肌が優れており、機械的特性が圧延材とは異なり等方的であるため設計自由度が高いといったさまざまな利点があります。今回は、この鋳造法の金型製作から焼成までの作業工程について詳しくみていきましょう。

精密鋳造法の中でも最も広い用途に用いられているロストワックス精密鋳造法は、1930年代以降に工業用技術として確立されてから、航空機用ジェットエンジン用のタービンブレードなど多くの機械構造部品製造に利用されてきました。今回はその歴史に触れつつ用途や加工方法の特徴について解説します。

「精密鋳造法」は鋳造法の中でも寸法精度がよく、表面鋳肌が良好な鋳造法です。今回は精密鋳造法の分類と用途の紹介を行うなかで、恒久模型・消失鋳型に分類されるセラミック・モールド法、レプリキャスト法に加え、一般にロストワックス法とよばれる消失模型・消失鋳型に分類されるインベストメント鋳造法の３種類の精密鋳造法について比較を行います。

自動車部品に使われる、ギアケースやダクト。このような自由曲線の多く現れる複雑な形状の部品の製作には鋳造、なかでも「砂型鋳造」という加工方法が用いられています。特に量産前の試作品として、または小ロットの生産に向いている方法です。今回は砂型鋳造法に注目し、その分類や特徴だけでなく、鋳造される材料や用途までご紹介します。

私たちの身の回りには金属を用いた道具・機械・設備が多く使われています。これら金属を加工して製品形状を作る方法には、鍛造・プレス・切削・溶接および粉末冶金などがありますが、その中でも鍛造とともにもっとも古くから用いられた金属加工法が鋳造です。その鋳造についての基本を今回から数回にわたって解説していきます。