生砂鋳造では、主に5つの材料を使用します。シリカ砂、ベントナイト粘土、水、粉末炭（海炭）、そして添加剤です。それぞれの材料には特別な役割があり、鋳型の形状を整え、鋳造に影響を与えます。以下の表で、それぞれの材料の通常の使用量と効果をご確認ください。
それぞれの材料が鋳型の強度にどのような変化をもたらすかを学びます。また、次のパートでは、それぞれの材料が鋳物の表面と品質にどのような変化をもたらすかを見ていきます。
重要なポイント
生砂鋳造では、主に5つの材料が使用されます。シリカ砂、ベントナイト粘土、水、粉末石炭、添加剤です。
珪砂は鋳型の強度と形状にとって非常に重要です。混合物の85～90%を占めます。
ベントナイト粘土は結合剤として働き、砂粒をまとめます。また、型を強く保つのにも役立ちます。
バインダーを機能させるには水が必要です。水は型の柔軟性と強度を保ちます。
粉末炭は表面を滑らかに見せる効果があり、鋳造時に保護層を形成することで欠陥の発生も低減します。
添加剤は、様々な金属の砂の配合を変えるのに役立ちます。また、鋳造品の品質も向上させます。
各材料の適切な量は非常に重要です。これにより、丈夫な鋳型と良質な鋳造品を作ることができます。
泉州 ジュネン 機械 のような優れた砂型鋳造機は、安定した結果をもたらします。
1. 珪砂
珪砂は生型砂鋳造の主原料です。混合物の約75～85%を占めます。この多量な量から、鋳型にとって珪砂がいかに重要であるかが分かります。
グリーンサンド鋳造における役割
金型構造
鋳型を作るには珪砂を使います。珪砂の粒子は互いにしっかりと噛み合っています。そのため鋳型は強度が増し、安定性を保ちます。珪砂は溶解した金属の高熱にも耐えることができ、高温になっても分解しません。そのため、鋳造中に鋳型は強固に保たれます。
ヒント：珪砂の粒度を確認してください。粒子が細かいほど表面が滑らかになり、粒子が粗いほどガスが抜けやすくなります。
以下に、シリカ砂がカビにどのような効果をもたらすかを示した表を示します。
表面仕上げ
珪砂は鋳物の外観を変えます。粒子の大きさと広がりによって、表面が滑らかになるか粗くなるかが決まります。細かい珪砂はより良い仕上がりになります。これは、しっかりとフィットする必要がある部品にとって重要です。
なぜ珪砂なのか
高品質
珪砂を選ぶ理由は、強度があり、空気を通すからです。また、高温でも安定性を保ちます。これらの特性は、穴やひび割れなどの問題を防ぐのに役立ちます。珪砂は鋳造中にガスを放出するため、部品に気泡が入り込むのを防ぎます。
以下はシリカ砂と他の砂を比較した表です。
費用対効果が高い
珪砂は安価で入手しやすく、何度でも使用できます。部品製造時のコスト削減にもつながります。ほとんどの砂型鋳造機は良質の珪砂を使用することで最適な性能を発揮します。これにより、毎回同じ良好な結果が得られます。
注: シリカ砂を使用するとコストが節約され、鋳物の品質が向上します。
珪砂は、強固な鋳型と滑らかな表面を作ることができるため、特別な素材です。また、鋳造ミスを防ぐのにも役立ちます。適切な珪砂を選ぶことで、あらゆる鋳造作業をスムーズに進めることができます。
2. ベントナイト粘土
ベントナイト粘土は生砂鋳造において非常に重要です。結合剤として作用し、混合物の約5%から11%を占めます。この粘土は砂粒同士を密着させ、鋳型に強度を与えます。
バインダー機能
金型強度
ベントナイト粘土は、砂粒一つ一つを粘着層で覆います。この粘着層は砂粒同士を密着させるのに役立ちます。鋳型壁は強固になります。熱い金属を流し込んでも、鋳型は崩れることなく、その形状を保ちます。ベントナイト粘土にはモンモリロナイトが含まれています。モンモリロナイトは水分を吸収し、粘土の粘着性を高めます。これにより、鋳造圧力に耐えられる強固な鋳型が出来上がります。
ベントナイト粘土は砂粒の上に粘着性のある層を作ります。
モンモリロナイトは水を吸収して強度を高めます。
粘土は熱くなると変化し、接着の仕方も変わります。
金型の完全性
良質な鋳造には、鋳型がしっかりと保持されている必要があります。ベントナイト粘土は、鋳込みと冷却の間、鋳型をしっかりと保持します。鋳型の破損を防ぎ、シャープなエッジと鮮明なディテールを実現します。温度が600℃を超えると、ベントナイトは粘着性を失い、粘土状態になります。これにより、砂の過剰な膨張が抑えられ、鋳型の形状がより良く保たれます。
ヒント：砂の配合に含まれる水分量を必ず確認してください。水分が多すぎても少なすぎても、型が弱くなる可能性があります。
グリーンサンド鋳造における重要性
簡単な内訳
鋳造後は、パーツを簡単に取り出せるようにする必要があります。ベントナイト粘土は、鋳型が金属に固着することなく分離するのに役立ちます。ベントナイト粘土は他の粘土よりも使用する水の量が少なく、砂が緩みやすく再利用しやすい状態を保ちます。後片付けの時間と労力を節約できます。
特性を強化する
ベントナイト粘土を選ぶ理由は、型枠の出来栄えを良くするためです。砂の流れを良くし、丈夫な型を作るのに役立ちます。また、高温や乾燥時にも高い強度を保ちます。丈夫な型を作るには、ナトリウムベントナイトが最適です。モンモリロナイトを70%以上含むと最良の結果が得られます。ベントナイト粘土は炭素質材料と相性が良く、表面を滑らかにし、濡れを防ぎます。
ほとんどの砂型鋳造機にはベントナイト粘土が使用されています。泉州 ジュネン Machineryのようなブランドでも使用されています。この粘土を使うことで、毎回同じ良好な結果が得られます。
注：ベントナイト粘土は、強固な鋳型、容易な清掃、そしてより良い鋳造を実現します。生砂鋳造に使用する際には、常に信頼してご使用いただけます。
3. 水
生砂鋳造において、水は非常に重要です。通常、砂混合物に2～4%の水を加えます。この少量が、鋳型の挙動と鋳造物の見た目を変えます。「生砂」という名前は、鋳型が緑色ではなく、湿っていることを意味します。生木のように、生砂にも水分が含まれています。この水分は、鋳造中に鋳型がうまく機能するために不可欠です。
バインダーを活性化する
水を加えると、ベントナイト粘土は砂の混合物の中でうまく機能します。水がなければ、粘土は砂粒をまとめることができません。水を加えると、粘土は膨張し、砂粒を一つ一つ覆います。これにより、鋳型は強固で柔軟性に富むようになります。
水分含有量
水分レベルを注意深く監視する必要があります。重要な点をいくつかご紹介します。
ほとんどの緑砂鋳造ミックスには約 4% の水分が含まれています。
水はカビを強くし、空気を通します。
水が多すぎると、穴が開いたり、型が弱くなったりするなどの問題が発生する可能性があります。
ヒント：水の量を常に確認してください。わずかな変化でも、カビの働きが変わる可能性があります。
可塑性
水を加えると、砂の混合物は成形しやすく、固まりやすくなります。水がベントナイト粘土の陽イオンに触れると、粘土は膨張して粘着性になります。この膨張により砂粒同士がくっつきやすくなり、型が使いやすくなります。
水は粘土中のナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどの陽イオンを水和します。
水分を含むと粘土層が膨張し、離れていきます。
膨張により砂粒が結合し、鋳型がより柔軟になります。
緑砂鋳造への影響
水は鋳造プロセスのあらゆる部分を変えます。適切な量の水は、鋳型の形状を維持し、鋳物を容易に取り出すのに役立ちます。
金型の品質
型枠は強く、しっかりとしたものにしましょう。最適な水分レベル（ベントナイトが完全に湿潤するには約34～38%）は、砂混合物に良好な湿潤強度を与えます。水分が少なすぎると、型枠が弱くなり、破損する可能性があります。水分が多すぎると、型の強度が低下し、表面に問題が生じる可能性があります。
適切な水分により、強くて密閉された型が作られます。
水が足りないと、型が弱くなり、砂目などの問題が発生します。
水分が多すぎると強度が低下し、ガス欠陥の原因となります。
鋳造結果
水の量は鋳造結果に影響します。適度な水分は鋳型内のガス放出を促し、表面のトラブルを防ぎます。塩分を含む水を使用すると、鋳型の湿潤強度が低下します。蒸留水を使用すると、より良い結果が得られます。
注：砂型鋳造装置には常にきれいな水を使用してください。特にQuanzhou ジュネン Machineryのようなブランドの砂型鋳造装置では、高品質で安定した鋳造品が得られます。
バインダーを機能させ、鋳型を形成し、生砂鋳造を成功させるには水が必要です。
4. 粉炭/海炭
粉末炭は海炭とも呼ばれ、生砂鋳造において非常に重要です。通常、砂混合物に3～5%程度加えます。少量でも、鋳物の出来栄えが変わることがあります。
表面仕上げ
粉炭や海炭を加えると、表面の見栄えが良くなります。石炭の粉塵は、高温の金属と砂の間に層を作ります。この層は、表面によくある問題を防ぐのに役立ちます。
欠陥を減らす
完成した部品のトラブルを減らしたいですよね。粉末炭は、高温になると薄い炭素層を作るのに役立ちます。この層は鋳物の焦げ付きを防ぎます。また、砂が金属に付着するのを防ぎます。鋳物はよりきれいに仕上がり、焦げ付きや酸化鉄の発生を抑えます。
ヒント：細かい炭粉を使うと表面が滑らかになりますが、空気の通り道も増えます。最良の結果を得るには、適切なサイズの炭粉を選ぶ必要があります。
品質の向上
粉末炭を使用すると、より良い鋳物が得られます。海炭から発生するガスが砂の付着を防ぎます。そのため、部品の洗浄や修理の手間が省けます。部品の見た目も良くなり、鋳造後の作業も少なくて済みます。
石炭を追加する理由
砂混合物に石炭を加える理由はたくさんあります。表面を美しくするだけではありません。
金型特性を強化
粉末炭とその他の添加剤は、鋳型内に特殊な空気を作り出します。これにより、鋳造に悪影響を与える有害な化学変化が抑制されます。無煙炭は瀝青炭よりも環境に優しく、汚染物質の排出量も少なく、鋳物の表面が濡れるのを防ぐ効果もあります。
以下は、緑砂鋳造における通常の量を示す表です。
他の炭素材料も使用できます。ギルソナイトは鋳型を硬くし、砂の密度を高めます。コーンフラワーは鋳造後の鋳型の分離を助けます。デキストリンは乾燥後の鋳型の強度を高めます。これらの添加剤は相乗効果で、強固な鋳型を作るのに役立ちます。
典型的な割合
粉炭または海炭の含有量は3～5%に抑えてください。多すぎるとガスが発生し、汚染が悪化する可能性があります。無煙炭は砂型鋳造に適しています。問題の発生を防ぎ、表面品質を向上させます。泉州 ジュネン Machinery社のような多くの鋳造所では、より良い結果と汚染の低減のために無煙炭を使用しています。
注意：添加剤の使用量は常に確認してください。適切な配合は、より良い鋳物とより安全な作業環境を実現します。
良質な生砂鋳造には、粉末炭または海炭が必要です。これにより、滑らかな表面、強固な鋳型が得られ、問題も少なくなります。
5. 添加物
添加剤は生砂鋳造において非常に重要です。添加剤は鋳型を改良し、良質な鋳物を得るために使用されます。添加剤を使用することで、様々な金属やニーズに合わせて砂の配合を調整することができます。
添加剤の種類
有機材料
砂の混合物には、有機物がよく使われます。例えば、木粉、コーンフラワー、デキストリンなどです。それぞれが特別な効果を発揮します。木粉は鋳造後に型を分解しやすくします。コーンフラワーは型を分解しやすくし、洗浄を速めます。デキストリンは乾燥時に型を強くし、形状を維持するのに役立ちます。
有機添加剤も環境に貢献します。植物由来の材料を使用することで、人工バインダーからの有害物質の排出を削減できます。
カスタムプロパティ
鋳造で望む結果に合わせて添加剤を選びましょう。一般的な添加剤としては、表面を滑らかにするグラファイト粉末、鋳型の密着性を高め、砂の焦げ付きを防ぐ褐色酸化鉄などがあります。ベントナイトナトリウムは鋳型の強度を高めます。おがくずは鋳型を硬くし、表面の凹凸を少なくします。
各添加物の働きを示す表を以下に示します。
グリーンサンド鋳造の目的
混合を強化する
添加剤を加えることで、砂の混合物はより強く、使いやすくなります。例えば、グラファイトパウダーは、常に滑らかな表面を得るのに役立ちます。褐色酸化鉄とおがくずは、鋳造部品の強度を高めます。これらの添加剤は、ミスを減らし、より良い鋳造品を作るのに役立ちます。
ヒント：使用する金属に合った添加剤を必ず選んでください。アルミニウムの場合は、より良い結果を得るために、より細かい砂と特殊な添加剤が必要です。鉄鋳物の場合は、より粗い砂と海炭を多く使用すると、より良い結果が得られます。
特殊用途
特殊な鋳造作業には添加剤を使用します。海炭、デンプン、木粉は、表面を滑らかにし、トラブルを軽減するのに役立ちます。ギルソナイトとシリカ粉は砂の付着を防ぎ、鋳型の密度を高めます。金属や形状に合わせて砂の配合を変えることができます。
砂型鋳造機を使用する際は、添加剤が機械と相性が良いことを確認してください。泉州 ジュネン Machineryのようなブランドは、添加剤を均一に混合し、鋳型の品質を高く保つ装置を備えています。これにより、毎回同じ良好な結果が得られます。
注: 適切な添加剤を使用すると、プロジェクト目標を達成し、グリーン砂鋳造のあらゆる部分を改善することができます。
生砂鋳造には主に5つの材料が必要です。これらは、強固な鋳型と良質な鋳物を作るのに役立ちます。
珪砂が鋳型に形を与えます。
ベントナイト粘土が型を固定します。
水は粘土の働きを助け、粘土を柔軟に保ちます。
粉炭は表面を滑らかにし、ミスを防ぎます。
添加剤によって、型の強度や空気の動き方が変わります。
各材料を適切な量で使用することが重要です。これにより、鋳型の強度が維持され、空気が抜け、型が簡単に取り外せるようになります。泉州 ジュネン Machineryのような優れた砂型鋳造機を使用すれば、常に素晴らしい結果が得られます。
よくある質問
緑砂鋳造におけるシリカ砂の主な目的は何ですか?
珪砂は鋳型の形状維持に役立ちます。鋳型を強くし、滑らかな仕上がりを実現します。ほとんどの機械は、良好な結果を得るために珪砂を使用しています。
砂の混合物にベントナイト粘土が必要なのはなぜですか?
ベントナイト粘土は砂粒を密着させ、鋳造時に鋳型の強度を維持するのに役立ちます。泉州俊能機械によると、ベントナイトはより優れた鋳型を作ることができるとのことです。
水は緑砂鋳造にどのような影響を与えますか?
水は粘土のバインダーとして機能します。適切な量であれば、鋳型の柔軟性と強度を維持できます。水の量が多すぎても少なすぎても、鋳造時に問題が発生する可能性があります。
粉末炭や海炭は混合物の中でどのような働きをしますか?
粉炭は表面を滑らかに見せ、ざらつきなどの欠陥を減らします。また、熱い金属を流し込む際にシールドを形成します。
特殊な鋳造ニーズに使用できる添加剤は何ですか?
木粉、コーンフラワー、デキストリンなどを加えることもできます。これらは鋳型の分離を助け、鋳型の品質を向上させます。機械によっては、添加剤を自動で混合してくれるものもあります。
鋳造後の生砂は再利用できますか？
はい、生砂は何度でも使用できます。ただし、水分量とバインダー量にご注意ください。泉州俊能機械有限公司には、砂を効率的にリサイクルするための機械があります。
適切な砂鋳造装置をどのように選択するのでしょうか?
材料を均一に混合し、水分をコントロールできる機器をお選びください。泉州 ジュネン Machineryは、安定した結果をもたらす信頼性の高い機器を提供しています。
間違った材料比率を使用するとどのような問題が発生する可能性がありますか?
鋳型が弱くなったり、表面が荒れたりする可能性があります。鋳造欠陥も発生する可能性があります。材料の計量は常に正確に行いましょう。優れた機械は、正確な配合を維持するのに役立ちます。
