概要
鋳造は紀元前4000年ごろには既に行われていた金属の加工方法のひとつであり、日本では大仏などの製作においてもこの技術が活かされていました。そのため、この技術自体の歴史は非常に古く、もの作りの重要な役割を担ってきました。
鋳造の基本的な方法は、熱することでドロドロの状態にまで溶かした鉄などの金属をあらかじめ作製しておいた鋳型に流し込み、それを冷やすことで固めるというものです。一度鋳型を作ってしまえば、同じサイズや形の製品を大量生産することが可能なため、近代産業の発展に大きく貢献した技術です。
この鋳造の技術を活かして加工ができる素材としては、鋳鉄、鋳鋼、銅合金、チタン合金、アルミニウム合金など、さまざまなものが挙げられます。それぞれの金属の特性を活かすことで、現在では強度や見た目などが特に優れた鋳物の製造にも、鋳造の技術が活かされています。
また、同じ鋳造でも薄く複雑な形をした鋳物の製造に適した「ダイカスト法」や、見た目や寸法の正確性が特に高い「ロストワックス製造鋳造法」、遠心力を利用して中心が円柱状の空洞になった鋳物を製造することができる「遠心鋳造法」など、さまざまな方法が発明されており、そのことから鋳造の技術の重要性はより高まっています
鋳造に使用される2種類の鋳型を紹介します。
砂型
「砂型」と呼ばれる鋳型は、その名のとおり砂を固めて作られています。鋳物を造る際には「砂型」に溶けた状態の金属を流し込み、金属が固まったら「砂型」を壊して鋳物を取り出します。そのため、ひとつの「砂型」で製造ができる鋳物はひとつ。よって、同じものを量産する場合には「砂型」での鋳造は向いていません。
一方、「砂型」はその素材である砂が安価なので、コストを抑えることができます。また、砂は鋳型の素材として使うときに形状の自由度が高いため、デザインの細かい製品の鋳造にも「砂型」は向いています。
金型
「金型」はその名のとおり、金属で作られた鋳型です。何度も繰り返し使うことが可能なため、「金型」を使った鋳造は同じ型の大量生産に適しているというメリットがあります。
ただし、金属は切削がしづらいことから砂に比べて形状自由度は低く、通常は複雑なデザインの鋳物の製造には適さないというデメリットも。なお、最近では「金型」を使用した鋳造の方法として「精密鋳造法」や「ロストワックス法」、「シェルモールド法」なども一般的になっており、これらの方法を使えば「金型」でもデザイン性の高い鋳物が製造できるようになっています。