ロストワックス精密鋳造とは

ロストワックス精密鋳造とは、ロウ（ワックス）でつくった原型を耐火材で覆って鋳型とし、加熱でワックスを溶かし出してできた空洞に溶けた金属を流し込む鋳造法です。「インベストメント鋳造」とも呼ばれ、数ある鋳造法のなかでも、複雑な形状を高い寸法精度で再現できることから精密鋳造の代表的な工法として位置づけられています。

一般的な砂型鋳造より細かく精密な形状をつくれるため、機械加工に近い仕上がりを鋳造だけで実現できるのが大きな特徴です。製品の最終形状に近い「ニアネットシェイプ」で仕上がるので、後工程の機械加工を最小限にできます。

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なぜ「精密」なのか ？ その理由を説明

砂型やダイカストのように上下を合わせる「割り型」では、合わせ目に必ず誤差やバリが生じます。とくに二つ割りでは抜けない複雑形状になるほど、精度の問題が大きくなります。

ロストワックスは、ワックス原型を溶かして抜く方式のため、鋳型を割る必要がない一体鋳型です。形状がどれだけ複雑でも合わせ目の誤差が出ないため、安定して高い寸法精度が得られます。

具体的な目安として、鋳肌（表面粗さ）は砂型鋳造よりはるかになめらかな梨地肌に仕上がります。ボルト穴など一部を除けば、美観を求められる外観部品にもそのまま使えるレベルです。寸法精度も一般的な鋳物より高く、機械加工の取り代を減らせるため、トータルのコストダウンにつながります。加えて金属組織が緻密で、鋳物でありながら強度部品にも対応できます。

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ロストワックス精密鋳造の工程

各工程が、最終製品の精度・品質を左右します。

1. 金型製作（量産時）― ワックス原型用の金型のため、ダイカスト金型より安価で、半永久的に使えます。
2. ワックス圧入 ― 金型にワックスを圧入し、製品形状の原型をつくります。原型の出来が寸法精度の出発点になります。
3. ツリー組立 ― 複数の原型を「湯道」につなぎます。これを「ツリー」と呼び、1回で複数個取りを可能にします。湯道の設計が歩留りと品質を左右します。
4. コーティング ― ツリーにセラミックスラリーを5〜6回重ねて鋳型を形成します。層の品質が鋳肌に直結します。
5. 脱ロウ ― 圧力釜などで加熱し、ワックスだけを溶かし出します。これが「ロストワックス」の名の由来です。
6. 焼成 ― 鋳型を高温炉で焼き固め、強度と通気性を持たせます。
7. 鋳込み ― 溶けた金属を鋳型に流し込みます。金属の種類・温度・注入速度の管理が品質を決めます。
8. 型バラシ・切断 ― 鋳型を壊して製品を取り出し、ツリーから切り離します。
9. 機械加工・仕上げ ― 厳しい公差が必要な部位のみ機械加工し、製品が完成します。

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太陽パーツのロストワックス精密鋳造事例

当社では対応材質はステンレス、炭素鋼、アルミ合金、銅合金・真鍮と幅広く、手のひらサイズから大物まで製作できます。

さらに、「大手では数千〜数万個のロットがないと受けてもらえない」という小ロット案件も、当社なら少量からご相談いただけます。

医療機器用配管ホルダ

医療機器用配管ホルダについて、生産工法を切削加工からロストワックスへ変更した事例です。

従来、お客様はSUS304を切削加工をしていましたが、コスト面に課題感を持っておられました。そこで、当社より、ロット数等、条件を鑑みて、ロストワックスへの工法転換をご提案しました。ロストワックス化にあたり出来るだけ加工面を減らし、鋳放し面（金型の肌のまま使う面）を増やす事により、より大幅なコストダウンに取り組みました。その結果、約60%のコストダウンを実現することができ、お客様に大変ご満足いただきました。

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計測機器用プーリー（SCS13・30％削減）

計測機器用プーリーについて、生産工法を切削加工からロストワックスへ工法変換した事例です。従来、切削加工により製作を行なっていましたが、コストに大きな課題を抱えていました。そこで、工法転換によるコストダウン提案を得意とする当社にお声がけいただきました。当社にてロストワックスへの工法変換をご提案しました。その結果、単純な形状の製品ではありましたが、ロストワックスにて製造したことにより大幅なコストダウンを実現しました。

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まとめ

ロストワックス精密鋳造は、一体鋳型による高い寸法精度・美しい鋳肌・材質の自由度を兼ね備えた工法です。複雑形状・難削材・小ロットの精密部品でお困りの際は太陽パーツにご相談ください。

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