No.37砂型積層造形装置

平成29年度地域新成長産業創出促進事業導入機器編

3D CADで作成されたデータから、鋳造で使われる砂型を作製する装置です。鋳型の種類は金型と砂型の2種類に分けられ、砂型は金型と比べて鋳鉄、鋳鋼などの高融点材料でも使用可能で、大きく複雑な形状にも対応できることが大きな特長です。

まず、造形テーブルの上に砂を薄く敷き詰めます。砂には、粒形がほぼ均一な専用の鋳造用人工砂を使用しています。次に、砂の上にバインダと呼ばれる樹脂でできた結合剤を3D CADのスライスデータの形状に基づいて噴射します。バインダが噴射された部分は固まって１層（0.28mm）となり、造形テーブルは1層の高さ分下がります。その後、再び砂を敷き詰めてバインダを噴射し、 最終的な形状になるまでその過程を繰り返します。造形が完了後、造形テーブルを上昇させ、砂の中に埋まった砂型を取り出します。最後に、固まっていない砂をハケやエアーコンプレッサーを使って丁寧に取り除くと、 砂型の完成です。

この装置を使うと、鋳型形状の自由度が高い砂型を短時間で設計・作製することができるため、試作鋳物の作製に非常に有用です。

一般的に砂型は、木型に砂を入れて作製されるため、最後に木型から抜くことができる構造にする必要があり、抜け勾配をつける等の構造設計上の制限があります。 しかし、この装置は砂を一層ずつ積層していくためそのような制限はなく、また、複数の木型を使って作られていた部品を少ない点数で作製でき、主型と中子の一体成形も可能です。 加えて、3D CADで作成されたデータを元に砂型を造形するため、そのデータを修正することで簡単に砂型の設計を変更することができます。

この装置は開放機器となっていますので、砂型の取り出しまでの作業は基本的に利用者の方に行っていただきますが、利用の前に機器担当の職員と十分な打ち合わせをした上で、使用する3D CADで作成されたSTL形式のデータをあらかじめお預かりします。職員が事前にそのデータにエラーがないかチェックし、装置への入力を完了させます。また、砂型を積層していく過程で折れたり壊れたりすることがよくあるため、構造の見直しや砂を固めるバインダの量についてもアドバイスを行っています。

利用料金は、基本料金370円に加え、1時間ごとに11,120円となっています。1時間で積層出来る高さは約20mmであり、場合によっては砂型を分割して積層するなどのご提案もさせていただきますので、利用を考えられている方はお気軽にご相談いただければと思います。