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ワックスツリーの組み立て

ワックス型をセンタースプルー(溶湯の傾注口/押し湯に直結した、鋳型内の主となる湯道)に取り付けたものです。ワックスツリーという名称は、出来上がった形状が樹木に似ていることに由来して、この呼び名となっています。

ワックスツリーに取付けるワックス型の数量は、『個々のワックス型の大きさ』、鋳造機の『最大溶解量』や『鋳込み能力』、それに『使用する鋳型(フラスコ)のサイズ』の相互関係で変わります。また、センタースプルーの太さやワックスツリーそのものの形状も鋳造法案などの違いにより決定される場合があります。

つまり使用する鋳造機や鋳造方法により適切な立て方を行うことが必要です。ここでは、金・銀合金の鋳造で一般的な、加圧又は吸引鋳造で行われる立て方に沿って手順を紹介しています。

ワックスツリーの基本

ワックスツリーの形状やワックス型の数量が違っても、基本となる考え方は共通です。

『フラスコ(鋳型枠)の内側からワックスツリーの各先端部までの距離』『鋳型の上下部の距離』『ワックス型の大きさや厚みに対して、ワックス型相互の距離』などを適切に取ります。

ワックス型同士が近すぎる場合、隣り合わせの鋳造品の癒着や、お互いの溶湯の熱による『指向性凝固(湯道の遠い部分から順番に金属を凝固させること)』の阻害、場合によっては輻射熱などが原因で、鋳巣などの様々な鋳造欠陥の発生を助長する可能性があります。

その他にも、以下のような鋳造欠陥が発生する可能性があります。

ワックス型のヘコミやキズがある場合

ワックス型とセンタースプルーの取付け部付近の湯道は、ヘコミやキズなどが付きやすく溶湯(ようとう)の乱流の原因となります。

特にワックス側での穴は、焼成後の鋳型空洞に対して『突起』となり、この小さな突起が鋳造時の溶湯の流入圧力に負けて折れたり、埋没材の『折れ(欠け込み)』により鋳造欠陥の重大な原因となる場合があります。

ワックスツリーの組み立ての際には、ワックスにヘコミ・キズ・穴などが無いよう、湯道表面を滑らかに慣らしておく必要があります。

空気が乾燥している場合

特に冬場などは静電気が発生し、ワックス型に空気中の塵やホコリが付着しやすくなります。このまま埋没すると、この塵やホコリが鋳造面を荒らす場合があります。

切り吹きなどでツリーにミストを与えるか、市販の静電気防止剤などを噴霧して塵やホコリの付着を防ぎます。

鋳造地金量の計算方法

鋳造で必要となる地金量を計算する際、ワックスツリーの純ワックス重量が必要になります。

計量方法は、ゴム円錐台ごと重さを計り、予め計量した円錐台の重量を差し引いて純ワックス量を算出します。その値に鋳造する地金の比重を掛け、押し湯分を足した量がその鋳型に対して必要な鋳造地金量となります。

ポイント
ゴム円錐台の重量を計量する際、その数値をゴム円錐台の横などに書き込んでおきます。修正液などを使用すると洗っても文字が消え難いので便利です。

ワックス射出成型作業の流れ

1.ゴム円錐台の穴に溶けたワックスを充填して、センタースプルーと台に隙間が出来ないようにします。 2.センタースプルーを垂直に立て、余分なワックスやヘコミなどの段差が無いよう、丁寧に円錐台にならします。センタースプルーの太さや長さは、『鋳造機の能力』『鋳造法案』『ワックス型のデザインや体積』により異なります。 3.ワックスツリーの組み立てに順番はありません。上からでも下からでも、作業のしやすい方から行います。レクロン刀と呼ばれる工具やワックス用ヘラをアルコールランプ等で暖め、その熱でワックスを溶かして、隣り合うワックス型の間隔を適切に確保しながらセンタースプルーに取り付けていきます。作業中は、時折フラスコ内径とワックス型との距離が適切に取られているかどうかを確認しながら作業を進めます。※センタースプルーの根本から最低1cm、頂点から約1cm程度の範囲にはワックス型を取付けないようにします。 4.取付け部の湯道付近に窪みや穴を作らないよう、表面をなめらかにします。作業効率を確保するために、ワックスワーカー(ワックスペン)と呼ばれる電熱線式の専用工具を使用する場合もあります。

⇒次の工程は【埋没作業】です。

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