鋳巣の原因を考える
寒いっすね～、鹿児島でも昼間は大して気温が上がらずにおまけに風が強くて非常に寒かったです。基本原付移動の身としては明日の出勤が思いやられますな・・・
さて、ロストワックス法の鋳造にはいろいろな失敗がつきものです、その中でも出来栄えに大きく影響を与えるのが鋳巣ですね。
鋳巣とは鋳造した物にできる穴のことで、見た目が悪いだけではなく、強度にも大きく影響します。
表面にでる巣はわかりやすいですが、内部にできた巣は見た目では判断できないので、使用しているうちに折れてしまう可能性があります。
・矢印の部分のへこみが鋳巣
ここで鋳巣の原因を考えるために鋳造方法を説明します。
円錐台という土台に金属が流れる道となるスプルーを立て原型を植立します。
金属製のリングで覆い石膏を流し込みます。青い部分がワックスで作った原型です。
原型の周りを石膏で取り囲みます
石膏が固まったら円錐台を外し鋳造する金属の融点にあった温度に
設定した炉に入れる。すると原型とスプルーワックスが高温で蒸発し空洞となり石膏の型ができる。
そこへ融解した金属を流し込み、冷却する。
石膏を割り出すとワックス原型が金属へと置き換わる。
以上が鋳造の過程です。
これを踏まえて鋳巣の原因ですが、それはずばりワックスの厚さです。
金属を鋳造する際は融解し液体となった金属を鋳型に流し込みます。多くの金属は液体から固体に変わる際に体積が減少します。その体積の減少が収縮という形であらわれるのです。これは金属が固まる際の収縮なので凝固収縮といわれます。この凝固収縮こそ、巣の原因です。固まる際に起きた収縮が穴となってあらわれます。
凝固収縮は最終凝固点に端的に表れます。最終凝固点とは溶けた金属が一番最後に固まる部分、言い換えると一番最後まで熱を持っている部分、すなわち最も厚みのある部分です。
これは原型をつくるときに極端に厚い部分を作らないようすれば解決です。デザイン的に厚さが落とせないなら、中抜きをしましょう。
厚いと地金代もかかりますし、巣も入りやすいので良いことはありません。
また、スプルーを付ける部分も厚くなりやすいです。
図の様に印台タイプの指輪の場合、スプルーを付ける場所で大きく厚みに差が出てきます。鋳造を依頼する際に薄い所にスプルーを立ててもらう様に依頼するといいですね。
原型を作る際に少しだけ注意をするとよりよい物ができるようになります。
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