鋳造の様子

鋳造(ちゅうぞう、: casting)は、材料(主にアルミ合金真鍮などの金属)を融点よりも高い温度で熱して液体にしたあと、型に流し込み、冷やして目的の形状に固める加工方法である。

鋳造に使用する型のことを鋳型(いがた)といい、鋳造でできた製品のことを鋳物(いもの)という。英語で casting といえば、鋳造と鋳物の双方を指す[注釈 1]

概要編集

 
日本の鋳造工場

古代からある加工方法で、を型に利用した砂型鋳造は寺の梵鐘の製造などで用いられていた。現在でも、大量生産品の鋳造に幅広く用いられている。砂型で製造したものは表面のざらつきが大きく、そのまま機械部品として使えないため、仕上げ加工を行うことが一般的である。 一方、工芸品等の製作では、石膏型を使うことが多い。石膏型では原形を蜜蝋等の高温で溶ける材料で制作し、原形を石膏で塗り固めた後、原形を除去して材料を流し込む。この方法では砂型に比べて表面のざらつきが小さく、型の合わせ目がないため、後処理が容易になる。

歴史編集

鋳造は紀元前3600年頃にメソポタミア青銅を利用して始まったとされている[2]。さらにふいごの発明でより高い温度を得られるようになり青銅器時代は全盛となった[2]

の鋳造技術は紀元前7世紀頃に中国で発明された[2]。しかし、古代の鋳鉄は黒鉛をほとんど含まない硬くて脆い材料で加工が困難であった[2]。紀元前470年頃にはそれを約900〜1000度の酸化鉄内で3日間加熱して可鍛鋳鉄にする熱処理の技術が用いられていたという研究もある[2]

ヨーロッパでは18世紀まで鋳鉄は硬くて脆いものとされていたため鍛造の鉄が重宝された[2]。しかし、1735年にダービー2世高炉での鋳鉄の製造に成功し、シリコンの高い加工可能な鋳鉄ができるようになったことで蒸気機関などの製造が可能となり産業革命が起こることになった[2]

改鋳編集

金属製品は長期の使用や保存に耐えうる性質に優れるが、それでも劣化により用をなさなくなったときは、既存の鋳物を原料に再び鋳造して製品とすることがよく行われる。これを改鋳吹替えと呼ぶ。梵鐘など歴史的な鋳造品は劣化(亀裂、焼損)に伴いしばしば改鋳される。

溶接編集

鋳造の技術はまた、破損した金属製品の修理にも使用されていた。修理したい製品を鋳型に入れ、破損箇所に同じ材料を溶かして流し込むことで接合させる鋳掛けという手法がこれにあたる。現在で言う溶接の祖先となる方法であり、実際に製品の縁の部分が溶解するため溶接の定義も満たしている。

硬貨の「鋳造」と「改鋳」編集

 
富本銭と鋳棹(複製品、貨幣博物館

硬貨の製造も「鋳造」する(: minting)と表現するが、これは砂金や地金を重量によって取引する秤量貨幣に対する、額面保証の刻印を有する鋳造貨幣[3][4]の製造を指す。鋳貨は古くは実際に鋳物として製造されたが、現代の硬貨では鋳造は原料インゴットの製作工程に留まり、圧延・円形打ち抜き・図像のプレス加工によって成形される[5]

硬貨の品位量目の変更も鋳物の作り直しと同様に改鋳(: remint)と呼ばれる。

鋳造法の種類編集

以下のようなものがある

教育・資格編集

フランスでは以下の国家資格が存在する。

  • 資格レベルV - CQP Agent de préfabrication en démoulage différé de l'Industrie du béton
  • 資格レベルIV - TP Technicien (ne) supérieur (e) en conception industrielle, option outillages de moulage
  • 資格レベルIII - 職業学士(Licence Professionnelle) Production industrielle, Spécialité DAO/CAO/FAO, moulage des matériaux (plastiques, alliages légers, verre, terre cuite)

日本では鋳造技能士が存在する。

脚注編集

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注釈編集

  1. ^ castingの品詞は「鋳造」では不可算名詞、「鋳物」では可算名詞[1]

出典編集

  1. ^ casting”. 新英和中辞典. 研究社. 2020年2月29日閲覧。
  2. ^ a b c d e f g 菅野利猛. “世界文化遺産、韮山反射炉の10大ミステリーを解く”. 2020年5月15日閲覧。
  3. ^ 鋳造貨幣, コトバンク, 2014年7月18日閲覧.
  4. ^ 金属貨幣, Weblio, 2014年7月18日閲覧.
  5. ^ 貨幣の製造工程(その1), 貨幣の製造工程(その2), 独立行政法人造幣局ウェブサイト, 2014年7月18日閲覧.

関連項目編集

外部リンク編集