【機械鋳物】ノズル製造の寸法精度と耐久性を実現する鋳鉄技術
機械鋳物の世界で、特にノズル部品における寸法精度と耐久性の実現は、製造業における重要な課題となっています。残留応力による経年変化や機械加工後の寸法変化は、品質管理において避けては通れない問題です。本記事では、50年以上の実績を持つ鋳物メーカーの視点から、これらの課題解決に向けた具体的なアプローチをご紹介します。
なぜノズルの精度と耐久性が重要なのか
産業機械や工作機械におけるノズルは、液体や気体の流量制御において重要な役割を果たします。特に高温・高圧環境下での使用や、腐食性の強い物質を扱う場合、鋳鉄製ノズルには高い寸法精度と耐久性が求められます。
►要求される品質基準
・寸法精度：±0.1mm以内
・真円度：0.05mm以内
・表面粗さ：Ra3.2以下
・耐久性：24時間365日の連続運転に対応
鋳鉄製ノズルが直面する3つの課題

残留応力による経年変化

鋳造時の冷却速度の不均一
内部応力による徐々な変形
使用環境による熱履歴の影響


機械加工後の寸法変化

加工による新たな応力の発生
表面層除去による応力バランスの変化
精密加工時の熱による影響


使用環境での耐久性

摩耗による寸法変化
熱サイクルによる疲労
腐食による材質劣化



フルモールド鋳造法による革新的な解決策
当社のフルモールド鋳造技術は、これらの課題に対して以下のような解決策を提供します：
►残留応力の低減
・均一な冷却速度を実現する鋳造方案
・CAE解析による最適な湯流れ設計
・応力除去焼鈍による内部応力の解放
►寸法精度の向上
・3D測定による高精度な品質管理
・機械加工を考慮した最適な取り代設計
・独自の熱処理による寸法安定化
►耐久性の確保
・材質に応じた最適な金属組織の実現
・表面処理による耐摩耗性向上
・使用環境を考慮した材質選定
「うちの工場でもノズルの精度で困っとったんじゃけど、フルモールド鋳造に変えてからは、クレームがほとんどなくなったんよ。」
具体的な製造プロセス

3Dデータによる詳細設計
CAE解析での事前検証
フルモールド模型の製作
高品質な溶湯管理
精密な鋳造工程
熱処理による応力除去
高精度な機械加工
厳密な品質検査

導入事例による効果検証
►自動車部品メーカーA社の場合
・不良率：4.5%→0.8%に低減
・寸法精度：±0.2mm→±0.05mmに向上
・製品寿命：従来比1.5倍に延長
まとめ：デジタル時代の鋳物づくり
フルモールド鋳造と最新のデジタル技術を組み合わせることで、従来の課題を克服し、高精度で信頼性の高いノズル製造が可能になっています。
►今後の展望
・AI活用による品質予測
・IoTセンサーによる24時間モニタリング
・デジタルツインによる最適化
詳細な技術資料は下記URLよりダウンロードいただけます：
https://ja.nc-net.or.jp/company/60394/dl/catalog/200204
【会社概要】
友鉄工業株式会社
【本社・安佐工場】〒731-1142　広島市安佐北区安佐町飯室6151-1
【模型工場】〒731-0231　広島市安佐北区亀山2丁目24-16-5
TEL: 082-837-0490　FAX：082-837-0481
コーポレートサイト：https://tomotetu.co.jp
技術相談・見積依頼：https://ja.nc-net.or.jp/company/60394/inquiry/