鋳造

鋳造の概要

鋳造（ちゅうぞう）とは、金属加工の一手法であり、主に鉄やアルミ合金、銅、真鍮などの原材料を高温で熔解し、型に流し込んで冷却することで目的の形状を形成するプロセスを指します。鋳造を行う工場は「鋳造所」と呼ばれ、鋳造に使用する型は「鋳型」と言います。

このプロセスを通じて作成される製品は「鋳物」と呼ばれ、英語では「casting」という用語が鋳造や鋳物の両方を表しています。鋳造によって作られた製品は、鋳鉄や鋳鋼といった名称で区別されることもあります。また、鋳造は金属を加工する他の技術、たとえば金属を叩いて形を変える鍛造と対比されることが多く、いずれの技術も古くから人類に利用されてきました。

歴史的背景

鋳造の起源は古代メソポタミアに遡り、紀元前3600年ごろには青銅器の鋳造が行われていたとされています。その後、ふいごの発明によって鋳造時の温度が上がり、青銅器時代が花開きました。紀元前7世紀頃には中国で鉄鋳造の技術が発明されましたが、当初の鋳鉄は脆く、その加工は困難でした。しかし、紀元前470年頃には高温加熱によって加工しやすい可鍛鋳鉄にする熱処理法が確立されていました。

18世紀までのヨーロッパでは、鋳鉄は依然として脆弱な素材と見なされ、鍛造された鉄が重宝されていましたが、1735年にエイブラハム・ダービー2世が鋳鉄製造に成功したことで、産業革命が進展しました。これにより、蒸気機関などの工業製品の開発が進むことになりました。

鋳造の手法

鋳造技術にはさまざまな方法があります。古くから用いられている砂型鋳造では、砂を型に使いますが、その表面の粗さから仕上げ加工が必要です。工芸品の製作においては、石膏型が多用され、柔らかい表面仕上げと簡単な後処理が可能です。

さらに、精度が求められる場合には金型を使用する金型鋳造が採用されています。一方、改鋳技術により、長期間使用され、劣化した鋳物を再利用することも一般的です。このプロセスは、梵鐘などの歴史的な鋳造品においても観察されています。

鋳造と溶接技術

鋳造技術は、破損した金属製品の修理にも利用され、その手法として鋳掛けが知られています。この技術により、溶かした金属を破損箇所に流し込むことで接合されるため、歴史的に見ても鋳造は溶接技術の祖先とされています。また、硬貨の製造にも鋳造という用語が用いられ、額面保証の鋳造貨幣を製作する過程を指します。

現代の鋳造技術

現代では、さまざまな鋳造法が発展を遂げており、精密鋳造やダイカスト法、遠心鋳造法などが工業的に広く利用されています。国によっては、鋳造技能士といった専門的資格も取得可能で、フランスでは複数の国家資格が存在します。2023年現在、鋳造技術は工業化の進展と共に進化し続け、新たな材料やプロセスが開発されています。

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