铸造缺陷是在铸造过程中发生的铸造（铸件）缺陷。 存在各种缺陷现象，例如铸件中的裂纹，粗糙的表面以及内部带有孔洞的孔洞。 铸造缺陷分为几种类型，每种类型都有不同的原因。 另外，由于铸造工艺的多样性，可能有多种原因，并且在大多数情况下是复杂的。
典型的缺陷大致分为6类。 这次，让我们看一下“铸造沙眼”的原因和对策。
什么是铸造沙眼？
铸造沙眼是一种在铸件内部产生空洞的现象，是典型的铸造缺陷之一。
为什么会出现沙眼？对策是什么？
产生沙眼的原因多种多样，这可能是由于熔融金属温度过高，过低或内部气体引起的。那时，有必要调整水口的安装方法和铸造条件，尤其是温度。
在某些情况下，合金本身的特性就容易产生沙眼。需要些专门知识，但如果可能的话，还请确认金属合金的固相和液相的状态图。
以下介绍沙眼出现的四个主要原因和对策。
原因 1 气体沙眼
由于金属内所含有过多的气体，导致在铸造过程中无法熔融金属和气体不能完美置换，气体会残留在铸件内部，从而导致沙眼的发生。
这种情况需要对金属进行铸造前脱气及熔化时强制性脱气。在某些情况下，还需要改善熔解得方法。
另外，还要检查烧结温度曲线等，并确保模具中没有残留物。
常见的气体沙眼(Pt)
常见的气体沙眼(Au)
脱气后的痕迹
气体沙眼的横截面示意图
金属种类及气体含有量不同，看起来感觉也不一样。但是一般来说，观察气体沙眼内部时会有类似镜面的感觉，向内部看时会反光。
原因2 因为坩埚而产生的气体沙眼
气体沙眼有可能来自于残留在模具中的气体进入了金属中，也可能因为坩埚的材质导致其产生。
对于铂金，通常可以通过在坩埚中将其多次熔解进行脱气。 铸造机中熔化的铂金在坩埚中凝固，中心有鼓起的金块中含有气体，因此强烈建议在铸造之前，将金块（Pt）多熔化一次，以查看其中是否有气体。
原因 3 置换时卷入气体导致的沙眼
气体沙眼的一种类型，由于铸造时发生熔液乱流，导致铸模内的气体和金属熔液置换受到阻碍，熔液旋涡中搅入的气体残留在金属而发生沙眼。
这种沙眼多出现在离心铸造中。例如图1的戒指铸件，戒指臂方向有连续的沙眼发生。这是这种沙眼的明显特征。
出现这种情况时应该调整离心铸造机的转速或调整水口的安装位置。
原因 4 芝麻沙眼
芝麻沙眼是因为熔液温度不足，导致金属凝固时出现树枝状的（针状结晶）状态。 这种沙眼出现在铸件的整个表面上，内部有多少空洞很难判断，所以补休也非常困难。
出现芝麻沙眼时应调高炉温和金温。一般根据芝麻沙眼的发生状况调整温度的涨幅范围，但建议以50°C为单位进行调整尝试。
一般类型的芝麻沙眼
针状结晶的放大照片
芝麻沙眼的横截面示意图
在凝固过程中，熔融金属在充分填充模具中的空腔之前就已经完全固化，像冰晶一样留下了针状结晶的状态。 换句话说，针状晶体之间的空间成为了沙眼。
这种存在，具有形状，大小不一，而且其深度和位置是随机的，这就导致这种沙眼的修复变得十分困难。
原因 5 收缩沙眼
当铸件凝固时，无法保证定向凝固，导致熔融金属的供应受到阻碍，这与金属的凝固收缩相称。
它通常发生在铸件的较厚部分。 具有高熔点的金属和具有高收缩率的金属发生收缩沙眼的风险较大。例如，在珠宝中，含收缩率较高的钌元素的铂金就很容易发生收缩沙眼。还有在加压铸造中也经常出现收缩沙眼。
无论什么情况，请牢记定向凝固的铸造原则，改善水口的位置，粗细来增加熔融金属的供应量，补偿金属的收缩。
*关于定向凝固的概念请参考此处。 （链接：“铸造裂纹|铸件缺陷的原因和对策（4）”）
面收缩及相应的收缩沙眼
戒指上出现的收缩沙眼
收缩沙眼的截面示意图
对于无法定向凝固的位置（例如在较厚的位置没有设置合适的水口），
或者是金温过高导致熔液膨胀过度的位置容易发生收缩沙眼。
膨胀系数较大的金属在铸造时也更容易出现收缩沙眼。
合金不同出现的收缩沙眼看起来也不一样，但不会像芝麻沙眼一样大面积出现。
它可能和凹陷现象一起出现，也可能在铸件的某个特定位置频繁出现。
对策总结
从介绍的问题中总结下面的对策。
检查表
- 检查烧成曲线
- 熔解铂金时，确认金属内是否含有气体
- 调整离心铸造机的转速
- 调整铸造温度的幅度以50℃为单位进行调整
- 调整水口的位置，粗细来增加熔液的供给量，补偿金属收缩
原因不一定只有一个。 请再次查看所有可能发生的问题。
宝石などが石留めされる宝飾品やアクセサリーで、主役となる宝石の周囲や周辺に留められる宝石を指す。
カーボンルツボを使って高周波誘導加熱を行う場合、ルツボと加熱コイルの接触を避けるために高周波誘導の影響を受けない素材で保護をする。
焼成した鋳型をつかむ工具。
埋没材を手で攪拌する際に使用するゴム製の容器。
ラバーキャストで使用する器具。
熱加硫式のシリコーンゴムを加硫する際にシリコーンゴムが熱膨張で枠からはみ出る。
ブローチ針を装着する工具。
ワックス型修正用の工具。
鋳型の周囲にツバが付けられた吸引鋳造用のフラスコ。
チタンは、ルツボの素材と反応して金属組成が変化するため、チタン鋳造では一般的なルツボを使った高周波誘導加熱溶解は行わない。この代わりに銅製のルツボを使用し、アーク溶解を行う。
シリカ系埋没材などの無結合型埋没材の脱水を行うために使用する専用紙。
耐火性・耐熱性の強い手袋。
埋没材を手で攪拌する場合に使用する専用のヘラ。
ルツボの中の高融点金属を攪拌するための石英製の棒。
ラバーキャストで使用する器具。
ロストワックス鋳造のブロックモールド法（ソリッドモールド法）のゴム型にインジェクションワックスを射出する際に使う器具。
黒鉛製の棒。
金以外の割り金の種類や配合を変えて、イエローゴールド以外の発色をする金合金の総称。
黒鉛製の棒。
硫酸などに浸けた金属を陽極（+）として電気を流し、金属の電子を取り除くことで表面を酸化させること。これにより不動態を形成する。アルマイトはアルミの陽極酸化。
ロストワックス鋳造（ブロックモールド法）で、ワックス型の作製工程でゴム型に射出する専用のパラフィンを主成分とするワックス。通常60℃前後で溶解する。
ワックスツリーの部分名称。
ワイヤーワックスともいう。パラフィン系のワックスでできた細い棒状のワックス。もともと歯科技工の鋳造でワックス原型を成型する材料。部分入れ歯（パーシャルデンチャー /Partial Denture) のバネ（留め金）を形成するためのもので太さ（Φ）も0.1ｍｍ単位でさまざまある。これを宝飾用に流用した。ランナースプルーやゲートスプルー、ベント用の線として使用し、ワックス型の穴埋め修正などの素材としても使用される。
宝飾品の部分名称。指輪円周で指輪の外側と指と接する指輪の腕から下の場所。円周に沿った角を落として鈍角にした部分。指輪を装着したときの指との感触を和らげる効果がある。
宝飾品の部分名称。宝石をかしめ留めする石座にある突起部。形状により様々な名称がある。立て爪・鬼爪・袋爪・線爪など。この爪の形状に呼応して石留め (Mount Setting）方法の呼び名も様々ある。（爪留め、堀留め、フクリン留め、レール留めなど。）
宝飾品の部分名称。宝石を置く台座 で宝石を留める爪 が取付けられている。宝石の付いた指輪の中心にある宝石（中石 / Centre Stone）用の石座を中石座、その周りの小さな宝石（脇石 /Side Sone）用の石座を脇石座という。
インレー成形ともいう。歯科技工でインレー（Inlay / ムシば歯の『詰め物』）を形成する工具。ロストワックス鋳造（ブロックモールド法）では、ワックス型の修正やワックスツリーの組み立てにこの工具を流用している。ワックスカーバー（Wax Carver / ワックスを削って成形する工具）とは異なる。
ロストワックス鋳造ブロックモールド法で使用する雄型成型（原型）用の[可塑性ワックス。高分子系の樹脂の快削性を向上させ、刃物やヤスリで切削加工を可能としたワックス。融点は、80℃～90℃付近でパラフィンワックスより高く粘りを持って溶融するため脱ロウにはこの特性に合わせた焼成カーブを使う。