ワックスツリーの組み立て

ワックスツリーとは、ワックス型をセンタースプルーに取り付けたものです。この名称は、出来上がった形状が樹木に似ていることに由来して、この呼び名となっています。

ワックスツリーに取付けるワックス型の数量は、『個々のワックス型の大きさ』、鋳造機の『最大溶解量』『鋳込み能力』『使用する鋳型のサイズ』の相互関係で変わります。また、センタースプルーの太さやワックスツリーそのものの形状も鋳造方案などの違いにより決定される場合があります。

つまり使用する鋳造機や鋳造方法により適切な立て方を行うことが必要です。ここでは、金・銀合金の鋳造で一般的な、加圧・吸引鋳造で行われる立て方に沿って手順を紹介しています。

ワックスツリーの基本

ワックスツリーの形状やワックス型の数量が違っても、基本となる考え方は共通です。

ワックス型どうしが近すぎる場合、鋳造時に溶湯の流入圧力に薄壁が破れ、隣り合わせの鋳造品の癒着や、お互いの溶湯の熱による指向性凝固の阻害、場合によっては輻射熱などが原因で、鋳巣などの様々な鋳造欠陥の発生を助長する可能性があります。

その他にも、以下のような鋳造欠陥が発生する可能性があります。　

ワックス型とセンタースプルーの取付け部付近の湯道は、ヘコミやキズなどが付きやすく溶湯の乱流の原因となります。

特にワックス側での穴は、焼成後の鋳型空洞に対して『突起』して、鋳造時の溶湯の流入圧力に負けて折れたり、埋没材の『折れ（欠け込み）』により鋳造欠陥の重大な原因となる場合があります。

ワックスツリーの組み立ての際には、ワックスにヘコミ・キズ・穴などが無いよう、湯道表面を滑らかに慣らしておく必要があります。

特に冬場などは静電気が発生し、ワックス型に空気中の塵やホコリが付着しやすくなります。このまま埋没すると、この塵やホコリが鋳造面を荒らす場合があります。

切り吹きなどでツリーにミストを与えるか、市販の静電気防止剤などを噴霧して塵やホコリの付着を防ぎます。

鋳造で必要となる地金量を計算する際、ワックスツリーの純ワックス重量が必要になります。

計量方法は、ゴム円錐台ごと重さを計り、予め計量したこの重量を差し引いて純ワックス量を算出します。その値に鋳造する地金の比重を掛け、押し湯分を足した量がその鋳型に対して必要な鋳造地金量となります。

ゴム円錐台の重量を計量する際、その数値をゴム円錐台の横などに書き込んでおきます。修正液などを使用すると洗っても文字が消え難いので便利です。

step.1 ゴム円錐台を準備する

ゴム円錐台の穴に溶けたワックスを充填して、センタースプルーと台に隙間が出来ないようにします。

step.2 センタースプルーを立てる

センタースプルーを垂直に立て、余分なワックスやヘコミなどの段差が無いよう、丁寧にゴム円錐台にならします。

センタースプルーの太さや長さは、『鋳造機の能力』『鋳造方案』『ワックス型のデザインや体積』により異なります。図1のような比較的大きな鋳型の場合には、８φ－６φｍｍの先端がやや細くなったセンタースプルーを使用します。

step.3 ワックス型を取り付ける

ワックスツリー組み立ての順番はありません。上からでも下からでも、作業のしやすいほうから行います。

レクロン刀と呼ばれる工具やワックス用のローベラをアルコールランプ等で暖め、その熱でワックスを溶かして、隣り合うワックス型の間隔を適切に確保しながら、センタースプルーに取り付けていきます。

作業中には、ときおりフラスコを装着して、フラスコ内径とワックス型との距離が適切に取られているかどうかを確認しながら作業を進めます。

センタースプルーの根元から最低１ｃｍ、頂点から約1ｃｍ程度の範囲にはワックス型を取付けないようにします。

step.4 取付け部を整える

取付け部の湯道や堰付近に窪みや穴を作らないよう、表面をなめらかにします。作業効率を確保するために、ワックスワーカー（ワックスペン）と呼ばれる電熱線式の焼きゴテを使用する場合もあります。