The Boro Foundry社事例(イギリス；鋳鋼)：現代技術で過去を再設計

歴史的に価値のある、蒸気機関車の再設計は非常にチャレンジングなものです。英国の鋳造所であるBoroは、過去の設計書と製造技術を活用して、エンジンの重要なコンポーネントを鋳造するように依頼されました。MAGMASOFT®を活用した手法の最適化により、初回製造から品質を担保した製品を鋳造することができました。

線路を轟音とともに走る蒸気機関の光と音は、我々に過去の工学的英知を想像させます。もし、この光景やこれらの機関車を生み出す技術が歴史の中に埋もれたものと思っていたら、それは間違いです！英国のThe Standard Steam Locomotive Company Limitedは、1950年代にBritish Railways(イギリス国鉄)が最初に委託したオリジナルの設計図を使用して、新しい蒸気機関を製造しています。

このプロジェクトは、失われたクラン級機関車をイギリス国鉄に再び導入することを目指しています。主要な製品コンポーネントの多くは、オリジナルの設計を中実に再現し、鋳造する必要があります。イギリスのストアブリッジにあるThe Boro Foundryは、60年以上の歴史を持つ同族経営の近代的企業で、様々な種類の鋳鉄・鋳鋼製品を製造しており、今回210kgの炭素鋼製蒸気排気用マニホールドの製造を担当することになりました。部品の複雑さと必要数量が1個のみという理由から、製造方法としては3Dプリンティングされた砂型が採用されました。ただし、合金や3Dプリンティング砂型のコストが高いため、一回の鋳造で品質を完璧に満たすことが求められました。

適切な鋳造方法の開発と評価のためにMaxima Engineering (MAGMASOFT®のイギリスおよびアイルランド販売代理店)に開発支援が依頼されました。オリジナルの鋳造方案をMAGMASOFT®を用いてシミュレーションしました。その結果として、凝固中に他と切り離された大きな液相部が残っており(図2左)、そこに重大な引け巣が生じるリスクがあることが示されました(図2右)。

会社紹介：The Boro Foundry社

The Boro Foundryは60年前にイギリスのストアブリッジで設立した企業です。今日、いくつものグループ企業が様々な鋳鉄・鋳鋼製品を製造しています。製造する合金種は、ねずみ鋳鉄、炭素鋼、ダクタイル鋳鉄、そのほか鋳鉄合金、ステンレスなどのニレジスト合金になります。ストアブリッジのライにある近代的な生産拠点では、初期図面出しから鋳造、仕上げのCNC加工による製品の高品質化と全ての工程を実施することが可能です。また、様々な鋳造プロセスに応じて製造することができます。鉄道用鋳造品などの特別なプロジェクトの場合、製品重量1kg～8,000kgまで対応可能です。

本記事は、MAGMA社の下記ウェブサイトに公開されている記事「https://www.magmasoft.de/en/solutions/steel/reference/Re-Engineering-the-Past-with-Modern-Technology/」を日本語訳したものです。