軽金属鋳造の試作 · 基礎知識
3Dプリント砂型とは？木型を省く試作の流れと向く部品【2026年版】
3Dプリント砂型（積層砂型）は、3Dデータから砂型を直接造形して木型工程を省く工法です。国内で対応を公式に明記する5社（JMC・木村鋳造所・コイワイ・前橋橋本合金・ヒノデ）の造形サイズ・納期・材質、試作の流れ、中子が複雑な部品や大物に向く理由、従来の木型砂型との使い分けを解説します。
砂型鋳造は日本ダイカスト協会の資料で「少量の生産には経済的」「大物が作れる」「試作期間が短い」と位置づけられる工法です。3Dプリント砂型は、その砂型を木型なしで作る技術で、今回調査した34社のうち5社が公式に対応を明記しています。
木型を省くとは何が変わるのか
従来の砂型鋳造では、製品の形をした木型（模型）を作り、その周りに砂を固めて鋳型を作ります。木型は製品ごとに専用品になるため、1個の試作でも木型の製作費と日数がかかります。
| 工程 | 従来の木型砂型 | 3Dプリント砂型 |
|---|---|---|
| 型の元 | 木型を製作してから砂を固める | 3Dデータから砂型を直接積層する |
| 中子 | 中子用の型も別に必要 | 中子も積層で造形 |
| 初期費用 | 木型費が発生 | 前橋橋本合金「1個だけの試作などでもイニシャルコストを抑える事ができます」 |
| 納期 | 木型製作期間を含む | JMC「木型工程を省き極めて短納期で鋳造品を製造」 |
八百谷金属工業は、モデル（木型）がない場合「最速で加工までに約2週間を要します」と記載しており、木型の有無が納期に影響することが分かります。3Dプリント砂型はこの木型工程を積層造形に置き換えます。
3Dプリント砂型の造形サイズと保有設備（5社）
3Dプリント砂型は装置の造形サイズが鋳型の上限を決めます。各社が公式に出している数字を並べます。
| 会社 | 装置・造形サイズ（公式） | 納期・ロットの公式記載 |
|---|---|---|
| JMC（長野県飯田市・横浜本社） | 砂型3Dプリンター S-Print 造形サイズL800×W500×H400mm、大型低圧鋳造炉2,000×2,000mm・500kg | 短納期対応（社内一貫生産）、ギガキャスト試作は初品まで1.5〜2か月 |
| 木村鋳造所（静岡県） | DMPボックスサイズ1,800×1,000×700mm程度、アルミニウム合金対応可能重量20kg以下 | DMP通常納期7日から（試作品目・工事内容による） |
| コイワイ（神奈川県） | 3Dプリンタ砂型積層装置EOSINT S 2台・ExOne S-Max 2台 | 1ヶ〜対応（木型・3Dプリンタ積層砂型工法） |
| 前橋橋本合金（群馬県） | 積層砂型3Dプリンター、砂型鋳造は最大重量200kg・最大寸法2,000mm | 最小ロット数1個 |
| ヒノデキャスティング＆メタルワークス（東京都） | 砂型鋳造・3D積層砂型鋳造（サイズ記載なし） | 記載なし |
木村鋳造所のDMPは鋳鉄・鋳鋼が中心で、アルミニウム合金は「対応可能重量20kg以下」と明記されています。同社の事例ページではアルミニウム合金（JIS AC4C）の試作品製造に対応と記載されています。
3Dプリント砂型で試作する流れ
JMCは「木型製作から3D砂型プリント、鋳造、熱処理、機械加工、後処理、CT検査まで社内一貫生産」を掲げています。この工程を順に追うと、3Dプリント砂型の試作は次のように進みます。
- 3Dデータの受領と鋳造方案の検討（コイワイ・木村鋳造所はCAE鋳造解析を併用）
- 砂型と中子の積層造形（木型は作らない）
- 鋳造：JMCは溶解炉11基（アルミ専用9基・マグネシウム専用2基）、低圧鋳造炉3基を保有
- 熱処理：JMCはT4/T5/T6/T7、コイワイは熱処理・含浸処理を内製、前橋橋本合金はT6処理炉
- 機械加工：JMCは5軸機械加工、コイワイはロボドリル・マシニング・NCフライス、前橋橋本合金は横形マシニングセンタ3台・CNC旋盤2台
- 検査：JMCはX線CT計6台、コイワイはCTスキャナTOSCANER-20000AV・ATOS TripleScan、木村鋳造所はCTスキャン（最大サンプル重量50kg）・非接触3次元スキャナー
木村鋳造所は「CAE解析による高い初品成功率」を掲げており、鋳造前に湯流れや凝固を解析してから砂型を造形する流れになっています。
向いている部品：中子が複雑・大物・少数
3Dプリント砂型が力を発揮するのは、砂型の利点（少量・大物・アンダーカット）に木型省略が重なる部品です。各社の公式事例を見ると傾向が分かります。
- JMC：ギガキャスト試作（型締力3,000〜6,000tクラスのダイカスト向け砂型試作、自動車分野で30型・500台以上）、自動車・産業機械・船舶・航空宇宙・ロボット
- 木村鋳造所：エンジンブロック、ターボチャージャー、タービンハウジング、コンプレッサー、ポンプ、ロボット部品、レーシングカー部品
- コイワイ：オートバイフレーム、ターボチャージャー、シリンダーブロック、マニホールド、オイルパン
- 前橋橋本合金：重電関係（ハウジング・シャフト・フランジ付筒等）、半導体製造装置、加熱装置部品（AC4C/AC4CH、5kg〜200kg）
シリンダーブロックやマニホールドのように内部に水路や流路を持つ部品は、中子の形状が複雑になります。積層砂型は中子も直接造形できるため、こうした部品の試作で木型と中子型を両方省けます。
従来の木型砂型と使い分ける基準
3Dプリント砂型は万能ではなく、コイワイのように「木型・3Dプリンタ積層砂型工法」の両方を提示する会社が多いです。使い分けの判断材料を整理します。
| 条件 | 3Dプリント砂型が向く | 木型砂型が向く |
|---|---|---|
| 数量 | 1個〜少数（前橋橋本合金・コイワイは1個から） | 繰り返し鋳造する数量（マルサン木型製作所は500台程度の小ロット量産まで） |
| 形状 | 中子が複雑、内部流路あり | 単純形状で木型が安価に作れる |
| 寸法 | 装置の造形サイズ内（JMC 800×500×400mm、木村鋳造所1,800×1,000×700mm） | 造形サイズを超える大物（前橋橋本合金は最大2,000mm） |
| 設計変更 | データ修正で再造形できる | 木型の修正が必要 |
マルサン木型製作所は「砂型アルミ鋳造、鋳造用木型製作、3Dデータ製作、3次元測定業務」を事業に掲げ、試作から500台程度の小ロット量産まで木型砂型で対応しています。数量が増える見込みなら、木型を作る選択も残ります。
精度・肉厚の目安と検査
砂型鋳造の精度は、協会の比較図では重力金型やダイカストより低い位置にあります。ただし試作専門の会社は、公式に等級や肉厚の目安を出しています。
- JMC：鋳造公差等級CT7（形状によってはCT6）、砂型鋳造で平均肉厚2.5mm・最小肉厚1.5mmを目安とした薄肉製品にも対応
- イナテック（精密砂型鋳造）：CT6級・面粗さRz=40μm・最小肉厚1.5mm・肉厚公差±0.3mm
- 木村鋳造所：3D光学式寸法検査・CTスキャナ検査対応
JMCの解説によると、JIS B 0403の鋳造公差等級はCT1〜CT16まで規定され、数字が大きくなるほど公差の許容値も大きくなります。同社はCT7を「一般的な砂型鋳物よりも高精度」と位置づけています。
依頼前に確認する3点
3Dプリント砂型で試作を依頼する前に、次の3点を公式サイトか問い合わせで確認してください。造形サイズと材質と後工程が、会社ごとに大きく異なるためです。
- 造形サイズと重量：部品の最大外形が装置の造形サイズに収まるか、超える場合は分割造形や大型砂型（前橋橋本合金2,000mm・200kg）で対応できるか
- 材質：アルミ（AC4C/AC4CHなど）だけか、マグネシウム（JMCは専用溶解炉2基、前橋橋本合金はAZ91）まで対応するか
- 後工程：熱処理・機械加工・CT検査を社内で行うか（JMC・コイワイは内製、木村鋳造所は機械加工・測定サービスを並行実施）
前橋橋本合金は「図面をいただければすぐに担当者より御見積をお送りいたします」と明記しています。3Dデータと数量、材質、必要な後工程をそろえて送るのが、見積を早く受け取る近道です。
この記事に出てくる会社
- ヒノデキャスティング＆メタルワークス株式会社（旧 眞工金属・山形精密鋳造・栄製作所）鋳包み・高剛性アルミが強み
- 株式会社イナテック薄肉砂型をCT6級で最短3日
- 株式会社JMCAl/Mg砂型一貫、ギガも可
- 株式会社木村鋳造所AC4C試作を3D砂型で7日から
- 株式会社コイワイ3D砂型で1個から、CAE付き
- 前橋橋本合金株式会社200kg大物を1個から
- 株式会社マルサン木型製作所砂型試作→小ロット量産まで
- 八百谷金属工業株式会社（単品鋳物.com）単品を最速翌日、関西発
参照元
- 3Dプリント砂型（株式会社JMC）
- 設備（株式会社JMC）
- 鋳造（株式会社JMC）
- ギガキャスト試作（株式会社JMC）
- 鋳造公差等級について（株式会社JMC）
- ダイレクトモールディングプロセス（株式会社木村鋳造所）
- 製品事例（株式会社木村鋳造所）
- 設備紹介（株式会社コイワイ）
- 事業内容（株式会社コイワイ）
- 前橋橋本合金株式会社
- ご注文の流れ（前橋橋本合金株式会社）
- 製造事例（前橋橋本合金株式会社）
- 設備一覧（前橋橋本合金株式会社）
- アルミ鋳物（ヒノデキャスティング＆メタルワークス株式会社）
- 小ロット量産（株式会社マルサン木型製作所）
- 会社概要（株式会社マルサン木型製作所）
- 精密砂型鋳造（株式会社イナテック）
- 単品鋳物.com（八百谷金属工業株式会社）
- ダイカストって何？ 他の製造方法との比較（日本ダイカスト協会 p.32）
- ダイカストって何？ ダイカストの利点・各種鋳造法との比較（日本ダイカスト協会 p.26）
よくある質問
3Dプリント砂型で試作できる会社はどこですか？
今回調査した34社のうち、JMC（砂型3Dプリンター造形サイズ800×500×400mm）、木村鋳造所（DMP、ボックスサイズ1,800×1,000×700mm程度）、コイワイ（EOSINT S 2台・ExOne S-Max 2台）、前橋橋本合金（積層砂型3Dプリンター）、ヒノデキャスティング＆メタルワークス（3D積層砂型鋳造）の5社が公式に対応を明記しています。
3Dプリント砂型の納期はどれくらいですか？
木村鋳造所はDMPの通常納期を7日から（試作品目・工事内容による）と公開しています。JMCは短納期対応としつつ、ギガキャスト級の大物試作は初品製造まで1.5〜2か月と目安を出しています。アルミ試作の具体的な日数は形状と後工程で変わるため、見積時に確認してください。
3Dプリント砂型は1個から頼めますか？
頼めます。コイワイは「1ヶ〜よりご要望に応じて、木型・3Dプリンタ積層砂型工法にてお応えします」、前橋橋本合金は「最小ロット数1個」「積層砂型3Dプリンターを使用すれば1個だけの試作などでもイニシャルコストを抑える事ができます」と公式に記載しています。
3Dプリント砂型の精度はどれくらいですか？
JMCは鋳造公差等級CT7（形状によってはCT6）を掲げ、砂型鋳造で平均肉厚2.5mm・最小肉厚1.5mmを目安にしています。JIS B 0403の鋳造公差等級はCT1〜CT16まであり、数字が大きいほど公差が大きくなります。日本ダイカスト協会の比較図では砂型鋳造の寸法精度はダイカストより低い位置にあるため、精密な寸法は機械加工で仕上げる前提で相談してください。
【目的別】軽金属鋳造の試作会社おすすめ3選
量産と同じダイカスト材で、金型なしに評価したいなら
株式会社ニューテック
ADC12でダイカスト同等品質の試作。試作実績1万件超、石膏鋳造は最短2.5週間
アルミ・マグネシウムの精密鋳造専門で試作実績10,000件以上。ADC12・AC4CH・A357などアルミ9種、ZE41A・AM60などマグネシウムに対応し、石膏鋳造はCT7級保証（CT5・6の実績）、消失鋳造はCT8級保証。最大800×800mm・35kg、最小肉厚0.8mm。5軸加工機・熱処理炉2基・X線CTを社内に持ち、完成品で納める。
大物・複雑形状・ギガキャスト級の砂型試作なら
株式会社JMC
3Dプリント砂型で木型を省き、2m角・500kgまで。熱処理から5軸加工・CT検査まで社内一貫
砂型3Dプリンター（造形800×500×400mm）と大型低圧鋳造炉（2,000×2,000mm・500kg）を持ち、アルミ専用9基・マグネシウム専用2基の溶解炉で試作・小ロット量産に対応。T4〜T7熱処理、5軸機械加工、化成処理・アルマイト・含浸・HIP、X線CT6台まで社内一貫。ISO9001・JIS Q 9100、鋳造公差CT7（形状によりCT6）。ギガキャスト試作で自動車分野30型・500台以上の実績。
まず1個を、数日で手に取りたいなら
株式会社 共栄デザイン
石膏鋳造で最短5日。1個から月1個の少量生産まで、亜鉛や高熱伝導合金も
金型を使わない石膏鋳型で「最短5日で高精度な試作品」を製作し、1個からの試作・月1個の少量生産に対応。アルミ鋳物合金AC2A〜AC8A、ダイカスト用ADC12・ADC1・ADC6、亜鉛ZDC1・ZDC2、高熱伝導アルミHT-1・DMSに対応。寸法公差±0.2〜0.7mm、Carl Zeissの三次元測定機、社内マシニングで機械加工。5〜100個ならダイカスト相当の品質、小ロット製造は素材初品3週間〜。