現代の産業界における軽量で高性能なソリューションを追求する中で、ダイカストは成熟し、非常に有利な金属成形技術として際立っています。このプロセスは、厳しい要件を満たす金属部品を効率的かつ経済的に製造することを可能にし、さまざまな分野で好ましい選択肢となっています。自動車部品から家電製品まで、ダイカストは大量生産において比類のない精度とコスト効率を提供します。
ダイカストは、溶融金属を高圧下で金型キャビティに注入し、そこで冷却して所望の形状に凝固させる金属鋳造プロセスです。この方法は、複雑な形状、正確な寸法、優れた表面仕上げの部品を製造することができます。用途は、自動車のエンジンブロックやギアから、家電製品のハンドルや電子部品まで多岐にわたります。
ダイカストの主な利点には、迅速な生産、コスト効率、および一貫した品質が含まれており、大量生産に最適です。
ダイカストプロセスは、最終製品の品質と性能にそれぞれ影響を与えるいくつかの重要な段階で構成されています。
金型、または金型は、ダイカストプロセスの中心です。通常、鋼またはアルミニウムで作られており、関連する高温と高圧に耐えなければなりません。金型設計は、形状、寸法精度、表面仕上げ、およびイジェクションの容易さに関する考慮事項を組み込んだ部品のCADモデルから始まります。最新の金型は、精度を確保するためにCNC機械加工を使用して製造されることがよくあります。
適切な金属合金の選択は非常に重要であり、一般的な選択肢には、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、銅、および鉛合金が含まれます。選択された金属は炉で溶融され、温度制御と脱ガスにより純度と流動性が確保されます。
溶融金属は、高圧(通常10〜210 MPa)下で金型キャビティに注入され、完全な充填と高密度鋳造が保証されます。注入速度は、気孔などの欠陥を防ぐために慎重に調整されます。
注入後、金属は冷却して凝固します。冷却速度は、微細構造を最適化するために水または油システムを介して管理されます。凝固後、金型が開き、エジェクターピンが部品を解放します。
鋳造部品は、余分な材料(スプルやフラッシュなど)を除去するためのトリミング、続いてサンドブラスト、研磨、またはメッキなどの表面処理を受けることがよくあります。機械的特性を向上させるために、熱処理も適用される場合があります。
さまざまなダイカスト方法は、特定の材料、部品サイズ、および生産ニーズに対応しています。
| タイプ | 材料 | 利点 | 欠点 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| コールドチャンバー | アルミニウム、マグネシウム、銅合金 | 高融点金属に最適; 高い部品強度 | 長いサイクル時間; 手動での金属移動が必要 | エンジンブロック、ギアボックス |
| ホットチャンバー | 亜鉛、鉛合金 | 低融点金属の高速生産 | 低融点材料に限定; 腐食のリスク | 電子機器、消費者向け製品 |
| 真空 | アルミニウム、マグネシウム、亜鉛合金 | 気孔を減らす; 機械的特性を向上させる | 高コスト; 複雑なプロセス | 高強度自動車部品 |
| 重力 | アルミニウム、亜鉛、銅合金 | 低金型コスト; 砂型鋳造よりも優れた機械的特性 | 高圧ダイカストよりも精度が低い | バルブ、パイプ |
| 高圧 | アルミニウム、亜鉛、マグネシウム合金 | 優れた表面仕上げ; 高精度; 高速生産 | 高金型コスト; 気孔の可能性 | 自動車、電子機器、家電製品 |
| 低圧 | アルミニウム合金 | 優れた構造的完全性; 大型の部品に適しています | 低速; 少量のバッチに最適 | ホイール、構造部品 |
適切な材料の選択は、強度、耐食性、熱伝導率、およびコストなどの要因によって異なります。一般的なダイカスト材料には以下が含まれます。
| 材料 | 合金の例 | 主な特性 | 用途 |
|---|---|---|---|
| アルミニウム | A380、A383、ADC12 | 軽量、耐食性、強力、機械加工可能 | 自動車、航空宇宙、電子機器 |
| マグネシウム | AZ91D、AM60B | 超軽量、優れた重量対強度比 | 軽量自動車部品、航空宇宙 |
| 亜鉛 | Zamak 3、Zamak 5 | 優れた鋳造性、高精度、導電性 | 電子機器、小型消費者向け製品 |
| 銅 | 真鍮、ブロンズ | 高い耐食性、熱/電気伝導率 | 配管、電気コネクタ |
| 鉛 | 鉛、鉛スズ合金 | 高密度、鋳造が容易 | バッテリー、放射線遮蔽 |
ダイカストは、以下で広く使用されています。
この用途の広いプロセスは、医療、建設、玩具産業にも役立ち、多様な製造ニーズへの適応性を示しています。