ダイカスト

ダイカスト: プロセス、種類、およびダイカストを使用する理由についての詳細

ダイカストは、業界で頻繁に飛び交う製造用語の 1 つです。基本的に、これは非常に高精度で金属部品を製造するために使用される方法であり、通常は特定のダイカスト合金に依存します。この投稿では、このプロセスが実際に何を伴うのかを詳しく見て、それを実行できるさまざまな方法を詳しく説明し、なぜ多くのメーカーが他のオプションよりもこのプロセスを好むのかを理解していきます。

では、ダイカストとは一体何なのでしょうか？

「ダイカストとは何ですか」と尋ねられると、最も単純な答えは「ダイカスト」です。金属鋳物最終製品を成形するために、基本的には単なる再利用可能な金型である金型に依存する技術。中心となる概念は非常に単純です。溶融金属をこれらのスチール製の型に注ぎ込むか射出して、固まるまで放置します。金属が固体に戻ったら、金型から部品を取り出し、少しの清掃作業をすれば準備完了です。

ダイカストについて話すときは、主に非鉄金属のことを指します。{0}私たちは、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、およびこれらの金属のさまざまな合金などの材料を検討しています。とはいえ、同様の融点を持つ他の金属を使用することも可能ですが、ここで挙げた金属が最も一般的です。

考えてみると、ダイカストは実際には射出成形に非常に似ています。主な違いは素材だけです。射出成形は通常、溶融プラスチックを扱いますが、ダイカストは溶融金属（場合によってはバインダーを含む金属粉末）を扱います。ここでは金属を扱っているため、プロセスには当然、はるかに高い温度とかなり高い圧力が必要になります。そのため、金型（ダイス）は高張力鋼で作られなければなりません。-そのようなストレスに対処できるほどタフである必要があります。プラスチックの型は安価な材料で作ることができますが、金属の場合は頑丈な鋼が必要です。-

ダイカストはどこに使用されますか?

さまざまな業界のいたるところでダイカスト部品が使用されています。-次のようなことがよくあります。

• 車とトラック:エンジン ブロック、トランスミッションのケース、さらにはホイール リムなどはダイキャストで作られることがよくあります。-
• エレクトロニクス：ラップトップ、スマートフォン、カメラの筐体を見ると、このように作られている可能性が高くなります。
• 家電製品:ブラケット、冷蔵庫のハンドル、ヒートシンクなどの単純なもの。
• 飛行機械:航空宇宙産業では、さまざまな付属品や航空機部品に使用されています。
• ファクトリーギア:工業用ポンプ、バルブ本体、頑丈な筐体。{0}}

ダイカスト工程を詳しく見る

プロセスの実際の仕組みは、使用する金属や最終部分で何を行う必要があるかによって少し変わる可能性があります。たとえば、金属が重力によってただ流し込まれる場合もあれば、異常な高圧の下で金属が注入される場合もあります。

しかし一般的に、典型的なサイクルを見ると、通常は 6 つの主要なステップが含まれます。

1. 金型の作成

まず最初に、型が必要です。この業界では、金型とは、作りたい部品とまったく同じ形状の内部に空洞のある金属製の金型です。現在、エンジニアは CAD や CFD などの高性能ソフトウェアを使用してこれらの設計を行っています。実際に構築する前に、シミュレーションを実行して流量、温度、熱の放散方法を確認し、すべてが機能することを確認します。

デザインが完成したら、工具メーカーは CNC 機械を使用してスチールから金型を切り出します。これは非常に重要なステップです。本当に高品質の金型を作成するために時間を費やせば、後で表面が悪くなったり、パーツが完全に充填されなかったりするなど、多くの問題を回避できます。-

2. 型の準備

鋳造を開始する前に、金型を準備する必要があります。これには通常、固定側と移動側の 2 つの部分が含まれます。型を掃除して加熱する必要があります。次に、内部に潤滑剤をスプレーします。この潤滑剤は、温度を制御し、金属の固着を防ぎ、後で部品を簡単に取り外せるようにするため、重要です。潤滑されると、機械は 2 つの半分をしっかりと締め付けます。

3. 金属の注入

いよいよメインイベントです。その型に溶融金属を充填する必要があります。これを行うことができます重力ダイカスト、金属を流し込んで重力に任せるだけです。または、使用できます高圧ダイカスト-。ここでは、100 ～ 1800 バールの圧力で金属を射出します。通常、高圧法は、圧力によって金属があらゆる小さな隙間に押し込まれるため、薄肉、複雑な形状、より滑らかな仕上げが必要な場合に適しています。-

4. 冷却段階

金属が入ったら、待つ必要があります。冷却段階では、金属を凝固させることが重要です。冷却が速すぎたり遅すぎたりすると、金属の内部構造が台無しになる可能性があるため、これを慎重に制御する必要があります。基本的には動くのに十分な固さになるまで待つ必要があります。

5. イジェクト（部品の取り外し）

部品が固まると、機械は金型の半分のクランプを解除します。次に、エジェクターピン (金型に組み込まれています) が鋳物を押し出します。これは手作業で行うこともできますが、通常は機械が自動的に処理します。

6. 最後の仕上げ

パーツが完成しても、まだ完成ではありません。通常、金属が金型に入る「ランナー」や「スプルー」など、余分な金属が取り付けられています。それらを切り落とす必要があります。通常、そのスクラップ金属は再び溶解するために炉に戻されるだけです。パーツを完璧に見せるために研磨や機械加工が必要な場合もありますが、多くの場合、型から取り出した直後は非常に良好です。

さまざまなタイプ: ホットチャンバーとコールドチャンバー

ダイカストを行う方法はいくつかありますが、本当に知っておく必要がある 2 つの大きな方法は次のとおりです。ホットチャンバーそしてコールドチャンバー.

ホットチャンバーダイカスト

このセットアップでは、炉が実際に構築されます内部機械。金属が機械内で高温に保たれるため、「ホットチャンバー」と呼ばれます。金属を金型に供給する「グースネック」システムがあります。金属はすでにすぐそこにあり、溶けて準備が整っているため、このプロセスは非常に高速です。サイクルが非常に速いため、大量生産に最適です。問題点: 超高温にすることはできません。そうしないと、機械のコンポーネントが損傷する可能性があります。したがって、これは主に亜鉛、鉛、マグネシウムなどの融点の低い金属に使用されます。

コールドチャンバーダイカスト

これは、アルミニウムや銅など、非常に高い温度で溶ける金属用です。射出機構が壊れてしまうため、鋳造機内でこれらを溶かすことはできません。代わりに、近くにある別の炉で金属を溶かします。次に、作業員 (またはロボット アーム) が取鍋を使用して溶融金属をすくい上げ、機械の射出シリンダー (「コールド チャンバー」) に注ぎます。次に、油圧ピストンがそれを金型に押し込みます。これはホットチャンバー法よりも遅いプロセスですが、アルミニウム合金などのより強力な材料で作られた部品が必要な場合には必要です。

なぜメーカーはダイカストを好むのでしょうか? (メリット)

ダイカストは新しいものではありませんが、製造業界では依然として人気のあるものの 1 つです。人々がそれに固執する理由は次のとおりです。

• 複雑な形状も簡単:この方法を使用すると、非常に複雑なパーツを作成できます。高圧のため、金属は他の鋳造方法では処理できない非常に薄い壁を埋めることができます。
• 大量生産に最適:金型を入手したら、信じられないほど早く部品を取り出すことができます。同じアイテムを何千、何百万個も作るのに非常に効率的です。
• 現代的でハイテクな-:オートメーション、ロボット、最新の設計ソフトウェアとうまく連携します。ハイテク工場にぴったり適合します。-
• 長期的には安い:確かに、機械と金型には多額の初期費用がかかります。しかし、コスト部位ごとに大量生産時には非常に低くなります。大量のものを作成する場合、これは最も安価な方法の 1 つです。
• 滑らかな仕上がり:パーツは通常、非常に見栄えの良いものになります。多くの場合、研磨や研削をあまり行う必要がないため、時間とコストが節約されます。

完璧ではない (限界)

もちろん、ダイキャストには欠点もあります。何ができないのかを現実的に考えることが重要です。

• 始めるのに費用がかかる:最大のハードルは初期費用です。金型（工具）の製作には非常に費用がかかります。 50 個の部品だけを作成する必要がある場合は、ダイカストを使用しないでください。何千も稼いでいる場合にのみ価値があります。
• 気泡と気孔率:金属を非常に速く打ち込むため、乱流が発生し、金属内に気泡が閉じ込められることがあります。エンジニアは適切な金型設計でこの問題を解決しようとしますが、それには常にリスクが伴います。
• サイズ制限:これでは大規模な部品を作ることはできません。金型や機械のサイズには限界があります。巨大な金属パイプが必要な場合は、おそらく別の方法が必要になります。遠心鋳造.

まとめ

要約すると、ダイカストは本質的に現代の製造の原動力です。これにより、複雑で軽量かつ強力な金属部品をそれほど手間をかけずに作成できるようになります。速度と表面仕上げの点で、砂型鋳造などの古い方法を上回っているため、自動車のアルミニウム部品などに最適です。-

初期コストが高く、サイズ制限があるため、誰にでも適しているわけではありませんが、大量生産の場合はこれに勝るものはありません。テクノロジーが進歩し、自動化とシミュレーションの向上により、ダイカストの効率はさらに高まる一方です。

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