ダイカストの詳しい概要

概要

ダイカストでは、金型内で金属を所望の形状や構造に再成形する前に、金属を加熱して溶融状態にします。 この製造技術は 1800 年代初頭から使用されており、いくつかの進歩を経て、寸法精度の高い部品の歩留まりが確保されました。 

この記事では、種類、部品の製造手順、材料のオプション、表面仕上げ、その他の複雑な側面を含むダイカストの包括的な概要を説明します。 

ダイカストとは何ですか？ 

ダイカストは、金属や合金を溶かしてから事前に作られた金型に射出する部品製造プロセスです。 通常、アルミニウムまたはスチールで作られたダイカスト金型では、液化した金属が冷えて固まり、部品の意図した形状になります。 

これらの金型は通常、CNC 加工などの別のプロセスを使用して製造され、多くの場合は使い捨てです。 この機能により、ダイカストは高精度の製造プロセスとなり、再現性が保証され、部品は厳しい公差要件を満たします。

ダイカスト工程の分類 

ダイカストプロセスはいくつかありますが、製造業では XNUMX つの一般的なプロセスが使用されます。 それは、ヒットチャンバーダイカストプロセスとコールドチャンバーダイカストプロセスです。 実際、これらは基本的に同じプロセスですが、特定の違いがあります。 

早速、XNUMX つのダイカスト プロセスを見てみましょう。    

ホットチャンバーダイカスト

ホットチャンバーダイカストは、より迅速でより一般的なプロセスです。 ただし、亜鉛、鉛、錫などの低融点金属および合金に適しています。 このプロセスには、油圧システムで制御された高圧下で、すでに加熱され溶融した金属を金型に直接射出することが含まれます。 金属が冷却されて金型内で目的の形状に固化すると、鋳造サイクルが短縮されます。

コールドチャンバーダイカスト 

ホット チャンバーはより一般的で高速であるため、コールド チャンバー ダイカストの場合はその逆になります。 また、アルミニウム合金などの高融点金属にとっては、より好ましい選択肢です。 このプロセスでは、まず溶融金属を低温チャンバーに流し、その後、極度の圧力で金型に射出します。 

高圧を維持するために使用される油圧システムは、どちらの方法でも同様です。 ただし、コールド チャンバー ダイカストでは、ホット チャンバー ケーシングよりも大幅に高い圧力が必要です。 より多くの金属オプションと互換性があることを考慮すると、コールド チャンバー ダイカストの方が優れた方法です。 さらに、機械の腐食やポンプシステムの損傷のリスクも軽減されます。 

ダイカストの手順

作業しているダイカストチャンバーの種類に関係なく、操作は同様の手順に従います。 以下は、ダイカストプロセスの全ステップの概要です。 

金型の準備とクランプ

最初のステップは、ダイカスト用の金型を準備することです。 このステップはプロセスの結果に重要な役割を果たすため、実際には非常に重要です。 金型の修復には、すべての不純物を除去するための金型の洗浄と、最終的なダイカストの射出と排出を改善するための潤滑が含まれます。 金型の準備後、高圧を維持するために金型をクランプして固定します。 

溶解と射出

このステップは金属を溶かしてショットチャンバーに流し込むことを意味しますが、細かい違いがあります。 金属を高温高圧で溶かした後、使用状況に応じて高温または低温のチャンバーに送られます。 その後、金属は高圧のまま油圧システムに注入されます。 

冷却固化

射出後、ダイカスト金型は一般に冷却段階を経て、最終的にはその内容物が固化します。 この段階はダイカストの耐久性にとって非常に重要であるため、射出前に設計された金型の形状に最適な冷却と固化を行う必要があります。 

排出 

固化すると、製造業者は金型のクランプを解除し、続いて排出機構が固形鋳物を金型から押し出します。

トリミングやその他の後処理

この段階では、すでにダイキャストパーツが完成しています。 したがって、製造業者は、完成品も含め、スプルースとランナーの余分な部分を除去します。 最適なトリミングを確保するには、トリムソーまたはダイを使用します。 その後、陽極酸化や電気メッキなどの後処理操作を行って、製品の一般的な機能をさらに向上させることができます。 

ダイカスト技術の一般的な材料

ダイカストはさまざまな金属のオプションに適していますが、低融点の金属に適しています。 この特徴により、非鉄金属でより一般的に使用されます。 以下は、ダイカスト製造技術と互換性のある標準金属合金の概要です。 

アルミニウム合金

ダイカスト用アルミニウム合金としては、ＡＤＣ１２、ＡＤＣ１、Ａ３６０、Ａ３８０、Ａ４１３、Ｂ３９０、ＥＮ ＡＣ ４３５００、Ａ３５６等が挙げられる。 標準のアルミニウムと同様、これらの合金は優れた強度対重量比で知られており、かなりの強度を必要とする軽量部品の製造に適しています。 

さらに、耐食性と最高の熱伝導率を備えているため、アルミニウム合金はダイカストに優れています。 さらに、アルミニウム ダイカストは、過酷な条件にさらされた後でも寸法安定性を維持できます。

亜鉛合金

ダイカスト部品用の代表的な亜鉛合金には、ZDC3 および ZDC5 があります。 これらの亜鉛合金は、融点が華氏 800 度未満であることで知られています。 この特性により、ダイカストに最適です。 また、亜鉛ダイカストは延性が高く、熱伝導性と寸法安定性に優れているため、複雑なデザインの製作に適しています。 

マグネシウム合金

ダイカスト部品の標準的なマグネシウム合金はAZ91Dです。 その主な特性は軽量であるため、低密度が重要な基準である航空宇宙産業向けのコンポーネントを作成する場合によく選ばれています。 ただし、マグネシウムは可燃性があるため、製造には一般に使用されます。 

銅合金

ダイカスト用銅合金としては、Ｈ５８、Ｈ５９、Ｈ６２、Ｈ６５、Ｈ６８等が挙げられる。 銅合金は、優れた導電特性で知られています。 また、腐食に対して比較的耐性があります。 これら 58 つの特徴により、ダイカストの製造に適しています。

ダイカスト部品の表面仕上げおよび後処理オプション 

ダイカスト部品は、さまざまな表面仕上げおよび後処理オプションと互換性があります。 以下に、適したさまざまな仕上げの概要を示します。 ダイカスト製品. 

サンドブラスト

サンド ブラストは、研磨ブラストとも呼ばれ、高圧下で部品の表面に研磨材を噴射します。 用途に応じて、粗い表面を滑らかにしたり、滑らかな表面を粗くしたり、あるいは単にダイカストの傷や欠陥を隠すのに役立ちます。 ビードブラストとよく似ています。 

ただし、サンドブラストはより攻撃的で、より緻密なコーティングを作成します。 したがって、ダイカスト金属表面の汚染物質を取り除くのに適した選択肢です。 それでも、どちらも同様の用途に役立ち、美観や衝撃、傷、腐食に対する耐性など、部品の全体的な表面特性を向上させます。

粉体塗装 

粉体塗装は、ダイカスト部品の典型的な仕上げ作業です。 これには、材料の表面に帯電した粉末粒子を塗布することが含まれます。 ただし、厚さ、外観、機械的特性を改善しながら、製造上の欠陥や傷を確実に隠すことができます。

したがって、完成品はより耐久性があり、傷、衝撃、腐食に対して耐性があります。 また、粉体塗装は有害な物質を使用・生成しないので環境に優しい塗装です。 

絵画 

塗装はそのシンプルさから、おそらく最もよく使用される表面仕上げです。 これには、完成した部品の表面に塗料をスプレーしたり、場合によってはエナメルやラッカーをスプレーしたりすることが含まれます。 この表面仕上げの最終結果は、より光沢があり、より審美的に魅力的な部品になります。 

陽極酸化

陽極酸化は、ダイカスト金属表面の表面品質を改善するもう XNUMX つのプロセスです。 このプロセスでは、金属の表面に陽極酸化皮膜を形成し、厚みを増し、美観を向上させます。 前述の仕上げとは異なり、比較的高価です。 

また、これはアルミニウム部品のより標準的な仕上げですが、亜鉛などの他の非鉄金属もこの仕上げと互換性があります。 この仕上げにより、得られるダイカスト部品の外観と機械的および化学的耐性が向上し、耐久性が向上します。

メッキ

メッキには、標準的な電気メッキまたは無電解プロセスが含まれます。 どちらのプロセスでも、耐食性などの機械的および化学的特性が向上した別の金属でダイカスト部品をコーティングすることが含まれます。 主な違いは、電流が電気めっきプロセスの触媒となるのに対し、ダイカスト部品の無電解めっきは鉱物が触媒となることです。 

テフロンコーティング 

テフロン コーティングは、テフロン (化学的にはポリテトラフルオロエチレン (PTFE) として知られるプラスチック素材) を使用する化学コーティング プロセスです。 このプロセスは、金属表面にこの防水プラスチックをスプレーすることで構成され、部品を改善します。 結果として生じる表面は非腐食性で反応性が低く、部品を保護する機械的バリアとして機能し、耐久性が向上します。 

含浸

含浸は、基材全体を貫通する細孔を含む構造を持つ多孔質基材を使用するため、飽和コーティングまたは気孔封止と呼ばれる別のコーティングプロセスです。 このプロセスにより、細孔が熱硬化性樹脂と樹脂ポリマーで確実に充填され、材料がさらに強化されます。 したがって、得られるダイカスト材料は、機械的、化学的、および全体的な表面特性が改善されます。

機械工や OEM は、仕上げ作業を行う前に鋳造部品を洗浄する必要があります。 表面仕上げは不純物を隠すのに役立ちますが、仕上げの品質をさらに高めるには、仕上げ前に油や潤滑剤などの不純物の一部を減らすか除去することをお勧めします。 

ダイカスト部品の用途

ダイカストは汎用性が高く、複雑な部品を含むさまざまな構造の作成に適しています。 この特徴により、さまざまな業界で一般的な製造技術となっています。 以下は、世界のいくつかの人気産業におけるその使用法についての簡単な概要です。 

自動車産業

ダイカストは、自動車産業の部品を製造するための典型的なプロセスです。 ギア、エンジン ブロック、シリンダー ヘッド、グラッドハンド、コネクタ、トランスミッション コンポーネントなどの単純な部品から複雑な部品までを作成するために使用されます。

航空宇宙産業

比較的精度が高く、汎用性があり、コスト効率が高いため、航空宇宙産業向けの部品の作成に適しています。 指定された品質および安全基準を満たす部品を製造します。 これらの部品は過酷な条件に耐えることができ、耐久性と厳しい公差仕様を保証します。 

エレクトロニクスおよび消費財産業

電気産業も、 ダイカスト製品 さまざまな器具の製造に。 この製造プロセスは、開閉装置、回路ブレーカー、コネクタ ロッド、コンプレッサー ピストン、配電盤などの電気および家庭用コンポーネントの作成に使用されます。 

医療産業

ダイカストは、FDA 規格および安全規制に準拠した部品を作成できるため、医療機器や工具の製造に適したプロセスとなっています。 このプロセスは、耐久性のある医療器具や機器を作成するために使用されます。 

他のアプリケーション

ダイカストは、上で説明したすべての用途に加えて、家具やその他の家庭用部品の製造など、さまざまな業界でも用途を提供しています。 たとえば、シンクの蛇口、引き出しの取っ手やノブ、ドアハンドル、おもちゃ、電動工具のケーシング、ヒートシンクなどのハードウェアの製造に使用されます。

ダイカストの長所と短所

このセクションでは、部品や構造の製造におけるダイカストの長所と短所について説明します。 

ダイカストの長所

ダイカストは、生産コストが低く、製造が容易であるため、一般的な製造プロセスです。 以下に、より具体的なダイカストの利点を示します。 

• 単純な部品から複雑な部品まで作成可能 
• 機械加工などの他のプロセスと比較して、労働力と工具のコストが削減されます。
• 高精度の製造を実現し、厳しい公差仕様を維持します
• 高効率での迅速な生産速度
• これは、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウムなど、さまざまな種類の金属に適した汎用性の高いプロセスです。 
• このプロセスの材料のほとんどはリサイクル可能であるため、環境に優しい

ダイカストの短所 

以下にこのプロセスの欠点をいくつか示します

• 大型の板金構造には不向き
• 部品の複雑さによっては、ダイカストの生産サイクル時間が長くなる可能性があります。
• 高融点金属には不向き 

ダイカストコストに影響を与える要因

ダイカストは、機械加工や 3D プリンティングなどの他の製造プロセスと比較して、比較的コスト効率が高くなります。 ただし、特定の基準によっては、ダイカストの製造コストが増加する可能性があります。 \

以下に、これらの要因のいくつかの概要を示します。 

工具と金型のコスト

製造プロセスに関係なく、金型と工具全体のコストは、結果として生じる生産コストにおいて重要な役割を果たします。 ダイカストに関しては、メーカーは多くの場合、部品のダイカストに進む前に、まず金型を製作する必要があります。 したがって、ダイカスト金型を作成する製造プロセスがコストを決定します。 

材料の選択 

ダイカストの材質の選択によっても製造コストが決まります。 一般に、一部の材料はより高価です。 たとえば、アルミニウムは炭素鋼よりも高価であり、チタンはアルミニウムよりもさらに高価です。 したがって、高価な材料を使用すると、総生産コストが全体的に増加することが予想されます。 さらに、材料によっては、ダイカストにさらに多くの熱と圧力を必要とする場合があります。 この場合、加工により生産コストが増加します。

表面仕上げオプション

ダイカストに必要な後処理作業も生産コストに影響します。 これには、トリミングなどの基本的な仕上げから、塗装や電気メッキなどのより広範な仕上げまでが含まれます。 したがって、この操作にかかる実際のコストが価格に影響します。 

トリミングはほとんどすべての人に期待されていますが、 ダイカスト製品、メーカーはさらなる仕上げによって外観を改善し、部品の耐久性と総コストを向上させることができます。 たとえば、塗装はメッキやその他の高度な二次仕上げよりもコストが低いと予想します。

公差と品質の要件

厳しい公差と品質基準は製造コストに影響します。 メーカーは多くの場合、部品が厳しい公差と高品質の要件を満たしていることを確認するために、特殊な工具や表面仕上げを必要とします。 これらの部品の製造には特別な注意、精度の高い監視、品質分析が必要であり、より多くの費用がかかります。

部品のサイズ、重量、容積 

必要なダイカスト部品のサイズ、重量、数量もコストに影響します。 たとえば、サイズと重量によって、材料の使用量、製造時間、エネルギー使用量が決まります。 したがって、より大規模で重いコンポーネントほどコストが高くなります。 ただし、大量生産では同じ工具と仕様が必要ですが、製造コストが個々のコンポーネントに分散されるため、部品あたりのコストが削減される可能性があります。 

Zintilon の専門ダイカスト サービス

ダイカストは比較的単純ですが、望ましい結果を得るには専門知識が必要です。 したがって、製造が必要な設計仕様をすべて満たしていることを確認するには、信頼できるサービスと提携する必要があります。 

Zintilon は、ダイカストのエキスパート サービス プロバイダーです。 当社は、適切なスキルを備えた高度な知識を備えた専門家を誇りに思っており、お客様の確実なサポートをお手伝いします。 ダイカスト製品 あなたの使用目的に適しています。 説明が必要な場合は、作品を作成するための最適な方法について専門家のアドバイスも提供します。 

ダイカスト部品については今すぐお問い合わせください。 

まとめ 

ダイカストは重要な金属部品の製造プロセスです。 さまざまな形状、構造、精度基準の部品を作成するのに、非常に多用途で費用効果が高く、効率的です。 これらの特性により、工業生産にとって価値のある製造技術となっています。 この記事では、製造にプロセスを選択する前に、プロセスについて理解する必要があるすべてのことを詳細にレビューします。

よくあるご質問

ダイキャストとは何ですか?

ダイカストとは、ダイカスト製造プロセスの結果を指します。 ダイカストで製造された金属部品です。 

ダイカスト工具とは何ですか？

ダイカストツールとは、鋳造プロセスに不可欠なダイまたはスチールモールドを明確に指します。 金型は通常、目的とする製品の形状、デザイン、構造、その他の仕様を定義する適切な製造プロセスを使用して事前に作成されます。 

ダイカストは射出成形とどう違うのですか? 

両方のプロセスにはいくつかの類似点があり、同じ方法であると誤解する人もいますが、ダイカストと射出成形は異なります。 主な違いは、ダイカストは金属部品を製造するのに対し、射出成形はプラスチック部品の製造に好まれることです。