ダイカストとは
ダイカストは、高い寸法精度と表面仕上げを備えた金属部品を製造する製造プロセスです。溶融金属を高圧下で金型のキャビティに押し込みます。金型のキャビティは、2つの硬化鋼製の金型によって形成され、これらの金型は所定の形状に機械加工されます。
この工程は、金属（通常はアルミニウム、亜鉛、マグネシウム）を炉で溶かすことから始まります。次に、溶融金属を油圧プレスで高圧で金型に注入します。金属は金型内で急速に固化し、金型の2つの半分が開いて完成品が取り出されます。
ダイカストは、エンジンブロック、トランスミッションハウジング、自動車や航空宇宙分野の各種部品など、複雑な形状と薄肉の部品の製造に広く利用されています。また、玩具、キッチン用品、電子機器などの消費財の製造にも広く利用されています。
圧力ダイカスト
ダイカストは、20世紀に大きく発展した、かなり特殊なプロセスです。基本的なプロセスは、溶融金属を鋼製の鋳型に注入し、高速で一定の圧力（圧力ダイカストの場合）をかけ、冷却することで溶融金属を凝固させ、固体の鋳物を形成するというものです。通常、このプロセス自体は数秒しかかからず、原材料から金属製品を素早く成形する方法です。ダイカストは、スズ、鉛、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムから銅合金、さらにはステンレス鋼などの鉄合金まで、さまざまな材料に適しています。今日の圧力ダイカストで使用される主な合金は、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムです。初期のダイカストマシンは金型を垂直方向に向けていましたが、現在では水平方向の向きと操作、4つのタイバー張力調整、および完全にコンピュータ制御されたプロセス段階という標準的な方法に至り、このプロセスは長年にわたって進化してきました。
この業界は世界規模の製造機械に成長し、さまざまな用途の部品を製造しています。ダイカストの製品用途は非常に多様であるため、その多くは自分で手の届く範囲にあります。
圧力ダイカストの利点
高圧ダイカストの利点のいくつかは次のとおりです。
• このプロセスは大量生産に適しています。
• 他の金属成形プロセス（機械加工など）と比較して、かなり複雑な鋳物を迅速に製造します。
• 鋳造状態で製造された高強度部品（部品の設計によります）。
• 寸法の再現性。
• 薄壁セクションも可能（例：1～2.5mm）。
• 良好な線形許容差（例： 2mm/m）。
• 良好な表面仕上げ（例：0.5～3µm）。
ホットチャンバー圧力ダイカストのプロセスは、ダイカストマシンの固定半プラテンに近接／一体化された炉内で金属インゴットを溶解し、溶融金属を浸漬プランジャーからグースネックとノズルを介して金型に直接注入するものです。グースネックとノズルは、金属がダイキャビティに到達する前に凝固するのを防ぐために加熱する必要があります。このプロセスにおける加熱と溶融金属の要素全体が「ホットチャンバー」と呼ばれる理由です。鋳造ショットの重量は、プランジャーのストローク、長さ、直径、スリーブ／チャンバーのサイズによって決まります。また、ノズルも金型設計時に考慮すべき要素です。金属がダイキャビティ内で凝固すると（わずか数秒かかります）、ダイの可動側が固定されている可動半プラテンが開き、鋳物がダイフェースから排出され、工具から取り出されます。その後、ダイフェースはスプレーシステムによって潤滑され、ダイが閉じてプロセスサイクルが再開されます。
この「密閉」金属溶解／射出システムと最小限の機械的動作により、ホットチャンバーダイカストは生産効率を向上させることができます。ホットチャンバー加圧ダイカストでは主に亜鉛合金が使用され、融点が比較的低いため、機械（ポット、グースネック、スリーブ、プランジャー、ノズル）の摩耗が少なく、金型の摩耗も少ないという利点もあります（そのため、鋳造品質の許容範囲において、アルミニウムダイカスト金型と比較して金型寿命が長くなります）。
コールドチャンバーという名称は、固定半ダイプラテンを介して固定半ダイツールの背面に接続されたコールドチャンバー/ショットスリーブに溶融金属を注入するプロセスに由来しています。溶融金属保持/溶解炉は通常、ダイカストマシンのショットエンドに可能な限り近い場所に設置され、手動操作者または自動注湯レードルがレードルを用いて各ショット/サイクルに必要な溶融金属を抽出し、スリーブ/ショットチャンバー内の注湯孔に注湯します。マシンのラムに接続されたプランジャーチップ（摩耗・交換可能な部品で、熱膨張を考慮してショットスリーブの内径に合わせて精密に機械加工されています）が、溶融金属をショットチャンバーからダイキャビティへと押し出します。ダイカストマシンは、指示があると、第1段階を実行し、溶融金属をスリーブの注湯孔から押し出します。その後、ラムからの油圧を上昇させながら、溶融金属をダイキャビティに注入します。このプロセス全体は数秒で完了します。急速かつ高まる圧力と金属温度の低下により、金型キャビティ内で金属が凝固します。ダイカストマシンの可動側プラテン（金型の可動側が固定されている）が開き、凝固した鋳物を金型のダイ面から排出します。鋳物が取り出され、ダイ面はスプレーシステムで潤滑され、このサイクルが繰り返されます。
コールドチャンバーマシンはアルミニウムダイカストに適しており、マシンの部品（ショットスリーブ、プランジャーチップ）は経年劣化による交換が可能で、スリーブは耐久性を高めるために金属処理を施すことができます。アルミニウム合金は、比較的融点が高いことと、鉄系るつぼでは発生しやすい鉄の吸着リスクを低減する必要があることから、セラミックるつぼで溶解されます。アルミニウムは比較的軽い金属合金であるため、大型で重量のあるダイカストや、ダイカストの強度と軽量化が求められる用途に適しています。
