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ために使用される製造プロセスです。これには、溶融金属を高圧下で金型キャビティに押し込むことが含まれます。金型キャビティは、所望の形状に機械加工される 2 つの硬化鋼ダイによって作成されます。
このプロセスは、炉内で金属 (通常はアルミニウム、亜鉛、マグネシウム) を溶解することから始まります。溶融金属は、油圧プレスを使用して高圧で金型に注入されます。金属は金型内で急速に固まり、金型の 2 つの半分が開いて完成した部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、さまざまな自動車および航空宇宙部品など、複雑な形状と薄肉の部品を製造するために広く使用されています。このプロセスは、おもちゃ、台所用品、電子機器などの消費者製品の製造でも一般的です。
圧力ダイカスト
ダイカストはかなり特殊なプロセスであり、20 世紀に主に発展しました。基本的なプロセスは、溶融金属を鋼製の型に注入/射出して、高速かつ一定の増圧圧力 (圧力ダイカストの場合) を介して溶融金属を冷却して凝固させ、固体鋳物を形成します。通常、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迅速に形成する方法です。ダイカストは、錫、鉛、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銅合金、さらにはステンレス鋼などの鉄合金などの材料に適しています。現在、圧力ダイカストで使用されている主な合金は、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムです。金型を垂直方向に向けた初期のダイカストマシンから、現在では一般的な水平方向の方向と操作、4 本のタイバー張力、および完全にコンピューター制御されたプロセスステージに至るまで、プロセスは長年にわたって進歩してきました。
この業界は世界的な製造機械に成長し、さまざまな用途のコンポーネントを製造していますが、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に入るでしょう。
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:
• 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) に比べて、かなり複雑な鋳物を迅速に製造できます。
• 鋳放し状態で製造された高強度コンポーネント (コンポーネントの設計による)。
• 寸法再現性。
• 薄肉セクションが可能 (例: 1 ～ 2.5 mm)。
• 優れた直線公差 (例: 2mm/m)。
• 良好な表面仕上げ (例: 0.5 ～ 3 μm)。
ホットチャンバー圧力ダイカストのプロセスには、ダイカストマシンの固定ハーフプラテンの近く/一体に配置された炉内での金属インゴットの溶解と、浸漬プランジャーを介してグースネックとノズルを直接通って溶融金属が射出されることが含まれます。ダイツール。グースネックとノズルは、金型キャビティに到達する前に金属の凍結を防ぐために加熱する必要があり、このプロセスの加熱と溶融金属要素全体がホット チャンバーという名称の由来です。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、ノズルも金型設計時に考慮すべき役割を果たします。金属が金型キャビティ内で凝固すると（数秒しかかかりません）、金型の可動半分が固定されている機械の可動半プラテンが開き、鋳造物が金型面から排出され、工具から除去されます。次に、スプレー システムによってダイ面に潤滑剤が塗布され、ダイが閉じてプロセスが再び繰り返されます。
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 ダイカストは生産に優れた経済性を提供できます。亜鉛合金は主にホットチャンバー圧力ダイカストで使用され、融点がかなり低いため、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、金型工具の摩耗も少ない (工具が長くなる) というさらなる利点があります。アルミニウム ダイカスト工具と比較した寿命 - 鋳造品質の受け入れに応じて異なります)。
コールド チャンバーという名前は、固定ハーフ ダイ プラテンを介して固定ハーフ ダイ ツールの背面に取り付けられたコールド 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 エンドのできるだけ近くに配置され、手動オペレータまたは自動注湯取鍋で各ショット/サイクルに必要な溶融金属を取鍋で抽出し、注湯することができます。溶融金属をスリーブ/ショットチャンバー内の注入穴に注入します。機械のラムに接続されたプランジャー チップ (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機械加工された、着用および交換可能な部品) が、溶融金属をショット チャンバーを通ってダイ キャビティに押し込みます。ダイカストマシンは、指示に従って第 1 段階を実行して、溶融金属をスリーブの注入穴に押し込みます。ラムからの増加した油圧の下でさらなる段階が行われ、溶融金属が金型キャビティに射出されます。プロセス全体には数秒かかります。急速に増大す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ハーフプラテンが開き (ダイツールの可動半分が固定されています)、固化した鋳物をツールのダイ面から排出します。鋳物を取り外し、スプレーシステムで金型面を潤滑し、このサイクルを繰り返します。
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、マシン上の部品（ショットスリーブ、プランジャーチップ）は時間の経過とともに交換でき、スリーブは耐久性を高めるために金属処理できます。アルミニウム合金は、アルミニウムの融点が比較的高く、鉄るつぼ内でのリスクである鉄のピックアップのリスクを軽減する必要があるため、セラミックるつぼ内で溶解されます。アルミニウムは比較的軽い金属合金であるため、大型で重いダイカストの鋳造、またはダイカストの強度と軽量化の向上が必要な場合に使用できます。
