工程
説明
金型準備
高強度の鋼製金型は精巧な空洞を持つ設計です。部品の取り出しやすさと表面の滑らかさを確保するために離型剤が塗布されます。
アルミ合金の溶解
約660°Cの炉でアルミ合金を溶融状態に加熱します。溶けたアルミニウムはダイカスト機械に移送され注入されます。
アルミニウムの注入
溶融アルミニウムは通常10,000〜20,000 psiの高圧で金型に注入され、合金が金型の空洞を完全かつ正確に満たします。
冷却および固化
注入後、アルミニウムは金型内で急速に冷却・固化します。冷却速度は部品のサイズや複雑さに依存し、適切な形状と強度を確保します。
トリミングおよび仕上げ
ゲートやランナーなどの余剰材料を除去します。部品はさらに機械加工、サンディング、研磨などの精密仕上げを受けることがあります。
利点
高精度な寸法
アルミダイカストは±0.05 mmの厳しい公差をサポートし、高仕様部品の一貫した再現性を実現します。これにより後加工の必要性が減り、組立時の互換性が確保されます。
軽量かつ耐久性
一般的な密度2.7 g/cm³、引張強度300 MPaまでの鋳造アルミ部品は優れた強度対重量比を持ちます。航空宇宙や電気自動車など重量が重要な分野に最適です。
複雑な形状
ダイカストは壁厚1.0 mmまでの複雑な形状や0.2 mmの細部形状を可能にします。アンダーカット、リブ、ボスなども直接形成でき、部品点数を削減します。
大量生産に適したコスト効率
1ショットあたり30~60秒のサイクルタイム、金型寿命は10万回以上で、単位コストを最小化します。効率的な材料使用と低スクラップ率で生産コストを削減します。
アルミニウム
別名
引張強度(MPa)
降伏強度(MPa)
疲労強度(MPa)
伸び率(%)
硬さ(HB)
密度(g/cm³)
用途
A380
AlSi9Cu3(EU)、AC7A(日本)
240-310
155-210
90-120
1-3
2.68-2.75
自動車部品、産業用鋳造品、ハウジング
A356
AlSi7Mg(EU)
290-350
230-280
150-180
4-8
120-150
航空宇宙、高性能自動車、構造部品
A413
A383(日本)
150-200
85-110
2-4
85-115
精密鋳造、薄肉部品
A360
AlSi9Cu3(EU)
250-310
180-230
100-120
3-5
95-120
2.65-2.75
自動車、産業部品、圧力ダイカスト
AC4C
A360(米国)、AlSi9Cu3(EU)
170-220
自動車、高性能ダイカスト
AC7A
A380(米国)、AlSi8Cu3(EU)
230-300
80-100
90-115
自動車、産業用、汎用ダイカスト
AC8A
A413(米国)
210-280
140-190
75-90
2.60-2.75
自動車、薄肉部品、精密ダイカスト
AlSi12
AlSi12(EU)
200-270
150-220
2.60-2.70
自動車、高性能、耐摩耗部品
AlZn10Si8Mg
A356(米国)
350-400
270-350
180-220
5-7
150-170
エンジン部品、構造部品、高強度部品
表面処理
目的・効果
陽極酸化処理
アルミ表面に耐久性のある酸化皮膜を形成する電気化学的処理。
耐食性・耐摩耗性の向上、外観の美化。
自動車部品、調理器具、航空宇宙、電子機器、建築仕上げ。
アーク陽極酸化処理
電気アークを用いて厚く硬い酸化皮膜を形成する陽極酸化の一種。
優れた耐摩耗性、耐久性、美観を提供し、過酷な環境下に最適。
航空宇宙、軍事、高級自動車、産業機械、海洋環境。
クロメート変換処理
アルミ表面に保護膜を形成する化学処理。
耐食性の向上と塗料の密着性を改善。
航空宇宙、自動車、軍事、電気コネクター、産業機器。
粉体塗装
粉末塗料を付着させ加熱硬化させる乾式塗装工程。
耐食性、美観向上、耐久性の高い仕上げを実現。
自動車部品、家電、家具、建築部品、屋外機器。
電気めっき(ニッケル、亜鉛等)
電気化学的手法でアルミ表面に金属層を付着させる工程。
耐食性、表面硬度向上、外観改善。
自動車、電気部品、金物、家庭用品、装飾品。
塗装
装飾および保護目的の液体塗料の塗布。
色彩付与、耐久性・耐食性向上。
消費財、自動車、機械、屋外製品、家具。
研磨
機械的または化学的に表面を滑らかで光沢のある状態に仕上げる。
表面仕上げと美観向上、装飾用途に多用。
宝飾品、自動車、電子機器、建築装飾。
ショットブラスト
研磨材を高圧で表面に噴射し、洗浄やテクスチャ付与を行う。
表面の質感改善、鋳造欠陥除去、塗装の密着性向上。
金属加工、自動車、航空宇宙、建設、鋳造工場。
振動仕上げ
振動機械内で研磨材を使い、表面を滑らかに仕上げる。
表面粗さ低減、バリ取り。
自動車、航空宇宙、医療機器、宝飾品の仕上げ。
化学エッチング
不要な材料を化学的に除去し、表面にパターンやテクスチャを作成。
細かな表面仕上げ、彫刻やテクスチャ加工に利用。
電子機器、看板、宝飾品、精密加工、航空宇宙。
クリアコーティング
アルミの自然な仕上げを保護する透明なコーティングの塗布。
紫外線・耐食性を提供し、金属光沢を維持。
自動車、電子機器、海洋、建築、宝飾品。
熱処理
アルミの機械的特性を変化させるための制御された加熱・冷却工程。
鋳造アルミ部品の強度と硬度を向上。
航空宇宙、自動車、機械、防衛、高性能部品。
設計要素
具体的な値・範囲
鋳造の流れと強度を最適化するため、壁厚は2.5mm~4mmを目標とします。厚すぎる壁は欠陥の原因となります。
縦面には2°~3°のドラフト角度をつけて部品の取り外しを容易にし、金型や部品の損傷を防ぎます。
角やエッジには3mm~5mmの半径を設けて応力集中を減らし、流れを改善します。
鋭角は避け、最低でも3mmの半径を設けて応力を軽減し、金型充填を良くします。
リブは0.5mm~1.5mmの厚さで、厚さの2~3倍の間隔を空けて強度と材料効率を最適化します。
鋳造物の最も厚い部分にゲートを配置し、ゲート厚は2mm~3mmを目標に冷却不良を防ぎ均一な金属流れを促進します。
強度と軽量設計のために壁厚は2.5mm~4mmのバランスを保ち、材料の無駄を減らし耐久性を確保します。
部品には30~50mmごとにベントを配置し、ランナー幅は6~8mmにして金属流れと空気排出を適切にします。
CNC加工や表面仕上げを考慮し、0.2mm~0.5mmの公差を設けます。
可能ならば直径の2倍を超える深い盲穴は避け、必要な場合はアクセスしやすく、貫通穴の検討も行います。
アンダーカットはできるだけ減らし、複雑な形状にはコアプルやサイドアクション金型を使用、または設計を簡素化します。