ダイカストサプライヤー：プロセス、用途、主な考慮事項

これは、広く使用されている金属製造プロセスの1つであり、非常に効率的です：多くの産業用の高精度、耐久性、および複雑なコンポーネントを製造します。アルミニウム、亜鉛、マグネシウムなどの溶融金属を、非常に高い圧力で鋼鉄製の金型（ダイ）内に注入します。ダイカストは、均一性、内部強度、粉砕表面仕上げを提供し、自動車、航空宇宙、電子機器、医療機器、消費財などの用途に適しています。ダイカスト・サプライヤーは、業界の要件を満たす高品質の部品を製造するために非常に重要な企業です。ダイカスト・サプライヤーは、特に厳しい公差と複雑な形状を持つ金属を利用した部品やコンポーネントの設計、製造、仕上げに携わるサプライヤーです。適切なサプライヤーを選択することは、ダイカスト・プロジェクトの成功にとって非常に重要です。良いサプライヤーは、十分な専門知識、最先端の技術、正確で低コストの部品を成功裏に納入してきた実績を有していなければなりません。
ダイカストは量産効率が高く、軽量で強度の高い部品ができるため、世界的に需要が高まっています。例えば、自動車業界ではアルミやマグネシウムのダイカスト部品を使用することで、自動車の軽量化や燃費の向上が図られています。同様に、エレクトロニクス産業では、高い耐久性と導電性が要求されるヒートシンクや筐体、構造部品の製造にダイカストが採用されています。ダイカスト・サプライヤーを探す際には、製造能力だけでなく、品質管理プロセス、材料に関する専門知識、そして機械加工、コーティング、仕上げなど、サプライヤーに任される可能性のあるあらゆることを考慮する必要があります。これにより、定評のあるサプライヤーを得ることができ、リードタイムの短縮、不良品の最小化、費用対効果の高い生産が可能になります。 

この記事では ダイカスト法, 使用される材料、用途、利点、およびダイカスト・サプライヤーを選択する際の重要な考慮事項が網羅されています。工業用途に必要な金属部品には高い性能が求められ、信頼できるサプライヤーは少量生産でも大規模生産でもこの基準を満たします。

ダイカストプロセス：ステップバイステップガイド

1.金型の準備

金型（ダイ）の準備と設計は、このプロセスの最初のステップを伴います。二分割された鋼鉄製の金型は、固定されたカバー金型部分と可動式のエジェクター金型部分から構成されています。塗布された潤滑剤は、成形された金属材料がスムーズに流れるのを助けると同時に、材料が固着するのを防ぎます。

2.溶湯注入

アルミニウムと亜鉛、そしてマグネシウムが高温溶解を受ける。1,500～25,000psiの高圧により、溶融金属が金型キャビティに入ります。高い射出圧力により、欠陥の少ない正確で均一な部品が製造されます。

3.冷却と凝固

部品を所定の形状に成形する際、溶融金属はこの工程で素早く固体形状に到達する。冷却が速いため、部品は優れた高強度特性を実現する。

4.部品の排出

金属凝固後、金型が開き、エジェクターピンがチャンバーから完成品を取り出す。金型が閉じると1つの金型サイクルが終了し、次の生産が開始されます。

5.トリミングと仕上げ

機械工は、部品からバリ、スプリーとランナーを含むすべての望ましくない残骸を除去する。部品は、機能性とともに優れた外観を開発するために、サンドブラスト、粉体塗装、陽極酸化処理を含む補足的な仕上げ作業を必要とします。

ホットチャンバーダイカストとコールドチャンバーダイカストの違い

ダイカスト・プロセスは、ホット・チャンバー・ダイカストまたはコールド・チャンバー・ダイカストのいずれかの形式で作動します。主な違いは、この2つの技法における金型射出前の溶湯の処理方法にあります。この2つの方法は、特定の材料や生産ニーズに適した制約とともに、特定の強度が異なります。次のセクションでは、ホットチャンバー・ダイカスト・システムとコールドチャンバー・ダイカスト・システムを詳しく比較します。

1.プロセスの概要

ホットチャンバー・ダイカスト

- 金属を溶融状態に保つ炉を内蔵する必要がある。

- 射出システムは、溶融金属に浸漬され、センターの射出を通して溶融金属を吸引し、金型キャビティに供給する。

- 他のプロセスのように、独立した溶解ステーションから金属を搬送する必要がないため、プロセスがより速くなる。

コールド・チャンバー・ダイカスト

- 金属を加熱してその状態に必要な変化を生じさせるために、外部炉を利用する。

- 溶融金属は、手動または自動で射出システムに投入され、金型に注入される。

- この工程は、溶融金属を移動させる余分なステップに時間がかかるため、ホットチャンバーよりも時間がかかる。

2.適切な金属

ホットチャンバー・ダイカスト

- この温度以下で溶ける金属のようなものは、噴射システムを侵食するのに適していない。

- 一般的な原料は以下の通り：亜鉛、マグネシウム、鉛、錫。

コールド・チャンバー・ダイカスト

- ホットチャンバーシステムを変形させる傾向のある融点の高い金属を扱う場合に適用される。

- 一般的な材質：アルミニウム、真鍮、銅、マグネシウム合金。

3.生産速度

ホットチャンバー・ダイカスト

- 通常、1分間に5～15回の運転サイクルを行う。

- 金属を直接供給することで、製品製造におけるレードリング工程の使用を避けることができる。

コールド・チャンバー・ダイカスト

- デメリットとしては、手動または全自動の金属搬送のため、サイクルタイムが遅いことが挙げられる。

- この場合、合金の種類によっては、冷却・凝固に時間がかかるものもある。

4.機器の耐久性

ホットチャンバー・ダイカスト

- 水中噴射システムは低融点金属を扱うため、耐用年数が短い。

- 適切なメンテナンスで機器の寿命を延ばす。

コールド・チャンバー・ダイカスト

- 特にアルミニウムや銅合金の場合、高温になるにつれて摩耗や損傷が激しくなる。

- 家具や設備の寿命は短いため、常に交換やメンテナンスが必要になる可能性がある。

5.コストと効率

ホットチャンバー・ダイカスト

- 生産サイクルにかかる時間が短いため、生産量が多い。

- 統合された金属ハンドリングにより、運用コストを削減。

コールド・チャンバー・ダイカスト

- 外部炉を稼動させ、余分な材料移動を行うことによるエネルギーコストの増加。

- 強度と状況に応じて構成されなければならない大型／容積の部品に適用される。

6.アプリケーション

ホットチャンバー・ダイカスト

- これらの部品は非常に小さいので、非常に精密でなければならない。

- キャブレター・トースターや小型エンジン部品などの自動車部品。

- カメラのハウジングや携帯電話のフレームなどの家電製品。

錠前、取っ手、ナット・ボルト、その他の家庭用アクセサリーなどの金物や修理。

コールド・チャンバー・ダイカスト

- 継手だけでなく、重量部品や設備部品にも引張強度が要求される。

- 自動車用トランスミッションケース、エンジンブロック、ハウジング

- 航空宇宙産業で使用されるアルミニウムや真鍮製の部品。

- 産業機械・重機械部品。

ホット・チャンバー・ダイカストとコールド・チャンバー・ダイカストの選択

従って、ホットチャンバーとコールドチャンバーのダイカストは、使用する金属の種類、生産量、部品の複雑さ、価格の要素によって選択されます。ホット・チャンバー・ダイカストは、亜鉛やマグネシウムのような高速で大量生産が必要な金属に適しており、コールド・チャンバー・ダイカストは、アルミニウムや銅のような丈夫で耐熱性のある金属に適しています。経験豊富なダイカスト業者と協力し、手元のプロジェクトに応じて適切なダイカスト方法を推奨してもらうことが重要です。

ダイカストで使用される材料とその利点

これらの金属は、ダイカスト鋳造工程に関連しており、その工程は非常に汎用性が高く、用途に応じて各金属の種類に基づく多種多様な利点を持つ複数の金属を使用します。ダイカストで使用される金属の主な種類には、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、銅、真鍮などがあります。金属の選択に影響を与える要因には、重量特性、強度、耐腐食性、熱伝導性などがあります。以下は、ダイカストで使用される以下の金属とその利点のリストです。

1.アルミダイカスト

メリット

- 軽量で強度が高く、自動車やスペースシャトルなどの製造に最適である。

- アルミニウムは自然に酸化被膜を形成し、錆から身を守る。

- 高い熱伝導性と電気伝導性 - 電子部品やヒートシンクに適している。

- アルミニウムは、美観と耐久性の両方の利点のために、ヨウ素化処理または塗装や粉体塗装を施すことにより、高品位な仕上げとともに優れた加工性を発揮します。

- アルミニウムは最もリサイクルされている金属のひとつであるため、この素材は持続可能であることが証明されている。

アプリケーション

- 自動車用エンジンブロック、トランスミッションハウジング、構造部品。

- 航空宇宙用途の部品には、ブラケットやハウジングが含まれ、内装部品は使用可能な部品のリストを完成させる。

- ノートパソコンの筐体は、スマートフォンのフレームやその他の家電製品とともにこのカテゴリーに属する。

- 産業機械および空調部品。

2.亜鉛ダイカスト

メリット

- この素材は、過酷な用途で使用される場合、衝撃に耐える点でアルミニウムを上回るため、優れた強度と耐久性を発揮する。

- この製品は閾値温度が低いため、溶融に必要なエネルギーが少なくて済み、生産コストの削減につながる。

- 優れた寸法安定性と精度 - 小さな公差を持つ小さな部品の製造が可能。

- 優れた耐食性 - 屋外や過酷な環境での使用に最適。

- 高速生産 - 鋳造速度が非常に速いため、大量生産に適している。

アプリケーション

- 電気部品とコネクター。

- ロック、ギア、燃料システムを含む自動車部品がその用途を構成している。

- ハンドル、ヒンジ、エンクロージャーなどの消費者向け製品。

- 製造業では、この金属を産業システムの丈夫な耐久要素の構築に使用している。

3.マグネシウムダイカスト

メリット

- 最も軽い構造用金属 - アルミニウムより約33%軽く、鋼鉄より約75%軽い。

- 靭性対重量比は優れたレベルに達しており、最小限の重量で優れた素材性能を発揮する。

- 良好な電磁シールド特性 - 電子機器や通信機器に使用される。

- この材料で複雑なデザインを成形することができるのは、その優れた切削加工特性によるものである。

- 鋳造部品の製造は、リサイクル可能で持続可能であるため、航空宇宙や自動車分野での二酸化炭素排出量を削減することができるため、鉄鋼アルミニウムに代わる環境的に責任のある代替品として機能します。

アプリケーション

- 製品カテゴリーには、ステアリング・ホイール、ブラケット、シート・フレームなどの自動車部品がある。

- 自動車は常に軽量化が望まれる。

- 例えば、ノートパソコンのフレーム、ドローンの構造フレーム、医療機器のような軽くて丈夫な構造を必要とする状況などである。

4.銅および真鍮ダイカスト

メリット

- 電気と熱の両方に優れた導電性 - ミューズは銅を含む導電性のアプリケーションを使用しています。

- 硬度 - 純金属は成形や補強のために柔らかいが、真鍮に見られるように、市場に出回っている他のほとんどの製品よりも硬い金属の変種も存在する。

- 摩耗や腐食に強い - 銅合金はアルミニウムや亜鉛ほど柔らかくないため、摩耗や腐食に強い。

- 優れた耐摩耗性 - 工業用途や機械用途に最適。

アプリケーション

- コネクタ、端子、回路基板などの電気部品。

- 耐食性に優れているため、配管および船舶用継手。

- 産業機械および工具

- 熱交換器とHVAC部品。

ダイカストの用途

1.自動車産業： ダイカスト製品には、エンジンブロック、トランスミッションハウジング、ホイール、ブラケット、構造部品などがある。自動車の質量を減らすと同時に剛性を高め、燃費を向上させる。

2.エレクトロニクス産業： スマートフォン、ノートパソコンの筐体、ヒートシンク、コネクターなどに使用されている。また、微細で永久的な、熱を保持する部品を保証します。

3.航空宇宙・防衛 鋳造の用途は、航空機のエンジン、ドローン、軍事などの構造に使用することができる。アルミニウムとマグネシウム合金を使用することで、軽量な部品ができ、航空機全体の重量を減らすことができます。

4.医療機器： これらの材料は、手術器具、MRI装置の部品、診断機器の製造に使用され、鋳造部品は精密さ、耐久性をもたらし、さらにこれらの部品は生体適合性を備えている。

5.消費財・電化製品 ドアハンドル、錠前、カメラホルダー、電動工具ホルダーなどがダイカスト製品です。当社の製品は、高い耐久性、複雑なパターン、微細な表面加工が特徴です。

ダイカストの利点

- 高精度と複雑な形状 - 複雑な高公差部品を製造。

- 高い生産効率 - 繰り返し精度の高い大量生産に適しています。

- ダイキャスト鋳造部品は、プラスチックやプレス加工された金属部品よりも強度が高い。

- 優れた表面仕上げ - 後加工や追加の機械加工を最小限に抑えます。

- 大量生産におけるコスト効率 - 大量生産における単位あたりのコストを低減。

最適なダイカスト・サプライヤーの選び方

1.業界での経験と評判

ダイカストで長年の経験を持つサプライヤーを探しましょう。過去のプロジェクト、過去のプロジェクトの顧客レビュー、過去のケーススタディを見てください。

2.製造能力

また、コールド・チャンバー・ダイカストとホット・チャンバー・ダイカストの両方を提供していることも確認すること。また、複雑な形状や厳しい公差を加工する能力を証明できることも必要です。

3.品質管理と認証

ISO 9001、IATF 16949（自動車）、AS9100（航空宇宙）の認証を取得し ているかどうかを確認するのがよい：品質保証のためのX線検査、CMM（三次元測定機）試験、圧力試験など。

4.素材の専門知識

アルミニウム、亜鉛、マグネシウムなどの合金に関しても、サプライヤーは信頼できるはずです。欠陥が生じないように、良い原材料を使っているかどうかをチェックしてください。

5.金型設計サービス

金型設計と試作を自社で行っているサプライヤーを選ぶこと。金型の寿命が長く、長期的なコストが少ないのは、金型の品質が良いからです。

6.拡張性と生産能力

最後に、大量供給が必要な場合は、大規模生産が可能な業者を選ぶことが重要である。その際、自動鋳造機を導入しているかどうかも確認してください。

7.二次加工と仕上げ

次に探したいのは、機械加工、粉体塗装、陽極酸化処理、研磨のフルサービスを提供するサプライヤーを見つけることです。

サプライヤーが提供する二次加工および仕上げサービス

このように、ダイカストは生の金属部品を製造するだけではありません。ほとんどすべての鋳造サプライヤーは、鋳造部品の性能特性、耐用年数、外観を向上させる追加サービスを顧客に提供しています。これらはすべて、最終製品の性能を高めるだけでなく、特定の業界標準を確実に満たすための追加工程です。以下に、ダイカスト企業が提供する多くの二次加工および仕上げサービスの一部をご紹介します。

1.機械加工

上記のプロセスから、ダイカスト部品の一部は、一定の公差に従っていくつかの最終仕上げが必要であることが理解される。これらの作業は、鋳造部品のサイズを小さくし、使用時の形状を改善するのに役立つ。

- CNC機械加工 - コンピューターが制御する機械で、鋳物の切断、穴あけ、形状加工を高精度で行う。

- フライス加工と旋盤加工 - 滑らかな仕上げが可能なように、材料を除去する作業。

- ドリリングとタッピング - 特定の部品を他の部品と固定するための穴やねじ山を作る工程。

- 研削と研磨 - 表面仕上げを精密にし、公差を小さくするのに役立つ。

2.表面処理とコーティング

ダイカスト工程では、部品に表面処理を施し、耐腐食性や機械的特性の向上を図る。

- パウダー・コーティング - 溶剤を必要としないコーティング技術の一種で、表面に付着するだけでなく、耐腐食性に着色された強固なコーティングを形成する。

- 陽極酸化処理 - 通常アルミニウム製品に使用される処理で、耐食性を高め、着色を抑えることができます。

- 電気メッキ（クロム、ニッケル、亜鉛、銅） - 素材の寿命を延ばし、腐食に伴う摩耗に対する耐性を高める。

- 塗装とリキッドコーティング - 美観を向上させ、色彩を加え、いくつかの要素から保護する能力を向上させる。

- 化学不動態化 - これもアルミニウムや亜鉛などの金属の防錆力を高めるのに役立つ方法である。

3.熱処理

熱処理は、ダイカスト部品の物理的特性を変化させるもので、強化、硬化、延性の向上など、何らかの期待に応えるものである。

- 焼きなまし- 金属の内部応力を減少させ、延性の程度を高めるのに役立つ。

- 炉熱処理と時効処理 - アルミニウム鋳物の強化工程で使用される。

- 焼入れと温度-脆性破壊に対する耐性を高め、高ストレス領域で使用される材料の硬度を最大にする。

4.組立・統合サービス   

サイドキャスティング企業は、完成してすぐに使える部品を提供できるよう、組立サービスを提供している。

- 圧入組立 - ダイキャスト部品にブッシュ、ベアリング、ファスナーなどの部品を挿入する。

- 溶接とはんだ付け - 複数の金属部品を確実に接合するもうひとつの方法である。

- リベット留め、ファスナー留め - これは、車の構造を補強するために他の留め具を使用するプロセスである。

- シーラント塗布 - 湿気や環境要因に対する耐性を高める。

5.バリ取りとデフラッシング

鋳造品の中には、通常バリやフラッシュと呼ばれる余分な材料が含まれている可能性があり、機械の適切な動作を可能にするためにさらに精錬する必要があります。

- 振動仕上げ - 研磨材を使用し、表面のバリ取りと研磨を行う。

- ショットブラストまたはサンドブラスト - あらゆる種類の鋳肌を除去し、表面を粗くします。

- 手作業によるバリ取り - 最も基本的でシンプルな工程で、望ましくない材料をすべて取り除く仕上げ工程を含む。

6.カスタムマーキングと彫刻

製品、特に製造業では、品質保証などの目的のために、ラベル付け、ブランド表示、追跡が必要になることが多い。

- レーザー彫刻 - さまざまなシリアル番号、バーコード、ロゴをより正確にマーキングする技術。

- スタンピングまたはその他の加工 - 金属上の永久的なマークを識別する。

セカンダリー・オペレーションが重要な理由

仕上げ加工は、生産されるダイカスト部品が適切なサイズ、形状、品質であること、または市場で設定された規格に適合していることを保証する責任があります。自動車、航空宇宙、電子機器、消費財の分野では、二次加工は製品の耐久性、外観、実用性を高め、同時に組立コストを下げる。このように、ダイカスト・サプライヤーによる後加工サービスの統合は、最終製品の効率と品質を保証する企業との協力の方法なのです。

ダイカストの将来動向

1.環境に優しく持続可能なダイカスト

 アルミニウムと亜鉛は、リサイクルのために意図的に製造に使用されている。鋳造機には、より高い効率性と持続可能性がもたらされています。

2.軽量金属部品

マグネシウムダイカストは、特に自動車や航空機産業で使用される傾向にある。この意味での軽量化とは、燃費や排出ガスを向上させるため、自動車の重量を減らすことを指す。

3.スマート・マニュファクチャリングとオートメーション

人工知能を活用したダイカストの自動化により、品質の向上と不良品の削減を実現。IoTの統合により、生産状況をリアルタイムで迅速に監視。

4.3Dプリンティングとラピッドプロトタイピング

金型を印刷するための材料、特に金属を使用することの進歩は、より迅速なツーリングと金型の成長を促進した。これは、企業がより短いサイクルタイムで市場に新製品を提供できることを意味する。

結論

ダイカストサプライヤーは、自動車、航空宇宙、エレクトロニクス、医療、その他製造業に携わる部門に、正確で標準的な金属部品を提供します。適切なサプライヤーを選択するための柱のいくつかは、サプライヤーの経験、品質、材料の専門知識、サプライヤーのサービスを拡張する能力、また、サプライヤーによって提供される二次サービスが含まれます。
ダイカストは、自動化、持続可能性、そして技術によってもたらされた軽量素材によって、変化に適応する産業です。したがって、少量生産でも大量生産でも、金属部品をリーズナブルな価格で高品質に提供してくれる信頼できるサプライヤーを見つけることが重要です。