ダイカストとは

ダイカストとは

ダイカストは製造業である。 正確な寸法、シャープな輪郭、滑らかな、またはテクスチャ加工された表面の金属部品を製造するためのプロセス。再利用可能な金属金型に、高圧下で溶融金属を押し込むことによって達成される。このプロセスはしばしば、原材料と完成品の間の最短距離と表現される。ダイカスト」という用語は、完成した部品を表すのにも使われる。
重力ダイカスト "という用語は、鋳造された鋳物を指す。 金型 重力ヘッドの下で。これは 永久鋳型鋳造 米国とカナダで。 私たちが「ダイカスト」と呼ぶもの"として知られている。高圧ダイカスト"をヨーロッパで開催した。

ダイカストの製造方法

高圧ダイカスト

まず、何万個もの鋳物を連続して製造できる鋼鉄製鋳型は、鋳物の取り外しを可能にするために、少なくとも2つのセクションで作られなければならない。これらのセクションは機械にしっかりと取り付けられ、一方が固定され（固定ダイハーフ）、他方が可動するように配置される（インジェクターダイハーフ）。鋳造サイクルを開始するには、2つのダイハーフをダイカストマシンでしっかりとクランプします。溶融金属がダイキャビティに注入され、素早く凝固します。ダイハーフは引き離され、鋳物が排出されます。ダイカスト金型は単純なものから複雑なものまであり、鋳物の複雑さに応じて可動スライドや中子、その他の部分を備えています。
ダイキャストプロセスの完全なサイクルは、精密な非鉄金属部品を製造するために知られている中で圧倒的に速い。これは 砂型鋳造 これは、鋳造のたびに新しい砂型を必要とする。永久鋳型法では砂の代わりに鉄や鋼の鋳型を使うが、鋳造にかかる時間はかなり遅く、鋳型の精度も低い。 ダイカスト.

ダイカストマシンの種類

使用される機械のタイプにかかわらず、ダイハーフ、中子、および／または他の可動部分が、鋳造サイクル中に所定の位置に確実にロックされることが不可欠である。一般に、機械のクランプ力は、(a)鋳物の投影表面積(ダイのパーティングラインで測定)、および(b)ダイへの金属注入に使用される圧力によって支配される。ほとんどの機械は、油圧シリンダー（場合によっては空気圧）によって作動するトグルタイプの機構を使用してロックします。また、直接作動する油圧を使用する機械もある。鋳造サイクル中にダイが開くのを防ぐため、安全インターロックシステムが使用される。
ダイカストマシンは、その大小にかかわらず、溶融金属を金型に注入する方法においてのみ、非常に根本的な違いがある。これらは、ホットチャンバー型ダイカストマシンまたはコールドチャンバー型ダイカストマシンに分類され、説明される。

ホットチャンバーダイカストマシン

ホット・チャンバー装置（図1）は、主に亜鉛や、金属ポット、シリンダー、プランジャーを容易に攻撃・侵食しない低融点合金に使用される。先進技術と新しい高温材料の開発により、この装置の用途は次のように広がっている。 マグネシウム合金ダイカスト.
図1： ホットチャンバーマシン。 図は、溶融金属に浸漬されるプランジャー機構を示す。最新の機械は油圧で作動し、自動循環制御と安全装置を備えている。
ホット・チャンバー・マシンでは、射出機構はマシンに取り付けられた炉の中で溶融金属に浸される。プランジャーが上昇するとポートが開き、溶融金属がシリンダー内に充填される。プランジャーがポートを密閉して下方に移動すると、溶融金属がグースネックとノズルを通って金型に押し込まれる。金属が凝固した後、プランジャーが引き抜かれ、ダイが開き、出来上がった鋳物が排出される。
ホット・チャンバー・マシンは動作が速い。サイクルタイムは、重さ1オンス未満の小さな部品で1秒未満から、数ポンドの鋳物で30秒まで様々である。金型は素早く充填され（通常は5～40ミリ秒）、金属は高圧（1,500～4,500 psi以上）で注入される。とはいえ、現代の技術ではこれらの値を厳密に制御できるため、細部まで精巧で、公差が小さく、強度の高い鋳物ができる。

コールドチャンバーダイカストマシン

コールド・チャンバー機（図2）がホット・チャンバー機と異なる主な点は、射出プランジャーとシリンダーが溶湯に浸漬されない点である。溶融金属は、手または自動取鍋によって、ポートまたは注湯口から「コールド・チャンバー」に注湯される。油圧作動のプランジャーが前進してポートを密閉し、金属を高圧でロックされたダイに押し込む。射出圧力は、アルミニウム合金とマグネシウム合金では3,000～10,000 psi、銅基合金では6,000～15,000 psiです。

図2： コールド・チェンバー・マシン 図はダイ、コールド・チャンバー、水平ラムまたはプランジャー（チャージ位置）を示す。
ダイカスト鋳造は、他の多くの大量生産プロセスよりも近い公差で複雑な形状を提供します。コールドチャンバー機では、ダイキャビティを満たすのに必要な量の溶融金属がチャンバーに注がれます。これにより、キャビティに鋳造合金をしっかりと充填するのに十分な圧力を維持することができます。余分な金属は鋳物と一緒に排出され、完全なショットの一部となります。
コールド・チャンバー "機の運転は、"ホット・チャンバー "機に比べ、ラドリング操作のため若干遅い。コールド・チャンバー・マシンは、高融点の ダイカスト合金 というのも、プランジャーとシリンダー・アセンブリは溶融金属に浸漬されないため、攻撃を受けにくいからだ。

ダイカストとその構造

ダイカスト金型（図3）は、合金工具鋼で作られ、少なくとも固定金型半分とエジェクタ金型半分と呼ばれる2つの部分に分かれている。固定ダイハーフは溶湯射出装置側に取り付けられる。エジェクターダイハーフは、ダイカスト鋳物が付着し、ダイを開くとそこから排出されるもので、機械の可動プラテンに取り付けられている。

ダイの固定ダイ半分は、溶融金属がダイに入るスプルー孔を含むように設計されています。エジェクターハーフには通常、溶湯をダイのキャビティ（空洞）に導くランナー（通路）とゲート（入口）があります。エジェクターハーフはまた、ダイから鋳物を排出するための機構を収納するエジェクターボックスに接続されています。排出は、エジェクタープレートに接続されたピンが前進し、鋳物をキャビティから押し出すことで行われます。これは通常、機械のオープニングストロークの一部として行われます。エジェクション時に鋳物にかかる力が変形を引き起こさないよう、エジェクターピンの配置には注意が必要です。エジェクタープレートに取り付けられたリターンピンは、ダイが閉じる際にこのプレートを鋳造位置に戻します。
金型には固定コアと可動コアがよく使われる。固定コアの場合、コアの軸は金型の回転方向と平行でなければならない。 ダイカスト金型 開口部。可動式の場合は、中子スライドに取り付けられることが多い。ダイカスト設計の側面に窪みが必要な場合、ダイキャビティからの鋳物の排出に影響を与えることなく所望の結果を得るために、1つまたは複数のスライドでダイを作ることができます。すべての可動スライドと中子は、慎重に取り付けられ、鋳造サイクル中に所定の位置に確実にロックされる機能を備えていなければなりません。さもなければ、溶融金属がスライドウェイに押し込まれ、操業に支障をきたす恐れがあります。スライドと中子は金型構造の複雑さとコストを増加させるが、そのおかげでダイカスト鋳物を多種多様な構成で製造することが可能になり、通常は他のどの金属加工プロセスよりも経済的である。

ダイカスト金型の種類

金型は、シングルキャビティ、マルチキャビティ、コンビネーション、ユニットダイに分類される（図4-A～4-D）。

シングル・キャビティ・ダイは説明不要である。マルチ・キャビティ・ダイには、すべて同じ形状の複数のキャビティがある。金型に異なる形状のキャビティがある場合は、コンビネーション金型またはファミリー金型と呼ばれます。組合せダイスは、アセンブリ用の複数の部品を製造するために使用されます。単純な部品の場合、金型製作と生産の経済性を考慮してユニット・ダイが使用されることがあります。組立部品や異なる顧客向けの複数の部品が、ユニット・ダイで同時に鋳造されることもあります。1つまたは複数のユニットダイが共通のホルダーに組み付けられ、ランナーによって共通の開口部またはスプルー孔に接続されます。これにより、すべてのキャビティへの同時充填が可能になります。

ダイカストの利点

ダイカスト部品、装飾トリム、および/または完成品は、この製造プロセスを指定する人々に多くの機能、利点、および利点を提供します。

1. ダイカストは生産量が多い。機械加工はほとんど必要ない。
2. ダイカストは、他の鋳造方法よりも薄肉で製造でき、同じ寸法のプラスチック射出成形品よりもはるかに強度が高い。
3. ダイカスト鋳造は、耐久性があり、寸法が安定しており、品質の感触と外観を持つ部品を提供します。
4. ダイカスト金型 は、追加金型が必要になる前に、指定された公差内で何千もの同一の鋳物を製造することができる。
5. 亜鉛ダイカスト は、最小限の表面処理で簡単にメッキや仕上げができる。
6. ダイカストは、さまざまなテクスチャーをシミュレートした表面で製造することができます。
7. ダイカストの表面は、鋳造されたままの状態で、他のほとんどの鋳造形式よりも滑らかである。
8. ダイカストの穴は、コアリングしてタップ・ドリル・サイズにすることができる。
9. 部品の外ねじは、容易にダイカスト鋳造することができる。
10. ダイカストは、ボスやスタッドなどの一体型締結要素を提供し、組立の経済性をもたらします。
11. 他の金属や一部の非金属のインサートは、所定の位置にダイカストすることができる。
12. ダイカスト合金の耐食性は、良好なものから高いものまである。
13. ダイカストは一枚岩です。一つの複雑な形状の部品に多くの機能を兼ね備えています。ダイカストは、溶接されたり固定されたりした別々の部品から構成されていないため、強度は材料のものであり、ねじや溶接などのものではありません。
14. ダイカストプロセス 生産できる アルミダイキャストマグネシウムダイカスト、亜鉛ダイカスト、真鍮ダイカスト 鉛の鋳造など、どれも簡単に大量生産できる。

ダイカストは効率的で経済的なプロセスであり、その可能性を最大限に活用すれば、コストと労働力を大幅に節約しながら、さまざまな製造工程で生産されるさまざまな部品のアセンブリに取って代わることができます。

他製品との比較

プラスチック射出成形部品

と比較して プラスチック射出成形 部品ダイカストは、より強く、より硬く、より安定した寸法で、より耐熱性があり、特性／コスト面でプラスチックよりはるかに優れています。また、高周波や電磁波の放出防止にも役立ちます。クロムメッキの場合、ダイカストはプラスチックよりもはるかに優れています。ダイカストは、プラスチックと比較して、荷重下での高い耐久性を有し、紫外線、耐候性、様々な試薬の存在下での応力割れに完全に耐性がある。ダイカストの製造サイクルは、プラスチック射出成形品よりもはるかに速い。しかし、プラスチックは、単位体積ベースでは安価であり、仕上げを排除する傾向がある色固有の特性を有し、温度に敏感であり、良好な電気絶縁体である。

砂型鋳物

砂型鋳物との比較、 ダイカスト 機械加工がはるかに少なくてすむ。肉厚を薄くできる。すべて、またはほぼすべての穴をサイズに合わせて中子加工できる。寸法をはるかに近い範囲に抑えることができる。交換なしで何千ものダイカストを作る金型では、より迅速に生産できる。鋳造のたびに新しい中子を必要としない。所定の位置にダイカストされたインサートを簡単に提供できる。表面がより滑らかで、鋳物1個あたりの人件費がはるかに少なくてすむ。一方、砂型鋳物は、鉄金属やダイカストには適さない多くの非鉄合金から作ることができます。ダイカストでは製造できない形状も、砂型鋳物では製造可能です。最大サイズはより大きくすることができ、金型費用はしばしば少なくなり、少量生産はより経済的になります。 砂型アルミ鋳造

永久鋳型鋳造品

と比較して 永久鋳型鋳造品ダイカスト鋳物は、より近い寸法限界で、より薄い断面で製造することができる。永久的な鋳造は幾分より低い工具細工の費用を含む; ダイ カストで利用できない形をもたらす砂の中心で作ることができる。

鍛造品

鍛造品と比較して、 ダイカスト より複雑な形状にしたり、鍛造では不可能な形状にしたり、断面を薄くしたり、より近い寸法に保持したり、鍛造品では不可能な芯出しをしたりすることができる。しかし、鍛造品はダイカストよりも高密度で高強度であり、鍛造合金の特性を持ち、鉄やその他の金属で製造でき、ダイカストには適さないサイズも製造できる。

スタンピング

プレス加工と比較すると、1つのダイカストで複数の部品を置き換えることができます。ダイカストは、組み立て作業が少なくてすむことが多く、より近い寸法範囲に収めることができ、断面の厚さにほぼすべての希望するバリエーションを持たせることができ、スクラップの無駄が少なく、より複雑な形状で製造することができ、プレス加工では製造できない形状で製造することができる。一方、スタンピングは、鍛造金属の特性を持ち、鋼やダイカストには適さない合金で製造でき、より単純な形状では、より迅速に製造でき、ダイカストよりも重量が軽い場合がある。

スクリューマシン製品

スクリューマシン製品との比較、 ダイカスト 棒材や管材では製造が困難な形状や不可能な形状の製品を作ることができ、必要な加工回数も少なくて済む。一方、スクリューマシン製品は、ダイカストでは作れない鋼や合金から作ることができ、鍛造金属の特性を持ち、金型費が少なくて済む。