亜鉛ダイカストとアルミダイカストの主な違い

その ダイカストプロセス 高精度で複雑な設計が求められる部品の大量生産を可能にする製造技術です。このプロセスは、亜鉛、マグネシウム、アルミニウムなどの金属に適しています。金属製造において最もよく比較されるのは、亜鉛ダイカストとアルミダイカストです。

どちらの材料も独自の特徴と用途を持っています。しかし、ダイカスト技術によってこれらの特性はさらに強化されます。そのため、ダイカストとそれが材料に与える影響について理解する必要があります。この記事では、アルミダイカストと 亜鉛ダイカスト違いを把握して適切なものを使用できるようになります。

亜鉛ダイカストとアルミダイカストの違い

アルミダイカストと亜鉛ダイカストには、用途を決定づける明確な特性があります。以下は、両素材の違いを区別し、最適な素材を選択するのに役立つ共通の要素です。

1.1 重量

亜鉛合金は鋼鉄に匹敵する高い密度を有し、ほとんどのダイカスト材料よりも強度が高く、重量も重くなります。純亜鉛の比重は5g/cm³であるのに対し、アルミニウムは2.7g/cm³です。高密度のため、亜鉛ダイカストはアルミニウムダイカストよりも耐衝撃性に優れています。そのため、構造用途の鋳造に最適な材料です。

1.2 プロパティ

亜鉛ダイカストとアルミニウム製品の主な違いは、機械的特性です。両ダイカスト材料の共通点と相違点は以下のとおりです。

1.2.1 融点

亜鉛は密度が高いものの、融点が低い（4200℃）。融点はダイカストにおいて重要なパラメータであり、ダイカスト工程の種類を規定する。亜鉛の融点が低いため、ダイカストに適した材料となっている。 ホットチャンバーダイカスト.

それ以外にも、金型の劣化を防ぎ、生産性を向上させ、製造コストを下げ、 鋳造工程一方、アルミニウムは融点が高く（6600℃）、コールドチャンバーダイカスト工程に適しています。ただし、これはコストだけでなくサイクルタイムも増加させます。

1.2.2 熱伝導率

亜鉛合金はアルミダイカストよりも熱伝導率が高く、熱を効率的に吸収・放散できるため、高発熱部品の製造や、効率的な放熱が求められる熱加工に適しています。

ヒートシンクや電子機器などのダイカスト部品の製造では、亜鉛鋳物はアルミニウム鋳物よりも優れています。

1.2.3 耐食性

さらに、亜鉛鋳物はアルミダイカスト部品よりも耐食性に優れているため、過酷な環境条件下でのプロジェクトに適しています。

1.3 工具寿命

亜鉛ダイカストは摩耗性が低く、融点も低いため、金型に特別な強度は必要ありません。これらの特性（摩耗性と融点の低さ）により、金型の損傷と金型コストが削減されます。その結果、亜鉛ダイカストの金型は100万回以上使用できます。一方、アルミニウムダイカストの金型は10万回程度しか使用できません。

1.4 表面仕上げ

とは異なり CNC機械加工部品ダイカスト製品には、二次的な表面処理が必要となることがよくあります。プロセスとは別に、材料の種類によって、製品に表面処理が必要かどうかが決まります。

亜鉛鋳物は、鋳造後に気孔がほとんど発生せず、表面が滑らかで模様がはっきりしています。しかし、アルミニウム鋳物は鋳造中に気孔、ピット、ブリスターが発生することがあります。そのため、アルミニウム鋳物には追加の表面処理が必要となることがよくあります。

いずれの鋳物も表面仕上げが可能です。さらに、亜鉛は電気めっき、粉体塗装、塗装、メッキ、陽極酸化処理などの表面処理に適しています。

1.5 アプリケーション

どちらの素材も多くの産業に適しています。亜鉛鋳造はアルミニウム鋳造よりも強度が高く、家電製品や自動車のダイカストでは最も一般的に使用されています。

一方、アルミニウム鋳物は高い強度対重量比を有しています。そのため、軽量でありながら強度の高い部品に最適な材料です。これは、航空宇宙分野におけるアルミニウム鋳物の使用において重要な要件です。

1.6 サイクルタイム

アルミダイカストと亜鉛ダイカストを比較する際に考慮すべきもう一つの重要な要素は、サイクルタイムです。アルミダイカストとは対照的に、亜鉛ダイカストは高圧下で製造され、融点が低いため、サイクルタイムが短くなります。また、亜鉛ダイカストのサイクルレートは、アルミニウムよりも150～200%高くなります。

さらに、コールドチャンバー方式のアルミダイカストとは異なり、亜鉛ダイカストは内部で加熱されます。さらに、亜鉛ダイカストは効果的な放熱性により、溶融金属の凝固が早くなります。その結果、サイクルタイムが短縮されます。

1.7 費用

製造コストは、材料費、製造プロセス、オペレーターのスキル、サイクルタイム、表面仕上げなど、さまざまな要素によって決まります。

亜鉛ダイカストを選択すべきタイミングと理由

亜鉛ダイカストとアルミダイカストのどちらを選ぶべきか迷っている場合は、決定する前に以下の基準を検討してください。

2.1 薄肉部品

亜鉛ダイカストは他の材料に比べて優れた強度を有します。そのため、薄肉部品の製造に最適です。材料の密度が部品の安定性に寄与するため、部品の構造的完全性について心配する必要はありません。さらに、材料コストとダイカストコストの削減にもつながります。

2.2 過酷な環境条件

亜鉛ダイカストは、特に腐食を助長する可能性のある厳しい環境条件に適しています。亜鉛ダイカストは優れた耐食性を備えており、このような環境で使用すると部品に保護コーティングが形成されます。

2.3 残留応力の低減

ダイカストは、圧力を利用して溶融金属を金型に押し込む方法です。圧力を利用したダイカスト法には、以下の2種類があります。 高圧ダイカスト そして 低圧ダイカスト一方、高圧ダイカストでは通常、部品に残留応力が生じます。

一方、亜鉛ダイカストは低圧下で行われるため、部品の残留応力が減少します。

2.4 ダイカスト金型

壊れやすいものを扱うときは ダイカスト金型亜鉛ダイカストをご使用ください。亜鉛ダイカストの金型は、アルミダイカストの金型よりも最大10倍も長持ちします。さらに、金型の予算が限られている場合は、亜鉛ダイカストをご検討ください。

2.5 生産の高速化

亜鉛合金は融点が低いため、高圧射出によるホットチャンバーダイカスト工程が必要となります。これにより、他の材料よりもサイクル速度が向上します。亜鉛ダイカストでは、亜鉛は機械内で溶解されます。一方、アルミダイカストでは、オペレーターが機械外でアルミを溶解し、それを射出成形機に流し込みます。

アルミダイカストを選択する理由とタイミング

アルミダイカスト部品と亜鉛ダイカスト部品のどちらを選択するかを決めるときは、次の要素を考慮してください。

3.1 強度対重量比

アルミダイカスト部品は、軽量設計と高い引張強度で知られています。このような特性を持つ部品をお探しなら、ぜひご検討ください。アルミダイカスト部品は、その軽量設計から航空宇宙分野で人気があります。

3.2 高い動作温度

アルミダイカストは、冶金などの高温環境での使用に適した材料です。これは、亜鉛合金よりもはるかに高い融点を持つためです。そのため、高温にさらされても構造的および物理的特性を維持できます。

3.3 電気伝導性

アルミダイカストは導電性に優れています。そのため、様々な電子ダイカスト部品に最適です。例えば、電磁波から部品を保護するEMIシールドにおいては、アルミダイカストが不可欠です。

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結論

アルミニウムと亜鉛製のダイカストは、どちらも強度と耐久性に優れています。しかし、いずれかを選択する際には、材料本来の特性とダイカスト特有の特性を理解する必要があります。亜鉛ダイカストとアルミニウムダイカストの違いは以下のとおりです。これにより、プロジェクトに最適なダイカストを的確に判断することができます。

よくある質問

亜鉛ダイカストはアルミダイカストよりも耐久性がありますか?

亜鉛ダイカスト部品はアルミダイカストよりも耐久性に優れています。亜鉛ダイカストは、一般的な非鉄合金よりも強度が高く、アルミダイカストの2.5倍の強度があります。

アルミニウム鋳物と亜鉛鋳物を区別する基準は何ですか?

これら2つの鋳物は、重量、耐食性、融点、熱伝導率が異なります。亜鉛鋳物はより重く、融点が低く、耐食性が高く、熱伝導性に優れています。

亜鉛とアルミニウムではどちらが腐食しやすいのでしょうか?

アルミダイカスト部品は亜鉛鋳造部品よりも耐食性が劣ります。ただし、これはpH値に依存します。例えば、アルカリ溶液（pH 11）では、アルミ鋳造部品の耐食性は亜鉛と同等です。