ダイカスト は今日最も人気のある製造プロセスの一つです。 金属ダイカストプロセスは多くの産業で使用されています. 低圧ダイカストは金属ダイカストプロセスの一種です。このプロセスでは、制御された低圧下で液体金属をダイカスト金型に注入します。このアプローチは多くの利点をもたらします。例えば、軸対称のホイールを精密に製造できます。これが、自動車産業が低圧ダイカストの最大のユーザーである理由の一つです。
ダイカストサービスを選ぶ前に、まず 理解する ダイカスト工程そこでこの記事では、低圧ダイカストについて詳しく解説します。その仕組み、メリットとデメリット、そして検討すべきその他の選択肢についても解説します。
目次
低圧ダイカストとは？
低圧ダイカストでは、液体金属を ダイカスト金型 低圧下での鋳造。この方法は、凝固プロセス中、鋳型キャビティが常に充填されているため、非常に高精度です。つまり、体積損失を補うことができます。その他の利点としては、酸化物の生成が抑制され、気孔率が低下することが挙げられます。さらに、溶融金属の均一性も向上します。
低圧ダイカストはどのように機能しますか?
低圧ダイカストでは、通常、重力よりも低い圧力で鋳型を充填します。例えば、低圧ダイカストでは通常、20～100キロパスカル（2.9～14.5psi）の圧力が使用されます。さらに、このプロセスは従来のダイカストプロセスとは異なり、独自のセットアップと複数の設備を必要とします。ここでは、そのセットアップ方法と必要な設備について説明します。
プロセスの最初のステップは、金属合金を炉で溶かし、適切な鋳造温度まで加熱することです。例えば、アルミニウムの融点は710℃から720℃です。
溶融金属は鋳型の下にある保持炉に供給されます。保持炉は容器として機能し、溶融金属を適切な鋳造温度に保ちます。
溶融金属は、ライザーを介して圧力をかけられながら金型に押し込まれます。低圧ダイカストプロセスでは常に一定の低圧が維持されるため、溶融金属は金型キャビティ内で完全に凝固するまで、一定の圧力下で送り込まれます。
金属が凝固すると圧力が解放され、残りの溶融金属はライザーを通って保持炉に戻され、再利用されます。最後に鋳型を冷却し、鋳物を鋳型から取り出します。
低圧ダイカストの利点
低圧ダイカスト（LPDC）には多くの利点があり、多くの分野で実用的なダイカスト方法となっています。このプロセスの利点をいくつかご紹介します。
高精度
このプロセスでは、非常に精密な部品を製造できます。これは、凝固プロセス全体を通して圧力が低い状態に保たれるためです。その結果、金型のキャビティは常に溶融金属で満たされ、冷却・凝固に伴う体積減少を補います。さらに、高い精度は、ホイールなど、長さが対称的な部品の製造に最適な方法です。
高純度鋳物
低圧ダイカスト法で製造された鋳物は非常に清浄です。これは、鋳物を汚すドロスがほとんど、あるいは全く存在しないためです。また、鋳造機の設置方法により、スラグもほとんど発生しません。ほとんどの場合、ドロスは冷却中の金属の表面に現れます。
しかし、押湯は保持炉まで下がっているため、キャビティに押し込まれた溶融金属は保持炉に戻ります。そのため、低圧ダイカストによる鋳物は非常に純度が高く、さらに低圧であるため、鋳型内にドロスが入り込む可能性も低くなります。
さらに、このプロセスは連続充填プロセスのため、溶融金属の酸化を引き起こしません。安定性とは、溶融金属がプロセス中に転がったり、衝突したり、飛び散ったりしないことを意味します。その結果、酸化スラグが生成されず、鋳物の純度が維持されます。
良好な成形性
低圧で充填すると、液体金属の流れが良くなり、成形しやすくなります。その結果、 鋳物 この方法で作られた鋳物は、滑らかな表面と明確な形状を有します。成形が容易なため、低圧ダイカスト法は一般的に複雑な形状の鋳物の製造に最適です。
結晶
液体金属は圧力下で凝固するため、鋳物は結晶化し、緻密な構造を形成します。その結果、この方法で製造された鋳物は非常に堅牢であり、堅牢性が求められる部品の製造に使用できます。
低圧ダイカストの欠点
低圧ダイカスト法は高精度な結果を得るのに理想的ですが、他の方法と同様に欠点もいくつかあります。この方法の欠点を見てみましょう。
長い鋳造サイクル時間
低圧ダイカストの欠点の一つは、圧力が低いためサイクルタイムが長くなることです。つまり、少量の部品しか生産できず、コストが高くなります。また、このプロセスは大量生産には適していません。
腐食した金属部品
設備の金属部品は常に溶融金属と接触しているため、アルミニウム製の金型は腐食する可能性があります。これは、特に大規模な製造設備においては、非常に高いメンテナンスコストにつながる可能性があります。さらに、設備の金属部品が溶融金属と混ざり合い、その特性を変化させる可能性もあります。
薄肉部品には適していません
このプロセスは、少なくとも3mmの壁厚の鋳物の製造に使用できます。したがって、次のような薄肉部品の製造には使用できません。 高圧ダイカストプロセス .
Yonglihao Machineryを選ぶ理由
プロジェクトに精密さ、純粋な鋳造、そして優れた材料特性が求められる場合、低圧鋳造プロセスが第一選択肢となります。低圧鋳造には長い時間がかかりますが、適切なプロセスを選択するには豊富な知識と経験が必要です。そのため、すぐに専門家の助けを求めるのが賢明です。
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高圧ダイカストと低圧ダイカストの違い
部品の複雑さ、数量、そして生産予算に応じて、低圧ダイカストと高圧ダイカストは様々な状況で活用できます。以下では、これら2つのダイカストプロセスの違いを詳しく説明します。これにより、低圧ダイカストが高圧ダイカストよりも優れている理由をご理解いただけるでしょう。
サイクルタイム
低圧鋳造は0.7～1barの圧力で行われます。一方、高圧鋳造では高圧（多くの場合1000bar以上）が使用されます。そのため、低圧鋳造のサイクルタイムは高圧鋳造よりも長くなります。そのため、低圧鋳造プロセスは小ロット生産に適しており、高圧鋳造プロセスは大ロット生産に適しています。
部品強度
低圧鋳造部品は非常に強度に優れています。これは、長期間にわたり一定の圧力下で凝固するため、緻密で緻密な部品となるためです。一方、高圧鋳造は鋳造時間が短いため、圧力が高くなります。そのため、低圧鋳造部品は高圧鋳造部品よりもはるかに強度に優れています。もちろん、高圧ダイカスト法で製造された部品も非常に強度に優れています。
鋳造部品の品質
低圧鋳造部品は高圧鋳造部品よりも品質が優れています。これは、溶融金属が凝固するまで金型キャビティ内に連続的に注入されるためです。これにより、収縮による体積損失が補われます。
さらに、低圧ダイカスト部品はスラグ含有量が少なく、より純度が高く、気孔がありません。一方、高圧ダイカスト部品は高圧のため気孔が発生する可能性があり、発生したスラグが金型内に入り込む可能性があります。
費用
高圧ダイカストは、必要な機械設備の都合上、運転コストと購入コストが低圧ダイカストよりも高くなります。一方、処理速度が速いため、部品コストは低くなります。
壁の厚さ
低圧ダイカスト法は厚肉部品の製造に最適な方法です。しかし、厚さ3mm未満の薄肉部品の製造には適していません。一方、高圧ダイカスト法では、厚さ0.40mm未満の部品を製造できます。
部品寸法
低圧ダイカストは、大小さまざまな部品の製造に使用できます。例えば、アールデコ調の家具や建築部品の製造に用いられます。このプロセスは、多数のディテールと一貫性を備えた複雑なデザインを製造できるため、外観が重要となる用途に最適です。
一方、高圧ダイカストでは小型部品しか製造できません。このプロセスで製造できる部品のサイズは、装置が供給できる圧力に依存します。
低圧ダイカストの代替プロセス
低圧ダイカストには多くの利点がありますが、使用できない場合もあります。そこで、いくつかの代替プロセスを紹介し、低圧ダイカストと比較します。
重力鋳造
重力鋳造法では、溶融金属を重力を利用して鋳型に充填します。この方法は、永久鋳型鋳造とも呼ばれます。亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、青銅などの非鉄金属合金に使用できます。
低圧鋳造と比較した重力鋳造の利点の一つは、幅広い材料に使用できることです。低圧鋳造はアルミニウムに適しています。そのため、「アルミダイカスト」とも呼ばれています。
インベストメント鋳造
インベストメント鋳造、または精密鋳造は、古代のロストワックス鋳造法に由来する手法です。完成品の形状に一致するワックスモデルは、射出成形や3Dプリントなどの方法を用いて作成できます。
セラミックスラリーの厚さは、ワックスに浸して型を作る前に適切に調整する必要があります。ワックスが固まった後、型を加熱し、ワックスを取り除いて金属シェルを作ります。そして、正しい手順で液体金属を型に流し込みます。
ワックス型は3Dプリントなどの精密な製造方法を用いて製造されるため、低圧鋳造よりも精密なインベストメント鋳造の方が精度が高く、さらにセラミックは膨張しません。
砂型鋳造
砂型鋳造は、鋳造所で最も一般的な金属鋳造プロセスです。通常は、砂、粘土、水を使って鋳型を作り、そこに溶融金属を流し込み、完成後に砕きます。 ダイカストと砂型鋳造の違い 使用される金属の種類です。高温の金属を加工する必要がある場合、低圧鋳造は効果的ではなく、砂型鋳造法の方が適しています。
まとめ
低圧ダイカストは、低圧下で溶融金属を金型に注入するだけのシンプルな方法です。工程全体は非常に短く、複雑な形状の鋳物を製造する際に非常に高い精度を発揮します。また、材料品質の高い純粋な鋳物も製造可能です。そのため、多くの分野でトップクラスの技術となっています。この記事では、この技術の原理、メリットとデメリット、そしてその他の選択肢について説明します。
低圧ダイカストプロセスについてまだご質問がある場合は、当社にお問い合わせください。Yonglihao Machinery はお客様のご質問に回答し、ダイカストのニーズにお応えします。
よくある質問
なぜアルミニウムはダイカストに適しているのでしょうか?
アルミニウムは軽量であることから、ダイカストに最も多く使用される材料です。アルミニウム鋳物は軽量でありながら高い機械的強度を有しています。さらに、アルミニウム鋳物には多様な表面処理方法があり、他の非鉄金属よりも美観に優れています。
ダイカストプロセスにはどのような種類がありますか?
ダイカストには、高圧ダイカストと低圧ダイカストの2種類があります。どちらのプロセスも設定は同じですが、動作原理と特性が異なります。そのため、用途は異なります。
高圧ダイカストは汎用性が高く、大量生産に適しています。一方、低圧ダイカストはより高精度で、軸対称部品の製造に適しています。