8 ダイキャストの欠陥とそれを克服する方法

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ダイカスティングは、高圧の溶融金属を用いて複雑な金属部品を作る製造工程です。自動車部品、電子機器ハウジング、医療機器など、さまざまな部品の製造に利用できる多用途なプロセスです。

ダイカストは信頼性の高い工程ですが、時に欠陥が発生することがあります。この記事では、最も一般的なダイカストの欠陥、その原因、そして解決策について説明します。

ダイキャストの欠陥

亜鉛ダイカスが初めて利用可能になったとき、錫や鉛など他の合金に代わる軽量かつコスト効率の良い代替品として急速に認知されました。過去100年間で、亜鉛合金は着実に進歩してきました。亜鉛は常に高い強度で評価されてきましたが、Zamakファミリーの登場、そして現在革命的なEZAC™合金の登場により、熱室ダイカスト亜鉛合金の幅広い用途への適合性がさらに高まりました。EZAC™導入以前は、亜鉛は特に高温引張強度を必要とする用途でしばしば見過ごされていました。さらに、ほとんどの亜鉛合金は他の材料に比べてクリープ抵抗性が低かったです。これらの改良点がEZAC™創設の主要な焦点となり、従来の制限を超える亜鉛合金が実現しました。

ヒートチェック

ヒートチェックとは、ダイカスト型に発生する局所的なひび割れや表面損傷のことです。これは熱応力やサイクルによって引き起こされ、冷却不足、過剰なオーバースプレー、厚い型の部分などの要因によって悪化することがあります。

ハンダ付け

はんだ付けとは、鋳造面に薄い金属層を形成することです。これは、冷却の不均一、局所的な高温、または不適切な金属流路による金型材料の侵食や溶解によって引き起こされます。はんだ付けは冷却の改善、部品設計の最適化、金属の流れ管理の改善によって防ぐことができます。

亀裂

亀裂とは、ダイキャスト中に発生する亀裂や分離のことです。応力集中、急速な冷却、不均一な熱勾配によって引き起こされることがあります。ひび割れは、鋳造の形状評価、プロセスタイミングの調整、熱管理の強化によって最小限に抑えられます。

寸法上の懸念

寸法の問題は、ダイキャスト部品の望ましい寸法や公差からの逸脱を含みます。これらは非現実的な印刷公差、プロセスパラメータの変動、熱膨張の影響によって引き起こされることがあります。寸法上の懸念は、公差の最適化、プロセスパラメータの制御、熱的影響の考慮によって最小限に抑えられます。

フラッシュ

フラッシュとは、型の半分の間に漏れ出し、鋳造物に薄いフィンやフランジを形成する過剰な物質のことです。これは、機械のトン数不足、ダイの摩耗やずれ、最適でないプロセスパラメータによって引き起こされることがあります。フラッシュは、十分な機械トン数を確保し、定期的な金型メンテナンスを行い、プロセスパラメータを最適化することで防ぐことができます。

収縮孔隙率

収縮多孔率は、凝固過程で溶融金属が収縮することで形成される空洞や空洞によって特徴付けられます。これは、壁厚の不均一や部品設計における急激な断面遷移によって引き起こされることがあります。収縮多孔率は、鋳造ジオメトリの最適化と効果的な熱管理の実施によって最小化できます。

フローマーク(コールドフロー、ノンフィルなど)

フローマークは、型詰め中の溶融金属の流れにより、鋳造面に目立つ線や筋として現れます。これらは部分的な形状の欠陥や、不十分なゲートやランナー設計によって引き起こされることがあります。部品の形状を改良し、フローシミュレーションソフトウェアを活用し、リアルタイム監視を実装することでフローマークを最小化できます。

一般的なダイキャストの欠陥、その原因、そして実用的な解決策を包括的に理解することは、高品質な鋳造の設計において極めて重要です。この記事で述べたソリューションを導入することで、メーカーは欠陥を効果的に補正し、生産効率を高め、厳格な品質基準を満たす製品を提供できます。