ダイカストデザイン入門ガイド

ダイカストプロセスが初めてですか？最適な製造性のための設計戦術を効果的に実装する方法をここで学びましょう。

製造性を考慮した設計

ダイカストプロセスを活用するために、コンポーネントの設計を最適化することが、投資に見合ったリターンを得るための鍵です。プロジェクトが従来のダイカスト、マルチスライドダイカスト、あるいはインジェクションメタルアセンブリに最適であるかに関わらず、製造プロセスを考慮してコンポーネントを設計することが重要です。言い換えれば、エンジニアは最適な製造性を考慮して各プロジェクトに取り組むべきです。

製造性を考慮した設計（DFM）は、ダイカスト部品が仕様を満たし、二次加工の必要を減らすことを保証するコアメソッドです。これらの工程はしばしばコンポーネントコストの80%を占めることがあるため、設計段階で最小限に抑えることが重要です。

DFMは単なる概念以上のものであり、プロジェクトが製造に進む前にコストを削減し、非効率を排除する方法です。このブログでは、ダイカストコンポーネントを設計して最もROIを得るための3つの方法を紹介します。

重量と壁厚を削減する

ダイカストにおいて、最も高いコスト要因の2つは材料と機械の稼働時間です。重量保存用のポケットを追加し、壁を薄くすることで、両方の必要を減らすことができます。

断面での重量と壁厚を削減することは明白な解決策のように思えるかもしれません。少ない重量は少ない材料を意味し、少ない材料は低い材料コストを意味します。また、凝固時間が短縮され、1分あたりのショット数が増えることも意味します。しかし、一部の企業はコストのためにパフォーマンスを犠牲にすることがあります。

部品のパフォーマンスを考えると、部品の強度を維持しながら重量と壁厚を意図的に削減することが重要です。コンポーネントを設計する際には、プロジェクトの機械的および物理的要件を使用して、薄い壁で効果的に動作する最も適切な合金を選択する必要があります。

例えば、部品が耐腐食性で安定している必要がある場合、薄壁のアルミニウムが適しています。アルミニウムは耐腐食性があり、高い寸法安定性と硬度を保持します。

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一貫した壁厚を維持する

壁厚を削減しようとする一方で、一貫性を維持することもおそらく重要です。これにより、製造に最適化された安定した再現可能な鋳造を確保するのに大いに役立ちます。

壁厚が異なることは、流体圧の変化や非一様な凝固からポロシティを引き起こす可能性があります。ダイナキャストでは、エンジニアが壁厚を均一に保ちながらダイカストでネット形状の部品を達成するための多くの技術を持っています。

図2では、左側のコンポーネントがコンポーネントの最も薄い部分よりもはるかに厚い壁を持っている様子が見えます。このように鋳造すると、より弱く、多孔質な部品が得られます。代わりに、エンジニアは厚い壁をコアにして均一性を向上させ、部品の強度を保証するためにコア内にリブを組み込みます。

ドラフト角と公差ゾーンを考慮する

コンポーネントを設計する際には、リデザインの遅延を避けるために、プロジェクトの材料の達成可能なドラフト角と公差を考慮することが重要です。ドラフト角については、一般的に亜鉛で0.5º、アルミニウムで1º-2ºの達成が可能です。正確な公差については、一般に亜鉛で±0.001"から±0.002"、アルミニウムで±0.002"から±0.004"の範囲で保持できます。

達成可能なドラフト角と公差を考慮すれば、設計に不必要なコストを排除するための準備が整います。企業はしばしば、部品性能を最大化するために必要のない厳密な公差や最小のドラフト角を要求します。その結果、鋳造が失敗します。

代わりに、設計に対してより全体的なアプローチを取ってください。コンポーネントの非重要な寸法を決定し、より寛容な公差ゾーンを許可します。厳密なジオメトリが少なくなるため、ツールの寿命を延ばすだけでなく、公差スッタックを全体のコンポーネントの計画が容易になります。これにより、可能な限り機械加工や二次加工を回避するのが容易になり、設計がダイカストプロセスの恩恵を最大限に活用できるようになります。

よりスマートに働く、よりハードに働かない

ダイカストプロセスを活用するように部品設計を変更することは、ダイカストの効率を最大限に利用し、ビジネスニーズにより適した形にすることができます。

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