表面仕上げのすべて

鋳造設計が完了したら、次は表面仕上げの選択肢を検討します。確認すべき事項が分からない場合、表面仕上げやめっきの選定は難しくなる可能性があります。表面仕上げの選定時に考慮すべき要因と、各種表面仕上げの特性をまとめました。

表面仕上げは必要ですか？

ほとんどの鋳物には表面仕上げが必要ですが、必ずしも必要とは限りません。

合金の進歩により、従来は仕上げが必要であった用途でも、鋳放し品を提供できるようになりました。例えば、アルミニウム380合金を鋳造する場合、従来は耐食性のために化成皮膜または陽極酸化処理が必要でした。K-Alloyの登場により、追加の仕上げなしでお客様の当初要求を満たす、または上回る部品を提供できるようになり、大幅なコスト削減が可能になりました。亜鉛合金にも進歩が見られます。

これらの進歩により当社の鋳造プロセスは大きく改善されましたが、必ずしもすべての用途に適用できるわけではありません。鋳放し品について詳しくは、ダイカストメーカーにご相談いただくか、エンジニアにお問い合わせください。

検討フェーズ

部品に表面仕上げが必要と判断した後は、当社が「検討フェーズ」と呼ぶプロセスを進めることが重要です。ここでは、部品設計、部品の機能、価格に関する考慮事項について、検討すべき重要な側面を明確にします。仕上げの選択肢を絞り込む際には、次の質問が役立ちます。

• 装飾仕上げは必要ですか？
• 耐食性を高める必要がありますか？
• 母材の耐摩耗性を高める必要がありますか？
• 100%漏れのない鋳物が必要ですか？

ダイカスト工程管理

設計・エンジニアリングチームと相談し、プロジェクトに最適な表面仕上げを決定した後、次に検討すべき事項は工程管理です。多くの場合、選定した仕上げの性能は母材または鋳物の品質に左右されます。長年の経験から、ダイカスト工程では監視すべき重要な工程パラメータがあることが分かっています。ダイカスト会社を選ぶ際は、工程パラメータをどのように監視する予定かについて話し合う必要があります。工程を管理し、適切に監視すれば、部品に品質を作り込むことができます。 

工程はダイカストだけではないことに留意することが重要です。工程は、部品の製造可能性と金型構造に基づくダイカスト金型の設計から始まります。そのため、金型流動解析や金型構造を考慮して部品を設計できるよう、できるだけ早い段階でダイカストメーカーを参画させることをお勧めします。

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代表的なダイカストの表面仕上げ

利用可能な表面仕上げは数多くあり、日々新しい仕上げも開発されています。以下では、代表的な表面仕上げと主な留意点をご紹介します。

陽極酸化処理：

部品を封止する非導電性の保護皮膜です。赤、青、黒など、さまざまな色があります。耐久性と耐食性を付与するための非常に手頃な選択肢です。

クロメート：

部品を封止する非導電性の保護皮膜です。赤、青、黒など、さまざまな色があります。耐久性と耐食性を付与するための非常に手頃な選択肢です。

電着塗装：

ラック工程を使用するため、ラック掛けとラック外しの工程でコストが増加します。電着塗装は非常に優れた被覆性を得られます。単独で使用されることが多い一方、粉体塗装など後工程の塗膜の下塗りとしても使用できます。従来は装飾性より機能性を重視した用途が中心でしたが、Dynacastは電着塗装を用いた装飾部品の提供にも成功しています。

黒染め：

主に鉄系金属に使用され、銅にも使用されます。均一な黒色仕上げのため、銃器で多く見られます。この皮膜では寸法変化がなく、剥離や欠けに強い特性があります。一定の耐食性を備え、油やワックスを吸収する優れた媒体として機能します。

粉体塗装：

最も一般的な仕上げの一つです。高温で硬化するため、より強靭な仕上げになります。一般に、傷やへこみに強い特性があります。さまざまな色、光沢度、テクスチャーを選択できます。高温で硬化するため、ダイカスト工程を厳密に管理することが重要です。

クロムめっき：

クロムめっきには多くの作業が必要なため、比較的高価な仕上げの一つです。鏡面のような仕上げが得られます。自動車業界で広く使用される光沢クロムのほか、真珠のような外観を生み出すサテンクロムもあります。1,000+時間の塩水噴霧試験に対応するため、外装部品に適しています。

光沢ニッケル：

装飾仕上げのために銅の上、クロムの下に施されます。このめっきは比較的脆いため、めっき後に曲げ加工またはかしめ加工を行う可能性のある部品には適していません。

化成皮膜： 

アルミニウムダイカストに使用されるこの仕上げは、電気伝導性を持つ点で陽極酸化処理と異なります。化成処理による仕上げのため、めっきの膜厚増加は生じません。浸漬、スプレー、ブラシで処理でき、最も一般的な方法は浸漬です。

銅・ニッケル・スズ：

母材に半田付け性を付与するために使用されます。一般に、つや消しスズの方が半田付け性に優れていますが、外観上の理由から光沢スズの方が多く指定されます。

コバルトスズ：

クロム仕上げほど高価ではありませんが、ラック工程を使用します。銅・ニッケル・クロムの代わりに、光沢ニッケルにコバルトスズのフラッシュめっきを施します。実際には光沢クロムに似た外観ですが、より低コストで、非常に優れた耐食性と耐摩耗性を備えています。

無電解ニッケル： 

ニッケルを電気分解で施すのではなく、浴に浸漬して処理するため、非常に均一なめっき厚が得られる点が特徴です。この工程では、低リン、中リン、高リンの選択肢があり、浴中のリン含有量によってニッケルの密度が決まります。リン酸塩含有量が低い場合は優れた耐摩耗性が得られますが、仕上げは脆くなる傾向があります。一方、リン酸塩含有量が高い場合は、より延性のある仕上げになります。

金めっき：

酸化せず、常温で導通性と半田付け性を維持します。主に電子業界で、コネクタ、プリント回路、トランジスタ、集積回路など、接触抵抗、半田付け性、ワイヤボンディングが重要なあらゆる箇所に使用されます。優れた物理的・化学的特性により、金の価格全体を相殺できる場合があります。高価ですが、用途によっては十分に価値のある投資です。

銀： 

低コストですが、大気にさらされると変色しやすい特性があります。装飾仕上げの側面もありますが、あらゆる金属の中で最も高い電気伝導性と熱伝導性を持つため、高い延性、展性、半田付け性を備えています。

ニッケルフリーコーティング：

低アレルギー性の仕上げです。消費者向け電子機器およびウェアラブルに適しています。当社では、消費者向け電子機器およびウェアラブルに最適な低アレルギー性仕上げを幅広く提供しています。

ポリウレタン塗料：

耐久性が高く屋外用途向けのこの塗料は、やや厚いため、相手面を考慮する必要があります。湿式工程および水性塗料は、一般に硬化後に非常に高い耐久性を発揮します。

含浸処理： 

気孔を封止して水密部品を実現するため、歩留まり向上とスクラップ削減のための非常に有効な選択肢となります。また、特に鋳物の「表皮」が除去される機械加工後に、漏れのない部品を確保するための効果的なソリューションです。

テフロン：

熱硬化型の固体皮膜潤滑剤です。優れた耐食性を備えています。ラック工程を使用します。

表面仕上げの詳細については、表面仕上げおよびめっきの選択肢に関するライブラリー全体をご覧ください。メリットで絞り込むことで、特定のプロジェクトニーズに対応する選択肢を確認できます。オンデマンドウェビナー「Surface Finish 101」全編へのアクセスは、以下よりご登録ください。