ダイカスト入門：よくあるご質問

ダイカストプロセスは、機械加工やプレス加工などの他の製造プロセスと比べて大きな利点があり、部品単価および総生産コストの大幅な削減につながる可能性があります。ダイカストでは、最小限の抜き勾配で複雑な内外部形状を含む複雑なネットシェイプを実現でき、二次加工を最小限に抑えられます。ただし、他の生産プロセスと同様に、どのプロセスがお客様の部品に最適かを決定する前に、理解すべき事項が数多くあります。

2021年1月、Form Technologiesは「Metal Solutions Webinar Series – EU」の第1回を開催しました。欧州Dynacastチームが実施したこのウェビナー、精密ダイカスト入門は、お客様がダイカストの利点を活用できるよう支援することを目的としています。当社のウェビナーでは、ライブQ&Aセッション中に、参加者がダイカストプロセスに関する実際の質問を当社の専門家に尋ねる機会をご提供しています。以下に、特に多く寄せられるご質問をご紹介します。

ダイカスト部品の最小肉厚はどのくらいですか？

実現可能な最小肉厚は部品の形状および設計に左右されますが、理想的な条件では、Dynacastは最小0.3mmのアルミニウム肉厚を鋳造できます。一般的に、高い強度を維持するためには0.5mm～1.0mmの最小肉厚が推奨されます。

ダイカストに最適な肉厚はどのくらいですか？

ダイカスト部品に一律の理想的な肉厚はありません。むしろ、強度とコスト効率を両立した部品にするためには、肉厚を均一に維持し、可能な限り軽量化することが極めて重要です。これを実現する最善の方法は、不要なポロシティを回避して強度を維持できるよう、最適化されたゲートおよびオーバーフローの位置を部品設計に組み込むことです。

Dynacastで対応可能な最も厳しい公差はどの程度ですか？

Dynacastは業界で最も厳しい公差の維持に誇りを持っていますが、肉厚と同様に、公差は主に部品形状に依存します。最も厳密な公差として、一般に亜鉛では±0.001"～±0.002"、アルミニウムでは±0.002"～±0.004"に対応可能です。

ただし、Dynacastでは±0.001"の公差に対応可能である一方、製造業者は不要なコストを設計に組み込まないよう注意する必要があります。部品性能を最大化するために不要であるにもかかわらず、厳密な公差や最小限の抜き勾配を要求する企業は少なくありません。その結果、鋳造品は期待どおりの性能を発揮できません。

その代わりに、設計をより包括的に捉えてください。当社のダイカストエンジニアの支援を受け、より緩やかな公差域を設定できるよう、部品の非重要寸法を特定してください。摩耗する厳密な形状が減るため金型寿命を延ばせることに加え、公差域を設定することで、部品全体の公差スタックアップも計画しやすくなります。これにより、可能な限り機械加工や二次加工を回避し、ダイカストプロセスの利点を最大限に活かす設計が可能になります。

使用および生産において環境に配慮したダイカスト金属はどれですか？

当社が使用するすべてのダイカスト材料、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムは、リサイクルされるため環境に配慮した材料です。Dynacastの工場はクローズドループサイクルで稼働しており、高度な再溶解能力を活用して、金型内のランナーシステムから回収した余剰金属を再利用しています。余剰金属を回収した後、Dynacastは分光計で化学組成を検証し、新規調達した金属の物理的・機械的特性を維持していることを確認します。

生産の観点では、アルミニウムはすべてのダイカスト金属の中で最も環境に配慮した材料です。アルミニウムは100%リサイクル可能であり、これまでに生産されたすべてのアルミニウムの75%は現在も使用されています。アルミニウムは機械的特性や物理的特性を劣化させることなく何度でもリサイクルできるため、ボーキサイト鉱石から直接採取される一次アルミニウムと同等の性能で同じ用途に使用できます。同時に、環境と収益性にも好影響をもたらします。

アルミニウムの物理的・機械的特性により、航空宇宙、防衛、民生用電子機器、医療、自動車など、ほぼあらゆる業界で使用される部品に最適な選択肢となります。 

ねじ切り加工と比較したダイカストの利点は何ですか？

ダイカストの利点は、主に生産速度と総部品単価の削減にあります。DynacastのMulti-Slide機械は複数のキャビティを備えるよう設計でき、当社のエンジニアは極めて複雑な部品を迅速に鋳造できます。当社のMulti-Slideダイカスト機は、毎分最大75サイクルで稼働し、毎時4,500ショットを実現します。2キャビティ金型の場合、これは毎時9,000個の部品に相当します。

サイクルタイムの短縮は、部品1個あたりの総コスト低減に寄与します。さらに、ダイカスト金型は内外部形状において比類のない複雑性を実現するため、ダイカストに伴う二次加工が少なくなります。Multi-Slideダイカストでは、他のプロセスでは2個以上の部品を製造して組み立てる必要があるような複雑な形状も鋳造できます。

ねじ切り加工は初期金型費用が低いものの、ダイカストは総部品単価の削減により、その差額を十分に補えます。理想的な部品（小型、高生産量、亜鉛で鋳造可能な部品）の場合、金型費用は生産開始から10-14か月の間に全額回収されます。その後に製造されるすべての部品が収益性の向上に貢献します。

表面処理なしで耐食性を備えた材料はありますか？

得られる環境耐性のレベルは、材料およびプロジェクト要件によって異なります。たとえば亜鉛は、アルミニウム合金と比較して比較的自己耐食性がありますが、酸化亜鉛、すなわち白さびが発生します。ただし、ダイカスト部品に高い環境耐性が必要な場合は、耐食性、高光沢仕上げ、塗装などを提供する処理およびコーティングを含む、当社の表面処理の利用を推奨します。

他の加工プロセスと比較して、ダイカストがコスト効率に優れるかをどのように判断できますか？

ダイカストプロセスのコスト効率は、ケースごとに評価する必要があります。ねじ切り加工、無垢材からの機械加工、プレス加工、溶接からダイカストへ切り替えることで、本格生産時に部品性能とコストの両方が向上するケースは数多くあります。ただし、ダイカストへの切り替えがお客様にとって最適な解決策であるかを判断するため、エンジニアまでお問い合わせいただくことをお勧めします。

80年以上の経験を有するDynacastは、エンジニアリングの専門知識、効率的な操業、Advanced Quality Planningシステムを通じて、一貫して価値を提供しています。