部品を設計し適切な材料を選定する際、多くのエンジニアは材料重量を重視するため、軽量ダイカスト用途では亜鉛が見過ごされがちです。多くの用途で部品の軽量化が求められており、特に自動車や携帯機器の用途ではその傾向が顕著です。そのためエンジニアはアルミニウムやマグネシウムを選択しますが、実際には亜鉛の方が経済的な選択肢となる場合があります。一見すると、軽量用途に亜鉛を使用する余地はないように思われます。しかし、ダイカストプロセス全体を総合的に見た場合、軽量亜鉛部品においてメリットがデメリットを上回る可能性はあるでしょうか。
鋳造性
亜鉛はすべての合金の中で最も流動性が高く、ダイカストメーカーが扱いやすいと感じるのも当然です。多くのエンジニアが認識していないのは、亜鉛は流動性が高いため、より薄肉で精緻かつ複雑なダイカスト部品を製造できることです。これにより、アルミニウム合金やマグネシウム合金ではほぼ常に必要となる二次加工を不要にできます。薄肉用途では使用材料が少なくなるため、部品は自動的に軽量化され、材料費および溶解・リサイクル時のエネルギーコストを削減できます。
金型寿命の延長
ダイカストにおける初期費用の中でも大きな割合を占めるのが、高品質な金型への投資です。ダイカストプロセスで使用される金型は、通常、熱処理鋼で作られています。金型のコストは、部品のサイズや複雑さ、ならびに従来型またはマルチスライドといった金型の種類によって異なります。亜鉛ダイカスト合金は融点が低いため、亜鉛部品用の金型は、アルミニウム用金型より最大10倍、マグネシウム用金型より約5倍長く使用できます。複雑な部品を大量生産用に設計する場合、亜鉛
サイクルタイム
ダイカストプロセスでは、溶融金属を金型に射出して部品を成形します。金属が凝固すると、部品は金型から取り出されます。金型内の冷却時間は、合金や部品サイズによって異なり、多くの場合、ランナーシステムのサイズによって決まります。亜鉛にはホットチャンバーダイカストプロセスが用いられ、毎分4~5ショットを実現します。アルミニウムはコールドチャンバーダイカスト合金であり、毎分2~3ショットしか得られません。サイクルタイムは最終部品コストの最大60%を左右するため、亜鉛ダイカスト合金を使用することで、さらなるコスト削減につながる可能性があります。
当社独自のマルチスライド亜鉛ダイカストプロセスでは、毎分45ショット以上を達成できることをご存じでしたか。
機械的特性
標準亜鉛合金は、室温においてアルミニウム合金およびマグネシウム合金よりも高い強度を備えています。強度は合金自体に備わっているため、ほとんどのアルミニウム合金のような二次加工を必要とせず、部品あたりの総コストを削減できます。
EZACは、Dynacastが提供する合金であり、他のどのダイカスト合金よりも高強度かつ高硬度です。最も一般的なアルミニウムダイカスト合金であるA380と比較して、強度(耐力)は約2.5倍、硬度(ブリネル)は1.5倍です。亜鉛の特性を備えるEZACは、高強度かつ耐クリープ性のある合金を求める方に適した選択肢です。
材料 | 合金 | 耐力 (0.2%) | 硬度 |
PSI X 10^3 | ブリネル (HB) | ||
亜鉛 | Zamak 3 | 32 | 82 |
亜鉛 | EZAC | 57 | 120 |
アルミニウム | A380 | 23 | 80 |
マグネシウム | AZ91D | 23 | 63 |
インタラクティブな金属選定ツールを使用して、他のダイカスト合金の物理的特性および機械的特性を比較してください。
Dynacastはダイカスト業界で80年以上の経験を有しています。当社のエンジニアチームは毎年、亜鉛ダイカストマシンとプロセスを改善・最適化し、世界中のお客様に最高水準の高品質なサービスを提供しています。ダイカスト能力の詳細については、ぜひ当社チームまでお問い合わせください。次のプロジェクトに亜鉛が適しているかどうかの判断を支援いたします。
