ダイカストとロストワックス鋳造の比較

ダイカストとロストワックス鋳造の違いとは？

鋳造は1838年にまでさかのぼる、最も古い製造技術の一つです。基本的な鋳造プロセスは大きく変わっていませんが、現在の設備はより高度化しており、技術の進歩により最終製品、つまり部品を製造する方法はいくつかあります。代表的で非常によく似たプロセスとして、ダイカストとロストワックス鋳造があります。以下では、各プロセスの違い、利点および欠点を解説し、次のプロジェクトに適したプロセスの選定を支援します。

ダイカストプロセス

簡単に言えば、ダイカストでは溶融金属を焼入れ鋼製の金型キャビティに射出します。金属が凝固すると金型から取り出され、この工程を繰り返します。プロセスは選択する材料によって若干異なります。詳細は、ホットチャンバーダイカストおよびコールドチャンバーダイカストをご覧ください。焼入れ鋼製の金型は、修理または交換が必要になるまでに150,000ショットから100万ショット以上の成形が可能です。

ロストワックス鋳造プロセス

ロストワックス鋳造、または「ロストワックス」プロセスによる部品製造は、一般に時間を要するプロセスです。まず部品のワックス原型を作製し、これを液状セラミックに繰り返し浸漬します。セラミックが硬化した後、ワックスを溶かして除去し、セラミック製の鋳型を作製します。次に、ワックスがあったセラミックキャビティに溶融金属を注湯します。金属が凝固すると、セラミック製の鋳型を破壊・除去し、金属鋳物を取り出します。ワックスパターンの作製に使用する金型は何度も使用できますが、セラミック製の鋳型は部品ごとに破壊して廃棄されます。ただし、Signicastはロストワックス鋳造プロセスのあらゆる工程を自動化しており、業界平均が8-16週間であるのに対し、1週間のリードタイムを実現しています。 

どちらのプロセスがプロジェクトに適していますか？

同じ鋳造プロジェクトは二つとなく、プロジェクトごとに異なる解決策が必要です。次のプロジェクトを開始する前に、部品に適したプロセスを選択するために検討すべき事項をいくつかご紹介します。

材料選定

ダイカスト部品の多くは、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムなどの非鉄金属で製造されます。ロストワックス鋳造では、これらの金属に加え、ステンレス鋼を含む鉄系金属も鋳造できます。非鉄材料を使用する場合、両プロセスは同等の特性を提供します。一方、ステンレス鋼または銅合金を使用する場合は、ロストワックス鋳造がより適した選択肢です。

年間生産量

使用する鋳造プロセスを決定する際は、金型費用の回収期間を検討してください。製造部品数と金型費用の関係から、損益分岐点を確認します。ロストワックス鋳造用の金型は比較的安価で少量生産プロジェクトに適していますが、ダイカストは大規模な生産ロットおよび大量生産プロジェクトに最適です。

公差

あらゆる鋳造プロセスにおいて、公差能力は部品形状と使用材料の種類に大きく左右されます。以下の表は、従来型ダイカストとロストワックス鋳造における一般的な線寸法公差を比較したものです。Multi-Slideダイカストプロセスでは、さらに厳しい公差を維持できます。

サイクルタイム

ロストワックス鋳造とダイカストはいずれも複雑な部品を製造できますが、サイクルタイムには大きな差があります。従来のロストワックス鋳造は多くの人手と作業時間を必要とする時間のかかるプロセスです。一方、ダイカストでは従来型ダイカストで毎分3-4ショット、multi-slideダイカストでは毎分45ショット以上の生産が可能です。ダイカスト部品は、人の手を介さずに製造できる場合も多く、完全自動化が可能です。 

コスト

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、部品単価においてロストワックス鋳造が一般にダイカストより高コストとなることは当然です。高度に手作業を要するプロセスでダイカストと非常によく似た部品を製造できますが、サイクルタイムははるかに長くなります。 

大量生産では、ダイカストはロストワックス鋳造よりも費用対効果に優れます。少数の部品のみを鋳造する場合、またはより大きなサイズやステンレス鋼が必要な場合は、ロストワックス鋳造の方が低コストとなる可能性があります。

ロストワックス鋳造とダイカストはいずれも同等の特性を持つ部品を製造できますが、極めて大量の製造が求められる場合、関連コストと長いサイクルタイムにより、要件や納期によってはロストワックス鋳造の適性が低くなることがあります。次のプロジェクトに最適な鋳造プロセスを決定するには、経験豊富な鋳造エンジニアにご相談ください。今すぐ当社チームまでお問い合わせください。