高品質なダイカスト部品は、高品質な金型から始まります。ダイカスト金型の品質は、維持可能な公差や1つの金型から得られるショット数だけでなく、プロジェクト期間を通じて実現できる再現性、強度、複雑性も左右します。
これまで、ダイカスト金型のコストを左右する要因や、Dynacastの金型がより高精度である主な3つの理由についてご紹介してきました。ここでは、当社の金型製造プロセスと対応能力、ならびにダイカスト金型を購入する際に考慮すべき点をご説明します。金型設計の最適化と経験豊富な金型サプライヤーとの連携が、部品生産の成功とプロジェクトから最大限のROIを得るうえでなぜ重要なのかをご確認ください。
ダイカスト金型とは
金型、すなわちダイカスト金型には、溶融金属を射出して成形するキャビティが設けられています。硬化後、金型は複数の部品に分割され、鋳造品を取り出せるようになります。Dynacastは、独自のMulti-Slideダイカスト金型と、従来型ダイカスト金型の両方を提供しています。各方式には、プロジェクトの仕様や規模に応じた固有の強みがあります。
金型設計プロセス
Dynacastのすべてのダイカスト金型は、ウィスコンシン州ジャーマンタウンの金型部門で高品質な鋼材を用いて製造されています。この拠点には、40年以上の金型経験を持つ20名の金型製作者と3名の設計エンジニアが在籍しています。
金型設計では、当社のエンジニアチームが材料選定、ランナー配置候補、公差スタックアップなど、金型と最終部品のあらゆる側面を考慮します。最先端のマグマフロー解析ソフトウェアにより、金型製作前に特定の設計形状の鋳造性、およびランナーシステムと冷却ポートに最適な配置を分析できます。冷却ポートなどの機能は金型摩耗を抑え、ダイカスト金型の寿命を延ばすとともに、最終鋳造品の均一なポロシティと高い強度を確保します。
最適な製造性を考慮した設計
金型自体を加工する前に、成功と長寿命を目指して金型設計に組み込まれるすべてのバリューエンジニアリングは、Dynacastの中核概念である製造を考慮した設計（DFM）の一部です。ダイカスト金型において、最適な製造性を考慮した設計こそが、真に高品質なダイカスト金型を実現します。DFMは、プロジェクトの全期間にわたって使用できる成功した金型を提供することで金型設計プロセスを迅速化するだけでなく、低品質な金型よりも安定して高性能な部品の生産を可能にします。
金型の管理とメンテナンス
高品質なダイカスト金型の設計に加え、金型の管理とメンテナンスは常にダイカストサプライヤーが重視すべき事項です。当社の金型は長寿命を前提に設計されていますが、加熱（1200 °F超）と冷却の繰り返しサイクルにより、時間の経過とともに金型は必然的に劣化します。金型ではゲート浸食やコア摩耗が発生するため、使用期間中に定期的な軽度のメンテナンスが必要になります。多くの機械と同様、厳格なメンテナンスプログラムを順守することで金型寿命を延ばし、高品質な部品を安定して適時に生産できます。また、選択する合金やプロセスによっては、他の金型よりも多くのメンテナンスを必要とする場合があります。
例えば、適切な設計とメンテナンスを行った亜鉛部品用のMulti-Slide金型は、交換が必要になるまで約100万ショットに耐えることができます。一方、アルミニウム部品用の従来型金型は約200,000ショットに耐えることができます。
金型が耐えられる平均ショット数は、プロジェクト要件、選択材料、部品の複雑さなどの変数によって異なります。プロジェクトにおける金型寿命を正確に評価するには、当社のエンジニアにご相談ください。
金型を加工する前に金型摩耗を考慮することで、金型メンテナンスの必要性と金型全体の交換可能性を大幅に低減できます。Dynacastでは、プロジェクトの全期間を通じて、すべての金型を「新品同様」の状態に維持します。また、金型を「新品同様」の状態に保つためにメンテナンスが必要になった場合、そのメンテナンスはカバーされます。当社のすべての金型メンテナンスプログラムは、あらかじめ金型コストに組み込まれています。そのため、ダイカスト金型への投資は、金型の全寿命にわたる一度限りの投資となります。
ダイカスト金型から最大限のROIを得る
ダイカストサプライヤーを選定する際、メーカーは金型を含む生産プロセスのあらゆる段階から最大限のROIを得たいと考えます。一部のメーカーは、より安価で低品質な金型を購入してコストを抑えようとするかもしれません。こうした金型は初期購入価格が低い場合がありますが、高額で不要なメンテナンス、金型交換、部品不良という形で、後により大きな投資が必要になることがほぼ確実です。より高品質な金型に投資することで、メーカーは金型寿命の延長、プロジェクト期間を通じたスクラップ率の低減、部品性能の向上により、より大きなROIを回収できます。
低価格に注意することに加え、メーカーがダイカスト金型に価値を組み込むためにできることがいくつかあります。部品を設計する際は、高品質な部品を生産する堅牢で長寿命な金型を確保するため、以下を考慮する必要があります。
- 抜き勾配については、柔軟性を考慮して計画する。重要度の低い設計要素の抜き勾配を大きくすることで部品の取り出しが容易になり、金型寿命を延ばします
- 重要度の低い設計要素には、緩やかな公差域を設定する
- できるだけ早い段階でサプライヤーと連携する。設計段階の早期に当社のエンジニアチームと協力し、特定の部品に固有の調整を行うことで、高額な再設計を回避します
部品は一つひとつ異なりますが、当社がお手伝いします。金型設計の最適化と製造プロセスの各段階への価値の組み込みを始めるために、ぜひ当社のエンジニアチームにお問い合わせください。
高品質なダイカスト金型の条件と金型寿命を延ばす方法について詳しくは、無料のオンデマンドウェビナー、ダイカスト用金型：品質、メンテナンス、交換にご登録ください。