ダイカストにおける抜き勾配ゼロ

設計による重量への配慮

ダイカストにおける抜き勾配ゼロとは、通常は金型からの製品取出しを容易にする面に抜き勾配を設けずに金属部品を鋳造する手法です。この技術により、最終製品内の他の機能部と正確に嵌合・位置合わせする必要がある部品に不可欠な、非常に厳しい公差を実現できると考えられています。

独自のMulti-Slideダイカスト技術により、 抜き勾配ゼロでの 鋳造が可能です。したがって問題となるのは、部品が必要な性能を発揮するために求められる公差を達成するうえで、抜き勾配ゼロでの鋳造が 必要かどうか  です。

抜き勾配の機能

3Dプリント部品や機械加工部品とは異なり、ダイカスト技術者は、部品や金型を損傷させることなく部品を金型から取り出す方法を考慮する必要があります。 抜き勾配 とは、部品の取出しを容易にするため、ダイカスト金型の側壁およびコアに設けるテーパーの角度です。主な機能は、部品を取り出す際に部品と金型の間で生じる摩擦を低減することです。抜き勾配がない場合、部品が損傷したり、へこんだり、金型内に固着したりする可能性があります。

ネットシェイプ部品の形状によっては、追加のテーパーを設けなくても金型から取り出せる場合があります。例えば、Coca Cola缶を考えてみましょう。従来の方法でCoca Cola缶を鋳造する場合、2つのキャビティは、直立したネットシェイプ缶の中間点（最も幅広い部分）で接合します。缶は円筒形であり、各キャビティの三日月形部分で最も幅広い箇所が金型の分割位置となるため、金型を開くと缶は容易に取り出されます。

ただし、ほとんどの部品は飲料缶よりもはるかに複雑かつ精緻です。このような場合、取出し時に部品が損傷しないよう、設計に抜き勾配を組み込むことが一般的です。

では、なぜ抜き勾配ゼロなのか？

理論上、抜き勾配ゼロではより厳しい公差を実現できます。部品設計に抜き勾配を組み込むと部品形状が変化する可能性があるため、部品の最終組立に影響を及ぼす場合があります。金型に抜き勾配を設けなければ、部品内の他の機能部との関係における部品精度を、より適切に管理できる可能性があります。

ダイカストで抜き勾配ゼロを実現する方法

Dynacast Multi-Slideダイカストでは、特定の条件下で抜き勾配ゼロを実現できます。収縮特性と物理的特性の両方の理由から、部品は亜鉛を用いて鋳造する必要があります。 亜鉛 は予測可能な0.7%の収縮率を持ち、金型設計で容易に補正できます。また、 アルミニウムとは異なり、亜鉛は比較的滑らかです。標準的なアルミニウム鋳造では、金属の研磨性に対応するため、技術者は± 1-2°の抜き勾配を設けます。亜鉛鋳造における標準的な抜き勾配は0.5°です。亜鉛はより流動性が高いため金型から取り出しやすく、抜き勾配ゼロでの鋳造を目指す場合により適した材料です。

抜き勾配なしで鋳造する際は、Multi-Slideプロセスの使用が不可欠です。Multi-Slideダイカストは、Multi-Slideダイカスト機の空圧式スライド作動システムにより、従来のダイカストより最大4倍高速なサイクルタイムを実現できることもあり、従来の鋳造より変動が少ないプロセスです。部品が金型内に留まる時間は短いほど有利です。さらに、Multi-Slideダイカストのゲートとランナーは他のプロセスより小さく、ショット重量を低減できるため、より穏やかなプロセスとなります。

Dynacastでより厳しい公差を実現

抜き勾配ゼロでの鋳造は確かに可能ですが、Dynacastではほとんどの場合不要です。亜鉛Multi-Slideダイカストでは、抜き勾配を組み込んだ場合でも、わずか±0.02mmの公差を実現できます。つまり、抜き勾配ゼロの有無にかかわらず、Multi-Slideダイカストで一貫性のある均一な結果を得ることができます。

当社は公差を異なる視点で捉えています。当社の品質水準は業界標準を満たすだけでなく、それを上回っており、世界中の設計者の指針として活用されています。厳しい公差で鋳造する際には、部品形状、金型内における機能部の位置、ならびに部品上の他の機能部との関係を評価します。機能性を備えた厳しい公差を実現するために、抜き勾配ゼロで鋳造する必要があることは、ほとんどありません。