ダイカストに関しては、ホットチャンバーとコールドチャンバーの2つの主要な技術があります。どの手法を選択するかは、プロジェクトの仕様と達成したい結果のタイプによって異なります。このガイドでは、前者の方法について、どのように機能するか、どの金属が使用されているか、このプロセスがコールドチャンバーの対応物よりも優れている点などについて説明します。
ホットチャンバーダイカストとは？
ダイカストとは、20 世紀初頭に開発された恒久的な金型製造プロセスを指し、大量の圧力を使用して溶融金属を金型に押し込みます。かなりの量の圧力が加えられるため、この方法では、表面の細部が非常に細かく、優れた寸法精度と非常に薄い壁 (場合によっては 0.5 ミリ) の鋳物を製造できます。
工業用金属鋳物は、非常に小さいものから 50 ポンド程度のものまで、サイズが大きく異なります。このプロセスを使用して製造される部品には、工具、機械部品、キャブレター、モーター、さまざまなハウジング、おもちゃが含まれます。
ホットチャンバーダイカスト
ホットチャンバーダイカストでは、付属の鋳造機で金属が加熱されます。グースネックマシンとも呼ばれるこれらの鋳造機は、金属が溶融状態になるまで加熱する炉を内蔵しています。このプロセスでは、油圧駆動のピストンを使用して、溶融金属を炉から金型に押し込みます。このタイプのダイカストは、比較的迅速なプロセスです。ホットチャンバーダイカストプロセスは、大量生産を必要とする生産性の高いアプリケーションに使用されます。
コールドチャンバー鋳造では、鋳造機は金属を加熱しません。代わりに、取鍋を使用して手動で、または自動取鍋システムを使用して、溶融金属をチャンバーに注入する必要があります。金属が注入されると、油圧ピストンが溶融金属を高圧で金型に押し込みます。
ホットチャンバーダイカストに使用される材料
ホットチャンバーダイカストは内部メルティングポットを特徴としているため、ホットチャンバーダイカストマシンメーカーは、融点の低い金属を使用することを推奨しています。これは、加熱または高圧下に置かれたときに、金属が機械の金属を溶解または侵食しないようにするためです.たとえば、プランジャーのような機械部品は、溶融金属内に継続的に沈められます。金属の融点が高すぎると、プランジャーが損傷し、機能が失われる可能性があります。これは、高価な交換を保証する可能性があります。
アルミニウムのような材料は融点が高くなります。この金属は華氏 1,220 度で溶けますが、亜鉛のような物質は華氏 786 度で溶けます。したがって、アルミニウムはホットチャンバーダイカストプロセスには適していません。ホットチャンバーダイカストに使用するのに最適な材料は、亜鉛とマグネシウム合金です。これについては、以下で詳しく説明します。
亜鉛
並外れた硬度と強度を持つ亜鉛は、多くの用途に適しており、プレス、機械加工、加工、打ち抜き部品の優れた代替品として機能します。亜鉛はまた、優れた構造的完全性と耐摩耗性を備えているため、エレクトロニクスおよび自動車の安全産業で使用される非常に複雑で多面的な形状に最適です。亜鉛合金のその他の利点は次のとおりです。
- 良好な導電性
- 手頃な価格の原材料
- 良好な硬度と強度
- 優れた熱伝導率
- 優れた安定性と寸法精度
- 優れた薄肉機能
- 接合を容易にする冷間成形能力
- 優れた耐食性
- 完全リサイクル可能
- 高品質な仕上げ特性
マグネシウム
マグネシウムはダイカスト合金の中で最も軽量ですが、強度と重量の比率が優れています。また、優れた無線周波数干渉 (RFI) および電磁干渉 (EMI) シールド特性も備えているため、電気ハウジングやコネクタに最適です。また、実験室や医療機器を干渉信号から保護するためにも使用されます。マグネシウムのその他の利点は次のとおりです。
- 高い熱伝導率と電気伝導率
- 高い動作温度に耐える能力
- 非常に薄い壁の機能
- 優れた寸法精度と安定性
- 優れた仕上げ特性
- 環境腐食に対する優れた耐性
- 完全リサイクル可能
ホットチャンバーダイカストプロセス
ホットチャンバーダイカストプロセスでは、溶融金属供給がダイカストマシンに接続され、このタイプの操作で重要なコンポーネントとして機能します。以下でプロセスを順を追って説明します。
- ホット チャンバーは液体金属で満たされます。射出ストロークを駆動するショット シリンダーは、溶融金属供給部の上にあります。このショット シリンダーは、プランジャーに接続するプランジャー ロッドに接続します。プランジャーは溶融材料と接触し、鋳造サイクルの開始時には、このプランジャーは高温チャンバーの上部にあります。この位置にあるとき、液体金属は吸気口からチャンバーに入り、チャンバーを満たします。
- プランジャーが下がる: サイクルが始まると、ショット シリンダーがプランジャーを押し下げ、プランジャーが吸気ポートを通り過ぎて、液体金属が高温チャンバーに入るのを防ぎます。この時点で、適切な量の溶融金属がショット用の高温チャンバーにあり、金型が充填されて鋳造されます。
- プランジャーがさらに下がる: 次に、プランジャーがさらに押し下げられ、液体金属が金型に押し込まれます。ホット チャンバー ダイカストでは、ダイを充填するために溶融金属に加えなければならない圧力は、通常、1 平方インチあたり 700 ～ 5,000 ポンド (psi) の範囲です。この圧力は、鋳物が凝固するのに必要なだけ保持されます。
- プランジャーが元の位置に戻ります: 次のサイクルに備えるために、プランジャーが反転し、高温チャンバーの上部にある元の位置に戻ります。これにより、再び吸気ポートが露出し、溶融金属が入ってチャンバーを満たすことができます。
ホットチャンバーダイカストのメリット
ホットチャンバーダイカストには、コールドチャンバーダイカストよりも多くの利点がありますが、最も重要な利点はおそらくサイクルタイムがはるかに短いことです。これにより、ダイカスト会社はより多くの製品をより短時間で作成できるようになり、効率と生産性が向上し、顧客満足度も向上します。このプロセスには、次の追加の利点もあります。
- 金属の無駄が減り環境にやさしい
- 内部メルティングポットを含むマシンによる効率の向上
- 気孔率の減少
- 低融点金属のみを使用しているため機械寿命が長い
ホットチャンバーダイカストサービスについては、PTJ Castingにお問い合わせください
PTJ は、中国を拠点とする家族経営のダイカスト会社であり、多数のダイカスト プロジェクトのコンサルティング サービスを含む、幅広いダイカスト サービスを提供しています。 アセンブリの改善や製品設計の支援が必要な場合でも、当社がお手伝いします。 当社のサービスについてご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせフォームにご記入ください。 私たちはあなたと話し、あなたのダイカストプロジェクトのニーズを支援することを楽しみにしています!
