低圧ダイカスト: プロセスの包括的なガイド
低圧ダイカスト は、正確に制御された低圧力条件下で溶融材料をダイカストに射出する高度な製造技術であり、多くの利点をもたらします。 特に自動車産業は、ホイールなどの軸対称のコンポーネントを正確に製造するこのプロセスの恩恵を受けています。 ダイカストサービスへのアウトソーシングを検討する前に、このプロセスを理解することが重要です。 この記事では、低圧ダイカストの仕組み、メリット、デメリット、代替方法について詳しく紹介します。
低圧ダイカストとは何ですか?
低圧ダイカスト (LPDC) では、低圧条件下でダイカスト金型に溶融金属を充填します。 その精度は、凝固中に低圧力を維持する結果として得られ、これによりダイキャビティの継続的な充填が保証され、体積の減少が補われます。 LPDC は酸化物の形成と多孔性を最小限に抑え、上から下まで一貫した溶融金属の品質を提供します。
低圧ダイカストはどのように機能するのでしょうか?
低圧ダイカストでは、重力の代わりに、通常約 20 ～ 100 kPa (2.9 ～ 14.5 psi) の適度な圧力を使用して金型を充填します。 これには、特殊なセットアップとさまざまな機器が必要です。 このプロセスは次の重要な手順に従います。
溶解炉: このプロセスは、金属合金を鋳造温度 (アルミニウムの場合は 710 ～ 720°C) まで加熱する溶解炉から始まります。
保持炉: 鋳型の下には、保持炉が溶融金属を鋳造温度に維持し、リザーバーとして機能します。
溶融金属の射出： 低圧により、溶融金属がライザーチューブを通って金型内に押し込まれます。 溶融金属は、金型キャビティ内で凝固するまで、一定の圧力下で流れ続けます。
圧力解放： 凝固後、圧力が解放され、残った溶融金属はライザーチューブを通って保持炉に戻り、リサイクルされます。
鋳物の除去: 型が冷めると、鋳物は簡単に取り外せます。
低圧ダイカストのメリット
低圧ダイカストにはいくつかの利点があり、さまざまな業界で価値のある方法となっています。
高い正確性： このプロセスで製造された部品は、連続的な低圧充填により、凝固中の体積収縮を補い、非常に正確です。 これは、ホイールなどの軸対称のコンポーネントを作成するのに推奨される方法です。
高純度鋳物: 低圧鋳物はスラグ不純物が最小限に抑えられているため、非常に純粋です。 この設定により、液体金属へのスラグの混入が防止され、高い鋳造純度が保証されます。
良好な成形性: 低圧充填プロセスにより液体金属の流動性が向上し、鮮明な輪郭と滑らかな表面が得られます。 これにより、複雑な形状の部品を作成するのに最適になります。
結晶： 鋳物は圧力下で固化するため、緻密で緻密な構造が形成されます。 そのため、鋳物は優れた強度特性を有し、高強度が要求される部品に適しています。
低圧ダイカストのデメリット
低圧ダイカストにはその利点にもかかわらず、いくつかの制限があります。
キャストサイクルが遅い: 低圧プロセスは、その低圧の性質によりサイクルが遅くなり、その結果、生産量が減り、部品コストが高くなります。
金属侵食: 溶融金属と機器の部品が接触すると、これらの部品の浸食が発生する可能性があり、特に大規模なセットアップではメンテナンスコストが増加します。
薄肉部品には適していません: このプロセスは、薄肉コンポーネントの作成には理想的ではありません。 達成可能な最小壁厚は約 3mm です。
低圧ダイカストと高圧ダイカスト
低圧ダイカストと高圧ダイカストは、コンポーネントの複雑さ、生産量、予算に応じて、さまざまな用途に適しています。 XNUMX つの方法の主な違いは次のとおりです。
サイクルタイム： 低圧ダイカストは圧力範囲が通常 0.7 ～ 1 bar と低いため、サイクル タイムが短くなりますが、高圧ダイカストはかなり高い圧力 (多くの場合 1000 bar 以上) で動作します。
部品の強度: 低圧鋳造は、ゆっくりとした凝固プロセスによる高強度特性で知られています。 高圧鋳造も優れた強度を持っていますが、低圧鋳造の強度には及びません。
鋳造品質: 低圧鋳造品は不純物が少なく気孔がないため、品質に優れています。 これは、高圧により気孔や不純物が含まれる可能性がある高圧鋳造とは対照的です。
費用： 高圧ダイカストでは、機械への初期投資がより多額になりますが、サイクルタイムが短いため部品コストは低くなります。 低圧ダイカストは運転コストは低くなりますが、部品コストは高くなります。
厚さ： 低圧鋳造は厚い部品に最適ですが、高圧鋳造は薄肉の部品に適しています。
低圧ダイカストの代替品
低圧ダイカストは非常に効果的ですが、特定の条件では次のような代替方法が必要になる場合があります。
重力鋳造: 永久金型鋳造としても知られる重力ダイカストは、重力を利用して金型を溶融金属で満たします。 アルミニウム、銅、マグネシウム、亜鉛などの幅広い非鉄合金に適しています。
インベストメント鋳造: インベストメント鋳造 (精密鋳造) では、ワックス パターンを使用して正確な金型を作成します。 精度が高く、複雑な形状に最適です。
砂型鋳造: 鋳物工場で使用される伝統的な方法である砂型鋳造は、高熱の金属に適しており、幅広い材料互換性を提供します。
結論として、低圧ダイカストは正確で効率的な製造プロセスであり、特に複雑で高強度のコンポーネントに適しています。 サイクルタイムが遅く、一定の制限がありますが、依然として多くの業界にとって価値のある方法です。 プロセス、その利点、および潜在的な代替案を理解することは、製造プロジェクトにおける情報に基づいた意思決定にとって非常に重要です。
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