高圧ダイカスト技術では, 部品は、真っ赤に熱した金属を金型に注入することによって形成されます. このプロセスでは、通常は油圧をかけて金属を金型の形状に押し込みます。. 射出中に金型を密閉状態に保つには、強力なプレスが必要です. 金属が固まったら, 金型が鋳物を解放します. 突き出し後、ダイは次のサイクルに向けてロックされます。. 工具は 2 つのスチールブロックで構成され、これらが一緒になって金型キャビティを形成します。.

高圧ダイカストプロセスのステップバイステップ

ここでは、高圧ダイカストに通常含まれる頻繁な手順を示します。:

ステップ 01: 金型の準備

初めに, スチールダイの連携部品の表面を清掃し、潜在的な汚染物質がないか確認することをお勧めします。. 精密なキャビティを形成するには、公差レベルが約 ±0.005 インチである多くの厳しい基準に従ってしっかりと固定する必要があります。.

ステップ 02: 金型の加熱

ダイは 300°F ～ 500°F、または 150°C ～ 260°C の範囲に加熱する必要があります。. この温度範囲により、金属の効率的な流れが確保され、射出時の熱衝撃が最小限に抑えられます。.

ステップ 03: 溶融金属の製造

通常使用される金属合金はアルミニウムまたは亜鉛です. 通常, これらは約1200°Fから1300°Fで溶けます (650℃～700℃). 適切な粘度と流量特性を実現するには, この温度を維持する必要がある.

ステップ 04: 溶融金属の射出

溶融金属を高圧で金型キャビティに注入します。, 通常、これは次のように異なります 1,500 に 30,000 psiまたは 10 に 200 MPa. この高圧により金型の縁まで確実に充填され、空気が閉じ込められる可能性が減り、ネットシェイプに近い部品が製造されます。.

ステップ 05: 保圧

圧力は数秒間維持されます (3 に 10 秒) 金属が冷えるときに受ける収縮を補うため. この保持段階により、気孔率が減少するため、最終部品の機械的特性が大幅に向上します。.

ステップ 06: 冷却固化

溶けた金属を金型内で結晶化させます. 合体時間は長くなる場合があり、通常は次のようになります。 10 に 30 部品の厚さと材質に応じて数秒.

ステップ 07: 鋳物の排出

混合物が固まった後, その後、ダイが開かれ、キャスティングが回収されます。 10 トン. このようにして、部品に影響を与えることなく材料を削除する方が簡単です, したがって、その寸法が維持されます.

ステップ 08: トリミングと仕上げ

適切な機械式トリミングツールまたはダイカッターを組み込むことにより、鋳造から不要な材料を削除します. ワークピースの最終操作は、機械加工によって行うことができます, 表面処理, または研磨, 表面の粗さの平均またはRAによって定義される場合があります.

ステップ 09: 品質保証

気孔率または寸法エラーのための完成したキャストの概要について厳格で包括的なテストを実行する. 超音波またはX線テストは、市場で販売する前にすべての部品の品質を確認するために使用されます.

高圧ダイカストのメリット

高圧ダイカスト (HPDC) 従来のアプローチと比較してその利点に感謝しています. このプロセスの一般的な利点は次のとおりです:

生産速度の向上

重力鋳造や低圧鋳造との比較, HPDC により生産効率が大幅に向上. 高速射出によりダイへの充填にかかる時間が短く、その過程でサイクルタイムが短縮されます。. したがって, 多くの部品を必要とする産業に最適です, HPDC は大量生産に推奨される方法です.

高品質の部品

HPDCで作られた製品は、部品の精度と品質が高いことが特徴です. 高い寸法精度と改善された表面仕上げにより、後処理の必要性が減り、時間と費用が削減されます。. また、仕上げを施すための滑らかな表面が得られるため、メッキやコーティングが容易になります。. しかし, HPDC は、製造されたコンポーネントの機械的特性の均一性を提供します。, したがって、使用時の信頼性が得られます.

薄肉製品への対応力

デザインの観点から, HPDC は薄肉構造の利点を提供します. 設計要件に応じて、0.4mm未満の壁厚も実現可能. この機能により、自動車や航空宇宙などの業界で不可欠な大幅な重量削減が実現します。. さらに, この方法では、最初に鋳造できるインサートを含めることができるため、組み立てられる部品の数が削減されます。.

建物の複雑さに適応した設計

HPDC のダイ形状は、プロセスの性質上、複雑な設計の開発を可能にします。. このテクニックを使えば, メーカーは、他のテクノロジーでは使用が難しい複雑な形状を作成できる可能性があります. この柔軟性はさまざまなアセンブリに適用でき、完成品の機能がさらに向上します。.

工具の寿命

HPDC (高圧ダイカスト) 複数の生産の実行に耐えるように設計されたダイを使用して、部品の効率的な生産を可能にします. この耐久性により単価が下がります, したがって、製造業者が多くの部品に初期ツールコストを広めることができます. 高品質のダイデザインにより、数回の生産が実行された後でも、高品質の生産を達成することが可能になります.

高圧ダイカストのデメリット

しかし, 高圧ダイカストを使用することにはいくつかの欠点があります (HPDC) それはいくつかの条件下でそれを不適切にすることができます.

初期費用と運用コストが高い

HPDCの実装には沈没と初期費用が高くなります. 金型製作にはコストがかかる, 他のテクニックよりも. 一般的に, これらのコストは、商品の大量生産のためだけに正当化されます.

厚い鋳物にはほとんど利点がない

HPDC の生産サイクルは非常に短いですが、, 鋳造の厚さが増加するにつれて、利点は低下します. 壁が厚くなると凝固にかかる時間が長くなり、迅速な射出の利点が無効になります。.

鋳造品の気孔のリスク

鋳造部品の気孔はエアポケットの存在により発生します。. この問題にはいくつかの要因が関係しています, 含む; 合金の選択, 冷却収縮, 金型が溶融金属で満たされる速度. 多孔質鋳物は弱い機械的特性を保持しているため、構造とその性能に悪影響を及ぼします。.

熱処理と溶接の問題

他の鋳造プロセスと同様に, 多孔質鋳造品の微小亀裂は溶接または熱処理によって発生する可能性があります. これらのプロセス中に, 細孔に閉じ込められた空気が膨張し、さまざまなコンポーネントの故障を引き起こします. 熱処理が必要な材質の場合, その場合、多孔性を避けるための特別な方法が必要になる場合があります。.

高流動金属のみに適用

HPDCの適用対象は流動性の高い金属に限定される. 金属ベースのコーティングの製造に使用するのに最も適した材料にはアルミニウムが含まれます。, 亜鉛, そしてマグネシウム. この制限により、他の種類の金属に対する HPDC の適用性が制限されます。.

高圧ダイカスト: ホットチャンバーおよびコールドチャンバーシステム

高圧ダイカストでは、溶融金属を金型に注入するための 2 つの異なるシステムが採用されています。:

ホットチャンバーシステム
コールドチャンバーシステム

これらのシステムに基づいて説明する, 理解を深めるためにさらに深く話し合いましょう;

ホットチャンバーシステム

このシステムは亜鉛などの金属によく適用できます。, マグネシウム, 鉛, 等. 射出機構は依然として液体金属に浸されたままです. 稼働中, ピストンが溶融金属をノズルから金型に押し込みます。.

コールドチャンバーシステム

高融点金属用, 通常はコールドチャンバーシステムが利用されます. 金属の例としては、アルミニウムや銅が挙げられます。. 各システムはマグネシウム部品を生産できます, しかし、小さな部品は頻繁にホットチャンバーを使用します, 一方、大型部品はサイズ要因により冷却室が必要です.

コールドチャンバーシステムはホットチャンバーシステムと比較して高圧で動作します。. 注湯プロセスが高速化されるため、通常、ホットチャンバーでの生産速度が高くなります。.

コールドチャンバー内の射出システム

コールドチャンバーシステムは2種類の注入方式を採用:

水平射出
垂直噴射

溶融金属は、コールドチャンバーに供給する供給チャネルに直接送られます。. この注入は自動または手動で行うことができます.

ピストンは油圧で作動し、スチール製のチャンネルを通って下降します。. この作用により光の侵入を防ぎ、溶融金属を圧力と高速で金型に押し込みます。.

その後, ピストンが初期位置に戻る, 離型して固化した製品を取り出します. その後、鋳造物が排出されます, そして、成形アセンブリは別のバッチを受け取る位置に戻ります。.

高圧ダイカストで使用される最も一般的な金属は何ですか?

高圧ダイカストに使用される最も一般的な種類の金属は次のとおりです。:

アルミダイカスト

アルミニウムダイカストでは、溶融したアルミニウムを最大 200 ℃の高圧で金型に押し込みます。 (1,500 に 25,000 psi). このプロセスにより、研磨された表面を持つ複雑で狭い断面形状が得られます。. 一般的な製品には自動車部品が含まれます, サイドチャネルブロワー, high bay LED lights, 電子機器の筐体, そして製造品目.

亜鉛ダイカスト

亜鉛ダイカストは高圧技術です. 溶融亜鉛を金型に押し込んで正確な部品を製造します。. 優れた表面特性を備えた複雑な形状が得られます。. このプロセスは自動車部品や電気コネクタに最も頻繁に適用されます。. その過程で, 間の圧力範囲 1000 に 30000 psi).

マグネシウムダイカスト

マグネシウムダイカストは、高圧を使用して溶融マグネシウムを金型に押し込む軽量材料成形プロセスです。. この方法では、自動車や航空宇宙用途に適した丈夫で剛性の高いコンポーネントも生成されます。. マグネシウムダイカストは約300℃の中程度の圧力で動作します。 1500 に 20000 psi これにより、寸法および表面仕上げに関して高レベルの精度が得られます。. さらに, マグネシウムの軽量な性質は、車両の燃料効率にプラスの影響を及ぼします。.

高圧ダイカストの応用例

HPDCで実現される高品質により、さまざまな業界でより好まれています. 主な用途には以下が含まれます:

自動車部門

自動車製造において, HPDC は、アルミニウムやマグネシウムなどの軽金属で作られた重要な構造部品の製造に使用されます。. 共通部品の例としてはエンジンブロックなどがあります。, トランスミッションハウジング, そしてオイルパン. これらのコンポーネントには、車両の性能と燃料消費効率を向上させるために、軽くて耐久性のある構造が必要です。.

医療分野

HPDC は軽量手術器具の製造に最適な技術と考えられます。. 画像診断装置や輸液ポンプなどの医療機器はこの工程を経て生産されます。. 医療用途では、精度と性能が求められるため、高品質で信頼性の高いコンポーネントが必要となります。.

航空宇宙産業

航空宇宙製造部門は、複雑な形状に適した技術として HPDC に注目しています。. 例としてはアルミニウム, 亜鉛, 自動車のエンジンや航空機の構造物の部品の製造に使用されるマグネシウム. HPDC を通じて作成されたコンポーネントの機械的特性は、航空宇宙コンポーネントに必要な安全性と性能の要件に適合します。.

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一般的な FAQ

Q1. 高圧ダイカストの通常のサイクルタイムはどれくらいですか?

高圧ダイカストのサイクルタイムは次のとおりです。 15 そして 60 部品の設計とサイズに応じて数秒. この急速な好転のせいで, このシステムは大量生産に最適です.

第2四半期. このプロセスを使用する場合の一般的な壁の厚さはどれくらいですか?

高圧ダイカストを使用, 最小の壁厚を達成することが可能です 0.5 んん, コンポーネントの高い強度を維持しながら.

Q3. 高圧ダイカストは機械的特性にどのような影響を与えるか?

高圧ダイカスト部品の機械的特性は砂鋳造部品よりも優れています; 降伏強さの範囲は次のとおりです 200 に 300 MPa および引張強さの範囲は次のとおりです。 250 に 400 MPaは使用する合金の種類に応じて異なる.

Q4. 高圧ダイカストでは通常、廃棄物の何パーセントが発生しますか?

生産プロセスも非常に効率的です, 無駄のないもの 5%, 主にトリミングと材料の過剰によるもの, 生産サイクルに戻すことができます.

Q5. 金型温度は鋳造プロセスにどのように影響しますか?

金型温度を次の範囲に保つことが重要です。 180 に 300 C より良い結果を得るには. 温度が低いと冷却時間が長くなります, 冷却速度が速いほど表面仕上げが良くなります. ただし、過度の熱は寸法精度に問題を引き起こす可能性があります.

Q6. 高圧ダイカスト圧力範囲

高圧ダイカストは通常、次の範囲の圧力で動作します。 1,500 に 30,000 psi. この高圧により、溶融金属が金型に迅速かつ均一に充填されます。.

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