ダイカストとは？
ダイカスト鋳造とは、溶かした金属を、精密な金型に高速・高圧で注入することで、瞬時に製品を成形する鋳造技術のことをいいます。ダイカスト鋳造は従来の鋳造をさらに発展させた工法で、溶融した金属を金型に圧力をかけて注入することにより、高精度の鋳物の短時間での大量生産が可能になりました。ダイカスト鋳造では複雑な三次元形状の製品が生産可能なため、板金よりも自由度が高いといえます。ほかの鋳造法に比べて高圧で成型するため、寸法精度が高いのが特徴です。また金型を使用するため、砂型に比べて滑らかな表面に仕上げることが可能です。ダイカスト鋳造では主にアルミニウム、マグネシウム、亜鉛、銅などの合金が使用されます。それらの素材から家電や自動車部品、ミシンなど様々な製品の製作に活用されています。
ダイカストマシンの構造とは？
ダイカストマシンは溶融金属を金型内に圧入するための射出部や、金型を開閉するための型締部、製品を金型から押し出すための押出部の３つの装置からなります。また、ダイカストマシンにはホットチャンバー方式、コールドチャンバー方式があります。
①射出部
射出部は、溶かした金属を金型内に流し込むための装置です。アキュムレータと呼ばれる蓄圧装置により、溶湯を大流量・高圧で射出・充填することができます。ダイカスト鋳造では、溶湯が金型内で素早く凝固するため、短時間での溶湯の装填が可能ですが、その際に大きな抵抗が生まれます。アキュムレータは内部に窒素ガスに圧を加えて溜めており、装填の際にガスのエネルギーを発散することで溶湯の射出を行っています。
②型締部
型締部には、金型を締め付ける役割があります。金型に溶湯を入れる際、金型を開こうとする力が働きます。この力は非常に強く、金型の締め付けが十分でないと、製品の欠陥が起きやすくなります。そのため型締装置により、より大きな力で金型を締め付ける必要があります。この力を型締力といい、製品の製作精度に大きく関わります。また、型締部では固定盤と可動盤に取り付けた金型の開閉も行います。
③押出部
押出部では金型内で凝固した溶湯を、金型から取り出すための装置です。取り出しの際、冷やされた金属は熱収縮を起こし、金型にくっつく、「抱きつき」呼ばれる現象が起きます。そこでダイカスト鋳造では成形品を取り出す際、油圧シリンダーや突き出し機構による取り出しを行います。
④金型
金型の役割は２つあり、１つ目は溶湯に製品の形を付与すること、２つ目は溶湯を冷やし、凝固させることでです。金型には射出成形機に固定される固定側と、金型開閉時に移動する可動型があり、組み合わせて使用されます。固定側には、溶湯を流し込むための鋳込口があり、可動側には押出板や、押出ピン、冷却パイプなどが組み込まれます。
ダイカストマシンの方式
ダイカストマシンにはホットチャンバーダイカストマシンとコールドチャンバーダイカストマシンがあり、構造が若干異なります。
①ホットチャンバー方式
ホットチャンバーダイカストは、射出部とグースネックが溶湯中にあることが特徴です。加熱されている状態からダイカストが行われるため、ホットチャンバーと呼ばれます。ホットチャンバーダイカストの特長として、給湯を必要としないため、鋳造サイクルが早いというメリットがあります。また、溶湯中から射出成形を行うため空気の巻き込みがありません。鋳造圧力が低いため金型にかかる負荷が少ないダイカストでもあります。当社はホットチャンバー方式によるマグネシウムダイカストを行っております。
②コールドチャンバー方式
コールドチャンバーダイカストは、射出部が溶湯中にありません。射出が熱されることなくダイカストが行われます。コールドチャンバーと呼ばれています。コールドチャンバーダイカストでは、鋳造圧力を高くすることができるため、大型マシンでの大型の製品を製造することが可能です。ホットチャンバーダイカストに比べ、給油を必要とする分生産性は下がりますが、アルミなどのダイカストも可能なため、汎用性がより高いダイカスト方式です。