鋳造とは？
鋳造とは、融点より高い温度で溶かした金属や合金を作りたいものと同じ形状の空洞部を物型に流した込み、冷やし固めて目的の形状を作る加工方法です。高温で溶融された金属を用いた加工方法であるため、切削加工や鍛造加工等の他の加工方法に比べて、鋳造加工は型の成型に左右されるため形状の自由度が高く、さらにサイズに関しては奈良の大仏に挙げられる様な数100トンまでの大型鋳物が製作可能です。さらに鋳造方法の種類によっては1個から数百万個と大量生産が可能です。鋳型は大きく分けて砂型と金型の2種類に分類することが可能で、それぞれの主な鋳造方法には、砂型では砂型鋳造と消失模型鋳造、金型では重力金型鋳造、低圧鋳造、ダイカスト鋳造、高圧鋳造、ロストワックス精密鋳造などがあります。
マグネシウム鋳物に使用される材質とは？
マグネシウム鋳物とは、原料であるマグネシウムを溶かした鋳物で、マグネシウム合金自体の性能である軽量かつ比強度、放熱性、振動減衰能、切削性、耐くぼみ性、寸法安定性に優れております。しかし、融点以上に加熱すると燃焼しやすいため、溶解にあたっては防燃ガスを使用する必要がございます。マグネシウム鋳造品の使用用途としては、自動車業界及び鉄道業界の市場での需要が拡大しております。特に自動車業界は2025年問題がございますので、燃費を向上させなければなりません。その燃費を向上させるの軽量化ニーズが拡大しております。マグネシウム合金鋳物は、代表的なMg-Al系合金とMg-Zr系合金、Mg希土類元素系合金に大別されます。合金元素としては、強度と鋳造性を得るための基本元素Al、Zn、結晶微細化のためのZr、耐熱性をもたせる希土類元素がございます。Mg-Al系合金では、マグネシウム合金にAlとZnを添加することで鋳造性、耐食性、強度を高めた材質でございます。Alを9%、Znを1%含むAZ91系は機械的性質や鋳造性などバランスの取れた代表的なマグネシウム合金でダイカスト合金として最も多く使用されています。Mg-Zr系合金では、マグネシウム合金にZrを添加することで結晶粒を微細化し、緻密化させる効果をもった材質でございます。Mg-希土類元素合金では、マグネシウム合金に希土類元素の添加により、鋳造性を改善し、耐圧性を向上させるとともに、高温強度やクリープ特性に優れた耐熱用合金です。
マグネシウム鋳物の特徴とは？
マグネシウム材質上の特性として構造用金属の中で最も軽い金属だと言われています。そのため軽量化したいなどの理由でマグネシウム合金を使うことが多いのです。また剛性がとても優れていることや、密度当たりの引張強度である強度重量比がとても高いことでも知られています。特にマグネシウム鋳物の特徴としては、下記の4点が挙げられます。①放熱特性が良い：マグネシウムはアルミニウムより熱伝導率が低く、熱しやすく冷めやすいとい性質がありますが、一見放熱性が悪いようですが、マグネシウム鋳物は薄肉加工が出来るという特徴があるため、放熱性を高めることも可能です。②粘り気が少ない：マグネシウムは流動性が高いため、金型に溶かした際に粘り気が少なく済むため、薄肉加工が可能となります。③鋳込み圧が小さい：マグネシウム鋳造はホットチャンバー方式での製作のため、鋳造圧力が低いため、小さな型締力で大きな製品の鋳造が可能となります。これらの理由からダイカストで製品を作る時には、マグネシウム合金を利用することが多くなってきたのです。薄肉な部品が作れて耐久性や熱、電気の伝導率が高いとくれば製品の小型化にも貢献できます。もちろんアルミニウム合金も利用されているのですが、実はアルミニウム合金と比べてもマグネシウム合金というのは、軽くて丈夫な部品を作る事ができるとして人気が高いのです。