アルミ鋳造

Close-up display of precision metal components manufactured via Metal Injection Molding (MIM) showcasing intricate gears and custom industrial parts

7 Essential Secrets of MIM Metal Injection Molding: The Ultimate 2026 Guide

アルミ鋳造

Metal injection molding is a transformative manufacturing technology that utilizes metal powders combined with organic binders using injection molding technology to produce highly complex structural metal components. Within the first 10% of this guide, we will explore why MIM metal injection molding is the “marriage” between two existing technologies: powder metallurgy and plastic injection molding. Parts are subsequently processed and sintered to yield high-strength, intricately shaped parts. As a solution for high-volume manufacturing, MIM metal injection molding is growing at a very rapid rate because the technology solves a lot of problems that are not easily addressed by other methods. Whether the goal is to produce complex parts for medical devices, automotive assemblies, defense, or consumer electronics, understanding what is MIM metal injection molding is the first step toward leveraging its outstanding value for parts requiring intricate geometry and superior material properties. For global industries requiring exact specifications, working with experienced manufacturers is essential. Further technical resources on precision manufacturing can be explored at plasticmold.net and plas.co. What is MIM Metal Injection Molding? In its simplest terms, MIM metal injection molding allows for the injection molding of metal powders instead of just pressing them. By mixing fine metal powders with a plastic binder, the material flows like a semi-solid under heat and pressure. This enables the creation of complex three-dimensional shapes that were previously impossible with conventional powder metal processes. Conventional powder metallurgy, often called “press and sinter,” takes metal powders and presses them with high pressure in a die using top and bottom punches. While this is a great process, it is limited to two-dimensional shapes and can suffer from lower material properties. MIM molding overcomes these limitations by utilizing the 360-degree design freedom of injection molding. Read more on Metal Injection Modeling The Four-Step Process Cycle of MIM Metal Injection Molding The production cycle for MIM metal injection molding services is generally categorized into four critical stages that ensure the economical manufacturing of high-precision components. Each stage must be meticulously controlled to ensure the final product meets the rigorous standards of modern engineering. Step 1: Compounding and Feedstock Preparation The metal injection molding MIM services process begins with the selection of raw materials. Fine metal powders, often produced through gas atomization to ensure spherical particle shapes, are the foundation. This powder is blended with thermoplastic and wax binders in proportional amounts to make the MIM feedstock. Mixing is performed under heat so the binder material melts and coats each metal particle, producing a homogeneous mix. The mix is then cooled and converted into small pellets for easy storage and transfer. The quality of the feedstock determines the consistency of the final part’s dimensions and strength. Step 2: MIM Molding (Injection) The feedstock pellets are fed into an injection molding press where the components are shaped under high pressure. During this stage, the MIM molding feedstock is heated just enough to melt the plastic binders, injecting the semi-solid material into a custom-engineered mold. The parts produced at this stage are known as green parts. While they possess the final geometry of the component, they are significantly larger (to account for future shrinkage) and consist of approximately 40% binder by volume. Because they are held together only by plastic binders, they are relatively fragile and must be handled with care to avoid structural damage. Step 3: Debinding (Primary Binder Removal) This step of metal injection molding MIM services involves removing a significant portion of the binders. This is achieved through solvent extraction, catalytic processing, or thermal evaporation. Once the primary binders are removed, the components are called brown parts. At this stage, the part is held together by a “backbone” binder and possesses a network of interconnected porosity. This porosity is vital because it allows the remaining binders to escape as gas during the final heating stage without cracking the part. Solvent-based processing is often considered the most economical and efficient method for high-volume MIM services. Step 4: Sintering (Densification) The brown parts are moved to batch vacuum furnaces or continuous atmosphere furnaces to remove the secondary binders and densify the component. High temperatures typically between 2300°F and 2500°F (1260°C to 1370°C) enable the metal particles to fuse and diffuse with each other. This results in 100% metal components with no remaining binder material and a minimum 97% density. During this stage, the part undergoes its final “shrinkage” to reach the specified blueprint dimensions. Benefits of MIM and Material Performance One of the primary benefits of MIM is the design freedom to make more complex geometry with tighter tolerances and improved density. Because metal injection molding MIM services utilize a technology that creates a simpler tool with fewer moving parts, engineers can achieve higher cycle rates and better cost controls. Mechanical and Physical Properties Components produced by this method lead the industry in mechanical and physical properties. Because the MIM services sintering process achieves high density, the final products display very similar material properties to corresponding wrought materials. Unlike conventional powder metal processes, MIM molding materials achieve nearly 95% to 99% of wrought material properties. Sintered components are highly versatile and can be: Is My Part a Good Fit for MIM Services? To determine if a component is a good fit for MIM services, engineers look for the intersection of four factors: material performance, component cost, production quantity, and shape complexity. The closer an application gets to the intersection of these four categories, the better the application is for metal injection molding MIM services. Criteria MIM Compatibility Weight Range Sweet spot is 0.20g to 30g; viable up to 100g. Wall Thickness Best between 2mm and 4mm; minimum 0.3mm. Production Volume Scalable from 5,000 to millions per year. Geometry High complexity; internal/external threads and logos. Generally, components less than 100 grams are economically viable for MIM metal injection molding, with a “sweet spot” weight range between 0.20 to 30 grams. The process is highly scalable, addressing volumes from less than 5,000 pieces per year to several millions per year. Read

ホットチャンバーダイカストとコールドチャンバーダイカスト

ホット・チャンバー・ダイカストとコールド・チャンバー・ダイカストの違い

アルミ鋳造

ダイカスト鋳造は、優れた表面仕上げと寸法精度を持つ複雑で大量の精密な金属部品を製造するために、高圧を使用する金属鋳造プロセスです。これは、金型として知られる硬化鋼の金型に溶融金属を高速かつ高圧で射出することで達成される。金属が凝固した後、金型が開かれ、完成した部品が射出、トリミング、または軽度の二次加工されます。ダイカストは、その速度、再現性、薄肉で詳細な鋳造品を製造する能力により、自動車、電子機器、航空宇宙、家電製品、消費者製品などの分野で広く使用されています。高圧ダイカストプロセスには、大きく分けてホットチャンバーダイカストとコールドチャンバーダイカストの2種類があります。どちらのプロセスも圧力を使って溶融金属を金型に押し込むが、金属の溶融、操作、注入方法は著しく異なる。この違いは、使用する金属の種類、サイクルタイム、生産コスト、金型寿命、部品サイズに影響します。ホットチャンバー・ダイカストでは、溶解炉を鋳造機と一体化させることで、より迅速な加工を可能にし、低融点合金への適合性を向上させている。一方、コールド・チャンバー・ダイカストでは、別の溶解炉を使用し、溶湯をその都度機械に流し込む。この配置は、アルミニウムや銅など、融点の高い合金の場合に好ましい。これら2つのプロセスの違いを知ることで、Die Castings Chinaは企業の用途に最も効果的で費用対効果が高く、技術的に実行可能な方法を選択することができます。ホットチャンバー・ダイカストプロセスと技術知識 ホットチャンバーダイカストは、主に低融点合金に使用される高圧金属鋳造プロセスです。自動車ハードウェア、電子機器、電気通信、消費財産業や、高速生産、厳しい寸法公差、良好な表面仕上げを必要とする分野で幅広く応用されています。このプロセスの主な特徴は、溶解炉が鋳造機に組み込まれていることである。このタイプの設計では、溶融金属が連続的に注入可能な状態に保たれるため、処理時間が短縮され、他の鋳造方法よりもはるかに効率的な生産が実現します。プロセスの概要 プロセスの説明 溶湯は、亜鉛合金の場合は約400~450℃、一部のマグネシウム合金の場合は約600℃の溶融状態で内蔵の炉に保持されます。グースネックの充填 このセットアップでは、溶融金属がグースネックチャンバーを満たすまで、油圧プランジャーを使用して引き出します。射出 プランジャーが前進し、最大3060m/sの速度で金属をダイキャビティに射出します。凝固 金属の冷却と凝固には、部品の厚さにもよりますが、2~10秒かかります。排出 ここでダイが開き、ダイ排出ピンによって鋳物が取り出されます。繰り返し 総サイクル時間は3~15秒で、大量生産が可能です。ホットチャンバーダイカストの工程 ホットチャンバーダイカストでは、溶融金属は機械に取り付けられた内蔵の炉に保持されます。溶融金属はグースネックと呼ばれる部品を浸漬します。プランジャーが後退すると、吸入ポートから溶湯が射出チャンバーに供給されます。プランジャーは油圧で作動し、金属をグースネックからダイキャビティに高速で送り込みます。射出速度は毎秒30~60メートルに達することもあり、金属が凝固する前にキャビティが満たされる。鋳造後、溶融金属は加圧され冷却される。凝固には、肉厚や合金にもよるが、通常2~10秒かかる。部品がすでに凝固している状態でダイが開かれ、エジェクターピンが鋳物を押し出します。その後、機械は停止し、次のサイクルが開始されます。技術的パラメータと動作条件 プロセスは、工具の品質と安全性を確保するため、十分に管理された温度と高圧の範囲内で行われます。亜鉛合金は400~450℃の温度で鋳造できます。対照的に、マグネシウム合金は600℃に近い温度で鋳造できます。射出圧力は通常7~35MPa(約1,000~5,000psi)です。金型温度は、安定したメタルフローと制御された冷却を確保するため、150~250℃に維持される。機械のサイズが幅広いため、クランプ力は通常20~500トンです。ショット重量は通常1キログラム未満だが、機械は最大5キログラムまで扱うことができる。これは最も高速な金属成形法のひとつであり、その高いサイクル・レートにより、生産速度はしばしば1時間当たり300~700個に達する。適用材料の限界と合金 ホットチャンバー・ダイカストは、高温で鉄を攻撃しない合金にのみ適用されます。最も一般的なのは、融点が385 °Cに近いザマック3やザマック5などの亜鉛合金です。また、約595 °Cで溶融するAZ91Dのようなマグネシウム合金もよく使用される。鉛錫合金の加工も可能だが、工業的用途はより限定される。このプロセスは、融点が約660℃のアルミニウムには適用できず、浸漬注入エレメントを破壊する可能性がある。性能上の利点と実施上の制限 パラメーター 代表的範囲 金属温度 400~450℃(亜鉛)、最高 600℃(マグネシウム) 射出圧力 7~35 MPa(1,000~5,000 psi) サイクル時間 3~15秒 成形機トン数 20~500トン 生産速度 300~700部品/時間 金型温度 150~250℃ 代表的部品重量 0.02~5 kg コールドチャンバー・ダイカスト:プロセスおよび技術的観察 コールドチャンバーダイカストは、中融点から高融点の合金に適した高圧金属鋳造プロセスです。自動車、航空宇宙、産業機械、電子機器など、精密な寸法を持つ丈夫で軽量な部品を必要とする産業で一般的に使用されています。このプロセスでは、ホット・チャンバー・ダイカストではなく、金属を溶かすために別の炉を使用する。各ショットは溶融金属と一緒に鋳造機内に移動するため、このシステムは、恒久的な水没射出工程では有害となるような材料に適している。この幾何学的な違いは、コールド・チャンバー・プロセスの動作モード、生産速度、材料範囲を特徴づける。プロセスの概要 コールドチャンバー・ダイカストでは、金属は外部炉で適切な合金固有の温度で溶解されます。アルミニウム合金の溶解温度は一般的に660~700℃の範囲であり、銅ベースの合金は1,000℃を超える温度で溶解される場合があります。溶解後,

精密鋳造を理解するインベストメント鋳造プロセスにおける5つの重要なステップ

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Precision casting, also known as precision investment casting, is the highest fidelity casting process on earth. It is a manufacturing process that can produce very thin and most complex features, and it will capture down the fingerprint detail. Whether you are making precision cast parts for the aerospace industry or you are a sculptor creating small works and also a monumental scale, it offers excellent surface finish and excellent dimensional accuracy. Virtually there is no alloy which cannot be manufactured using investment casting process. That is the unique and greatest feature of the investment casting process. The range of alloys covers virtually the complete spectrum of alloys in engineering use. The History and Evolution of Precision Casting In the twentieth century, several developments of the investment casting process occurred. Initially, the solid mould or the block mould investment casting was used where the entire mould was filled with the ceramic material. Later the ceramic material was replaced by the plaster mould to give a better surface finish. Later mercast process was developed where mercury was used as the pattern material, but this is no more in use. Finally ceramic shell investment casting was developed recently and this has gained importance all over the world. Very little has changed in the 3000 years that bronze has been cast. We now have electric blowers rather than bellows and we have natural gas instead of dried animal dung, otherwise everything else is the same. The mold is made out of earthen materials just like in the old days and we burn out the wax. Special Features of the Investment Casting Process What are these special features of investment casting process? It can produce very thin and most complex features. Second feature is it offers excellent surface finish; most of the times no machining is required or very negligible machining is required. Next special feature is it offers excellent dimensional accuracy. Finally it can be used to cast all metals and alloys. If we see different manufacturing process or the casting process, ductile iron, tool steel, and super alloys cannot be cast using die casting process. Titanium alloys cannot be manufactured using sand casting process. But in the investment casting process, all the alloys can be manufactured. Virtually there is no alloy which cannot be manufactured using investment casting process. The Ceramic Shell Investment Casting Process Steps These are the major steps involved in the ceramic shell investment casting process: Shell Building: Ingredients and Slurry Stages How do we make the ceramic shell? We need to learn the ingredients of the ceramic slurry. One is the refractory powder or flour, which comprises sixty to eighty percent. The most commonly used refractory powders are zirconium silicate, fused silica, and fused aluminum oxide. Second ingredient is the liquid binder, comprising fifteen to thirty percent, mainly ethyl silicate or colloidal silica. Finally a solid binder will be used from five to ten percent. The first dip slurry is a fine texture that can easily get down to the details of the grooves and engraving graphics. The next slurry coating is coarser than the first dips as it builds a thick ceramic shell around the wax tree. This cycle will be repeated about five to seven times. The slurry has to dry between successive dippings; temperature and humidity are carefully controlled. The Science of Dewaxing and the Autoclave Oven Prior to the pouring of the molten metal into the ceramic shell, wax inside the shell has to be drained out completely and this process is known as dewaxing. Generally an autoclave oven is used. High steam pressure at about 8 kg per square centimeters is injected into the sealed oven. The wax will be melted and it will be removed from the ceramic shell. We make really sure to burn these molds out clean. If the bronze came in contact with wax it would be a real problem. The bronze would make the wax immediately turn to a gas and a gas is a sudden expansion of volume. The definition of an explosion is a sudden expansion of volume. The bronze could quite well shoot back up out of the mold because of the explosion of a wax in contact with bronze. This wax again it will be refined, it will be purified, and again it will be used for making the pattern. Precision Casting: Melting and Solidifying the Metal The ceramic moulds must be heated up before molten metal can be poured into them. We preheat the mold until it is orange hot so that it offers the least amount of chill resistance to the bronze as the bronze floods the chamber. Bronze literally solidifies at 1850 degrees; we melt it to about 2000 degrees and pour soon thereafter. During the melting of the bronze ingots, imperfections such as sand or mold material float to the surface. We skimmed off the dross on the surface. After the shell is filled with the liquid metal, it must be set aside to cool down. Freshly poured ceramic shells generate a lot of ambient heat. Inside the mold, the thinnest areas solidify first and then the thicker areas. Post Investment Casting: Knockout, Cut Off, and Finishing Knockout means breaking that shell and removing the casting outside. A motorized chisel is used to break the ceramic shell away from the cast part. The metal tree is sand blasted to remove any remaining ceramic shell traces. Traces are to be removed from the casting; that’s why we are using a sand blasting system. The castings are cut at the gates, which leaves the excess material on the gate areas; this is the cut off. For that, most of the times a grinding wheel is used. The castings are heat treated to normalize the metal. Appropriate surface finish is polished on the parts; mirror and satin finishes are the most common these days. The final product will be free from flaws and visually appealing. Investment Cast Alloys and Their Industrial Applications Common

アルミニウム

アルミニウムの融点

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Aluminum is an important engineering material in present-day manufacturing, particularly in die-casting. It is manufactured in such quantities because it is exact, has a high strength-to-weight ratio, is corrosion-resistant, has thermal conductivity, and is lightweight. Among other characteristics that determine how readily aluminum can be processed and molded into industrial products, the most significant physical property is the aluminum melting temperature. The producer of die-casting products should be aware that 660.32 °C (1220.58 °F) is the melting point of pure aluminum, although in practice pure aluminum is rarely melted in industry. Instead, it is treated as an alloy, and the inclusion of other elements such as silicon, copper, magnesium, and zinc not only alters its mechanical strength and corrosion resistance but also its melting characteristics. These alloying elements have a melting range rather than a melting point, with direct implications for die-casting operations. The melting temperature is not a collection of laboratory values in the die-casting industry; it defines furnace design, power consumption, mold life, flow behavior, defects, solidification structure, mechanical properties, and production efficiency. Melting, flow, and solidification of aluminum are essential to producing high-quality castings that are dimensionally accurate to within a millimeter and structurally sound. Aluminum or Aluminum Alloys: Different Melting Temperatures The melting temperature is the temperature at which a solid metal changes into a liquid. In pure aluminum, this change of state occurs at 660.32 °C. However, this is not the case with industrial alloys. They melt over a range of temperatures, meaning some of the material melts while the rest remains solid. This is referred to as melting-point depression, in which alloying elements disrupt aluminum’s crystal lattice. This forms a mushy zone, a semi-solid state in die casting operations that has a direct impact on the flow of metals, behavior in mold filling, formation of shrinkages, and internal defects. This range of melting points is significant to die, casting engineers, more than the absolute melting point, since it determines: Melting Point of Aluminum: Die Casting Industry In the casting process, molten aluminum is forced into steel molds. The aluminum melting temperature controls all the stages of this process. Furnace and Energy Systems Efficiency Reduced melting points mean less energy use and operational expenses. The relatively low melting temperature of aluminum compared to steel or titanium enables foundries to use lower furnace temperatures, making die casting less energy-intensive and more cost-effective to scale. Effect on Flow Behavior and Molding Viscosity is directly proportional to melting temperature. Lower-melting alloys are easier to pour into thin sections and intricate geometries and are therefore preferred for precision die casting, such as vehicle housings, electronic casings, and structural brackets. Impact on Defect Formation The inappropriate melting temperature causes: Here is the summary of different Aluminum alloys in the die casting industry:  Alloys Melting points Die casting Industry usage A360 557 – 596 °C This alloy can be used in high-pressure, tight-die casting and exhibits high fluidity. A380 538 – 593 °C The casting industry uses this alloy for its excellent castability in making structural parts. A413 574 – 582°C This could be used to make thin-wall casting products. B390 510 – 649 °C It makes products more wear-resistant. A356 555 – 615°C Automotive and structural products are made from the A356 aluminum alloy. Melting Ranges of Common Die Casting Alloys 2024 Alloy Industrial Behavior and Melting Temperature Aluminum 2024 fuses at 500-638 °C. This wide melting range makes it sensitive to temperature control during casting. This alloy is sensitive to thermal control during die casting, as it can partially melt and form segregated, weak areas. Role in Manufacturing Although it is not popular for high-pressure casting due to its tendency to corrode, 2024 aluminum is used to illustrate how the melting range influences the development of microstructures and mechanical properties. 3003 Alloy Characteristics of melting temperature Aluminum 3003 melts between 643 °C and 654 °C, which is near the melting point of pure aluminum. This relatively narrow melting range provides consistent flow behavior. Applicability to Casting and Fabrication Although more common in fabrication than in die casting, it has a stable melting profile, suggesting that higher melting temperatures can enhance dimensional stability. 5052 Alloy Thermal Behavior In aluminum, 5052 alloy is melted at 607 -649 °C, providing a balance of fluidity and strength. Die Casting Implications Although it is not a primary die-casting alloy, its melting range demonstrates why magnesium-based alloys require controlled heating to prevent oxidation and hydrogen uptake. 6061 Alloy Melting Temperature Range The melting range of 6061 aluminum is 582 °C- 652 °C. Position in Industry Processing Though die-casting is infrequent, its fusion scope demonstrates the importance of temperature in regulating the solidification process and mechanical stability in aluminum production. 7075 Alloy Low Melting Range 7075 aluminum melts at 477-635 °C, which is one of the lowest melting points of all structural aluminum alloys. Manufacturing Significance This low melting point outlines the correlation between the chemical composition of alloys and thermal sensitivity. In the die-casting process, these alloys must maintain high-temperature precision to prevent premature melting and separation. A356 Alloy Melting Curve Profile A356 has a melting point of between 555 and 615 C and is therefore very useful in die casting. Die Casting Importance A356 is a very popular alloy in the automotive and die-casting industries because it offers good flow properties, controllable solidification, and a balanced meltability range that enables high-quality mold filling. A360 Alloy Thermal Properties A360 has a temperature range of 557 °C to 596 °C, giving it excellent fluidity. Role in Die Casting It is a super alloy used in pressure-tight die castings, where dimensional precision and surface quality are paramount. It has a wide freezing temperature and easily freezes. A380 Alloy Melting Behavior A380 melts between 538°C and 593°C. Industry Dominance The most popular alloy in the world is A380, an aluminum die-casting alloy. Aluminum’s melting point offers the best fluidity, reduced contraction, and good mold filling, making it the best for automotive housing, electronic enclosures, and structural elements.

アルミニウム

アルミニウムまたはアルミニウム

アルミ鋳造

Flexible Metal Fashioning the Modern World One of the most important materials that contributes to modern civilization is aluminium. From high-tech aerospace and electric cars to simple things like food packaging and consumer electronics, this silvery-white metalloid is probably found in almost every sphere of modern life. Aluminium is a chemical with the chemical symbol Al and atomic number 13. It is prized for its outstanding light weight, strength, corrosion resistance, electrical and thermal conductivity, and complete recyclability. The only difference between Aluminum or aluminium is that it is able to respond to the increased world demand for materials that not only perform well but are also environmentally friendly. With industries shifting towards sustainability, lightweight design, and reduced energy consumption, aluminium has become one of the backbone metals of the 21st century.  This paper provides an in-depth description of the nomenclature of aluminum and aluminium, physical and chemical characteristics, history of aluminium, how it is made, its uses in industry, systems of alloys, its sustainability, and trends in its future in a fast-changing world. The Lingistic Dilemma: Aluminum vs. Aluminium Among the most widely observed peculiarities of this metal are the two spellings it has, i.e., aluminum or aluminium. Both terms mean the same thing, although regional language customs and the historical development of the scientific world explain their use. Aspect Aluminum Aluminium Chemical symbol Al Al Atomic number 13 13 Original term used Aluminum Aluminium Regions using the term United states British Dictionary Preference American dictionaries British dictionaries Scientific use U.S. publications European publications Industrial standards ASTM Standards ISO Standards Language influences American English British English Related Chemical Terms Al₂O₃, Al₄C₃ Al₂O₃, Al₄C₃ Naming Convention Originated with the Following The name itself can be traced back to the early 19th century, and it is strongly linked to Sir Humphry Davy, a British chemist who helped identify and name several chemical elements. During one of his experiments with alumina (aluminium oxide), Davy first suggested the name alumium. Soon, he amended it to aluminium. Nevertheless, certain contemporaries of Davy contended that the name ought to be stricter in accordance with the classical Latin style of naming as applied to other elements, e.g., sodium and potassium. Consequently, the name aluminum became common, especially in Britain and Europe. Local Tastes and Unification Regional tastes were, over time, entrenched in North America. The spelling aluminum was officially adopted and made uniform by the American Chemical Society (ACS) in 1925. In 1990, on the other hand, the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) formally accepted the spelling aluminum as the standard international scientific spelling. Even today, aluminum is more common in the United States and Canada, whereas in most other regions, including the United Kingdom, Europe, and Australia, aluminium is more common. Implication on Global Communication Although there are dual spellings, scientific, technical, or industrial communication is not ambiguous at all. The two terms are universally applicable, and the international standards, product specifications and trade documentation routinely consider this linguistic variation but do not have an operational effect. Aluminium Physical and Chemical Properties The popularity of aluminium or aluminum lies in its exceptional physical and chemical properties. It is the most common metallic element in the Earth’s crust, accounting for approximately 8.1%, but it is never found in pure metallic form. Main Physical Characteristics Aluminum has some of the most interesting physical properties, which include: Aluminium is an excellent material for heat exchangers, radiators, and cooling electronic systems due to its excellent heat dissipation. Ductility and Malleability Aluminium can be beaten into foils less than 0.01 mm thick and pulled into very fine wires without breaking. This makes aluminium an ideal material for a wide range of frames and products acrossindustries. Chemical Behaviour and Resistance to Corrosion Corrosion resistance is also a natural characteristic of aluminium, which is very desirable. The presence of air leads to the immediate formation of a dense, adherent layer of aluminium oxide (Al2O3) on aluminium. This coated film prevents further oxidation and shields the underlying metal from environmental degradation. Additionally, aluminium is: History of the Discovery of Aluminum or Aluminium Early Isolation Efforts Although aluminium compounds have been in use since antiquity, isolating the pure metal was not an easy task. In 1825, Danish physicist Hans Christian Oersted was able to reduce small amounts of aluminium chloride, producing small amounts of aluminium. It was soon followed by an improvement by Friedrich Woehler in 1827, but production remained costly and low. Aluminum was an expensive material at this time, more precious than gold, and was actually used to top the Washington Monument as a technological showcase. Breakthrough in the Hall-Héroult In 1886, breakthroughs were made when Charles Martin Hall, then in the United States, and Paul Heroult, then in France, independently developed the electrolytic reduction process for aluminium extraction. The process is called the Hall-Héroult process, and it consists of dissolving alumina in a molten cryolite solution and passing an electric current through the solution to obtain molten aluminium. This invention, added to the Bayer process (invented in 1887 to process bauxite into alumina), significantly reduced production costs and enabled large-scale industrialisation. The Development into Mass Production At the beginning of the 20th century, aluminium production increased rapidly. Its strategic significance was fully realised during World War I and World War II, especially in aircraft production. Since then, aluminium die casting has ceased to be a rare novelty and has become an essential part of industry. Contemporary Processes of Production Primary Production: Bauxite to Metal Bauxite mining is the starting point of primary aluminium production, and the ores usually contain 30-60 per cent alumina ). It consists of two major phases: Bayer Process Through this process, bauxite is purified into alumina using sodium hydroxide. Hall-Héroult Process Alumina undergoes electrolytic reduction to molten aluminium, which requires about 13-15 kWh of electricity per kilogram. The World Production and Main manufacturers By 2024, the world had a steady output of about 72 million metric tons of aluminum. Major producers include: Secondary

アルミダイキャスト

アルミダイカストとは?

アルミ鋳造

高精度の金属部品を大規模に生産するための最も一般的な製造工程のひとつがアルミダイカストです。寸法精度の高さ、機械的強度、軽量性、コストパフォーマンスを要求される現代の産業において重要な役割を担っています。.

亜鉛ダイカスト

亜鉛ダイカストとアルミダイカストの比較:利点と欠点

アルミ鋳造, 亜鉛ダイカスト

ダイカスト鋳造はまた、高精度の金属製品を製造するための製造部門における実行可能で汎用性の高いプロセスとなっている。アルミニウムと亜鉛は、最も一般的なダイカスト合金の一つです。仮にあなたが製品の生産、エンジニアリング、または原材料の調達に携わっているとすると、亜鉛ダイカストとアルミダイカストの違いを理解する必要があります。このガイドは、自動車部品、電子機器、消費財など、メーカーがプロジェクトに最適な合金を選択するのに役立ちます。ダイカストとは、高温の溶融金属を高圧で金型に流し込み、高度な表面仕上げを施した複雑な形状を製造するプロセスです。亜鉛ダイカストとアルミダイカストには、それぞれメリットとデメリットがあります。また、詳細な比較、表形式による早見表、専門家による解説を提供し、十分な情報に基づいた判断ができるようにします。最後には、亜鉛ダイカストとアルミダイカストの違い、そしてどちらを使うべきかを明確に理解できることでしょう。それでは、重要な要素を探ってみましょう。ダイカストとは?簡単な概要 亜鉛ダイカストとアルミダイカストを比較する前に、ダイカストのプロセスを理解することが不可欠です。ダイカストは、溶融金属を高圧(1,000~20,000psi)で金型キャビティに押し込むプロセスです。硬化鋼の金型またはダイは、通常、厳しい公差で何千もの同様の部品を製造することができます。ダイカストの種類 ホット・チャンバー・ダイカスト 亜鉛などの低融点金属に適用される。射出システムは溶融金属に浸漬されます。コールドチャンバーダイカスト アルミニウムのような融点の高い金属に適しています。溶融金属のチャンバーへの搬入は、機械の損傷を防ぐために行われる。スピード、精度、そして大規模な後処理なしに複雑なデザインを作成できる点で好まれています。この時点で、2つのスター合金である亜鉛とアルミニウムを比較します。亜鉛ダイカストとアルミダイカストの主な特性 亜鉛ダイカストとアルミダイカストのどちらを選ぶかは、しばしば材料特性に絞られます。亜鉛(一般的にはザマックとして合金化されています)とアルミニウム(ADC12やA380など)は、強度、重量、耐食性などが同じではありません。強度と耐久性 亜鉛合金は大きな衝撃強度と延性を持つと報告されています。壊れることなく大きな応力に耐えることができるため、鋳造後に曲げたり成形したりする部品に適しています。一方、アルミニウム合金は引張強さと硬さに優れ、特に構造物に適しています。重量と密度 密度6.6g/cm3の亜鉛に比べ、アルミニウムは軽い(d=2.7g/cm3)。このため、航空宇宙産業など、低重量が要求される産業でアルミニウムが使用されています。融点と鋳造性 亜鉛は約380~390℃で溶融するため、ホットチャンバー式鋳造機の高速運転が可能です。アルミニウムは660 °Cで溶融するため、コールド・チャンバー・プロセスでは生産速度が低下するが、薄肉化が可能である。耐食性 どちらも優れた耐食性を持つが、アルミは自然に保護酸化皮膜を形成するため、過酷な条件下でより優れた性能を発揮する。屋外での亜鉛の使用には、コーティングが必要です。特徴 亜鉛ダイカスト アルミニウムダイカスト 融点 380~390度 660度 引張強さ 280~400 200~300 密度 6.6 2.7 熱伝導率 109 100~140 電気伝導率 高い 非常に高い 衝撃強さ 延性 脆性 耐食性 良い 亜鉛ダイカストの最高の利点 亜鉛ダイカストの汎用性は、100年以上にわたって信頼できる選択肢となっています。そのため、メーカーは亜鉛ダイカストを好んで使用しています:卓越した寸法精度 亜鉛は0.05mm以下の無傷のままであるため、二次加工の必要がありません。メーカーは亜鉛ダイカスト金型で極めて高い寸法精度を達成することができます。高い仕上げ 原料自体が高品質な仕上げを持っています。部品はきれいに仕上がり、メッキや塗装の前に追加の研磨を必要としないことがよくあります。金型寿命が長い 亜鉛は溶けやすいため、金型の磨耗が少なく、長期的な金型コストが低くなります。製品は耐食性、耐摩耗性に優れ、寿命が長くなります。速い生産速度 溶融材料は15~30秒で凝固します。そのため、亜鉛ダイカストは大量生産に適しています。大規模な産業では、生産性の向上と増産に利用されています。小型部品に手頃な価格 亜鉛は錠前、歯車、金具などの複雑で小型の部品に最適です。しかし、重量を重視する用途では、密 度が高いため亜鉛はあまり好ましくないかもしれ ません。標準的な合金の例としては、ザマック3(汎用)やザマック5(高強度)があります。用途 自動車産業などの他の産業では、ドアハンドルやブラケットに亜鉛が利用されています。電子機器の場合、EMIを遮蔽できるため、接続に好まれます。アルミダイカストの利点 大型部品や構造部品では、アルミダイカストがリードしています。その利点は以下の通りです:軽量で丈夫 アルミニウム部品は、鉄や亜鉛に比べて製品の総重量を50%削減できます。アルミニウムは軽量ですが、強度があります。そのため、アルミダイカストは高強度用途に適した製品を製造するのに理想的です。 優れた耐食性 ほとんどの場合、さらにコーティングする必要がないため、時間とコストの節約になります。アルミダイカストで作られた製品は、寿命が長く、そのままの状態を保ちます。優れた熱伝導性と電気伝導性 アルミニウムは電気と熱を伝導する能力があるため、幅広い用途に最適です。ヒートシンク、エンジンブロック、電気ハウジングなどに最適です。リサイクル可能性 アルミニウムダイキャストプロセスが最も優れているのは、その高いリサイクル性です。薄肉能力 アルミニウムダイカストは、0.5mmの薄肉が可能なため、複雑な設計が可能です。欠点 欠点 欠点 欠点 欠点 どんな素材も完璧というわけではありません。アルミダイカストと比較した場合、亜鉛ダイカストの場合は、これらの欠点があります:亜鉛ダイカストの制限 アルミダイカストの制限 コストの比較:亜鉛ダイカスト対アルミダイカスト 亜鉛ダイカスト対アルミダイカストにおける重要な要素はコストです。原材料は通常、アルミニウム(2-4/kg)より亜鉛(2-3/kg)の方が安いのですが、金型と製造にはコストがかかります。

高圧ダイカストとは?

アルミ鋳造

今日、最も重要な金属加工のひとつに高圧ダイカストがある。その特徴は、高精度の部品を製造できることである。メーカーが高品質の部品を大量に必要とする場合に頼るプロセスである。このプロセスは、溶けた金属に大きな圧力をかけ、金型と呼ばれる鋼鉄製の金型に押し込むことで実現する。この圧力は、金型の隅々まで金属の流れを維持するために使われる。その結果、細部が小さく、壁が狭く、表面が滑らかな部品ができる。このため、高圧ダイカストは、精密で均一でなければならない産業の場合に便利な選択となります。このプロセスで通常利用される金属の例としては、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムがあります。これらの素材にはそれぞれ利点があります。アルミニウムは軽く、腐食がありません。亜鉛ダイカストは、薄く複雑なデザインでも鋳造できるからです。マグネシウムダイカストの強度は非常に軽量です。高圧ダイカストは、ほとんどの産業で使用されています。自動車、航空宇宙、電子機器、消費財の製造業で重要な部品を提供しています。 このプロセスは、エンジンハウジングや電子機器ケースなどに耐久性と性能を提供します。この記事では、高圧ダイカストの機能性、使用される材料、利点、制約、およびその多数のアプリケーションについて説明します。高圧ダイカスト 高圧ダイカストには100年以上の歴史があります。その誕生は19世紀にさかのぼり、印刷用の活字を作るために使われていました。時代とともに技術は向上し、自動車産業や航空宇宙産業において不可欠な手順となりました。現在、複合金属部品を製造する最も効果的な方法のひとつが高圧ダイカストです。精度、耐久性、スピードが求められる場合に採用される。この製法がメーカーに採用されているのは、現代工学の要求に沿った、品質が規則正しく、滑らかで、詳細な形状の実質的な生産が可能だからです。高圧ダイカスト鋳造プロセス 高圧ダイカスト鋳造は、正確で大量生産に適用可能な迅速なプロセスです。これは、正確で詳細な部品を作る溶融金属と高い機械の組み合わせです。全工程で何千もの同品質の部品を製造できるため、効率的です。金型の準備 金型の準備から始まります。鋼鉄製の金型は入念に洗浄され、潤滑剤が吹きつけられます。これは温度を調整し、金属が金型表面に付着しないようにするためである。これが最終的な鋳物のスムーズな排出への道なので、適切に準備されなければならない。金属の溶解 金型を読み取った後、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムなどの好みの材料を炉で溶かします。金属を適切な温度まで加熱し、完全な液体状態にします。最終的な鋳物の強度と仕上がりは、溶解の質に大きく左右されます。金属の射出 溶けた金属は、非常に高い圧力で金型に押し込まれます。この圧力により、金型キャビティの隅々まで金属が押し込まれます。これにより、他の鋳造プロセスでは困難な、薄い壁、鋭いエッジ、複雑な形状を作ることができます。冷却と凝固 射出後、金属はスチールモールド内で素早く凍結する。冷却時間も非常に短く、数秒しかかからないこともあります。急速な冷却は、部品に強度を与え、部品を適切なサイズに保つのに役立ちます。金型からの排出 金属の凝固が完了すると、金型が開きます。鋳物はエジェクターピンによって金型から押し出されます。この段階で部品は成形されますが、まだ除去しなければならない材料が残っています。トリミングと仕上げ 最後の段階は仕上げと準備です。フラッシュと呼ばれる余分な金属を取り除きます。必要に応じて、機械加工、研磨、塗装、コーティングを行います。こうすることで、その部品が使用できる状態になることが保証される。近代的な工場での自動化 高圧ダイカストは、近代的な工場で完全に自動化されています。射出、冷却、射出の各工程は、ロボットによって正確に行われます。自動化は一貫性を高め、人件費を削減し、大量生産を行う理想的な方法となります。高圧ダイカストの原材料 高圧ダイカストは、比較的融点の低い非鉄金属に最適です。代表的なものは以下の通りです:アルミ 最もポピュラーなのはアルミダイカストです。低重量、高強度の組み合わせです。アルミニウム製品は腐食にも強いため、自動車、飛行機、電子機器に適している。亜鉛 細かく精密な小さな部品は、亜鉛鋳造が最適です。亜鉛は靭性と強度に優れています。薄い壁や細かいディテールも可能です。そのため、コネクター、ハウジング、装飾部品に適しています。マグネシウム マグネシウムは最も軽い構造用ダイカスト金属です。優れた強度対重量比を有しています。航空宇宙、自動車、家電製品など、軽量であることが重要な分野で一般的に使用されています。銅合金 合金は銅で作ることもできますが、一般的ではありません。銅合金は非常に硬く、耐摩耗性が高く、電気伝導性が高い。どの素材も用途に応じて強みを発揮します。強度と耐食性に優れた材料としてアルミニウムが、精度に優れた材料として亜鉛が、軽量部品としてマグネシウムが選ばれています。高圧ダイカスト金型 プロセスで最も重要なのは金型です。金型の製造には焼き入れされた工具鋼が使用され、過度の熱と圧力に耐えられるような構造になっています。金型には大きく分けて2つのタイプがある:金型は、大きく分けて2種類あります。1つのサイクルでさまざまな部品を作ることができる金型を設計することも可能です。金型費用も高額になる、,

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