重力鋳造とは？メーカーのための主要な洞察

現代の製造業において、複雑な形状の部品を高品質で製造するためには、金属鋳造が非常に重要である。その中でも最も効率的な方法が重力ダイカストです。このプロセスは、精度、効率、費用対効果を兼ね備えているため、自動車、航空宇宙、産業機器などの業界で好まれています。要するに、重力ダイカストでは、高圧装置を使用することなく、重力の力を利用して金型に金属を充填するため、プロセスの設定が複雑ではありません。もしあなたが工学部の学生であったり、生産管理者であったり、あるいは単に鋳造技術に興味があるのであれば、重力鋳造について学ぶことは、金属生産の一般的な見方を採用する上で極めて重要である。

この記事では、アルミニウム重力ダイカストの基本原理、その方法、温度や時間などの重要な要素、使用される材料の種類、利点と欠点、一般的な用途について説明します。

アルミニウム重力ダイカストの仕組み

アルミニウム重力ダイカストは、非鉄アルミニウム金属部品の製造に一般的に適用される永久金型鋳造のプロセスです。アルミニウム重力ダイカストでは、溶融アルミニウム金属が重力のみによって再利用可能な金型に注入されます。何千psiもの圧力を使って金型内の金属を絞り出す高圧ダイカスト鋳造をやめ、重力鋳造では自然の引力のみを利用するため、溶融金属合金が制限なく金型のキャビティに流れ込みます。

以下は、この活動に関わる典型的なプロセスである：

1. 熱衝撃を避け、金属の円滑な流動を促進するため、約150～300℃に予熱された金型（通常は鋳鉄製または鋼鉄製）が金型に向かって押される。
2. 金型は、溶融金属が付着しないようにセラミックやグラファイトでできた潤滑剤で覆われている。
3. 約650～750℃（材料の種類によって異なる）に加熱された溶融金属（アルミニウム、マグネシウム、銅合金の形）が金型に流し込まれる。
4. 溶けた金属はスプルーを介して金型キャビティに押し込まれ、重力の作用で金型全体を占める。
5. 金型は、サイズや素材にもよるが、20秒から90秒の間に鋳物を凝固させる。
6. その後、ダイを開き、手動で排出するか、ダイから取り出す。
7. 製品が仕上がる前に、ランナーやスプルーから余分な材料が切り落とされる。

このプロセスは機械的な圧力ではなく重力を利用するため、装置のセットアップが簡素化され、メンテナンスと工具のコストが通常より低くなる。

重力ダイカストのステップ・バイ・ステップ・プロセス

重力ダイカスト技術は、再現性が容易で、公差の厳しい高品質の金属を製造できることで人気がある。高圧ダイカストとは異なり、重力の力だけで金型キャビティを満たすため、全工程のコスト効率が高く、機械的な煩わしさもない。

以下は、アルミニウム重力ダイカストが通常のセットアップでどのように行われるかについてのステップバイステップのガイドです：

1.金型の準備

アルミグラビティ鋳造の最初の工程は、金型を作ることです。この金型は繰り返し使用されるため、通常は鋼鉄や鋳鉄が使用されます。鋳型は、以前の鋳造によって残された残留物を除去するように、金属を注ぐことができる後に適切に洗浄されます。

洗浄後、金型は150℃から300 300℃の温度で予熱される。予熱とは、溶融アルミニウム合金が接触時に急速に冷えすぎて、コールド・シャットや不十分な充填などの欠陥につながらないようにすることである。離型剤、通常はグラファイトまたはセラミックベースのコーティングが金型の内面に塗布される。これは、溶融アルミニウム合金が金型に付着しないようにすることと、最終製品の仕上げを滑らかにすることの2つの役割を果たします。

2.アルミニウム合金の溶解

鋳型の準備に続いて、選択した金属合金を溶解する。金属合金の量は炉に入れられ、合金に依存する注湯温度まで溶解される。例えば、アルミニウム合金の融点は通常650℃～750℃の範囲であるが、銅ベースの合金は900℃～1100℃の融点を必要とする場合がある。

溶融温度を正確に制御することは極めて重要である。加熱し過ぎると酸化やガス吸収が進む可能性があり、逆に加熱し過ぎると金型への充填が不完全になったり、機械的特性が低下したりする可能性がある。

3.溶湯を注ぐ 合金

適切な溶融温度に達すると、溶融金属が予熱された金型に流し込まれます。重力ダイカストでは、機械的な力や圧力は一切かかりません。重力によってアルミニウム合金は、スプルーとゲートのセットを通して金型キャビティ入口に自然な手段で流れ込みます。

このステップでは、ガスが滞留して鋳造品に気孔が生じる可能性のある乱流を発生させないよう、ゆっくりと制御された注湯が必要になります。一部の高度なシステムでは、注湯中に金型を非常にゆっくりと傾ける可能性があります。傾斜重力ダイカストでは、滑らかで均一な金属の流れを作ることができます。

4.金型キャビティへの充填

溶けた金属が金型を貫通すると、金型の形状のもとでキャビティのすべての部分を満たす。この時、金型の設計は非常に重要です。適切に設計されたゲートシステムは、乱流、コールドスポット、または収縮の可能性がある領域を避けるために金属を分配します。

メタルフローは重力だけで行われるため、適切な速度と温度で注湯する必要がある。フロー・コントロールの欠如は、不完全な充填やコールド・シャット（2つのメタル・フロントが接触しているが溶け合わない場所）などの欠陥を引き起こす可能性がある。

5.凝固と冷却

キャビティが充填された後、溶融金属合金は冷え始め、固化する。冷却時間は、鋳物の大きさや複雑さ、使用する金属の種類によって異なります。例えば、小さなアルミ部品は早ければ20～30秒で凝固しますが、大きな部品や厚い部品は60～90秒以上かかることもあります。

金型は、冷却速度の制御を補助するため、ほとんどの場合水冷式である。制御された冷却は、結晶粒組織と内部応力の改善を促進し、それらを低減するため、より強く信頼性の高い鋳物を作ることができます。

6.金型開きと部品の取り外し

金型はアルミニウム合金の凝固後に開かれます。設計によっては、鋳物を手作業で取り出すことも、金型に組み込まれた機械的なエジェクターピンによる圧力で排出することもできる。等級鋳造は金属ダイを利用するため、金型は何千回も再利用でき、したがって、このプロセスは中量から大量生産において費用対効果が高い。

部品取りと同様に、鋳物や鋳型を傷つけないように注意する必要がある。この時点では、鋳物にはランナーやゲートの余分な材料が残っているので、次の工程で取り除く必要がある。

7.トリミングと仕上げ

抜き出された鋳物には余分な金属が含まれる傾向があり、それはスプルーとゲートシステムに付着している。この材料は、のこぎり、鋏、研削工具を使用して機械的に切断される。その他の仕上げ作業としては、バリ取り、ショットブラスト、機械加工、熱処理などがあります。

この段階の目的は、鋳物の外観を洗練させ、寸法精度を高め、最終的な機能や組み立て作業に備えることである。

8.検査と品質管理

重力ダイカスト法の最後の工程は検査です。鋳物の表面欠陥、寸法公差、内部欠陥を確実に検査します。まず目視検査が行われ、必要な検査内容に応じて、次のようなより高度な技術が続きます：

• X線検査は、内部の空隙や収縮を確認するために行われる。
• 染料浸透探傷検査による表面の亀裂。
• 超音波検査による構造的整合性
• 特に流体処理コンポーネントの圧力試験

すべての品質検査に合格した鋳造品だけが、使用または顧客への納入に供される。不合格となった部品は通常、溶解されリサイクルされるため、材料の無駄が削減される。

重力ダイカストの種類

重力ダイカスト鋳造は、さまざまな部品形状、材料、さまざまなニーズでの生産を満たすことを目的としたさまざまな形態で提供される汎用性の高いプロセスです。重力を利用して金型に充填するというアイデアの本質はそのままに、重力鋳造プロセスには特定の種類というか、特定の用途を満たすために各メーカーが適用する方法があります。

1.永久金型重力ダイカスト

これが最も典型的な重力ダイカストである。同じ部品を大量に生産するには、再利用可能な金型（主に鋼鉄製か鋳鉄製）を使用する。金型を予熱し、離型剤を塗布して溶融金属で満たします。その後、部品は凝固後に金型から取り出され、同じものがリサイクルされる。

アプリケーション 自動車部品、パイプラインの継手、ポンプのハウジング

メリット 高い寸法精度、良好な表面仕上げ、長寿命の金型

2.傾斜重力ダイカスト

この方法では、注湯中に金型がゆっくりと傾きます。これにより、溶融金属がゆっくりと均一に金型キャビティに充填され、乱流やガスの巻き込み、コールドシャットの発生を防ぐことができます。

アプリケーション 肉薄の部品や空気を巻き込みやすい部品

メリット 内部健全性の向上、表面の改善、欠陥発生の減少

3.低圧重力ダイカスト（ハイブリッド）

技術的には、これは別の分類であるが、低ガス圧（通常0.7～1.5バール）を溶融金属に加え、それを金型に静かに押し込む変形と見なす人もいるかもしれない。重力鋳造の簡便さと圧力制御の利点が加わります。

アプリケーション 自動車のホイールや構造部品も高純度鋳物である。

メリット メタルフロー制御の改善、機械的特性の向上

4.砂中子補助重力鋳造

この方法では、砂中子を金型に挿入し、内部の空洞やアンダーカットを形成する。

アプリケーション 複雑なエンジン部品、バルブボディ

メリット 永久金型の長寿命を享受しながら、高度な部品の製造を可能にする。 

表：重力ダイカストの種類

重力ダイカストで使用される材料 

重力ダイカスト鋳造は、最も一般的な永久鋳型鋳造プロセスの1つで、主に非鉄合金に適用されます。このプロセスで使用される材料は、高い流動性、適度な融点、優れた鋳造性を持ち、溶融金属が金型キャビティに充満して欠陥なく機能するものでなければなりません。重力鋳造は、外部からの圧力をかけずに重力だけで鋳型を満たすため、寸法精度、表面品質、強度を達成するためには、材料の選択がさらに重要な要素となります。 重力ダイカストで使用される主な材料は以下の通り；

アルミニウム合金

アルミニウムは、その軽量特性、卓越した耐食性特性、鋳造の容易さにより、重力ダイカストプロセスで最も一般的に使用される材料です。代表的なアルミニウム合金には、A356、AlSi12、A319などがあります。このような合金は、強度、延性、熱伝導性の良い組み合わせを提供し、エンジンブロック、シリンダーヘッド、トランスミッションハウジング、その他の構造部品などの自動車部品に適しています。

重力ダイカストに使用されるアルミ合金は、通常660℃から750℃の温度範囲で溶融します。溶融アルミニウムは金型にスムーズに流れ込み、急速に冷却され、緻密で微細な組織が形成されます。これらにはT5またはT6の熱処理を施すこともでき、これにより機械的性能が向上します。アルミニウムの重力鋳造は、金型が適切にメンテナンスされていれば、高い寸法精度、良好な表面仕上げ、長い不滅寿命を実現します。

銅ベース合金

重力鋳造は銅合金、特に青銅や真鍮でも可能です。これらの素材は、高い耐摩耗性、優れた強度、優れた熱伝導性／電気伝導性を必要とするところに適用されます。たとえば、青銅鋳物は船舶のプロペラやポンプ・ハウジング、ベアリングなどに使われ、真鍮は配管器具や装飾金物などに使われます。

銅ベースの合金の溶解温度は高く、摂氏1000度から1200度の範囲です。このため金型材料は熱応力に耐え、注湯工程は酸化や収縮の欠陥を防ぐためにうまくコントロールされることが期待されます。銅合金を使った重力鋳造は、適切に管理されれば、過酷な条件下でも優れた性能を発揮する丈夫な部品を作ることができます。

マグネシウム合金

マグネシウム合金は、航空宇宙や自動車用途など、軽量構造の設計が重要な関心事である場合に、重力ダイカストに組み込まれます。一般的な合金には、強度、鋳造性、耐食性のバランスが良いAZ91Dがあります。その主な利点は密度が約1.8g/cm³と低いことで、これは適用される構造用金属の中で最も軽量であることを意味する。

マグネシウム合金は約600℃～650℃で液化する。反応性が高いため、酸化や燃焼を避けるため、保護環境下またはフラックスの助けを借りて鋳造する必要があります。それにもかかわらず、重力鋳造は、他の成形方法と比較して、マグネシウム部品の製造に優れた精度と少ない廃棄物を可能にします。

亜鉛合金

亜鉛は高圧ダイカストプロセスにより適していますが、特定の用途、特に公差の厳しい小型の密着部品には重力鋳造にも使用されています。ザマック3やザマック5のような亜鉛合金は、融点が低く（約385 °C）、流動性がよく、金型内で細かいディテールを再現できるため、好まれています。

亜鉛重力鋳造は、電子製品、消費者製品、低負荷機械部品に適用されます。重力ダイカストで亜鉛を使用する主な利点は、多くの機械加工工程を経ずに鋭いエッジや微細な特徴を作ることができることです。しかし、アルミニウムや銅に比べて機械的強度が低いため、非構造用途にしか適用できません。

シリコン強化アルミニウム合金

AlSi12のようなシリコンリッチなアルミニウム合金は、添加されたシリコンが流動性を高め、収縮を減少させ、耐摩耗性を向上させるため、重力ダイカストに理想的である。このような合金は、寸法安定性と強度が重要視されるエンジン部品、ブレーキ部材、油圧ハウジングに広く採用されています。

7-12%の範囲内のシリコン含有量は、ホット・ティアリングやガス・ポロシティなしに複雑な金型形状を充填する合金の能力をさらに向上させる。これらの合金は一貫して結晶化するため、欠陥が少なく、後処理が少なくて済みます。

重力ダイカストの代替案

重力ダイカストは、適切な機械的特性を持つ中量から多量の金属部品を製造する際に、一般的に適用される技術である。しかし、必ずしも最良の選択とは限りません。部品の複雑さ、希望する表面仕上げ、コスト、生産量など、多くの要因が鋳造技術の種類を決定する鍵となる。このような場合、製造業者は他の様々な代替鋳造プロセスを使用することができる。重力鋳造に代わる主な鋳造方法と、その長所、短所、および通常の用途について、以下に詳しく説明します。

砂型鋳造

最も伝統的で柔軟な鋳造法は砂型鋳造である。砂型鋳造は、通常粘土や化学結合剤で結合された砂の混合物を用意し、鋳型の空洞を形成する作業である。砂型を形成するために、通常は木や金属で作られた型が使用される。鋳型の形成後、溶融金属がキャビティに充填される。

この製法は、生産量が低～中程度で、大きな部品や、ソリッドダイメタルでは容易に実現できない複雑な内部幾何学構造を持つ部品に特に適している。砂型鋳造は金型費が比較的安いため、試作品や特注品に適しています。

しかし、砂型鋳造は重力ダイカストと比較すると、仕上げが荒く、寸法精度が劣る。金型は使用するたびに破壊されるため、大量生産では生産時間と材料の無駄が大きくなる。とはいえ、砂型鋳造は、セットアップのコストが低いことを優先する場合には、柔軟な選択肢となります。

高圧ダイカスト

高圧ダイカスト（HPDC）は、600～1200バール（1気圧）の高圧下で溶融金属を鋼鉄製の金型に射出する方法である。この方法によって、寸法精度や表面品質に優れた複雑な形状を高速で作り出すことが可能になります。

HPDCは、重力のみの鋳造技術では不可能な薄肉部品を製造する場合に特に役立つ。自動車、電子機器、家電業界では一般的な手法である。サイクルタイムが短く、高度な自動化機能を備えているため、非常に大量生産でも費用対効果が高い。

重力ダイカストと比較した場合の主な欠点は、法外に高価な金型と、最終鋳造製品に気孔が生じる可能性のあるガス巻き込み傾向である。また、圧力が高いため、このプロセスは通常、小さな部品に制限され、大きな部品や厚い部品には使用できない場合があります。

低圧ダイカスト

低圧ダイカスト（LPDC）は、重力鋳造を改良したものです。溶融金属をただ金型に流し込むのではなく、正圧（0.7～1.5バール）を炉室内にかけ、ライザー管と呼ばれる管を通して溶融金属を金型内に上昇させます。

この方法は、金属の流れをより制御し、ガスポロ シティのリスクを最小限に抑える。自動車用ホイールや構造用アルミ部品のように、高い完成度を必要とする用途によく適用されます。LPDCはまた、重力ダイカストと比較して、機械的品質とスクラップ率が改善されます。

とはいえ、このような管理強化には代償が伴う。技術はより複雑でコストがかかり、工程も長くなる。そのような条件下でも、より良い鋳造品質と内部完全性が必要な場合には、LPDCが頻繁に選択される。

遠心鋳造

遠心鋳造では、鋳型を高速で回転させながら溶融金属を流し込む。遠心力によって、金属は鋳型の壁に強く押し付けられ、気孔率を減らし、非常に細かい粒状の構造を作るのに役立ちます。

この技法は、円筒形または管状の部品、すなわちパイプ、リング、ブッシングに適している。方向性のある結晶化と緻密な構造により、形成された部品は高い機械的特性と低い摩耗特性を持つ傾向がある。

しかし、遠心鋳造は部品の形状に大きな制約があり、左右対称の形状でなければ使用できず、複雑な内部形状を実現するのは難しい。また、初期のセットアップや設備もかなり特殊であり、一部の作業にとっては障壁となる。しかし、円形で高性能な部品の場合、遠心鋳造は重力鋳造に比べて良い選択肢となる。

インベストメント鋳造（ロストワックス鋳造）

ロストワックス鋳造とも呼ばれるインベストメント鋳造は、製造する部品の形をワックスで作り、セラミック（コーティング）を施し、ワックスを溶かして空洞を残すプロセスです。その後、この空洞に高温の金属を流し込んで最終部品を製造する。

この製法は、ほぼ正味の形状を持つ非常に複雑で詳細な部品を作ることができるため、非常に価値がある。タービンブレード、航空宇宙部品、宝飾品など、高い寸法精度が要求され、高品質な表面仕上げの美的特徴を持つ比較的小型から中型の部品に最適です。

重力ダイカストと比較すると、インベストメント鋳造は生産速度が遅く、部品あたりのコストが高い。また、金型は使い捨てで、段差も大きい。しかし、重力鋳造では不可能な複雑な部品には、通常インベストメント鋳造が最適です。

どのような場合に代替手段を使うか？

重力ダイカスト鋳造法に代わる最良の方法の選択は、部品のニーズと生産条件によって異なります。例えば、砂型鋳造は、一品ものや大きくて重い部品に最適です。高圧ダイカストは、粗いディテールを必要とする大規模生産に適しています。低圧ダイカスト鋳造は、内部の完全性を高める必要がある場合に最適です。遠心鋳造は、円形部品に勝るものはありませんが、インベストメント鋳造は複雑で非常に精密な部品に適しています。

それぞれの方法で、価格、金型、速度、部品の品質に関する限り、異なるトレードオフのセットが得られます。その際、これらの要素と完成品の機能・美観とのバランスで決定するのが一般的です。

プロセスパラメーター：温度、圧力、時間 

重力ダイカストの成功には、いくつかの技術的パラメータが影響する：

1.注湯温度

アルミニウム合金の場合、これは通常650～750℃である。高温のまま注湯し過ぎると、ガスの巻き込みやポロシティの原因となります。冷たすぎると、金属が鋳型に入りきらないことがあります。

2.金型温度

金型は通常150～300℃に加熱される。予熱された金型は、金属がすぐに凝固しすぎないようにし、金属の流れをスムーズにします。

3.冷却時間

注湯後、取り出す前に金属を凝固させなければならない。冷却時間は合金や部品の形状によって異なりますが、通常20～90秒です。

4.重力のみ（外圧なし）

重力鋳造は、圧力ダイカストと比べて外力を使わない。このようなシンプルさは、コストや設備の消耗を抑える効果がある。

5.潤滑とコーティング

金型表面は、離型と表面仕上げを容易にするために潤滑される。代表的なコーティングには、窒化ホウ素やグラファイト懸濁液などがあります。

気孔率、収縮、冷間シャットなどの欠陥を最小限に抑えた高品質の鋳物を最適化するためには、これら3つのパラメータを非常にうまく制御する必要がある。

重力ダイカストの用途 

重力ダイカスト鋳造は、非鉄金属から精密で長持ちする複雑な部品を製造する能力があるため、様々な産業で広く応用されている一般的な金属鋳造法の一つです。このプロセスは、高い再現性、適切な機械的特性、綿密な寸法制御を提供し、機能的用途だけでなく構造的用途にも適しています。以下は、重力鋳造が重要な用途に使用される主な分野とその例です。

1.自動車産業

自動車産業は、重力ダイカスト部品の最大の消費者の一つです。この技術は 部品製造 強度、耐熱性、寸法安定性が要求される。

主な用途は以下の通り：

• シリンダーヘッドとエンジンブロック
• ブレーキキャリパーとマスターシリンダー
• サスペンションブラケットとコントロールアーム
• トランスミッションケーシング

重力鋳造は、エンジンやブレーキで流体を効率的に輸送するために非常に重要な、滑らかな内面を持つ複雑な形状の作成を可能にする。コンポーネントは90～120℃の温度範囲で作動しますが、材料の強度は設計上の大きな関心事です。

2.航空宇宙

航空宇宙用途では、軽量化と信頼性が重要です。重力ダイカストは、軽量であると同時に耐久性が要求され、寸法や耐疲労性に関して妥協のない部品に使用されます。

代表的な航空宇宙用鋳物には以下のようなものがある：

• 取付金具
• 住宅部品
• エアダクトシステム
• エンジンカバー

アルミニウムとマグネシウム合金は、強度/重量比が高いため、航空宇宙部品によく選択される。鋳物は大気中の荷重、飛行中の-55℃から125℃までの温度変化、飛行中の機械的振動に耐えなければなりません。

3.産業機械

重力鋳造は、重機や産業機器において、応力が増大した状態での強度と耐摩耗性を必要とする部品を製造するために使用される。

一般的なコンポーネントは以下の通り：

• ギアハウジング
• ポンプケーシング
• コンプレッサー本体
• マニホールド

これらの鋳物は通常、アルミニウムまたは青銅合金タイプで、肉厚のばらつきや複雑な内部空洞を持つ設計もある。作動圧力は、システムによって10バールから150バールまで様々です。

4.電気・電子エンクロージャー

重力鋳造は、デリケートな電気・電子部品用の耐熱・耐腐食性エンクロージャーの鋳造に使用される。

代表的な用途

• モーターハウジング
• 照明器具本体
• ジャンクションボックス
• パワーデバイス用冷却フィン

部品は、ほこりや湿気などの環境要因の侵入を防ぎながら、優れた放熱性と寸法安定性を提供しなければならない。このような用途には、熱伝導性と耐食性に優れたアルミニウム-シリコン合金が広く適用されている。

5.海洋・造船

海洋用途では、海水による腐食に強く、常に湿気にさらされることに耐える材料が必要です。重力ダイカストは、このような状況下で確実に動作する丈夫な部品を作るために使用されます。

例を挙げよう：

• プロペラハウジング
• バルブボディ
• ウォーターポンプケーシング
• 継手およびカップリング

ここでは、青銅やアルミニウムと青銅の合金が一般的な材料である。これらの鋳物は、圧力密閉性が高く、高湿度、塩分暴露、5℃～50℃の温度といった条件下で機能する可能性が高い。

6.農業機械

内部冷却チャネルで装飾された重力ダイカスト製品は、機械的衝撃、環境摩耗、肥料や土壌への暴露などの要素に耐性があるため、農業機械の貴重な側面となっている。

グラビティ・キャストのコンポーネントは以下の通り：

• 油圧バルブボディ
• ギアボックス・カバー
• 取付金具
• PTOハウジングユニット（パワーテイクオフシステム）

これらの製品は通常、広い温度範囲（-20℃～50℃）の屋外で動作し、汚れ、振動、腐食性の条件下でも動作する必要がある。

7.消費者製品およびハードウェア

重力鋳造は、強度と装飾性の両方が要求される消費者製品の装飾部品や機能部品の製造にも応用されている。

用途は以下の通り：

• ドアハンドルとロック
• 照明ベース
• 調理器具
• ツールハウジング

これらの部品の多くは、卓越した表面仕上げと、鋳造のための機械加工をほとんど行わずに微細なディテールを保持できる能力から、亜鉛またはアルミニウム合金を使用する傾向がある。

重力ダイカストの多様性

重力ダイカスト鋳造の多様性は、様々な産業から、強く、正確で、複雑な金属部品を作る能力にあります。自動車、航空宇宙産業から海洋、消費者製品に至るまで、この鋳造プロセスは、構造的完全性、表面仕上げ、寸法精度などが優先される場合に、確かな解決策を提示します。

再利用可能な鋼鉄製金型、非鉄合金、および重力式メタルフローを適用することで、最新の生産ニーズに対応する効率的で信頼性の高いソリューションとなっている。

重力ダイカストの利点

重力鋳造を使うことには、いくつかの重要な利点がある：

• より優れた機械的特性： 

急速な凝固が少ない結果、結晶粒の形状が均一になり、高い強度が得られる。

• 再利用可能な金型： 

金型は何千回も再利用できるため、部品当たりのコストを削減できる。

• 表面仕上げの向上： 

砂型鋳造とは対照的に、より滑らかな仕上がりになるだけでなく、機械加工も少なくて済む。

• 寸法精度が良い： 

0.1mmオーダーの公差が得られる。

• 環境に優しい： 

重力ダイカストのプロセスは、使用した金型が再利用でき、廃棄物が比較的少ないことから、持続可能でもある。

このような利点から、多くのメーカーは、量と品質の両方が要求される場合、砂型鋳造などの他の鋳造よりも重力鋳造を好む。

重力鋳造の限界

重力ダイカスト鋳造法は、他のすべての鋳造法と同様、それ自体には利点があるものの、いくつかの欠点がある：

• 高い金型費用： 

圧力ダイカストと比較すると、金型の価格は砂型よりも比較的高い。

• 単純な形に限る：

こうした繊細なディテールやアンダーカットは、複雑な芯がなければ難しいはずだ。

• 長いサイクルタイム： 

高圧鋳造と比較すると、自然流動と冷却のため、サイクルタイムが遅い。

• 熟練した操作が必要： 

温度とタイミングのハンドルは、欠陥を避けるために極めて重要である。

特定の部品に重力鋳造を使用することを決定する際には、この制限を考慮する必要がある。

結論

重力ダイカストは、特にアルミニウムや銅のような非鉄合金の金属加工品を製造する、実用的で効果的かつ正確な方法です。外圧の代わりに重力を利用するため、表面品質と寸法精度が高く、構造的にも健全なものが得られるのが特徴です。

自動車部品、航空宇宙部品、または工業用ハウジングを製造する場合、重力鋳造はコスト効率に優れ、安定した結果をもたらします。注湯温度、鋳型温度、セッティングの長さなどのパラメータを綿密に管理することで、生産者は性能と信頼性の点で高い仕様の鋳物を生産することができます。

軽量で強度が高く、環境に優しい金属部品へのニーズが高まっていることを考えると 重力ダイカスト は、現代の製造業パラダイムに不可欠な技術である。