アルミ鋳物にはどんな種類があるの？

ちょっと、そこ！アルミニウム鋳造のサプライヤーとして、私はかなり長い間アルミニウム鋳造の世界に深く関わってきました。アルミニウム鋳造にはいくつかの異なる種類があり、それぞれに独自の機能、長所、短所があります。このブログでは、どのタイプがプロジェクトに最適であるかをより深く理解できるように、それらを詳しく説明します。

1.砂型鋳造

砂型鋳造は、アルミニウム鋳造の中で最も古く、最も広く使用されている方法の 1 つです。砂から型を作るという比較的単純なプロセスです。まず、必要な部分のパターンを作成します。このパターンは通常、木、プラスチック、または金属で作られています。次に、フラスコと呼ばれる箱に型紙を入れ、その周りに砂を詰めます。砂が圧縮されると、パターンが除去され、パーツの形状をした空洞が砂の中に残ります。次に、溶融アルミニウムがこのキャビティに注入されます。

砂型鋳造の優れた点は、その柔軟性です。小さくて複雑なコンポーネントから大きくてかさばる部品まで、ほぼあらゆるサイズと形状の部品を作成できます。また、特に小規模から中規模の生産においては、コスト効率の高いオプションでもあります。ただし、砂型鋳造部品の表面仕上げは他の鋳造法ほど滑らかではなく、寸法に多少のばらつきが生じる場合があります。

2. ダイカスト

ダイカストも一般的な方法です。ダイカストでは、溶融したアルミニウムが高圧下でダイと呼ばれる鋼製の型に押し込まれます。ダイカストには、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 つの主なタイプがあります。

ホットチャンバーダイカストは通常​​、亜鉛やマグネシウムなどの低融点金属に使用されます。ただし、一部のアルミニウム合金にも使用できます。このプロセスでは、溶解ポットはダイカストマシンの不可欠な部分であり、溶融金属はダイに直接ポンプで注入されます。

一方、コールドチャンバーダイカストは、ほとんどのアルミニウム合金を含む、融点の高い金属に使用されます。コールドチャンバーダイカストでは、溶融アルミニウムが別のチャンバーに取り込まれてから金型に射出されます。

ダイカスト部品は非常に良好な表面仕上げと高い寸法精度を備えています。また、非常に強力であり、迅速に大量生産することができます。このため、ダイカストは、自動車部品、電子筐体、消費財などの中小型部品の大量生産に最適な選択肢となっています。ただし、金型の初期コストは非常に高いため、少量の生産ではあまり費用対効果が高くありません。

3. インベストメント鋳造

ロストワックス鋳造としても知られるインベストメント鋳造は、精密鋳造法です。砂型鋳造やダイカストよりも少し複雑ですが、非常に高精度で滑らかな表面仕上げの部品を製造できます。

仕組みは次のとおりです。まず、パーツのワックスパターンを作成します。次に、複数のワックス パターンをワックス スプルーに取り付けてワックス ツリーを形成します。次に、ワックスツリーはセラミックシェルでコーティングされます。セラミックシェルが乾燥したら、加熱してワックスを溶かし、スプルーから排出します。これにより、セラミック シェル内に部品の形状をした空洞が残ります。次に、溶融アルミニウムがこのキャビティに注入されます。

インベストメント鋳造は、宝飾品、タービンブレード、医療機器など、複雑な形状や細かいディテールを備えた部品の製造に最適です。についてさらに詳しく確認できますアルミロストワックス鋳造そしてロストワックス鋳造アルミニウム部品当社のウェブサイトで。非常に厳しい公差を達成することもできます。ただし、このプロセスは時間とコストがかかるため、通常は高価値部品の少量生産に使用されます。

4. 永久鋳型鋳造

永久鋳型鋳造では、通常は鋼鉄または鋳鉄で作られた再利用可能な鋳型が使用されます。金型は予熱され、溶融アルミニウムの固着を防ぐために耐火材料でコーティングされます。次に、溶けたアルミニウムが重力または低圧によって金型に注入されます。

永久鋳型鋳造では、砂型鋳造よりも優れた表面仕上げと寸法精度の部品を製造できます。また、中量生産ではインベストメント鋳造よりもコスト効率が高くなります。永久鋳型鋳造で作られた部品は、冷却速度が速いため、一般に砂鋳造部品よりも強度が高くなります。ただし、鋳型は砂型に比べて製造コストが高く、鋳造できる部品形状の複雑さには制限があります。

5. 遠心鋳造

遠心鋳造は、溶けたアルミニウムを回転する型に流し込む独特の鋳造法です。回転によって発生する遠心力により、溶融金属は金型の内面に沿って均一に分配されます。

遠心鋳造には、真の遠心鋳造と半遠心鋳造の 2 つの主なタイプがあります。本当の遠心鋳造では、金型がその軸の周りを回転し、部品が円柱または管の形状に鋳造されます。半遠心鋳造は、ホイールやプーリーなどの中心軸を持つ部品の製造に使用されます。

遠心鋳造では、非常に緻密で均一な構造の部品を製造できるため、強度と耐摩耗性が高まります。また、大きな円筒形の部品を鋳造するのにも最適な方法です。ただし、遠心鋳造に必要な装置はより複雑で高価であり、主に回転対称の部品に適しています。

適切なタイプのアルミニウム鋳物の選択

では、プロジェクトに適したタイプのアルミニウム鋳物をどのように選択すればよいでしょうか?まあ、それはいくつかの要因によって決まります。

まず、パーツのサイズと形状を検討します。大きくて単純な形状の部品を作成する必要がある場合は、砂型鋳造または永久鋳型鋳造が適している可能性があります。部品が細かいディテールを備えた複雑な形状の場合は、インベストメント鋳造が適している可能性があります。

次に生産量を考えてみましょう。大量生産の場合、通常、ダイカストが最もコスト効率の高いオプションです。少量生産の場合は、部品あたりのコストが高くなりますが、砂型鋳造またはインベストメント鋳造の方が適している可能性があります。

要求される表面仕上げと寸法精度も重要です。非常に滑らかな表面と厳しい公差が必要な場合は、ダイカストまたはインベストメント鋳造が最適です。

最後に、コストは常に要因です。初期工具のコスト、部品ごとのコスト、および全体の生産コストのバランスを取る必要があります。

アルミニウム鋳造サプライヤーとして、私は多くのお客様がプロジェクトに適した鋳造方法を選択できるよう支援してきました。自動車、航空宇宙、エレクトロニクス、その他の業界を問わず、私は高品質のアルミニウム鋳造ソリューションを提供できます。私たちに興味があるならインベストメントアルミニウム鋳造部品またはその他の鋳造サービスについては、お見積りや調達に関する話し合いを開始するために、お気軽にお問い合わせください。

参考文献

• キャンベル、J. (2003)。鋳物。バターワース - ハイネマン。
• ASMハンドブック委員会。 （2008年）。 ASM ハンドブック 第 15 巻: キャスティング。 ASMインターナショナル。
• カルパクジャン、S.、シュミット、SR (2014)。製造工学と技術。ピアソン。