マグネシウムダイカスト: 総合ガイド

「 マグネシウムダイカスト会社 マグネシウムは、その独特の特性 (延性、展性、光沢、硬化指数) により好まれます。これらの特性により、マグネシウムはダイカストにとって理想的な選択肢となります。  そのパフォーマンス、設計の柔軟性、効率性がより顕著な特徴です。これは精密なエンジニアリングにとって非常に良い選択肢です。」

マグネシウムは、他の金属に比べて比類のない特性により、鋳造で人気を集めています。まず、質問を理解することが不可欠です? 'ダイカストとは何ですか'。 の ダイカスト、金属の溶融合金は圧力下で金型（ダイス）に押し込まれ、急速に冷却されます。この工程で作られた製品をダイカストと呼びます。

これは精度を重視した方法であり、特定のスキル、専門知識、考慮事項が必要ですが、この記事ではこれらについても重点的に説明します。これに加えて、マグネシウム合金の特性、ダイカストプロセスの仕組み、さまざまな業界でのマグネシウム合金の使用方法についても見ていきます。

 

マグネシウム合金の特性とは何ですか?

マグネシウム合金には複数の特性があるため、航空宇宙、自動車、エレクトロニクス、医療などの企業で広く使用されています。これらの特性のいくつかについては以下で説明します。  

軽量

マグネシウム合金は非常に軽量な素材です。マグネシウムと鋼を同量摂取した場合、マグネシウムは鋼よりも 75% 軽くなります。同様に、アルミニウムよりも 33% 軽量です。それにもかかわらず、信じられないほどの耐久性を維持しています。  

高強度

マグネシウムは軽量であるにもかかわらず、非常に強く耐久性があります。このため、優れた強度対重量比を実現しています。かさばらずに強力です。この種の材料は、重量を増加させすぎずに強度を提供できるため、航空宇宙用途に最適です。  

耐食性

マグネシウムは非常に強い耐食性を持っています。湿気にさらされると腐食する可能性のある他の金属とは異なり、マグネシウム合金は本質的に影響を受けません。この機能は、湿気にさらされるコンポーネントの製造に適しています。用途例としては、アウトドアツール、自動車部品、自転車フレームなどが挙げられます。 

高圧冷却

マグネシウム合金は、高圧下で急速に冷却して凝固する独自の能力を備えています。この急速凝固傾向は、次のような場合に非常に重要です。 マグネシウムダイカスト。ダイカストのプロセスをさらに詳しく見ていきます。 

ダイカストに使用されるマグネシウム合金

他の不活性金属の異なる組成を含む特定のマグネシウム合金は、ダイカストに適用されます。不活性金属の添加は、特定の用途向けに化学的および物理的組成を変更するために行われました。

マグネシウムダイキャスト製パーツ

表： に使用されているマグネシウム合金 ダイカスト

合金型	組成%(約)	特性と用途
AZ91D	アルミニウム (9%)、亜鉛 (1%)、マグネシウム (94%)	優れた強度重量比、優れた耐食性、高い熱伝導率を備えています。
AM60B	アルミニウム (6%)、マンガン (0.15%)、マグネシウム (93.85%)	この合金は自動車用途に適しており、優れた強度と延性を備えています。
AM50A	アルミニウム (5%)、マンガン (0.3%)、マグネシウム (94.7%)	AM 50 A は、強度と延性の間の適切な妥協点であり、一般的に使用されます。 自動車 コンポーネント。
AZ31B	アルミニウム (3%)、亜鉛 (1%)、マグネシウム (94%)	軽量で機械的特性に優れ、さまざまなダイカスト用途に適しています。
AZ63A	アルミニウム (6%)、亜鉛 (3%)、マグネシウム (91%)	他の合金と比較して耐食性が向上しているため、過酷な環境での用途に適しています。
AE44	アルミニウム (4%)、希土類元素 (4%)、マグネシウム (92%)	このマグネシウム合金は高温強度と耐性が向上しており、高温用途に適しています。
ZK60A	亜鉛 (6%)、ジルコニウム (0.45%)、マグネシウム (93.55%)	強度が高く衝撃吸収性に優れていることで知られており、多くの用途に使用されています。 航空宇宙 および防衛アプリケーション。
HK31A	ジルコニウム (3%)、希土類元素 (Y) (1.5%)、マグネシウム (95.5%)	優れた耐食性と溶接性を備えています。高温性能が必要な用途に適しています。

 

マグネシウムダイカスト工程

マグネシウムダイカストまたは マグネシウム合金ダイカスト、手順には、溶融したマグネシウム合金を高圧下で特定の金型（金型）に注入することが含まれます。金型内では、溶融した合金は急速に凝固します。この技術により、マグネシウム合金に近い特性を持つ、精緻で複雑な形状の機械部品や部品を製造することができます。 

マグネシウムダイカストのプロセスに関するステップバイステップガイド

マグネシウムダイカストプロセスにはいくつかの段階があり、以下で段階的に説明します。

ステップ 1: マグネシウム合金の準備

最初のステップはマグネシウム合金を作ることです。マグネシウムと特定の合金金属を特定の量で溶解します。それらは、溶融液体が形成されるまで一緒に加熱されます。この制御された溶解ステップは炉内で行われます。炉の温度は摂氏 400 ～ 500 度まで上昇することがあります。 

ステップ 2: 高圧射出

溶融したマグネシウム合金は、高圧下で金型にポンプで注入されます。これはプロセスの重要なステップであり、 高圧ダイカスト。このステップでは、圧力は最大 100 MPa に達することがあります。 

これにより、空の部分がなく、金型が完全かつ一貫して充填されることが保証されます。高圧は、金型の微細な複雑さをすべて鍛造するのに役立ちます。型は、このプロセスの条件に耐えることができる、鋼鉄などの丈夫で耐久性のある材料で製造されています。 

ステップ 3: 急速冷却および固化

溶けたマグネシウム合金は金型内に入ると急速に冷えて固まります。これはダイカストプロセスの重要な段階です。これは、高速冷却によって金型の微細なディテールがすべて確実に保持されるためです。 

その後、金型を開いてキャストを解放します。デザインの細かい要素が損なわれる可能性があるため、注意が必要です。マグネシウム鋳造物は、抽出後にトリミングや表面仕上げなどのさらに加工が施されます。 

 

マグネシウムダイカストの種類

その マグネシウムダイカスト製法 ダイカストにはホットチャンバーとコールドチャンバーの 2 つの主なタイプがあります。加工の違いと操作プロトコルは、各ダイカスト タイプに固有です。 

1- ホットチャンバーダイカスト

この方法では、 マグネシウムダイカストマグネシウム合金は、バルブとプランジャーを備えた密閉るつぼ内に収められています。プランジャーが金型を押し込む間、バルブにより一定量のマグネシウム合金が金型チャンバーに流入します。温度は摂氏約 500 度で、最大圧力は 35MPa です。 XNUMX 分間に最大 XNUMX つの部分が作成される場合があります。

ホットチャンバーダイカスト

ホットチャンバーダイカストプロセスは通常 5 つのステップで完了します。

• 金型の準備: このプロセスは、通常は硬化鋼で作られた金型の準備から始まり、その後、金型はダイカスト機にしっかりと取り付けられます。

• 溶融： ホットチャンバー (燃焼領域) では、金属 (通常はマグネシウム、亜鉛、鉛などの低融点合金) が入ったるつぼが液体状態になるまで加熱されます。

• 注入： 溶融すると、ピストンが高圧下で金属を金型キャビティに押し込みます。圧力により液体金属が金型に確実に充填され、詳細で正確な部品が得られます。

• 凝固と冷却： 金型に充填された後、溶融金属は金型キャビティ内で急速に冷却および凝固し、金型の形状になります。

• 排出: 最後に、新しく形成された部品が金型から取り出され、余分な材料が切り取られます。 

2- コールドチャンバーダイカスト

このタイプの マグネシウムダイカスト、プランジャーは溶融マグネシウム合金を金型チャンバーに 5 ～ 10 m/s の高速で射出します。ここでの圧力は 35 ～ 140 MPa で、ホット チャンバー ダイカストよりも大幅に高くなります。 XNUMX サイクルが完了するまでに約 XNUMX 分かかります。

コールドチャンバーダイカスト

コールドチャンバーダイカストプロセスには次の段階が含まれます。

• 準備： 鋳造するマグネシウム金属の準備は、別の容器内で溶解されます。

• 注ぐ：  取鍋で規定量の溶湯を運び、ダイ穴に接続されたショットチャンバーに溶湯を流し込みます。

• 注射: 溶融金属は、プランジャーによって加えられる高圧の下で金型キャビティに押し込まれます。

• 凝固と冷却: 溶けた金属はキャビティ全体に広がり、形が決まります。その後、固化および冷却のために放置されます。
• 排出 次に、金型の可動半分が排出され、そこから鋳物が回収されます。その後、再度金型をクランプして同様に次の鋳造サイクルに進みます。

 

マグネシウムダイカストの用途

すべての製造業の中心的な目的は、最高品質の製品を生産することであり、それによって購入者の需要が高まります。を採用しているさまざまな業界 マグネシウムダイカスト プロセスについては後述します。  

自動車産業

自動車産業におけるマグネシウムダイカスト

マグネシウムダイカストで作られたエンジン部品と構造要素は軽量です。これは自動車用途に最適です。燃費と全体的なパフォーマンスが向上します。 マグネシウム合金はより微細なディテールを正確に再現するため、自動車業界の複雑なコンポーネント設計に最適です。 

航空宇宙アプリケーション

航空宇宙製造業界におけるマグネシウムダイカスト

航空機産業では、1キログラム単位が重要です。その結果、この用途ではマグネシウムダイカストが広く使用されています。マグネシウム製のシートフレームと構造コンポーネントは軽量でありながら強度があります。これにより、燃料効率と航空機全体の性能が向上します。 

医療応用

整形外科インプラントにおけるマグネシウムダイカストの用途 

マグネシウムは複雑な形状に鋳造できるだけでなく、生体適合性もあります。この特徴により、医療機器の製造に適しています。マグネシウムダイカストが使用されており、 整形外科用インプラント そして軽量の医療機器。 などの映像技術にも対応しています。 MRI検査、それが魅力をさらに高めます。 

エレクトロニクスおよび消費財

電子機器におけるマグネシウムダイカストの用途

ノートパソコン、スマートフォン、カメラのボディはマグネシウムダイカストで作られることが多いです。優れた電磁シールドを提供します。 EMI / RFI、電子機器に最適です。 熱伝導率が高いため、電子回路から発せられる熱を放散するために電子機器に使用されています。 

 

マグネシウム合金鋳造に伴う課題は何ですか?

マグネシウム合金を鋳造する際には、特定の課題に直面することがあります。

• マグネシウムは反応性が高いため、酸化や燃焼しやすいです。 
• 熱間引き裂きは、材料が冷えるにつれて不均一な収縮を経験すると発生します。これは鋳造品の亀裂につながります。アルミニウム合金と比較して、マグネシウムはこの問題に直面する傾向が大きくなります。
• マグネシウム合金は金型にすぐに充填されます。この急速な充填によりガス抜きに問題が生じ、プロセス中に閉じ込められたガスを逃がすことが難しくなります。これは、鋳造品の全体的な品質に影響を与える可能性があります。
• マグネシウム合金をアルミニウムと比較すると、マグネシウムは熱を保持せず、同様に熱を変化させません。ダイカストプロセスでは、特に薄い部分の部品が急速に冷却される可能性があります。この時期尚早の冷却により、供給チャネルに詰まりが生じ、最終的な鋳造品に欠陥が生じる可能性があります。したがって、マグネシウムを扱う際には、これらの問題を回避するために適切な温度を維持することが重要です。

 

続きを読む：

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まとめ

マグネシウムダイカスト は、精密工学の未来を変える可能性がある貴重な製造プロセスです。マグネシウム合金というと、まず思い浮かぶのはその軽さです。自動車、航空宇宙、電動工具、エレクトロニクスなどの業界の構造用途におけるマグネシウム合金の使用により、ダイカストプロセスの多様化が促進されています。  

さらに、薄肉ダイカストにおけるマグネシウムの使用により、統合計算材料工学が推進されています。この詳細なガイドは、マグネシウムダイカストのプロセスを理解し、作業効率を向上させるのに役立ちます。   

 

よくあるご質問

マグネシウム ダイカストは大量生産のためのコスト効率の高いソリューションですか?

はい、大量生産では非常にコスト効率の高い方法となります。マグネシウムの低密度が含まれているため、軽量のコンポーネントが得られます。さらに、このプロセスでは材料廃棄物が比較的少なく、簡単にリサイクルできます。

マグネシウム鋳造部品にはどのような鋳造後プロセスが一般的に使用されますか?

マグネシウム鋳造部品の表面仕上げを向上させるために、鋳造後のプロセスが使用されます。これらのプロセスには通常、フライス加工、旋削、穴あけ、研削、表面処理が含まれます。

マグネシウムダイカストでよく見られる欠陥は何ですか?

マグネシウムダイカストの一般的な欠陥には次のものがあります。多孔性、収縮、および鋳造プロセス中の不適切なゲートや不適切な温度制御などの問題から発生します。慎重なプロセスの最適化と品質管理は、これらの課題を軽減するのに役立ちます。