なぜダイカストでは最小の鋳造部品が製造されるのでしょうか?

Jan 12, 2024

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ダイカストは、非常に薄い壁、繊細な形状、厳しい公差を備えた小さくて複雑な鋳造金属部品を製造できる独自の能力で知られています。 これは、次の 2 つの重要な特性によって可能になります。

1. 高い射出圧力により、溶融金属は凝固する前に金型キャビティに完全に押し込まれます。 これにより、複雑な輪郭やディテールの鋳造が可能になります。

2. 恒久的な鋼製ダイスは、砂型やインベストメント型では不可能な優れた寸法精度と表面仕上げを実現します。

圧力の範囲は 15,000 psi から 40,000 psi 以上で、油圧ピストンまたはマルチスライド ラムによって生成されます。 これらの高圧では、溶融した亜鉛、アルミニウム、またはマグネシウム合金が、時速 100 マイルに達する速度でダイスプルを通って金型キャビティに射出されます。

この高速度は、金属が固化する前に金型キャビティのすべての隙間に確実に浸透して完全に充填されるようにするために必要です。 0.010 インチの厚さまでの薄いリブや壁を備えた最も複雑な部品形状でも、高圧ダイカストを使用して充填できます。

砂型鋳造やインベストメント鋳造では、金属圧力が低いため、鋳物をどれだけ小さく、薄くできるかが制限されます。 ダイカストは、微細で複雑な部品には比類のないものです。 China Welong では、当社の高度な能力により、これまで不可能と考えられていたよりも肉厚が薄く、より詳細な微細な鋳物を製造することができます。

再利用可能なスチールダイにより、非常に高い寸法精度と表面仕上げが可能になります。 固体金型キャビティの一貫性により、繰り返しの実行による砂型の劣化と比較して、+/- 0.002 インチの公差内で精密鋳造が可能になります。 RMS 60 マイクロインチまでの表面仕上げが可能です。

この精度は、特にミニチュア鋳造部品において重要な、優れたフィット感と機能を促進します。 ニアネットシェイプ鋳造により、二次加工作業が最小限に抑えられます。

硬化鋼金型は初期の工具コストが高くなりますが、最高の品質と精度を維持しながら、数千回の生産サイクルを通じて利益をもたらします。 微細な鋳造部品が必要な場合、ダイカストは明らかな選択です。

どのくらいの期間かかりますかダイカスト取る?

その製造プロセスは、冷却された永久金型内で金属が急速に凝固するため、サイクル時間が非常に短いことで知られています。 ただし、全体的に必要な時間は、いくつかの要因によって異なります。

金型設計 - より複雑な金型設計は、最初の製造に時間がかかります。 単純な 2 プレート ダイの場合は、設計と加工に 4-8 週間かかる場合がありますが、複雑なマルチスライド ダイやユニット ダイの場合は、12-20 週間かかる場合があります。

鋳造合金 - 亜鉛のような低融点合金は最も速く凝固します。 亜鉛ダイカストのサイクルには 25-45 秒かかります。 アルミニウムまたはマグネシウムのサイクルは、部品の厚さに応じて 45-90 秒かかる場合があります。

鋳物のサイズ - 壁が厚い大きな鋳物は、金型を開ける前に完全に固まるまでに時間がかかります。 小型の鋳物はより速くサイクルできます。

生産量 - 非常に大量の場合は、自動化により生産時間を最小限に抑えることができます。 ボリュームが少ないと、サイクルあたりの実践的なステップが多くなります。

二次作業 - 熱処理、めっき、機械加工などの付加価値サービスは、鋳造プロセスの後に時間がかかります。

China Welong では、一般的な 4 ポンドの亜鉛鋳造の場合、完全な生産プロセスには平均して 1-2 週間かかります。

- 金型の設計/製造: 4-8 週間

- 鋳造生産時間: 10,000 個の場合、1-3 日

- トリミング/バリ取り時間: 2-3 日

- 熱処理/メッキ/仕上げ: 2-5 日

China Welong は、自動化された高圧鋳造機と合理化されたオペレーションを使用することで、品質や精度を決して犠牲にすることなく、業界最速の納期を実現しています。 特定のタイミングのニーズについては、お問い合わせください。

増圧圧力の計算方法ダイカスト

強化圧力は重要なパラメータであり、凝固中に金属を圧縮するために最初の射出後に加えられる追加の圧力として定義されます。 適切な強化により鋳造欠陥が減少します。 増圧圧力は次のように計算できます。

増圧圧力=クランプ力 / 投影面積

どこ:

型締力 (トン) は、鋳造機の仕様によって決定される、鋳造機の固定力の能力です。

投影面積 (in2) は、ロック方向に垂直な 1 つのダイの半分の外側の面積です。

たとえば、3,000 トン対応の鋳造機では次のようになります。

クランプ力=3、000 トン

ダイ投影面積=28 x 32 in2=896 in2

増圧圧力=3、000 トン / 896 インチ2=3.34 トン/インチ2

これは、このマシンとダイ サイズで可能な最大の強化になります。 実際の増圧圧力設定は、合金、金型設計、鋳造厚さに基づいて最適化されます。

適切な増圧圧力が非常に重要です。

- 低すぎると、金型の充填が不完全になり、気孔欠陥が発生する可能性があります。

- 高すぎると、過剰な残留応力による金型の損傷や鋳造歪みが発生する可能性があります。

その他の重要な圧力に関する考慮事項は次のとおりです。

- 射出圧力: 金型の抵抗を克服して金属を射出するために必要です。

- クッション圧力: 冷却時の金属の収縮を考慮して、凝固の最後に適用されます。

ダイカストシミュレーション ソフトウェアでは、金型の充填と固化をモデル化して、最適な圧力パラメーターを選択できます。 China Welong では、当社の資格のあるエンジニアが、長年にわたる実践経験と組み合わせた最先端のソフトウェアを使用して、各顧客のダイカスト部品に最適な圧力を決定します。 までご連絡ください。info@welongpost.com圧力鋳造のニーズについて話し合います。

参考文献:

Hu、B.、Bao、R.、Karnati、S.、Liou、F. (2021)。 金属鋳造業界におけるインテリジェンスと自動化: レビュー。 Journal of Manufacturing Systems、60、443-458。

CM ゴーレー、ハワイ州ラウクリ、MS ダーグッシュ、P. シューマッハ (2022)。 アルミニウムの品質向上のためのモデリングとシミュレーションのアプローチダイカスト: レビュー。 金属、12(4)、634。

Ghodke, N.、Jadhav, N.、Karnati, S.、Anand, A.、Liou, F. (2022)。 アルミニウム高圧におけるリアルタイム品質評価のための物理学に基づいた機械学習モデルダイカスト。 Journal of Manufacturing Processes、84、24-35。

サウスカロライナ州ゴピレディ、ノースカロライナ州スリーラサ、サウスイースト州ブランド、JA ガリガン (2022)。 高圧下での 3D 等方性圧縮の実験的特性評価と FE モデリングダイカスト。 材料処理技術ジャーナル、297、117271。

王、QG、江、JC、王、GD、張、M.、ドゥアン、SY、および張、ZD (2021)。 高圧下での亜急冷凝固中のAZ91合金の微細構造進化と機械的特性に対する微量Sm添加の影響ダイカストプロセス。 合金と化合物のジャーナル、855、157659。

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