金属鋳造業の絶え間ない発展に伴い、様々な新技術や新素材が次々と応用され、様々な製品が誕生している。これらの製品は小型で軽量であり、そのほとんどが圧力鋳造によって生産されている。ダイカストには多くの利点があります。ダイカストで作られる製品は品質が保証されているだけでなく、効率も高く、用途も広い。アルミニウム合金材料を使用するダイカストは、特に自動車部品に頻繁に使用され、良好なアプリケーションの見通しを持っています。このようなダイカスト鋳造法の利点から、鋳物の品質は多くの人に評価されています。しかし、ダイカスト製品の品質はダイカスト製造工程における様々な要因に影響されるため、管理が行き届かなければ不良品が発生してしまいます。
アルミニウム合金ダイカスト部品の原材料の品質管理
アルミ合金鋳物の品質を向上させるためには、適格な生産率を上げることが必要です。原材料は基本ですから、品質管理の最優先事項です。原材料を選択する時、厳格に品質を管理し、サンプリング検査を採用して、合金の主要元素の化学組成を決定し、対応する検収を実施しなければならない。
一般に、合金組織中の鉄分が多すぎると、鋳物にひび割れが生じたり、可塑性が大幅に低下したりするため、鋳物の品質に大きく影響する。しかし、鉄の含有量が少なすぎると、粘液膜が発生したり、鋳物の脱型が困難になるなどの問題が生じる。したがって、鉄の含有量は適度にコントロールする必要がある。ダイカストでは、銅の含有量も重視される。銅の含有量を適切に増やすことで、合金の流動性を向上させ、鋳物の強度と硬度を高めることができる。銅の含有量が高すぎると、鋳物の塑性が低下し、熱間割れの可能性が高くなり、その後の加工に不利になるため、銅の含有量も管理する必要がある。ダイカストでは、マンガンを適切に含有させることで、合金中の鉄を微細な結晶形状にすることができ、鉄が合金に与える悪影響を軽減することができる。マンガンの含有量が基準を超えると偏析の問題が発生するため、適正な範囲に抑えることで鋳物の塑性変形性を向上させることができるため、マンガンの含有量を適切に管理する必要がある。亜鉛は合金の流動性と被削性を向上させることができ、含有量は高すぎてはならず、そうでなければ鋳物に亀裂を生じさせる。シリコンは高温でのアルミニウム合金の成形性を向上させることができ、シリコンの含有量を制御することで鋳物の性能をさらに向上させることができるが、そうでなければ鋳物の加工効果が悪くなる。さらに、素材端材やサイドレザーなどの原材料も高く評価する必要がある。特に、炉に戻す必要のある材料は、新材料を汚染することなく2回目に使用できるよう、厳重に管理・洗浄する必要がある。新材料に対するリサイクル材料の比率は3分の1を超えてはならず、そうでなければダイカストの品質に影響を及ぼす。
金型設計・製作
2.1 インナーゲートとオーバーフロー溝
インナーゲートの設計については、その断面サイズに注意を払う必要があります。なぜなら、これによって合金溶湯が一定の流量、流速、圧力を確保できるからです。断面寸法に加えて、ダイカストマシンの圧力とパンチの速度もこれらの内容に影響を与えます。理論的に見れば、インナーゲートの断面寸法が広く、厚みが小さければ、高速化の前提の下で、合金の圧力と充填速度が保証され、ダイカスト製品の品質が確保される。実用上、インナーゲートの断面は変化しないので、圧力と速度を上げるだけでは、あまり良い結果をもたらさない。従って、設計に際しては、鋳物の形状に合わせてインナーゲートを設計する必要がある。内ゲートの設計をさらに改良するために、実際の試作金型の状況を組み合わせることができます。
複雑で大型の部品では、金属溶液が流れる際の渦の発生を避け、気孔などの欠陥が生じないように注意する必要がある。そのため、オーバーフロー溝を設計し、排気溝と合わせる必要がある。排気効果を高めるために使用する。
2.2 排気口
排気口は間違いなく設計の焦点である。ダイカスト製造を行う際、金属溶液はキャビティに流入する必要があり、それに対応するガスも流入し、それによって金属溶液の正常な流れが妨げられ、妨げられた金属溶液は十分に流れることができず、必然的にその結晶化効果に影響を与え、鋳造品にポロシティなどの品質欠陥を残すことになる。加工成形が必要な鋳物の表面については、加工面と未加工面では全く異なる。未加工の場合は問題が見つかりません。加工してしまうと、表面に気孔が多数発生し、不良品となります。内部の気孔を減らし、鋳物の品質と適格率を向上させるために、排気溝の設計に注意してください。
2.2.1 鋳物の形状に合わせて排気溝を設計する。
新金型を使用する場合、内部部品の慣らし運転に限界があるため、高温状態でのスケジューリングギャップの収縮による排気不良が発生し、製品の品質に影響を与えることがあります。従って、鋳物の形状に合わせて排気溝を設計し、排気ギャップの合理的な設定に留意する必要があります。できるだけ多くの排気溝を設定し、隙間を大きくしすぎないようにします。そうしないと、鋳型作業中に合金溶液が周囲に飛び散る現象を引き起こします。排気溝の隙間の適当な厚さは0.20mmを超えないようにしてください。
2.2. 2 金型のパーティング面とコアを利用する
金属溶液の正常な結晶化に影響を与えないように、できるだけ早くガスを除去するためには、金型のパーティング面、コアおよびその他のマッチングギャップのマッチング部分を上手に使ってガスを除去する必要があります。パーティング面にはさまざまなタイプの排気溝を設計し、コアと部品の隙間がより大きな状態になるようにします。
2.3 キャビティと金型材料
キャビティを設計する場合、アルミニウム合金材料の融点を考慮する必要があります。高温の場合、金属の流動性に影響を与え、またキャビティの腐食や破損の原因となり、脱型も容易ではありません。従って、設計する時、金型角度、移行フィレット半径、キャビティ表面粗さの値を大きくすることに注意しなければならない。
金型材料を選択する際には、さまざまな部品の要件に応じて対応する材料を選択し、適切な熱処理プロセスを備えている。例えば、キャビティとコアの材料は、熱安定性の良い材料が望ましい。金型を作る時、金型の熱処理と仕上げに注意する。
熱処理は、キャビティとコア部分を考慮して行う必要がある。製品にクラックが入るなどの品質不良を防ぐためには、一般的に保守的な処理方法を用いることができる。しかし、その場合、新しい金型が長期間使用されないと、表面にひび割れが発生することがあるため、金型の耐用年数が短くなる。金型の維持費である。したがって、工程を改善すれば、金型の耐用年数を延ばすことができる。
金型温度のコントロール
ダイカスト生産を冷たい金型で行う場合、鋳造品に多くの欠陥が生じる可能性があり、鋳造品の品質に影響を与える。そのため、金型の温度を管理する必要があります。ダイカスト生産に進む前に温度を一定レベルに調整することで、鋳造品の欠陥を大幅に減らすことができます。しかし、温度が高すぎると、脱型が困難になり、重大な熱亀裂が発生し、鋳物の表面品質と金型の耐用年数に影響を及ぼすことになる。
金型のキャビティが形成する温度は、それ自体の放熱性能と大きな関係があります。同時に、鋳物の形状もキャビティ温度に関係します。キャビティの温度を測定する場合は、放熱部分が多い場所を選ぶと、より正確な温度を測定することができます。
Conclusion
要約すると、アルミニウム合金鋳物の品質を向上させるためには、ダイカスト工程の適用に注意を払い、合理的な品質管理を行い、品質不良を減らし、鋳物の合格率を高めることが必要である。既存の設備条件の下で、どのようにダイカストの品質を向上させるかは、まだ慎重に考えなければならない問題である。
