ダイカスト工程でよく見られる欠陥は何ですか？

ちょっと、そこ！ダイカストプロセスのサプライヤーとして、私は生産中に発生する可能性のある一般的な欠陥をかなり見てきました。このブログでは、これらの問題を分析し、その原因とその対処方法について詳しく説明します。

気孔率

ダイカストで最も頻繁に発生する問題の 1 つは気孔率です。これは基本的に、鋳造部分にある小さな穴または空洞です。大きく分けてガス気孔率と収縮気孔率の 2 種類があります。

ガスの多孔性は、溶融金属が凝固する際にガスが内部に閉じ込められることで発生します。これにはいくつかの理由が考えられます。まず、溶融金属が鋳造前に適切に脱気されていない場合、大量の溶存ガスが含まれる可能性があります。これらのガスは、金属が冷えると溶液から出てきて気泡を形成します。もう 1 つの原因は、金型内の通気不良です。空気が金型のキャビティから十分に早く逃げることができない場合、空気が閉じ込められ、ガスの多孔性が生じます。

一方、収縮気孔は、金属が冷えるにつれて収縮するときに発生します。溶けた金属は凝固すると収縮します。収縮によって生じたスペースを埋めるのに十分な溶融金属が存在しない場合、ボイドが発生します。これは、金属の冷却に時間がかかる部品の厚い部分でよく発生します。

多孔性の問題を解決するには、いくつかの手順を実行します。ガス気孔率については、溶湯の脱ガスを十分に行っております。また、空気を簡単に排出できるよう、金型内の通気システムも改良しました。収縮気孔率については、ダイにライザーを追加するなどの技術を使用できます。ライザーは、金属が冷えるにつれて収縮する領域に溶融金属を供給できる、追加の溶融金属の貯蔵庫です。ダイカスト部品の加工全般について詳しくは、こちらをご覧ください。ダイカスト部品加工。

コールドシャット

冷間遮断もよくある欠陥です。鋳造部品の表面にある線や継ぎ目のように見えます。コールドシャットは、溶融金属の 2 つの流れが合流しても完全に融合しない場合に発生します。これは通常、溶融金属が冷たすぎるか、流速が遅すぎる場合に発生します。

金属が金型に注入されるとき、金属はスムーズかつ迅速に流れてキャビティを満たす必要があります。金属が金型のすべての部分に到達する前に冷え始めると、さまざまな流れが適切に合流しなくなります。これは、ゲート システムの設計が不十分なことが原因で発生する可能性もあります。ゲート システムは、溶融金属を金型キャビティに導く役割を果たします。正しく設計されていないと、金属が均一に流れない可能性があります。

冷間遮断を防ぐには、溶融金属が適切な温度であることを確認する必要があります。また、ゲート システムを最適化して、金属のスムーズかつ迅速な流れを確保します。こうすることで、見苦しいコールドシャットを回避し、高品質の鋳造部品を得ることができます。このような欠陥を防ぐための正確なダイカスト技術の詳細については、以下をご覧ください。精密なダイカスト。

フラッシュ

バリは、鋳造部品のエッジの周囲に形成される余分な金属です。これは通常、溶融金属が金型キャビティから漏れることによって発生します。これはいくつかの要因により発生する可能性があります。一つは不適切なクランプ力です。ダイが十分にしっかりと固定されていない場合、金属がダイの半分の間から染み出す可能性があります。別の理由としては、ダイの磨耗が考えられます。時間が経つと、金型の表面が損傷し、金属が逃げる隙間ができることがあります。

バリに対処するには、金型が適切にメンテナンスされていることを確認する必要があります。ダイに損傷の兆候がないか定期的に検査し、必要に応じて修理または交換してください。また、クランプ力が正しく設定されていることを確認する必要があります。これは、金型をしっかりと閉じた状態に保ち、金属の漏れを防ぐのに役立ちます。

表面欠陥

表面欠陥には、粗さ、膨れ、亀裂などが含まれる場合があります。荒れはさまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。一つは金型表面の状態です。金型の表面が粗い場合、その粗さが鋳造部品に転写されます。別の原因として、溶融金属中の不純物の存在が考えられます。これらの不純物は不均一な凝固を引き起こし、表面が粗くなる可能性があります。

ブリスターは、多くの場合、ダイ内に閉じ込められたガスや湿気が原因で発生します。金属が凝固すると、ガスまたは水分が膨張し、表面に膨れが生じます。熱応力によりクラックが発生する場合があります。鋳造部品が急速に冷却されると、亀裂につながる内部応力が発生する可能性があります。

表面欠陥に対処するには、金型の表面を滑らかできれいに保つ必要があります。また、溶融金属に不純物が含まれていないことを確認する必要があります。ブリスターの場合は、鋳造前に必ず金型を完全に乾燥させます。亀裂を防止するために、鋳造部品の冷却速度を制御します。

内包物

インクルージョンとは、鋳造部品の中に混入した異物のことです。砂、スラグ、酸化膜などが考えられます。インクルージョンはいくつかの原因から発生する可能性があります。一つは原材料です。鋳造プロセスで使用される金属に不純物が含まれている場合、それらの不純物が鋳造部品に混入する可能性があります。もう 1 つのソースは、ダイ自体です。金型キャビティ内に破片や汚れがあると、溶融金属に混入する可能性があります。

インクルージョンを減らすため、高品質の原材料を厳選しています。また、鋳造前に金型を徹底的に洗浄します。これは、鋳造部品に異物が入らないようにするのに役立ちます。

反り

反りとは、鋳造部品が歪んだり、形が崩れたりすることです。通常、不均一な冷却が原因で発生します。鋳造部品の異なる部分が異なる速度で冷却されると、内部応力が発生します。これらの応力により、部品が歪む可能性があります。

反りを防ぐには、冷却プロセスを制御する必要があります。ダイの特定の部分を断熱したり、冷却チャネルを使用したりするなどの技術を使用して、より均一な冷却速度を確保できます。これにより、内部応力が最小限に抑えられ、部品を正しい形状に保つことができます。

結論として、私はダイカストプロセスのサプライヤーとして、これらの一般的な欠陥を認識することがいかに重要であるかを理解しています。その原因と対策を理解することで、高品質なダイカスト部品を製造することができます。ダイカスト部品の市場にいて、これらの問題を回避したい場合は、ためらわずにご連絡ください。お客様のニーズに最適な製品をご提供できるようお手伝いいたします。中小企業でも大企業でも、当社はお客様の要件を満たす専門知識を持っています。見積もりについては当社にお問い合わせください。素晴らしいパートナーシップを始めましょう。

参考文献

• 『ダイカストハンドブック』（ASMインターナショナル）
• ジョン・キャンベル著「ファウンドリ・テクノロジー」