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ダイカストとは?製品例、メリット・デメリット、鍛造との違い

金属を融点よりも高い温度に熱し、ドロドロの液体にした後で型に流し込む「鋳造」は、古代から伝わる金属加工技術のひとつ。その歴史は古く、紀元前3600年頃のメソポタミア文明で、青銅を加工したことが始まりと言われています。

以降、金型を使った鋳造は技術の発展と共に進化を遂げ、複雑かつ強度の高い部品を生成できるダイカスト技術が誕生しました。

ダイカストとは

ダイカストは、高温に熱して液体化した非鉄金属を金型に流し込み、圧力をかけて金型に流し込むことで複雑な形状の製品を製造する鋳造技術のひとつ。一般的な鋳造製品に比べて寸法精度が高く、金型を用いることによって表面が滑らかな仕上がりになります。

切ったり削ったりするのではなく金型を使った加工のため、複雑な三次元形状の部品も製造できる自由度の高さが魅力です。板金では叶えられない複雑な形状の部品を製造できる上、金型を使用するため大量生産に適しています。

主にアルミニウムやマグネシウム、亜鉛などの製品の成形に用いられ、自動車や家電、コピー機など、さまざまな製品の製造に活用されています。

ダイカストのメリット・デメリット

高度な技術に裏打ちされたダイカストですが、メリットはもちろん、デメリットもあります。

メリット

  • 複雑な形状の製品を製造できる
  • 量産が可能で、生産コストが低い
  • 寸法精度が高く、表面粗さも良い

ダイカストは複雑な形状の製品をたったの1工程で量産できるため、生産コストが低く抑えられる点が魅力です。一般的な鋳造に比べて寸法精度が高く、まったく加工をせず、ちょっとした継ぎ目のバリ取りをするだけで製品として完成させられる点も大きな魅力のひとつです。

デメリット

  • 機械的強度が低い
  • 金型の費用が高いため少量生産には向かない
  • パイプや中空形状など、作れない形状がある

一般的にダイカスト製品は内部に鋳巣(製品内部のガス)が発生するため、強度が低いことが問題とされてきました。しかし、この問題は2007年、特殊ダイカスト法の誕生によって解決。現在ではさまざまなダイカスト法が誕生しています。ただし、鋳巣の発生が抑えられたとしても鍛造製法をはじめとする強度の高い工法にくらべると製品強度は低めになっています。

鋳造は主に砂型を用いられますが、ダイカストは金型を用いるため初期費用がかなり高額になります。そのため、少量生産には向きません。さらに、部品によって3万~8万ショット程度が金型の寿命と言われており、トータルコストはあまり良くありません。

ダイカストの製品例

亜鉛、アルミニウム、マグネシウムなどの非鉄金属を大量生産できるダイカストは、主に自動車関連の部品製造で採用されてきました。近年、デメリットとなっていた強度の問題が解消されるなど、技術の発達によって建築材料や通信機器、産業機械など、さまざまな分野に需要が広がっています。

●自動車車関連の部品

エンジン(ヘッドカバー、シリンダー、クランクケース、オイルパン)、トランスミッション(トランスミッションケース、バルブボディ、トランスファーケース)

●自動車関連車以外の製品

玩具(ミニカー)、家電製品(冷蔵庫、洗濯機、掃除機、DVDプレーヤー、HDヘッドフォン、ミシン)、事務用品(パソコン、タブレット、プリンター、コピー機、ファックス)、日用品(カメラ、装身具、釣り具)

ダイカストと鋳造の違い

鋳造は金属を高温で溶かし、液状にして型に流し込む工法で、ダイカストはこれを発展させた工法です。大きな違いは圧力をかけて金属を型枠に流し込むかどうかのみですが、それだけで仕上がりの精度や表面の滑らかさ、形状の複雑さなど、さまざまな面で優れた部品の製造が可能になります。

まず、砂型を使用する鋳造は製造の都度型を作る必要がありますが、ダイカストは金型を使用します。そのため、初期費用は鋳造の方が安く、ダイカストは高額になります。その分、鋳造は小ロットから中ロット向き、ダイカストは大量生産向きとなっています。

さらに、加工時間や精度も鋳造に比べてダイカストの方が高くなります。また、鍛造をはじめとする強度の高い工法に比べると、鍛造、ダイカストともに強度は弱めです。そのため、サイズや形状、費用、ロット数などの条件に応じて工法を選ぶ必要があります。

最後までお読みいただきありがとうございます。
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