これは、複雑な亜鉛部品の製造に使用されるよく知られたダイカスト方法です。亜鉛のダイカストは、並外れた強度、耐腐食性、軽量部品を実現します。そこで、この記事では、亜鉛ダイカストとは何か、そのプロセス、利点、さまざまな分野での用途について説明します。
亜鉛ダイカストとは？
簡単に言えば、溶融亜鉛合金を高圧下で鋼鉄の型に押し込む高精度の製造プロセスです。亜鉛の融点は非常に低いため、このホットチャンバープロセスは通常、より低い温度で行われます。これにより、壁が 0.008 インチという狭い複雑な部品の製造が可能になります。
亜鉛ダイカストのプロセス
金型の準備
この鋳造の最初のステップは、金型の準備です。金型は通常、鋼鉄または他の耐久性のある材料（アルミニウムなど）で作られています。この金型は、鋳造する部品の仕様に合わせてカスタマイズされます。
合金の溶解と注入
370 番目のステップでは、亜鉛合金が炉室で 430 ～ XNUMX °C の温度で溶解されます。その後、溶融金属はグースネック機構によってショット チャンバーに流れ込みます。次に、液化した亜鉛は、ロジック バルブの助けを借りて、大きな圧力で油圧プランジャーによってダイ キャビティに押し込まれ、正確なフロー制御が保証されます。
冷却固化
射出成形が完了すると、次の段階は溶融亜鉛を金型内で急速に冷却して固めることです。部品の寸法精度と形状が維持されるように、冷却時間は慎重に制御されます。部品の複雑さによって異なりますが、通常、冷却には数秒から数分かかります。
排出
亜鉛が凝固した後、金型の半分が開き、鋳物はエジェクタピンによって金型のキャビティから押し出されます。冷却段階で収縮して固着や変形を引き起こす可能性があるため、適切な排出力が必要です。その後、金型は次のサイクルの準備が整います。
トリミングと仕上げ
金型が取り出されたら、のこぎり、振動式ゲート除去機、またはトリムダイを使用して、ランナーやバリなどの余分な材料をトリミングします。ただし、バフ研磨や 研磨 必要な寸法および表面品質の仕様を満たすため。
品質チェック
最後に、完成した部品は、美観、寸法、機械の基準に準拠していることを確認するために品質検査が行われます。これには以下が含まれます。 座標測定機 (CMM)、非破壊検査 (漏れ検出)、目視検査など。問題がある場合は、部品を拒否するか、やり直さなければなりません。
最もよく使用される亜鉛合金
1- ザマック合金
ZAMAK は、マグネシウム、銅、アルミニウムを含む亜鉛ベースの合金の一種です。耐久性に優れているため、通常は部品の大量生産に使用されます。
ザマック2
銅含有量の高い亜鉛合金（2.5～3％）。鋳造時の流動性、耐腐食性、振動減衰性に優れています。この合金は後処理も可能で、複雑な部品の製造にも使用できます。
ザマック3
ZAMAK 3 はよく知られた亜鉛合金で、96% の亜鉛と 4% のアルミニウムで構成されています。滑らかな仕上がりと加工のしやすさから、この合金は装飾品や家庭用電化製品などの用途でよく使用される素材です。
ザマック5
ZAMAK 5 は、亜鉛 96%、アルミニウム 3.8%、銅 1% で構成されています。ZAMAK 3 と比較すると、耐腐食性、硬度、強度が優れています。さらに、高温でも優れた寸法安定性と耐クリープ性を備えています。
ザマック7
ザマック 7 は純粋な亜鉛合金で、マグネシウム含有量が少ないため、延性と流動性に優れています。引張強度は 170 MPa (約)、ブリネル硬度は 70 です。
2- ZA合金
亜鉛アルミニウム合金、別名 ZA 合金は、従来の ZAMAK 合金よりも耐熱性と強度に優れた合金です。このような合金は、熱安定性と強度が同時に求められる用途に最適です。
ZA-8
亜鉛アルミニウム合金ZA-8は8%のアルミニウムを含み、優れた クリープ抵抗、強度、硬度に優れています。さらに、薄肉部品や複雑な設計でも優れた鋳造性を発揮するため、ホットチャンバーダイカストに適した唯一の ZA 合金です。
ZA-12
ZA 12 は、12% のアルミニウムを含むコールドチャンバー亜鉛合金です。優れた硬度 (107 ブリネル)、耐摩耗性、強度 (46 ksi 降伏強度) を備えています。ZA-12 は、非発火特性と寸法安定性が求められる用途に適しています。
ZA-27
ZA 合金の中で、ZA 27 は 27 % のアルミニウムを含む最も軽量かつ強力な合金です。それに加えて、耐摩耗性と耐荷重性に加え、426 MPa という優れた引張強度も備えています。
優位性
- 亜鉛合金は、高性能アプリケーションに優れた靭性、剛性、強度をもたらします。優れた耐衝撃性と引張強度により、最も過酷な条件でもコンポーネントの寿命が延びます。
- 亜鉛ダイカストは、材料の無駄を最小限に抑え、エネルギー効率の良い手順と迅速なサイクルタイムを実現し、生産コストを削減します。さらに、二次機械加工の必要性を排除します。
- 亜鉛は研磨性が低く、融点が低いため、亜鉛鋳造の金型ははるかに長持ちします。このツールは 1,000 個以上の部品を製造できるため、交換コストが削減され、生産能力が向上します。
- この亜鉛鋳造で作られた部品は自然に腐食しません。空気にさらされると酸化亜鉛の保護層が形成されます。海洋や屋外の用途などの過酷な環境でも、この耐久性のあるバリアが錆から保護します。
- 亜鉛は、最大 ±0.001 インチの厳しい公差を達成でき、高い流動性により細かいディテールを捉えることができます。この精度により、滑らかな表面仕上げの複雑なネットシェイプ部品の製造が可能になります。
亜鉛合金ダイカストの用途
自動車産業
このプロセスは、自動車ではドアハンドル、エンジンブラケット、ブレーキシステム、燃料システム部品、シートベルト機構などの部品に広く使用されています。外装と内装の両方の用途において、その再現性と精度により、軽量で耐久性のある設計が保証されます。
医療分野
診断機器部品、歯科用器具、補綴装置、手術器具部品はすべて亜鉛鋳造を使用して製造されています。
ディスプレイ・電子機器関連
亜鉛鋳造は、コネクタ、ヒートシンク、スイッチギア部品、バッテリーケース、電子機器ハウジングなどの製造に使用されます。優れた熱伝導性により、繊細な電子部品から熱を放散します。
電気通信
電気通信業界では、亜鉛ダイカストはRFシールド筐体、アンテナ部品、光ファイバーコネクタ、衛星通信部品の製造に重要です。このプロセスにより、強度があり軽量で日常使用に適した部品が製造されます。
消費財
亜鉛ダイカストは、消費財の製造に広く使用されています。このプロセスでは、ドアハンドル、装飾用ハードウェア、キッチン家電などが製造されます。需要の高い製品の場合、表面仕上げが良好な複雑なデザインを製造できるため、美観、コスト効率の高い生産、耐久性が保証されます。
重機
産業機械の複雑な部品は、多くの場合、亜鉛ダイカストを使用して製造されます。これには、ギア部品、機械リンク、トランスミッションハウジングが含まれます。それだけでなく、このプロセスにより、大型機器の強度と重量の比率が向上します。
他の材料との比較
亜鉛とアルミニウム
アルミダイカストは流動性が低いため、より複雑な処理が必要です。その結果、複雑な金型への充填が困難になる場合があります。また、アルミニウムは冷却中に収縮する傾向が強くなります。
一方、亜鉛ダイカストは流動性が高く、亜鉛の加工が容易です。そのため、亜鉛ダイカストでは金型への充填が比較的容易で、寸法精度も良好に保たれます。
亜鉛とマグネシウム
マグネシウムは反応性が高いため、マグネシウムダイカストには細心の注意を払った処理が必要です。また、特殊な環境と 650～700 °C の高温が必要です。一方、亜鉛は反応性が低く、鋳造温度は通常 385 °C 未満です。亜鉛は表面仕上げが優れ、耐腐食性も優れています。
総括する
つまり、亜鉛ダイカストは、複雑な部品を非常に精密かつ強固に、そして経済的に生産できるのです。また、その流動性、耐腐食性、長い工具寿命により、さまざまな産業に適しています。
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よくある質問
ダイカスト亜鉛と真鍮の違いは何ですか?
真鍮は、コスト効率と設計の柔軟性において亜鉛に匹敵しません。さらに、真鍮は熱特性に優れており、亜鉛は寸法精度が高く、大量生産に経済的です。
ダイカスト亜鉛部品は錆びますか？
いいえ、これらの部品は錆びません。空気にさらされると酸化亜鉛層が形成され、非常に優れた耐腐食性を発揮します。
ダイカスト亜鉛の洗浄方法は？
亜鉛ダイカスト部品は、ぬるま湯と中性洗剤で洗浄する必要があります。保護酸化層を傷つける可能性があるため、研磨ツールや強力な化学薬品は使用しないでください。また、亜鉛合金にこびりついた汚れを洗浄するには、専用の金属クリーナーを使用してください。
圧力ダイカストでは、なぜ純亜鉛ではなく合金を使用する必要があるのでしょうか?
純亜鉛と比較すると、亜鉛合金は耐久性、寸法安定性、靭性などの機械的特性が優れています。
それ以外にも、亜鉛に銅やアルミニウムなどの他の元素を加えると、流動性が向上し、収縮が減少し、亜鉛の耐摩耗性も向上します。
ダイカスト亜鉛は磁性がありますか?
亜鉛ダイカスト部品は、その組成上、非磁性ではありません。そのため、磁気干渉のない EMI シールドを必要とする電子部品に適しています。
