金属ダイカストにおける収縮低減：精密部品のための実証済み技術

金属鋳造は、すべての工業的手法と同様、意図した設計に対する相応の精度と忠実性を必要とします。しかし、計算外の変数が頭をもたげ、凹凸、微小隙間、そして今日のテーマである収縮によって設計を台無しにすることが珍しくありません。

収縮率は、最終製品を正確なものにするために一定の範囲内に抑えなければなりません。できることは、制御された量の変化に留め、そのような変化が手に負えなくなるのを防ぐ適切な対策を講じることです。ダイカスト手順に着手する前に、いくつかの基本的なセーフガードを設け、心に留めておくべきことがあります。

収縮と膨張レベルを調査する

まず心に留めておくべきは、選択した材料の特性です。これは明らかに見えますが、異なる合金系統、収縮対収縮レベル、合金内材料の特性を考慮しなければならない場合、すぐに複雑になります。材料と、加熱・冷却時にそれらがどう変化するかに関する調査は不可欠な準備です。

溶融金属には3つの明確な材料収縮タイプがあります：液体冷却時の収縮、凝固収縮、固体収縮。すべての材料が異なるレベルの膨張/収縮と異なる沸点/凝固温度でこれらを経験しますが、金属には一般的なルールがあります。液体収縮は液化温度範囲付近で発生し、密度変化率をかなり速く変える可能性があります。この段階ではできるだけ過熱を少なくし、それにより収縮と微小空孔を減らすことが重要です。

次に追跡すべきは凝固収縮です。ダイカスト合金はかなりの量収縮しますが、アルミニウムが凝固時に6.5%という驚異的な収縮を示すのに対し、マグネシウムと亜鉛はそれぞれ約4%、3%しか収縮しないことを覚えておく価値があります。シリコン含有率の高いアルミニウムは、全体的な部品体積収縮の減少につながる可能性があることにも注意が必要です。凝固収縮は最終部品の多くの気孔の原因となるため、材料選定前と温度制御中に収縮レベルを知ることは重要です。

固体収縮は最も悪名高い計算困難な項目です。この面では、収縮はそれを作るために使用された材料の体積に比例して起こります。つまり、材料1インチあたり1インチの体積減少です。Diecasting.orgに計算の優れた要約があります。

温度を追跡する

また、最初は明らかに聞こえるかもしれませんが、温度流れを適切に監視する際に考慮すべきすべてのことを考えると、覚えておくべき職人の主要なトリックがあります。

ダイカスト時、金属を適切な溶融特性を得るために加熱しますが、完全な液体状態には達しないようにします。過熱は不必要なレベルの収縮を引き起こし、部品に欠陥を生む可能性があります。逆に、冷却の追跡も金属鋳造で重要です。（真空支援ダイカストなどの）特定の鋳造方法では、金属が完全に凝固する前に成形装置を準備しておくのがベストです。金属は分速100℃まで冷却されることがあるためです。

あなたの金型と堆積法を知る

あなたのオブジェクトは、あなたの金型と同じくらい良いものしかなり得ないと言えます。このプロセス領域で遭遇し得るいくつかの一般的な欠陥があります。金型の一部の領域は、作りたいオブジェクトの形状によって重くなることがあります。これにより、凝固と収縮の速度に不均一さが生じます。これに対する最良の治療法は、異なる鋳造スプルーを使用することです。

異なるスプルーは、溶融金属の堆積スタイルに関して異なる特性を持ち、これらを心に留めておくと便利です。重い金型セクションに直接取り付けられた適切なサイズのスプルーは、冷却時の収縮を緩和するような形で材料を供給できます。さらに、スプルーのゲートを平らや角ばった形状ではなく丸みを帯びた形状にすることで、欠陥形成リスクをさらに低減できます。

狭いまたはテーパー付きスプルーは、溶融金属をキャビティに注ぐのではなく噴射する可能性があります。この方法では、金型全体が満たされる前にオブジェクトの一部セクションが凝固してしまいます。より大きなセンタースプルーや複数のスプルーは、溶融金属をより均一に堆積させます。