アルミニウム合金ダイカスト工程：原料から製品までの完全分解
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2025-08-26 11:07:22 *
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アルミニウム合金ダイカスト工程：原料から製品までの完全分解
アルミニウム合金ダイカストはシステム的な工業プロセスであり、金属原料を精密部品に変換するために 6 つの核心工程の連携が必要です。製品品質を保証するため、各工程において厳密なパラメータ管理が不可欠です。
原料溶解は工程の起点となります。純度 99.5% 以上のアルミニウム地金に、ケイ素、マグネシウム、銅などの合金元素を所定の割合で混合し、中周波誘導炉に投入して 650～720℃に加熱します。溶解中には精錬剤を添加して不純物を除去し、窒素またはアルゴンガスを導入して酸化を防止します。最終的に得られるのは、成分が均一でガス含有量の少ないアルミニウム合金溶湯であり、その純度は後続の鋳物の機械的特性に直接影響を及ぼします。
金型準備は重要な前提条件です。金型は通常 H13 熱間工具鋼で製造され、可動金型と固定金型の 2 つの部分で構成されます。内部には部品形状に一致したキャビティ（空洞部）、ゲートシステム（湯道系）、ベントシステム（排気系）が設けられています。使用前には、低温の金型と高温のアルミニウム溶湯が接触して亀裂が発生するのを防ぐため、金型を 150～300℃に予熱する必要があります。また、キャビティ表面に離型剤をスプレーすることで、アルミニウムの付着を低減し、金型寿命を延ばすこともできます。
ダイカスト成形は核心工程であり、ダイカストマシンを使用して実施されます。まず、アルミニウム合金溶湯をショットチャンバー（射出室）から 3～15m/s の速度で金型キャビティ内に高速射出し、通常 50～150MPa の射出比圧をかけます。これにより、溶湯が複雑なキャビティを速やかに満たし、内部のガスを排出することが保証されます。次に、キャビティ内の溶湯が完全に凝固するように圧力を保持し（保圧時間：5～30 秒）、最後に金型を開き、エジェクター機構（突出し機構）で鋳物を取り出します。成形サイクル全体はわずか数十秒で完了するため、大量生産に適しています。
湯道・押湯除去とクリーニングは直ちに行われます。成形直後の鋳物には、湯道や押湯といった余分な構造物が付いているため、機械切削（鋸引き、フライス加工など）または高圧ウォータージェットで除去します。続いて、ショットブラスト（投射研掃）またはサンドブラスト（サンド研掃）により表面処理を行い、酸化スケールやバリを除去します。これにより、鋳物の表面粗さを Ra3.2～Ra6.3μm に低減すると同時に表面密着性を高め、後続の処理の基礎を打ちます。
熱処理強化は必要に応じて実施されます。強度向上が必要な鋳物には T6 熱処理が適用されます：まず鋳物を 520～540℃に加熱して均熱処理（溶体化処理）を行い、急速に水冷した後、120～180℃で保持して時効処理を行います。この過程により、合金内部に均一な析出物が形成され、最終的に引張強さを 30～50% 向上させて、構造部品の要求を満たすことができます。
品質検査は最終的なチェックポイントです。外観検査により表面欠陥を確認し、X 線探傷検査や超音波探傷検査で内部の気孔や亀裂を検出します。三次元測定機を使用して寸法精度を検証（IT8～IT10 規格の適合を保証）し、合格した鋳物のみを後続の表面処理または組立工程に進めることで、工程全体を通じて製品品質の安定性を確保します。
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