スマートフォン解析
 

株式会社ニューテック|石膏鋳造がダイカスト試作に向いている理由

 
  • ホーム  > 
  • 石膏鋳造がダイカスト試作に向いている理由
 

ダイカスト同等の精度と鋳肌

ダイカスト同等の精度と鋳肌
 

砂型鋳造や石膏鋳造・ロストワックスは、ダイカスト鋳造と違い、鋳型を製作するために模型を製作する必要が有ります。

一般的に砂型鋳造は、模型(木型)に砂を込めてから型を外すとき、木型を横から軽くたたいて砂型との間に隙間を作ります。
この「ゆるめ」と呼ばれる工程があることで、他の鋳造方法と比べて寸法精度が劣る傾向にあります。

ロストワックスや石膏鋳造が精密鋳造と呼ばれるほど精度が良いのは、鋳型が硬化してから模型を脱型(又は脱ロウ)することで、鋳型が変形しにくいからです。

石膏鋳造で使われる石膏は、粒子が細密で流動性が高く、硬化後の強度が極めて高いと言う優れた特徴を持っています。
また転写性に優れた柔軟なシリコンゴムを模型に使用できることも、石膏鋳造の精度が良い理由の1つです。

流動性の高い石膏スラリー(水に溶かした石膏)は、シリコンゴム型を変形させることなく隅々まで流し込めますし、硬化後の強度が十分に高いため、多少のアンダーカット部があっても、シリコンゴム型を外す際に石膏型が傷つく事が有りません。
例えば、抜き勾配ゼロでも石膏型を製作することが出来ます。

さらに、粒子の細密な石膏を鋳型に使用していますので、面粗度はRz3.2~Rz12.5と極めて平滑に作ることが出来ます。

つまり石膏鋳造は、ダイカスト品同等の精度と鋳肌で鋳物を鋳造することが出来るのです。

 

コスト・納期・精度でも、石膏鋳造が一番ダイカスト試作に向いている

コスト・納期・精度でも、石膏鋳造が一番ダイカスト試作に向いている
 

コスト・精度・納期を総合的にみると、コスト・納期では砂型が一番ですが、抜き勾配を金型よりも大きくする必要があり、また型製作に熟練した技術が必要で、人により精度が左右される等、精度面でダイカスト鋳造に劣ります。
特に抜き勾配が変わってしまうと、肉厚や形状を変える必要が有るため、形状忠実度の面では不向きと言えます。
また、鋳肌(面粗度)には砂の粒度がそのまま反映されてしまいます。

ロストワックスも非常に精度良く鋳物を製作することが出来ます。
ですが、模型に使用するロウ型を製作するために、金型を製作する必要が有るため、コストと納期がかかります。
そのため短納期が求められるダイカスト試作には向いておりません。

石膏鋳造はコストと納期では砂型鋳造におよびませんが、ロストワックスより早く安価に鋳物が製作出来ます。
また、寸法精度・鋳肌・抜き勾配ともダイカスト品同等で製作が可能です。

以上のことから、ダイカスト試作には石膏鋳造が一番向いていると言えます。

 

砂型や石膏でADC12を流しても、ダイカスト品と同じ強度にはならない

砂型や石膏でADC12を流しても、ダイカスト品と同じ強度にはならない
 

ダイカスト試作を行うとき、ADC12材を流してほしいと依頼されることが有ります。 鋳造用のアルミ材料なので、石膏鋳造でも鋳造を行うことは出来ます。
ですが、機械的性質や熱伝導率はダイカストで鋳造した鋳物と同じにはなりません。

ダイカスト用に作られたADC12材は、通常の重力鋳造で使われる合金と比べて、鉄・亜鉛・マグネシウムなどの不純物が多く含まれています。
特に鉄はダイカスト鋳造を行うときに、金型の焼き付きを防止する効果が有ります。
またダイカスト鋳造は、アルミニウムが金型で急冷されることにより、表面の結晶粒が微細化されるので、内部の鋳造欠陥や不純物が機械的強度に影響を与えにくくなっています。

このようにダイカスト鋳造では問題にならない不純物が、石膏鋳造では悪影響を及ぼし、鋳造欠陥を発生させたり、鋳造性を悪化させたりします。

また理由は不明ですが、熱伝導率もダイカスト鋳造と比べると値が良くなる傾向にあります。
砂型鋳造も傾向としては同じで、強度はイコールにはならず、熱伝導率はダイカスト品と比べて値が良くなっています。

石膏鋳造でADC12材を鋳造することは可能ですが、機械的性質はダイカスト品と同じにはならないことをご了承ください。

ニューテックではお客様のニーズに応えるため、ADC12材のテスト鋳造を繰り返し行い、独自のノウハウを構築しております。
ADC12材の石膏鋳造での物性値を下記に公開致しますので、ご興味があればお気軽にお問合せ下さい。

 

AC4CH-T6でADC12のJIS値に近い強度で試作が出来る

AC4CH-T6でADC12のJIS値に近い強度で試作が出来る
 

石膏鋳造でダイカスト試作を行うことで、精度・面粗度・抜き勾配はダイカスト鋳物と同等になります。
では機械的性質はどうでしょう。
機械的性質がかけ離れていれば強すぎても弱すぎても、試作として使うのは難しくなります。

鋳物の機械的性質はJISで標準となる値が公開されています。
あくまでも参考値ですが、ADC12材は「鋳放しダイカストから切り出した試験片の機械的性質」で「引張強度:228MPa」となっています。
この値に近いアルミニウム合金を調べると、AC4CH-T6が「引張強度:220以上」とADC12材に非常に近い値となっています。

もちろん、鋳物の形状や硬化までの時間で機械的性質は変わってきますが、ニューテックでは何度も試験片を作製し、引張試験を行うことで、AC4CH-T6がADC12材の機械的性質に非常に近くなることを確認しています。

 

まとめ

まとめ
 

石膏鋳造がダイカスト試作に向いている理由は、精度・鋳肌・抜き勾配がダイカスト品同等で製作出来るからです。
また、AC4CH-T6で鋳造を行えば、ADC12材同等の機械的性質で鋳物を製作することが出来ます。

以上の理由から、石膏鋳造はダイカスト試作として最適な工法と言えます。

 

お問い合わせはこちら

お問い合わせはこちら
 
 

業務紹介

業務紹介
     
 

 
株式会社ニューテック
〒381-0101
長野県長野市若穂綿内1136-18
TEL:026-282-7231
FAX:026-282-7234
 

 
業務内容
Al・Mg試作鋳物の製作
ダイカスト試作
6ナイロン樹脂部品の試作
 

<<株式会社ニューテック>> 〒381-0101 長野県長野市若穂綿内1136-18 TEL:026-282-7231 FAX:026-282-7234