ダイキャストと金属加工の特徴や精度と量産の仕組み

ダイキャストと金属加工について

ダイキャストの基本原理と鋳造との違い

ダイキャストは金型(die)と鋳造(casting)を組み合わせた金属加工技術です。溶かした非鉄金属を圧力をかけながら金型に流し込み、目的の形状に成形する方法です。一般的な鋳造と比較すると、圧力をかけて金型に金属を注入する点が最大の違いとなります。

ダイキャストの歴史は比較的新しく、1838年にアメリカで手動式の活字鋳造機が発明されたことに始まります。日本では1922年に国産初のダイカストマシンが製作され、その後急速に発展しました。金属製の精密な金型を使用するため、同じ形状の製品を短時間で大量生産できることが大きな特徴です。

鋳造方法には砂型鋳造やロストワックス（精密鋳造法）など様々な種類がありますが、ダイキャストは金属製の金型を使用し、高い圧力で金属を注入する点で他の鋳造法と区別されます。この方法により、複雑な形状でも高い精度で製造することが可能になります。

ダイキャストで使用される金属は主に非鉄金属で、アルミニウム合金が全体の90%以上を占めています。他にも亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金なども使用されますが、金型が金属製であるため、融点が比較的低い金属に限定されます。鉄など融点の高い金属には不向きとされています。

溶かした金属を金型に流し込む際、ダイキャストでは高い圧力をかけるため、金型の隅々まで材料が行き渡り、精密な製品を作ることができます。この特性を活かして、自動車部品、家電製品、カメラ部品、釣り具など、様々な産業で広く活用されています。

ダイキャストの寸法精度が高い理由と特徴

ダイキャスト製品の寸法精度が高い理由はいくつかあります。第一に、金型の技術が飛躍的に向上し、細かい寸法出しが可能になったことが挙げられます。金型自体の精度が高いため、そこから生まれる製品も必然的に高精度となります。

金型は一体化していることも重要なポイントです。いくつかの部品を重ね合わせて使用するのではなく、一体型の金型を使用するため、隙間がなく高精度な製品が作れます。旋盤での削り出しやフライス加工、溶接などの複数の製造工程を必要としないため、製造誤差が少なく寸法精度が高くなります。

また、ダイカストマシンの性質も寸法精度の高さに貢献しています。溶解した金属を金型に流し込む際、高圧力で押し込むため、金型の隅々まで材料が行き渡り、詳細な形状も正確に再現できます。一般的な鋳造と比較して数倍から数十倍の圧力をかけることで、より緻密な製品を作ることができるのです。

さらに、金型そのものが精密に作られているため、表面が滑らかな製品が得られます。多くの場合、鋳造後の加工が不要または最小限で済むため、製造コストの削減にもつながります。この表面の滑らかさはダイキャスト製品の大きな特徴の一つです。

ダイキャストの寸法精度の高さは、例えば自動車エンジン部品のような高い精度が要求される部品製造において大きなメリットとなります。また、家電製品やデジタル機器の筐体など、見た目の美しさも重要な製品にも適しています。

ダイキャストのバリ取り技術と加工後処理

ダイキャスト製品を製造する過程では、製品の継ぎ目部分などにバリ（不要な突起物）が発生することがあります。このバリを除去する工程がバリ取りで、製品の品質に直接影響する重要なプロセスです。

バリ取りの方法は主に手動バリ取りと機械バリ取りの2種類に分けられます。手動バリ取りは、作業員がエアーヤスリなどの工具を用いて手作業でバリを除去する方法です。微細な部分に対しても高い精度と細かな調整が可能ですが、作業員の熟練度により完成度にバラつきが生じることもあります。小ロット生産や複雑な形状の製品に対しては、この手動バリ取りが有効です。

一方、機械バリ取りには、バレル研磨、ブラスト研磨、ベルト研磨などがあります。バレル研磨は製品と研