亜鉛ダイカストとアルミダイカストのコア技術(shù)の比較
發(fā)布時(shí)間2025-02-19 分類(lèi)広報(bào) 瀏覽量2702
現(xiàn)代製造業(yè)では、自動(dòng)車(chē)、電子機(jī)器、航空宇宙など多くの分野でダイカスト鋳造技術(shù)が広く使用されています。亜鉛ダイカストとアルミダイカストは、ダイカストプロセスの2つの主要な流れとして、製造業(yè)における2つの明るい真珠のように、それぞれが獨(dú)特の光を発し、異なる利點(diǎn)と適用シーンを持っています。エンジニアにとって、製品の設(shè)計(jì)と生産において、ダイカスト技術(shù)の正確な選択は非常に重要であり、それは製品の性能が優(yōu)れていること、コスト管理が合理的であること、生産効率が期待に応えられることに直接関係しています。この記事では、亜鉛ダイカストとアルミダイカスト技術(shù)について、材料特性、プロセスパラメータ、コスト構(gòu)成などの比較の次元から詳細(xì)に分析し、エンジニアのための包括的かつ詳細(xì)な選択の意思決定の參考資料を提供します。
技術(shù)的原則
(i) 亜鉛ダイカストの原理
亜鉛合金を液體狀態(tài)に加熱し、高圧を利用して精密金型キャビティに素早く注入し、その後素早く冷卻し、高圧下で凝固させて亜鉛合金ダイカストを得る。亜鉛合金は融點(diǎn)が比較的低いため、ダイカスト鋳造の際に液流が起こりやすく、金型への充填が容易です。
(ii) アルミニウムダイカストの原理
アルミニウム加熱して溶融させ液體狀態(tài)にした後、ダイカストマシンを通して高圧をかけ、高速で金型キャビティに充填させ、加圧下で冷卻して結(jié)晶化させ、必要なアルミニウム合金をダイカスト鋳造します。アルミニウム合金はその特性上、ダイカスト鋳造では鋳造品の品質(zhì)を確保するため、溫度と圧力のパラメータ制御に注意を払う必要があります。
コア?パラメーター比較表
| 比較次元 | 亜鉛ダイカスト | アルミダイカスト |
|---|---|---|
| 密度 (g/cm3) | 6.6-7.1 | 2.6-2.8 |
| 融點(diǎn) (℃) | 380-420 | 580-660 |
| 引張強(qiáng)さ（MPa） | 220-420 | 160-310 |
| 熱伝導(dǎo)率 (W/m-K) | 110-130 | 90-150 |
| 金型壽命（金型回?cái)?shù)） | 1,000,000+ | 100,000-200,000 |
| 表面粗さ Ra(μm) | 0.4-0.8 | 0.8-1.6 |
| 単価 | 高い | 比較的低い |
| 最小肉厚（mm） | 0.5 | 1.0 |
| サイクルタイム（秒） | 5-15 | 15-30 |
主な技術(shù)の違いの分析
1.物性の比較
- 亜鉛合金の利點(diǎn)
密度は炭素鋼（7.1g/cm3）に近く、衝撃強(qiáng)度はアルミ合金の2.5倍である。自動(dòng)車(chē)用ステアリングナックルの疲労壽命はZA-8合金採(cǎi)用により40%向上した。 - アルミニウム合金の利點(diǎn)
比強(qiáng)度が120～150であるため、新エネルギー?バッテリー?トレイのような軽量化の場(chǎng)面では代用がきかない。
2.プロセス?システムの違い
- 溶解方法
ホットチャンバーダイカスト（爐一體化）を使用した亜鉛合金のエネルギー消費(fèi)量は、アルミコールドチャンバープロセスよりも35%低い。実測(cè)データによると、亜鉛ダイカストユニットのエネルギー節(jié)約量は最大42%。 - 金型の経済性
亜鉛ダイカスト金型の壽命は100萬(wàn)回以上で、ドアロック金型は5年間修理なしで連続使用されている。アルミ合金金型は通常10萬(wàn)回TD処理修理が必要です。
3.表面処理特性
- 亜鉛ダイカスト
鋳肌はRa0.4に達(dá)し、直接メッキの合格率は98%以上。3C製品スピンドルにより研削工程がなくなり、歩留まりが12%向上。 - アルミダイカスト
表面欠陥はマイクロアーク酸化で処理する必要があり、自動(dòng)車(chē)部品にアルマイト処理を加えるコストは18%上昇した。
代表的なアプリケーション?シナリオ
亜鉛ダイカストが好ましい分野：
- 超薄型構(gòu)造部品USB-Cポートハウジング（肉厚0.5mm）
- 腐食性の高い環(huán)境マリンハードウェア（2000時(shí)間の塩水噴霧テストに合格）
- 高頻度生産年間50萬(wàn)個(gè)以上の浴室金具を生産
- 電磁シールド5G基地局フィルター?ハウジング
アルミダイカスト
- 軽量である必要がある電気自動(dòng)車(chē)用電気駆動(dòng)ハウジング（軽量化40%）
- 高溫部品エンジンマウント（耐熱溫度150℃以上）
- 複雑なヒートシンクLEDランプホルダーヒートシンク歯形構(gòu)造
- 導(dǎo)電性機(jī)能部品太陽(yáng)光発電インバーターハウジング
費(fèi)用便益分析（年間20萬(wàn)臺(tái)）
| コスト項(xiàng)目 | 亜鉛ダイカスト?プログラム | アルミダイカスト?プログラム |
|---|---|---|
| 金型への投資 | ￥800,000 | 120萬(wàn)円 |
| 材料単価 | ￥6.2 | ￥4.8 |
| 再処理費(fèi)用 | ￥0.5 | ￥1.2 |
| 年間総費(fèi)用 | 134萬(wàn)円 | 144萬(wàn)円 |
| ROIサイクル | 9ヶ月 | 13ヶ月 |
選考決定フローチャート
グラフTD
A[要求分析] --> B{肉厚≦0.8mm?｝
B -->|はい| C[亜鉛ダイカストの選択］
B -->|いいえ| D{使用溫度≥120℃?｝
D -->|Yes|E[アルミダイカストの選択］
D -->|いいえ| F{年産30萬(wàn)個(gè)以上?｝
F -->|はい| C
F -->|いいえ| E技術(shù)的な誤解の解消
Q: 亜鉛合金は完全な耐食性ですか？
A: 確かにpH4-10の環(huán)境ではアルミニウムより優(yōu)れていますが、強(qiáng)酸性環(huán)境（pH<3）ではチタン合金をお?jiǎng)幛幛筏蓼埂?/p>
Q: アルミ合金は超薄型部品にできますか？
A: 新しい AlSi10MnMg 配合は 0.8mm の肉厚を達(dá)成したが、金型コストは 35% 上昇した。
