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2013-10

押出成形の中でも一番利用頻度が高いのはアルミ押出し

アルミ押出しとは、耐圧性の型枠に入れられた素材に高い圧力を加えて、一定断面形状の隙間から押し出すことで目的の形状に加工する方法をいいます。
ただし、押出成形の素材としてはアルミニウムだけでなく、金属一般、重合体、セラミックス、コンクリートそして、食品なども素材として用いられることがあります。

さらに、その押出方法には熱間押出、冷間押出、温間押出があります。この点、アルミ押出しの場合は、熱間押出によって押出成形が主になされています。

アルミニウムの熱間押出の温度は350℃~500℃の間となっており、これはマグネシウムと同じぐらいの温度です。鋼やニッケルは、アルミニウムやマグネシウム以上に熱い温度で熱間押出がなされています。その温度は1200℃~1300℃と言われており、アルミニウムを熱間押出する場合の倍以上の温度が必要になります。

上記の押出成形の中でもアルミニウム素材を使用した押出成形、すなわちアルミ押出しが一番多く用いられているようです。アルミは軽くて強く、耐食性があり、磁気を帯びず熱を良く通します。そして、リサイクルができて、光や熱を良く反射します。

そして丈夫さ、柔軟性にも優れており、加工性が非常に高い素材です。
このようなアルミの特長・特性があり、アルミ押出しが押出成形のなかでも一番使われているのだと思われます。

アルミ押出しによって生産された製品は幅広い分野に渡ります。
例えば、身近なものでは手すりなどの小さいものから、展示用ケースやコンテナ等の非常に大きなものまで利用されています。

太陽パーツではアルミ押出しの小ロット生産から大量生産、短納期など、お客様のご要望を可能な限りお聞きし、ご提案させていただきます。
2次加工なども含めてお気軽にご相談ください。=====================================
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切削加工の長所と短所

切削加工は、金属材料をバイト・フライス・ドリルなどの工具を用いて切ったり削ったりしながら目的の寸法形状に加工する方法です。

主に金属加工に用いられますが、それだけでなく木材加工やプラスチック加工など多様な造形作業においても一般的な加工方法としても利用されています。
例えば、一番身近な例でいいますと、大工さんが鉋(かんな)や鑿(のみ)を用いて木材を切ったり削ったりするのも切削加工の一つです。この場合は木材を切削加工していることになります。もっとも、大工さんの例は人力による切削加工ですが、一般的に切削加工といわれるものは専用の工作機と多くの種類の専用工具を用いて行われています。

この切削加工には短所があります。
金属材料の加工時には、1個の加工につき比較的時間を要してしまうことです。従って大量生産するためには時間がかかってしまいます。
また、材料を切削しながら一つのものを作り上げていくことから、切屑として無駄が出てしまうこと、したがって削る分も含めた材料が必要になってしまうので、1個あたりの材料費が比較的高くなってしまうことが挙げられます。

もちろん、切削加工には大きな長所もあります。
多種多様な形状のもの、複雑な形状のものを作ることができるため、出来上がった製品の精度が非常に高いということです。しかも、コンピュータで数値制御して加工が行えるNC加工の技術もあり、プログラムするだけで加工することができます。
例えば、複雑な形状の部品が必要なコンピュータ等の部品を製造する場合に切削加工は非常に多く用いられているようです。

また、人件費の削減や効率的に切削できるため、短所である大量生産やコスト削減にも力を発揮しています。


太陽パーツでは切削加工も幅広く行っております。
また、最近では切削加工で製造していた製品でもダイカスト化することで、よりコスト削減につながり、短納期を実現できる方法もございます。
太陽パーツだからできる【エコダイカスト】でより効率良く、そしてお客様にメリットがある製品を製造しませんか?_

切削加工のダイカスト化にご興味をお持ちの方は、ぜひお気軽にご相談ください。=====================================
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ダイカスト以外の鋳造法~重力鋳造・低圧鋳造~

ダイカストは、ダイカストマシンを用いた高圧鋳造法についての場合があります。
鋳造法には、ダイカスト以外にも金型を用いで鋳造しているものがあります。ここでは、重力鋳造と低圧鋳造についてご紹介します。

●重力鋳造
単純に金型に重力による流し込みを行う鋳造法です。
より効率的に金型内に充填させるために、金型を回転させるタイプもあります。特に砂中子を用いた中空の鋳物、厚肉のものに用いられます。構造が単純なため、鋳造装置の価格が安く、汎用性が
高いのも特徴です。
ただし、重力での充填のため、湯流れの問題で薄肉の製品にはあまり向いていません。


●低圧鋳造
溶湯を保持した炉に加圧し、炉中に差し込んだストークと呼ばれるパイプを経由し、金型に充填させるシステムです。
砂中子を用い、複雑な形状の製品を鋳造出来、品質も高いものが出来ます。ガス欠陥も少ないシステムです。

設備費もダイカストに比べて安い面がありますが、低圧で溶湯供給も低速なため、金型充填及び冷却が遅いなどのデメリットがあります。
しかし、システムによっては、金型内を減圧して充填速度を変化させたり、加圧装置の変化により、充填速度の調整を行うことで、デメリットを解消したシステムも展開されてきています。


太陽パーツでは、鋳造にも力を入れており、中でもダイカストにおいてはコスト削減のご提案を行っております。
高品質のまま、従来の金型作成費用を半額に抑えたエコダイカストがございます。エコダイカストなら50個からの小ロット生産にも対応し、お客様の幅広いニーズにお応えします。

鋳造に関することならば、ぜひ一度太陽パーツまでご相談ください。=====================================
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安全対策が必要不可欠なプレス加工

プレス加工を行う際には専用のプレス加工機を用います。
プレス加工機は金属などの加工したい材料を金型の間に挟み込み、上下に動き、強い圧力をかけます。

上下動にスライドさせる方法としては2種類あり、1つは機械式と呼ばれているものであり、2つめは油圧式と呼ばれているものがあります。
機械式はモーターの回転運動をコネクティングドット等を用いて往復運動に変える方法であり、油圧式は油に圧力をかけてスライド動作をさせる方法です。

そして、金型表面に金属を押し付けることによって金型と同じ形状の製品を作り出す機械になります。
したがって、プレス加工機は同じ形状のものを非常に早く、かつ大量に製造することができます。


プレス加工機は、上記のとおり非常に強い圧力をかけて金型と同じ形状の製品を製造するため、それだけ危険もともなう機械ともいえます。

例えば、金型などに身体の一部が挟まれてそのままプレスされてしまうといった労働災害の報告も少なからずあったり、金型に挟み込み金属の破片が飛んで身体にあたったという事例もあります。
また、プレス加工機による事故はその多くが重傷を伴っているため、プレス加工機を使う場合には非常に注意しなければいけません。
そのため、安全対策には非常に気を付けています。

安全対策を怠ってしまうと事故の発生につながってしまい、従業員のケガやそれによる工場稼働率の低下を招いてしまうことから、安全対策措置を採ることは非常に重要なことです。=====================================
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自動車におけるダイカストの展開性について

ダイカスト製品が用いられる傾向として、特にエンジン部品やカバーなどに利用されています。
また、最近ではその応用分野として、自動車ボディや足回り部品への展開が進んでいます。特にボディ分野は今後発展性を見込める分野であると思われます。

最近は自動車も計量化が求められているので特にアルミの利用分野については広がりを持ち、ダイカストはその寸法精度の高さを利用したボディの開発に貢献しています。
海外の自動車メーカーは、高性能の車種に採用してきており、その歴史も深いです。日本でも一部の車種にはドアなどで採用されたりしています。

足回り部品では、高級スポーツカーや高級セダン等で採用されており、実績も増えてきているため、その生産コストダウンが命題でもありますが、設備自体は汎用化が進んでいるため、いずれ採用車種は増えていくと考えられます。

一足飛びにカーボンの応用が叫ばれているところもありますが、成形性の問題や価格がまだまだ高いこともあり、普及には時間がかかりそうです。
機械関係部品が逆に樹脂化する傾向の中、自動車への応用についての開発は今後加速すると思います。


太陽パーツのダイカストでは、生産コストダウンの課題に答える「エコダイカスト」という製法をご提案しております。
金型製作費用を従来の半額に抑えられるため、生産コストの削減につながります。生産コストでお悩みの方は、ぜひ太陽パーツへご相談ください。=====================================
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切削加工用のバイトについて

切削を行う工具は様々な種類があり、最近では、旋盤に用いるスローアウェイチップ形式のセラミックバイトが良く用いられます。

セラミックは非常に硬い材質ですが、切削を繰り返すことによって、どうしてもバイトの疲労が起き、製品の品質の低下につながります。そのため、先ほど述べた刃先のみを付け替える方式のスローアウェイチップが良く用いられます。

一般に三角形の形をしたこのバイト刃先は最大12回使うことができとても経済的です。
他にもCBNチップといった極めて硬度の高い旋削チップなどがあり、切削対象物の炭素含有量などによって、使い分けする必要があります。

循環型社会をめざし、使用済みチップを回収し、リサイクルする動きも見られます。
使用済み製品は回収され原料粉末に戻されます。その後再び成形され、新しいチップとして再び生産される、エコな製品です。

また、切削中に、切削熱が刃先に集中することによって欠損や、フレーキングといった現象が起こることがあるので、最近では熱拡散性を向上させた刃先仕様のチップが考案されています。
チップの性能が重視される理由は、チップ寿命、製品の品質安定化、生産の高速化に寄与するためで、多くの企業が、新しいチップの開発に取り組んでいます。=====================================
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ダイキャストの概要とそのメリット

溶けた金属を高圧力で押し出し、専用の金型に充填しすることで製品を作る製法の中にダイキャスト(ダイカスト)と呼ばれる工法があります。

ダイキャストは、金型(Die)と鋳造(Cast)の言葉からできており、低圧鋳造、重力鋳造などその他の金型を用いた鋳造法案でも言葉自体は使用されることが多いです。しかし、一般的には、ダイキャストマシンを使用した場合におけるものをダイキャストと呼ぶことがほとんどです。

ダイキャストの一番のメリットは、寸法精度が高く、ハイサイクルで品物が出来るというところにあります。
その他の鋳造法案は、金型充填時間と冷却に時間を有する関係上、1サイクルの時間が大物になればなるほど長くなり、量産性という部分でデメリットが発生する場合があります。
その点において、ダイキャストは、短時間でのサイクルを実現できるため、量産性のメリットが高い製法です。

ダイキャストは、射出スリーブに溶融金属を流す過程、充填時に高速で押し込む過程にて、不純物の巻き込みやガスの巻き込みでの製品不良が発生することがあります。
そのため、以前は主にエンジン部品など肉厚がある製品や切削時のチッピングなどの不良が発生しにくい製品によく利用されていましたが、昨今では、足回り部品、ブレーキ部品、ボディなどの自動車で言う、重要保安部品にも使えるように研究・開発され、実際に展開されており、汎用性が増しています。

もちろん、車などだけでなく、住宅建材であったり、ミニカーなどのおもちゃなど、様々な分野で利用されている技術です。

太陽パーツではダイキャストに強みを持ち、短納期で高精度の製品が製造できるだけでなく、小ロット生産や金型コストの削減にも強みのある製法をご提案しております。
現在の製造法よりもワンランク上の製造法をお探しの方はお気軽にご相談ください。


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アルミ押出し製品の製造について

アルミ押出しは、加熱したビレットを押出機に入れ、ピストンを使って非常に強い圧力で押し出します。
その際に、押出加工用の金型であるダイスからトコロテンのように押し出して製造する成形法です。

ちなみにビレットを用意する段階でも様々な工程があります。
ボーキサイトというアルミニウムの原料からアルミナを作り、アルミナを電気分解してアルミ地金を作ります。
そして、アルミ地金と添加物を溶解させ、鋳造炉にアルミニウムの溶湯を流し込んで、押出に用いる円柱状のインゴットにします。そして、熱職を加えた後、インゴットを所定の寸法に切断され、ビレットになります。
このビレットを使ってアルミ押出し成形が行われるのです。押し出された成形品は熱処理や表面処理を加えて完成となります。必要な場合は組立作業も行い納品となります。


そんなアルミ押出しの最大の特長は、複雑な断面でも容易に製造することができる点にあります。また、押出という一度の工程で製造できるため、同じ形状の製品を一度に大量生産することができます。
アルミ押出しによって製造された主な製品は、オートバイのフロントフォークや、フレーム、鉄道車両の床材や自動車の熱交換器等々、様々なものがあります。他にも、住宅建材としてアルミサッシに用いられるなど、用途に合わせた様々な製品を押出しによって製造することが可能です。

もちろん用途に合わせてアルミニウムの種類も選別されています。
添加金属などの割合によって、引張強度や、高温強度、ヤング率、そして耐摩耗性、対焼性などが異なっていたりします。押出成形では、アルミ以外にもマグネシウムを用いたり、チタンや鋼、銅、耐熱合金などを用いる場合もありますが、その中でも特性が生かしやすいアルミニウムが一番多く用いられています。


太陽パーツでもアルミ押出しから製品の組み立てなど、全てを一貫して行っております。
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プレス加工の重要性

プレス加工で成形される成形品は簡単な形状のものが多いため、プレス加工は製造工程の比較的早い段階で行われます。例えば、押し出し加工などによって製造された平板は取り扱いやすい形に成形され、プレス加工が施されます。

そんなプレス加工の工程も一度で終わるとは限りません。
形状によっては、何度も違う金型で型抜きを行った後、最後のプレス加工で一つの部品になるということもあります。

プレス加工が施された後で、溶接、曲げ加工(ブレーキ加工とも言われる)、ショット・ブラスト加工などの表面仕上げが行われます。その後も手仕上げや塗装が施され、一つの製品化されたパーツとして、ストックまたは組み立てられ、製品ができ上がります。

プレス加工は多くの工程の原点であるため、品質を特に重視されます。
もしプレス加工で不良が出たまま工程が進んでしまうなら、コストの浪費になります。また、加工工程は設計の段階でプレス加工を考慮に入れたものにすべきです。

例として挙げるならば、下記のような点があります。

●プレス加工は本当に必要なのか…
●それとも他の金型で代用できるのか…
●新しい金型を導入することで見合うだけの利益を生むかどうか…
●プレス加工を行ったあとの工程との互換性、加工後の製品の取り扱いが容易であるか…

などの要素です。

プレス加工はとても重要な加工法のひとつです。プレス加工に関してお困りのことなどございましたらお気軽にご相談ください。=====================================
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アルミダイカストの製造工程と金型コスト


アルミダイカストは、アルミニウム・ダイ・キャスティングの略で、しばしばADCと呼ばれることもあります。

ダイカスト製法で合金を作る際、高速で、溶融金属が注入されるため、溶融金属は流動的である必要があります。この流れが悪ければ溶融金属は流し込まれる金型内壁に焼き付いてしまうことがあり、金型の破損につながります。

そのため、アルミニウム合金をダイカスト鋳造する際に、Fe(鉄)が添加されます。
流し込まれた金属は、冷たい金型の温度に触れるため、急速に凝固し、製造サイクルの一工程は比較的短いため、短期間で大量生産が可能になります。

この短時間で凝固することを”急冷凝固”と言います。
急冷凝固による製造法の場合、金属の中に含まれている不純物が機械的性質に及ぼす影響が少なく、鋳造の原料に不純物が比較的多く含まれる再生金属を利用できるため、コストメリットが大きくなります。
急冷凝固は、砂型によるゆっくりとした凝固に比べ、金属の組織が緻密になるため、機械的性質が向上するというメリットもあります。

また、ダイカスト金型は高精度のものが鋳造できますが、素材には耐熱鋼などが用いられるため高価になります。ただし、短時間で大量生産ができるため、コスト面でも優れた鋳造法であるといえます。

太陽パーツでは、そんな高価なダイカスト金型の製作費用を半分に抑える製法、【エコダイカスト】の提案を行っております。
製品製造のコストを抑えたい場合など、ぜひお気軽にご相談ください。
切削加工などの他の加工法で製造されている場合でも、ダイカスト化することでコスト削減につながる可能性もございます。

まずはお気軽にご相談ください。
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