特許製法のダイカスト鋳造へ工法変換し、コストダウンを実現! ダイカスト鋳造 コストダウンNavi

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ダイカストの不良・欠陥の種類と対策|巣・割れ・湯回り不良・バリの原因

ダイカストは高い寸法精度と生産性を両立できる工法です。ただ、溶けた金属(溶湯)を金型へ高速・高圧で流し込むため、ダイカスト特有の不良(鋳造欠陥)が出ることがあります。不良が出ると歩留まりが下がり、後加工や検査の工数も増えるため、製品コストが上がる原因になります。

本コラムでは、ダイカストで発生しやすい代表的な不良の種類と、その原因・対策を一覧で解説します。個別の不良を詳しく知りたい方は、各解説コラムもあわせてご覧ください。

ダイカスト不良の分類

ダイカストの不良は、大きく次の3つに分けると整理しやすくなります。

  • 内部欠陥:巣(ガス巣・引け巣)、ハードスポットなど、製品の内部に発生し外観からは見えにくいもの
  • 外観不良:湯回り不良、湯じわ、湯境、バリ、焼き付きなど、製品の表面に現れるもの
  • 割れ・変形:割れ、チル層による強度低下、反り・変形など、強度や寸法に影響するもの

内部欠陥は、機械加工の後や気密試験で初めて見つかることも多くあります。そのため、設計段階や量産準備の段階で対策しておくことが重要です。

内部欠陥(巣・ハードスポット)

巣(ガス巣・引け巣)

巣はダイカストで最も多い不良のひとつで、製品の内部にできる空洞です。巣には次の2種類があります。

  • ガス巣:高速で流し込む際に、金型内の空気や離型剤のガスを巻き込んで発生する
  • 引け巣:厚肉部などで、固まるときの縮み(凝固収縮)を補えずに発生する
  • 主な原因:ガス抜き不足、射出条件の不適正、離型剤の塗りすぎ、肉厚の不均一
  • 主な対策:ガスベント・オーバーフローの配置見直し、真空ダイカストの採用、肉厚の均一化、局部加圧

巣が加工面に出ると、気密不良やねじ部の強度不足につながります。詳しくは「ダイカストにおける巣の原因とその対策」をご覧ください。

ハードスポット

溶解炉の中の酸化物や異物が溶湯に混ざり、製品の中に硬い粒として残る不良です。切削加工のときに刃物が欠けたり、加工面に傷がついたりする原因になります。

  • 主な原因:溶湯の長時間保持、炉内の清掃不足、溶湯処理の不足
  • 主な対策:溶湯管理(脱ガス・介在物の除去)、炉の定期的な清掃、保持温度・保持時間の適正管理

詳しくは「ダイカストのハードスポットとは?」をご覧ください。

外観不良(湯回り不良・湯じわ・湯境・バリ・焼き付き)

湯回り不良

溶湯が金型のすみずみまで行き渡る前に固まり、製品の一部が欠けたり、形が不完全になったりする不良です。薄肉部や、溶湯の流れの末端で起こりやすくなります。

  • 主な原因:金型温度・溶湯温度の不足、射出速度の不足、薄すぎる肉厚、湯道(ランナー)方案の不適
  • 主な対策:金型温度の適正化、射出条件の見直し、ゲート位置・方案の改善、肉厚設計の見直し

詳しくは「ダイカストの湯まわり不良」をご覧ください。

湯じわ・湯境

湯じわは、製品の表面に出るしわのような模様です。湯境は、溶湯の流れがぶつかる部分で十分に混ざり合わず、線状に残る境目です。どちらも溶湯温度や金型温度が低いときに起こりやすく、湯境は見た目だけでなく強度低下の原因にもなります。

  • 主な対策:金型温度・溶湯温度の管理、ゲート位置の見直し、オーバーフローの設置

バリ

金型の合わせ面(パーティングライン)やスライドコアのすき間に溶湯が入り込み、薄いひれのように固まったものです。

  • 主な原因:型締力の不足、金型の摩耗・変形、鋳造圧力の過大
  • 主な対策:金型の定期メンテナンス、型締力・鋳造条件の適正化、バリ取り工程の最適化

詳しくは「ダイカストのバリについて」をご覧ください。

焼き付き

溶湯が金型の表面にくっつき、製品の表面にむしれや傷ができる不良です。主な原因は、金型の一部の温度が上がりすぎることや、離型剤が足りないことです。ゲート付近や、抜き勾配が小さい部位で起こりやすくなります。

  • 主な対策:離型剤の塗布条件の見直し、冷却回路による金型温度の管理、金型の表面処理(窒化処理など)、適切な抜き勾配の確保

割れ・変形

割れ

割れには次の2種類があります。

  • 熱間割れ:固まった直後の高温のときに発生する
  • 冷間割れ:取り出した後の冷却や、外から加わる力で発生する
  • 主な原因:肉厚が急に変わる部分への応力集中、シャープなコーナー、取り出し時の押し出しのバランス不良、金型による拘束
  • 主な対策:肉厚の均一化、コーナーへのRの付与、押出しピン配置の見直し、合金の選定の見直し

詳しくは「ダイカストにおける割れの原因とその対策」をご覧ください。

チル層(破断チル層)

射出スリーブの中で先に固まった層(チル層)が製品の中に流れ込むと、組織が途切れた部分になります。これが強度低下や割れの原因になります。

  • 主な対策:スリーブ温度・充填率の管理、オーバーフローによるチル層の排出

詳しくは「チル層の役割と破断チル層の対策とは」をご覧ください。

反り・変形

冷えるときの縮み方の差や、取り出すときの力で、製品が反ったり変形したりする不良です。肉厚が不均一な形状や、細長い・薄い形状で起こりやすく、寸法精度に影響します。

  • 主な対策:肉厚バランスの改善、リブによる補強、取り出し・冷却条件の最適化、矯正工程の追加

不良を防ぐには「設計段階」からの対策が重要

ダイカスト不良の多くは、鋳造条件だけでなく、製品の形状や金型の方案にも原因があります。量産が始まってから対策しようとすると、金型の修正などに大きなコストと時間がかかります。

  • 肉厚はできるだけ均一にし、肉厚が変わる部分はテーパーでつなぐ
  • コーナーには適切なRをつけ、応力集中を避ける
  • 気密性や強度が必要な部位を事前に共有し、方案設計に反映する
  • 設計の初期から、鋳造メーカーと形状・方案をすり合わせる

設計のポイントについては、「アルミダイカストの肉厚・リブ設計ガイド」「アルミダイカストの寸法精度と公差」もあわせてご覧ください。

太陽パーツは、金型設計から鋳造・機械加工・表面処理・検査まで一貫して対応しています。設計段階から、不良のリスクを抑える形状や方案をご提案できます。現在お使いのダイカスト品の不良でお困りの方も、お気軽にご相談ください。

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