アルマイト加工って、アルミニウムやその合金の表面に酸化皮膜を作る処理のことなんです。この処理をすることで、耐食性や耐摩耗性がアップする上に、見た目もキレイになるんですね。

アルマイト加工は、航空機、自動車、家電製品、家具、電子機器など、いろんな分野で使われています。特に、美しい仕上がりと高い耐久性が求められる製品にピッタリなんです。アルミニウムの特性を最大限に引き出すための重要な処理技術で、さまざまな産業で重宝されています。

処理の流れは、以下の通りです。

①前処理：まずは、表面の汚れや油分を落とします。
②電解処理：次に、専用の溶液に浸して、電流を流すことで酸化皮膜を作ります。
③後処理：最後に、色付けや硬化処理を行うこともあります。

アルマイト加工の特徴

アルマイト加工にはメリットもデメリットもあります。

アルマイト加工のメリット

耐食性：アルマイト処理を行うと、アルミニウムの表面に酸化皮膜が形成されるので、腐食に対する抵抗力が大幅にアップします！

耐摩耗性：酸化皮膜はとっても硬くて、摩擦や擦れに強いので、機械的な摩耗からもしっかり守ってくれます。

美観：アルマイト加工は、色々な色に着色できるので、製品の見た目を美しく仕上げることができます。さらに、光沢やマット仕上げもできちゃうんですよ。

絶縁性：酸化皮膜は電気を通さない性質があるので、電子部品や回路基板の保護に最適です。
環境への配慮：アルマイト処理は、化学薬品を使わない自然な酸化過程を利用しているので、環境にも優しいんです。

低メンテナンス：耐久性が高いので、長期間使ってもメンテナンスの手間が少なくて済みます。

接着面：アルマイト加工した表面は、塗装や接着剤との相性が良く、他の加工をする際にも便利です。

経済性：耐久性が向上することで、製品の寿命が延び、結果的にコスト削減につながることもあります。

これらのメリットから、アルマイト加工は多くの産業で幅広く使われているんですね。

アルマイト加工のデメリット

脆さ：アルマイト加工の酸化皮膜は硬いんですが、ちょっと脆いところがあって、衝撃や強い圧力に弱く、割れやすいことがあります。

限られた厚み：酸化皮膜の厚みには限界があって、通常は数ミクロンから数十ミクロン程度です。これ以上の厚みが必要な場合は、別の処理方法を検討する必要があります。

色の変化：長期間の使用や紫外線によって、着色したアルマイトが色あせたり、変色することがあります。

対応素材が限定される：アルマイト加工はアルミニウムやその合金に特化しているので、他の金属には適用できません。

処理コスト：大量生産の場合はコストが抑えられますが、少量生産や特殊な処理を行う場合は、コストが高くなることがあります。

処理に時間がかかる：アルマイト加工は工程が複雑で、前処理や後処理が必要なので、処理に時間がかかることがあります。

アルマイト加工以外の表面処理

アルミダイカストの表面処理は、アルマイト加工以外にも多々あります。用途や求める機能に応じて、選定することが重要です！

めっき処理

ニッケルメッキ、クロムメッキなどがあります。表面を金属でコーティングすることで、耐腐食性や耐摩耗性を向上させるほか、光沢や見た目を改善します。

粉体塗装

粉末状の塗料を使って、均一な厚さでコーティングします。耐候性が高く、色や仕上げの種類が豊富です。

研磨処理

表面を滑らかにして、光沢を出します。主に見た目を重視する製品に適用されます。

熱処理

アルミニウムの機械的特性を向上させるために行われることがあり、強度や硬さがアップします。

最後に

アルマイト加工は、メリットとデメリットを理解した上で、用途に合わせて適切に活用することが大切です。アルミニウム製品の耐久性や美観を向上させるための選択肢として、アルマイト加工を検討してみてはいかがでしょうか。お悩みをお持ちの方は、お気軽に当社にご相談くださいね！

当社のサービス

太陽パーツは、工法変換提案を得意としており、ダイカストへの工法変換による合理化事例を多数保有します。以下の工法でお悩みをお持ちの皆様、お気軽にご相談ください。

当社のダイカスト特許製法

ダイカストカセットシステムは、ダイカスト鋳造 コストダウンNaviを運営する太陽パーツが生んだ特許製法です。ダイカストの金型において、製品部分のキャビティーのみを入れ替え、鋳造を行うため、初期コストの削減や段取り替え時間の短縮を実現できます。

詳細は以下よりご確認ください。皆様のお悩みを解決いたします。

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3つのポイント

アルミダイカストに関して、コストダウンを実現するためには大きく3つのポイントがあります。

①部品を一体化して、トータルコストを削減！

まずは、部品点数を減らすことによるコストダウンです。

今、切削品と板金部品をネジ止めして組み立てている製品や、2つ以上の部品を溶接やネジ止めしている製品はありませんか？ もしあれば、それらを1つにまとめてしまうことで、製品代を大幅に削減できる可能性があるんです。

部品を一体化すると、こんな嬉しい効果があります。

◆製品代のコストダウン
◆部品点数が減るので、購買活動にかかる時間が減る
◆溶接やネジ止めなどの作業が減るので、人件費や工数が削減できる
◆取り付け忘れやネジの締め忘れといったミスを防ぐことができる
このように、様々な面でコストダウンを実現できるんですよ。

②スライドを入れて、2次加工を減らしてコストダウン！

金型にスライド機構を追加することで、製品の形を素材の段階で作り、2次加工を大幅に減らすことができます。これにより、製品単価を下げてコストダウンにつなげることが可能なんです。

スライドを追加すると金型費は上がってしまいますが、長く使う製品や、たくさん作る製品の場合は、トータルコストで考えると大幅なコストダウンになるんですよ。

また、ダイカスト化で製品の品質も安定します。図面の公差を緩和することで、2次加工を減らし、素材の段階で完成に近い製品を作ることもできます。

鋳造費と加工費の両方を削減できるので、スライドを入れて製品単価を下げることを検討してみてはいかがでしょうか？

③切削、板金、鋳物、ロストワックスからダイカストへ工法転換！

最後に、工法変換によるコストダウンです。

最初は少量生産だったけど、最近になって生産量が増えてきた…、少量生産だけど10年以上続く製品である…、切削品で作るのはもったいない…など、そんなことはありませんか？

今、切削品や板金、鋳物、ロストワックスで作っている製品をダイカストに変える、つまり工法転換することで、コストダウンできる可能性があるんです。

ダイカストは、切削や鋳物、ロストワックスに比べて製品単価が安くなります。 ただし、金型費は多少かかりますので、生涯ロットなどを考慮して、ダイカスト化による費用の分岐点をチェックするのがおすすめです。

最後に

「ロットが少ないからダイカスト化は無理だと思っていた…」「部品の一体化なんて提案されなかった…」「2次加工が不要でオーバースペックな製品だ…」など、コストダウンでお悩みなら、太陽パーツ株式会社のカセットシステムでダイカスト化を検討してみませんか？

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ADC12の特徴

ではADC12にはどんな特徴があるんでしょうか？ADC12には以下の特徴があります。

優れた鋳造性：複雑な形の部品でも高精度で鋳造できるから、自動車部品や電子機器のハウジングにピッタリなんです。

良好な強度：アルミニウム合金なのに、高い強度を持っているので、丈夫な製品作りに役立ちます。

耐食性：酸化アルミニウムの保護層ができるので、錆びにくく、長持ちします。

熱伝導性：熱を伝えやすいので、冷却装置やヒートシンクにも使われることがあるんです。

加工性：加工しやすいので、切削や成形が楽に行えます。だから、製造コストの削減にもつながるんです。

軽量：アルミニウムがベースなので、軽くて強い製品を作ることができます。

これらの特徴から、ADC12は様々な産業で引っ張りだこなんですね。

ADC12に使われる表面処理

ADC12で鋳物を鋳造した後、特定の機能を得るために表面処理が施されることがあります。表面処理について説明します。

アルマイト処理：表面を酸化させて、さらに錆びにくくする方法です。アルミニウムの表面に酸化アルミニウムの層を作って、外部環境から守ってくれるんです。

粉体塗装：丈夫な塗膜を作るために、粉末状の塗料を使います。見た目を良くするだけでなく、雨風や摩擦にも強くなります。

メッキ処理：亜鉛メッキやニッケルメッキなどで、錆びにくさをアップする方法です。見た目も良くなりますよ。機械加工後の表面処理：切削加工した後に表面を仕上げることで、表面を滑らかにして、摩擦に強くします。

化学処理：表面をキレイにしたり、特別な性質を与えるために、化学薬品を使って処理します。（化成処理など）

これらの表面処理は、ADC12の耐食性や見た目、強度を向上させるために重要なんです。用途に合わせて、最適な処理方法を選ぶことが大切です！

表面処理については、以下のコラムで詳しく解説していますので、是非ご確認ください。

＞＞アルミダイカストの表面処理！

ADC12以外のアルミダイカスト合金

これまで説明した通り、ADC12は機能にすぐれ、ダイカストによく使用される合金です。ただ、アルミダイカスト合金はADC12だけではありません。

ADC10（A356）：耐食性が高くて、優れた機械的特性を持っているので、航空機部品など、高性能な用途に適しています。

ADC9（A413）：すごく錆びにくくて、化学薬品や水を使う環境でも活躍します。

ADC14（A380の変種）：強度と耐久性をアップさせた合金で、特に高い熱伝導性が求められる時に使われます。

ADC15（A505）：さらに強度が高いので、機械部品や構造物によく使われています。

これらの合金は、それぞれ特性や用途が違います。だから、具体的なニーズに合わせて選ぶようにしましょう。

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ダイカストカセットシステムは、ダイカスト鋳造 コストダウンNaviを運営する太陽パーツが生んだ特許製法です。ダイカストの金型において、製品部分のキャビティーのみを入れ替え、鋳造を行うため、初期コストの削減や段取り替え時間の短縮を実現できます。

詳細は以下よりご確認ください。皆様のお悩みを解決いたします。

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もし、ダイカスト素材のままで問題ない場合は、できるだけ加工をしない方が、製品コストをグッと抑えることができます。 弊社では、JIS規格（日本工業規格）に基づいて、製造・検査を行っていますので、ご安心ください。

ダイカスト素材の一般公差

弊社のダイカストは、JIS B0403 -CT6　鋳造品一寸公差方式で、ダイカスト素材の品質を保証しています。

10以下：±0.26
10を超え16以下：±0.27
16を超え25以下：±0.29
25を超え40以下：±0.32
40を超え63以下：±0,35
63を超え100以下：±0.39
100を超え160以下：±0.44
160を超え250以下：±0.50
250を超え400以下：±0.55

もし、この寸法で問題なければ、2次加工なしで対応できます。 過剰な品質を求めないことで、製品が安定しやすくなり、コスト面でもメリットがあるんですよ。

ダイカストの2次加工について

他の製品と取り付ける面や、ベアリングやブッシュを圧入する部分、平行度・同芯度・同軸度・直角度が重要な場合、あるいはH7公差やH9公差など、より高い精度が必要な場合は、ダイカスト素材に加工が必要になります。

その場合は、マシニングやNC旋盤、フライスなどを使って、ダイカストの2次加工を行います。 ダイカストの素材は1つ1つ形が違うので、専用の加工治具を作って加工する必要があるんです。 加工基準面の設定や加工代などを考慮して、図面通りの寸法になるように加工していきます。

ダイカストの素材にはバラつきがあるので、寸法を確保するために、現場の加工スタッフが加工治具を検討したり、加工の順番を考えたりと、工夫を凝らしているんですよ。

その他の加工について

ダイカストの2次加工以外にも、表面処理といった加工処理があります。 具体的には、アルマイト処理、メッキ処理、塗装、熱処理などがあります。

アルマイト処理：耐食性や耐摩耗性を上げるために施します。
メッキ処理：耐食性や装飾性を高めるために施します。
熱処理：強度、硬度、耐疲労性、耐食性を向上させたり、ひび割れによる破損を防ぐために施します。

どの処理が必要なのか、弊社の営業担当がメリットとデメリットをしっかり説明した上で、最適なご提案をさせていただきますので、ご安心ください。

当社のサービス

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当社のダイカスト特許製法

ダイカストカセットシステムは、ダイカスト鋳造 コストダウンNaviを運営する太陽パーツが生んだ特許製法です。ダイカストの金型において、製品部分のキャビティーのみを入れ替え、鋳造を行うため、初期コストの削減や段取り替え時間の短縮を実現できます。

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構成する設備

ダイカストマシン

これはダイカストの中心的な装置で、高圧で金属を圧入するためのものです。主に、亜鉛やマグネシウムに使われる「ホットチャンバー方式」と、アルミニウムに使われる「コールドチャンバー方式」があります。

金型

鋳造の型となる部分で、製品の形を作ります。高精度で耐久性が求められるため、鋼材（SKD材）が使われます。

溶解炉

金属を溶かすための炉です。溶けた金属は、鋳造機に供給されます。電気炉やガス炉が主に使われ、材質や生産量に合わせて選ばれるんです。

射出システム

溶けた金属を金型に射出するための装置です。

冷却装置

ダイカストのプロセス後に、金型や製品を素早く冷却する装置です。

これらの装置が一体となって、効率的な生産が可能になります。

ダイカストマシン（コールドチャンバー方式とホットチャンバー方式）について

コールドチャンバー方式

コールドチャンバー方式は、溶けた金属を射出する前に、金属を注入するチャンバーが常温もしくは低温であることから、この名前が付いています。溶解炉で加熱された金属を射出チャンバーに移し、ピストンなどの機械的な力で高圧で金型に射出するんです。
この高圧で圧入することで、金属が金型の隅々まで行き渡り、複雑な形状の鋳造もできちゃうんです。

メリット

コールドチャンバー方式は、高融点の金属、特にアルミニウムなどの鋳造に適しています。高圧で射出することで、複雑な形状や薄い部品も高精度で作れるんです！

デメリット

ただ、溶解炉から金属を射出チャンバーに移す手間がかかるので、ホットチャンバー方式に比べると少し生産スピードが遅くなります。また、高圧の機械や金型が必要なので、初期コストがちょっと高いのもデメリットです。

ホットチャンバー方式

ホットチャンバー方式は、射出部のグースネックが溶湯中にあり、常に加熱されている状態のことから、こう呼ばれています。主に亜鉛のような融点の低い金属を鋳造する時に使われます。
この方式では、溶かした金属と射出チャンバーが一体化しているため、非常に高速で効率的な鋳造ができるんですよ。鋳造圧力は少し弱いですが、金型の耐久力は高く、給油の必要もないので、鋳造サイクルも早いんです。しかも、空気の巻き込みが少ないのも嬉しいポイントです。

弊社のダイカストマシン

弊社では、コールドチャンバー方式のカセット金型対応のダイカストマシンを採用しています。以下がその概要です。

1. 80t（製品重量基準100g、製品目安面積：名刺サイズ）
   　＊東洋機械金属株式会社製　1台　金沢工場
2. 125t（製品重量基準300g、製品目安面積：はがきサイズ）
   　＊東洋機械金属株式会社製　3台　金沢工場
3. 250t（製品重量基準500g、製品目安面積：A5サイズ）
   　＊東洋機械金属株式会社製　1台　金沢工場
4. 350t（製品重量基準800g、製品目安面積：B5サイズ）
   　＊東洋機械金属株式会社製

これらの設備を使って、効率的かつ高品質な鋳造を実現しています！

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当社のダイカスト特許製法

ダイカストカセットシステムは、ダイカスト鋳造 コストダウンNaviを運営する太陽パーツが生んだ特許製法です。ダイカストの金型において、製品部分のキャビティーのみを入れ替え、鋳造を行うため、初期コストの削減や段取り替え時間の短縮を実現できます。

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これまで「ダイカスト鋳造 コストダウンNavi」では、ダイカストや各種アルミニウム合金の特徴についてご紹介してきました。このコラムでは、アルミニウムダイカストについて、皆さんにより分かりやすく理解していただくために、カテゴリーごとに詳しくお伝えしていきます。

ぜひ、最後まで読んでいただき、ダイカストの知識を深めてくださいね！

アルミダイカストと鋳造欠陥

ダイカストにおける割れの原因とその対策

ダイカストが割れる原因には様々なモノがあります。
大きく分けると下記の3つに分かれます。

1.製品設計的要因
2.金型設計的要因
3.鋳造（成形）要因

では、「１.製品設計的要因」から説明しましょう。

樹脂の射出成型をご存じの方はたくさんいらっしゃると思いますが、いざダイカストとなると、少々事情が異なって来ます。

まず、金型に流し込む材料がずいぶん違いますね。 金属材料の溶けた粘度は樹脂に比べて、数十万分の１で”しゃぶしゃぶ”なんです。
簡単に言うと、樹脂は「スライム」、金属は「水」みたいなものです。

そして、金属は熱しやすくて冷めやすいので、樹脂に比べて100倍程度の速度で金型に一気に流し込み、高い圧力で保持して固めます。
でも固まった後は、金属の方が樹脂よりはるかに硬いですね。 つまり、少しも変形してくれないので金型から取り出すのもなかなか難しくなります。

ではどうすれば、取り出しやすいか考えてみましょう。

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ダイカストのバリについて

ダイカストにバリが発生する原因には様々なモノがあります。
バリについても大きな要因が３つ有るんです。

1.かじりによるバリ
2.型合わせ不具合によるバリ
3.ダイカストマシン選定ミスによるバリ

では、「１.かじりによるバリ」から説明しましょう。
第一話「ダイカストの割れ！」でもお話ししました内容と少し関係があります。

ダイカストでは鋳造材料がアルミなどの金属になりますから、やっぱり硬いんですね。
樹脂成形では、成形された製品は多少なりとも柔らかくて、ちょっとくらいの無理には製品が変形して耐えてくれるんですね。
樹脂は「がまん強い！」というわけです。

ところが、金属になるとそう簡単に融通をきかせてくれません。
つまり、金型の状態に寄っては、離型の時に製品の表面を引っ掻いてしまい、バリに繋がります。

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ダイカストにおける巣の原因とその対策

巣はダイカスト特有の現象と言っても過言では無いですね。
表面はきれいなのに、削って見ると「巣穴のオンパレード！」なんて経験があるんじゃないですか？

この巣にも発生原因は以下の様に、実に様々な要因があります。

1.ガス巣
2.巻き込み巣
3.ヒケ巣
4.ゲート巣

では、「1.ガス巣」から原因と対策を解説して行きましょう。

金型へ溶けた金属を注入するとき、この金属からガスが発生するんですね。
これは樹脂の場合にも発生するので、ご存じの方も多いと思います。
ですから、金型には樹脂型同様に、ガスベントやエアーベントと呼ばれるスキマをわざと設けています。

ところが、溶けた金属は樹脂に比べてはるかにシャバシャバですよね。
まるで水のようです。

つまり、高速で金型の中に流れ込みますから、ガスが抜けきれない現象が発生しやすいのです。
取り残されたガスは金属に覆われて、逃げ場を失ってしまい、巣になってしまいます。

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チル層の役割と破断チル層の対策とは

ちょっと専門的なお話をすると、ダイカストは溶けたアルミ材料を金型のキャビティ（製品形状のコア）内に射出します。
この溶けたアルミ材が金型に接触する時に、触れた面が急冷される事で、結晶化した物質が析出して固まる層の事を「チル層」といいます。

では、どういった物質が結晶化するかというと、ダイカストでよく使う「ADC12合金」などは，ケイ素量が9.6～12.0％含まれます。
これは「Al-Si2元系合金」の共晶点である12.6％に近いため、アルミ材を溶融することで、溶けたAl元素とケイ素元素が結合して結晶化するのです。
一方、「ADC10合金」などケイ素量が少ない材料では、凝固温度範囲が広がって「デンドライト」（樹枝状固体）が成長した組織になります。

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ダイカストの湯まわり不良

まず、一つ目は「ゲート」ですね。

ゲートはできるだけ厚みのある所で、流れる方向に距離がある方が良いです。

ですから、薄くて、目の前に壁のある様な所にゲートを設けると、流れようと思っても狭い所から、広い所には流れにくいですし、壁にぶち当たると、流れる速度も遅くなり、きれいに流れないですよね。

流すのは金属ですから、できるだけ一気に流れてくれないと固まってきます。固まるとさらに流れる道が狭くなってしまいます。

ですから、狭くて細い所は最後に充填されるようにゲート位置を選ばないといけません。溶湯は金型の固定側から入れる事になりますね。

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ダイカストのハードスポットとは？

ハードスポットは簡単に言うと鋳造金属を溶かす溶解炉に混入した異物や
溶湯を長時間溶解炉内に保有することで介在した酸化物が金型キャビティ内に
流れ込んで凝固する現象です。

この異物や酸化物ですが、鋳造金属より柔らかければ、それほど問題視される事も無く
スルーしてしまい勝ちでしょう。
ところが、ダイカストで最も用いられるアルミニウムは酸素と非常に新和性が良く、
酸化すると酸化アルミニウム（Al2O3）が生成されます。

Al2O3と言えば、そうアルミナですね。
ご存じと思いますが、アルミナの硬度はステンレス鋼の3倍、ダイアモンドにも匹敵する
硬さがあります。

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アルミダイカストと金型

ダイカスト金型の設計・製作のポイント

製品によって様々な金型というものが存在します。

みなさんがもっとも目にするプラスチック部材も金型を使用しますね。
ところがプラスチックの種類や製品形状で金型も複数のタイプから選択されます。

まず、最も多いのが「射出成型」用の金型。
熱可塑性溶樹脂を溶かして製品形状のキャビティに流し込んで、冷まして製品にするタイプです。
熱硬化性樹脂の場合は、逆に硬化温度に金型を温めておきます。

他には、PETボトルなどを作る「ブロー成形」用の金型
ゴム部材などを作る「コンプレッション成形」用の金型などがあります。

その他にも、金属板に穴を開けたり、曲げたり、切ったりするプレス製品の金型もありますね。
これも単発抜きから、複数の金型を並べて順番に加工して行く順送とという方法があります。

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ダイカスト金型の特徴

まずは、鋳造するアルミ材料の違いからお話ししましょう。

太陽パーツの扱う特殊なアルミダイカスト材である、「ADC5」「ADC6」、「HT1」 では鋳造温度が700℃を超えてしまいます。
当然、超高温のため高温に強い金型材料でないと寿命が短くなってしまいます。。

この金型材料がまたお高い！通常の材料より3割ほど高価なんですね。
お客様には申し訳ないですが、イニシャル費用が少しばかりお高くなってしまいます。

一般的に使われるダイカスト材料「ADC12」で有れば、鋳造温度が670℃くらいです。
ですから、一般的なダイカスト用金型材料で大丈夫ですね。

例を上げると、金型鋼材では有名な「日立金属株式会社」さま。いつもお世話になってます。
JIS規格の炭素鋼「SKD61」の中でも、一般的なダイカスト材料「ADC12」の金型は、商品名「DAC」を使用します。
一方、「HT1」や「ADC5」「ADC6」の金型では、高温強度重視と謳われている商品名「DAC10」を使用します。

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アルミダイカストの材料

アルミダイカストにおける材料の種類

ADC12はAl-Si-Cu合金で、ダイカスト用アルミの中でも湯流れ性、切削性、全てにおいて高いレベルで
バランスの良い材料なんです。
なんと、世の中にあるアルミダイカストの90％以上は「ADC12」で鋳造されています。
特に特殊用途要望が無い限り、全ての産業の全ての部材に適用可能な万能材料と言えますね。
ただ、アルマイト施工性はよろしくなく、Si単結晶との反応で黒化しやすく、
均一な被膜形成が難しい材料なのでアルマイト施工する場合は、耐食性向上など加飾以外の
目的で施すことになります。

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亜鉛ダイカストの特徴と素材について

亜鉛材料の特徴には、以下があります。

①何と言っても「重い」！（笑）
重くていいことなんかあるのか？と思われるでしょうが、
上で挙げた製品例を思い浮かべて下さい。

・ドア取っ手が軽いと、、、、、、なんだか安っぽいんだよなぁ。。。
・蛇口のレバーが軽いと、、、、、、水量調整がやりにくいんだよ！
・勝ち取ったトロフィーが軽々、、、、、、うーん、なんだか価値ない。。。

どうですか？重い事にも価値はあるんです。

②金型の耐久性が良い
アルミダイカストでは700℃以上で溶融しないとアルミは溶けてくれません。
一方、亜鉛では400℃で溶融してくれるんですね。

そりゃー温度が低い方が金型の痛みは少ないというもの。
数十万ショットまで金型更新いらずです。

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マグネシウムダイカストの特徴と素材について

みなさんもご存じのように、ノートパソコンやカメラの筺体はどんどんマグネシウム化していってますね。それはなぜかというと、何よりも軽くて強いからなんですね。

具体的にダイカスト材料での比重比較をすると、

マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）＝1.8g/cm3
アルミニウム（ＡＤＣ１２）＝2.7g/cm3
亜鉛（ＺＤＣ２）　　　　　＝6.6g/cm3
どうですか。およそ亜鉛の1/3・アルミの2/3の比重となります。
では、どれだけ強いかをブリネル硬さで比較しましょう。

マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）＝63
アルミニウム（ＡＤＣ１２）＝54
亜鉛（ＺＤＣ２）　　　　　＝82
アルミより１７％位硬いと言えます。「えー、たったの１７％だけかよ！」と思われたあなた。ちょっと待って！硬さだけが強さを表す訳では無いですね。いわゆる剛性と言われるやつで考えてみましょう。剛性は3種類の指標から判断されるべきってご存知でしたか。意外と知られていないんですが、紹介しましょう。

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アルミダイカストの表面処理

表面処理の代表的な方法は以下の４種類です。

1.めっき
2.アルマイト
3.化成処理
4.塗装
があります。

まずメッキですが、
めっきと言っても多種多様な物が存在する事はご存じですね。
アルミへのめっき性は悪くないので、さまざまなめっき処理が可能です。

ただし、最表層のめっき材の安定した密着性を確保するために
ニッケル下地めっきや銅下地めっきをおこなうことが一般的なんです。

では、代表的なめっきをご紹介しましょう。

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電気自動車（EV)とアルミダイカスト

電気自動車に搭載される部品の要件には以下があります。

1.車全体が軽量である事
内燃機関のエンジンに比べて、モータは非力ですし、電池の持ちを考えても最大の負荷である車重は軽いに越した事無いですね。

2.錆や温度特性など耐候性が良い
これは屋外で使用する車ならでは条件ですね。さて、アルミってそんなに良いのか！？

3.一体化
さて、何の事かわからないですね。
詳細は読み進めてもらえると・・・なるほど！となること間違いなし。

4.製造の優位性
これまた何の事か？？？とにかく読んでみてください！

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アルミダイカストに使用される合金：ADC12

ADC12はアルミニウム合金の一種で、特に鋳造でよく使われている材料です。 主にアルミニウムに銅を混ぜて作られていて、強度、耐食性、鋳造性に優れているんです。 自動車部品や電子機器のハウジングなど、様々な産業で活躍しています。

ではADC12にはどんな特徴があるんでしょうか？ADC12には以下の特徴があります。

優れた鋳造性：複雑な形の部品でも高精度で鋳造できるから、自動車部品や電子機器のハウジングにピッタリなんです。

良好な強度：アルミニウム合金なのに、高い強度を持っているので、丈夫な製品作りに役立ちます。

耐食性：酸化アルミニウムの保護層ができるので、錆びにくく、長持ちします。

熱伝導性：熱を伝えやすいので、冷却装置やヒートシンクにも使われることがあるんです。

加工性：加工しやすいので、切削や成形が楽に行えます。だから、製造コストの削減にもつながるんです。

軽量：アルミニウムがベースなので、軽くて強い製品を作ることができます。

これらの特徴から、ADC12は様々な産業で引っ張りだこなんですね。

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アルミダイカストのサイズとロット数

大型ダイカストについて

大型ダイカストの特徴をお伝えしておきます。

「大きいと鋳巣がいっぱい入ってるんちゃうの？」という声が聞こえてきそうです。

しかし、ダイカストの巣って、巻き込み巣やガス巣がその多くを占めていますね。

（詳細は「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）

つまり、溶けた金属を金型に注入する際に巻き込んだ空気や、発生したガスをうまく抜き出さないと巣ができるわけです。

ちょっと想像してほしいのですが、お子さんがお風呂で水鉄砲にお湯を入れているとしましょう。

ピストル型の細かく入り組んだ筺体に、お湯はなかなかうまく入ってくれませんよね。

叩いたり、ゆすったり、結構大変です。

ところが、ライフル型の容量の大きな水鉄砲には、意外と簡単にお湯が入ってくれます。

もちろん、水鉄砲の場合は湯口の大きさの差があるので、「空気が抜けやすいから当たり前やん！」と思われたでしょう。

その当たり前が、大型ダイカストにも起きているわけです。

＞＞詳しくはこちら！

ダイカストの試作について

今日は「ダイカストの試作」と題してお送りします。

「ダイカストで試作だと？イニシャルコスト高いのにできるか！」

おっしゃる通りでございます。
で、みなさまどうしてますか？

たぶん・・・・・・

「形状見るだけなら、今なら３Ｄプリンターがあるんだよ！」

「強度見たかったら、切削で作ればいいんだよ！」
　・・・高いから１個作るのやっとやけど、、、（心の声）

「他にも、、、うーーーーん、無いか。」って感じじゃないですか。

そこは太陽パーツにご相談ください。
もちろん、３Ｄプリンターでも、切削でもできますが、当社では目的に応じて
他の方法も提案させていただきます。

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アルミダイカストに関わる設備

ダイカストの鋳造設備

ダイカストを生産するうえで、以下の設備や付帯機器を用います。

〇ダイカストマシン
これはダイカストの中心的な装置で、高圧で金属を圧入するためのものです。主に、亜鉛やマグネシウムに使われる「ホットチャンバー方式」と、アルミニウムに使われる「コールドチャンバー方式」があります。

〇金型
鋳造の型となる部分で、製品の形を作ります。高精度で耐久性が求められるため、鋼材（SKD材）が使われます。

〇溶解炉
金属を溶かすための炉です。溶けた金属は、鋳造機に供給されます。電気炉やガス炉が主に使われ、材質や生産量に合わせて選ばれるんです。

〇射出システム
溶けた金属を金型に射出するための装置です。

〇冷却装置
ダイカストのプロセス後に、金型や製品を素早く冷却する装置です。

これらの装置が一体となって、効率的な生産が可能になります。

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アルミダイカストと二次加工

アルミダイカストと切削による二次加工

ダイカストの素材を実際に見て、触ってみたことはありますか？ ダイカストの表面は、ロストワックスや鋳物といった他の鋳造品に比べて、意外とキレイに仕上がっているんですよ。

もし、ダイカスト素材のままで問題ない場合は、できるだけ加工をしない方が、製品コストをグッと抑えることができます。 弊社では、JIS規格（日本工業規格）に基づいて、製造・検査を行っていますので、ご安心ください。

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アルミダイカストとアルマイト加工

アルマイト加工（アルマイトかこう）って、アルミニウムやその合金の表面に酸化皮膜を作る処理のことなんです。この処理をすることで、耐食性や耐摩耗性がアップする上に、見た目もキレイになるんですね。

アルマイト加工は、航空機、自動車、家電製品、家具、電子機器など、いろんな分野で使われています。特に、美しい仕上がりと高い耐久性が求められる製品にピッタリなんです。アルミニウムの特性を最大限に引き出すための重要な処理技術で、さまざまな産業で重宝されています。

処理の流れは、以下の通りです。

①前処理：まずは、表面の汚れや油分を落とします。
②電解処理：次に、専用の溶液に浸して、電流を流すことで酸化皮膜を作ります。
③後処理：最後に、色付けや硬化処理を行うこともあります。

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アルミダイカストを動画で解説

アルミダイカストのメリットや事例、特徴を動画で解説しています。是非ご確認ください。

ダイカストって金型高いから…ちょっと待って！「ダイカスト一体化でコストダウン！」　～ダイカスト・カセットシステムの優位性～

ダイカスト化によるコストダウン

「こんな大物でもダイカストでコストダウン！」　～年間400個の部材を板金構造からダイカスト一体成形は～

当社のダイカスト特許製法：ダイカストカセットシステム

ダイカストカセットシステムは、ダイカスト鋳造 コストダウンNaviを運営する太陽パーツが生んだ特許製法です。ダイカストの金型において、製品部分のキャビティーのみを入れ替え、鋳造を行うため、初期コストの削減や段取り替え時間の短縮を実現できます。

＞＞ダイカストカセットシステムを詳しく紹介！

これが特許製法「ダイカストカセットシステム」だ！

当社のダイカストカセットシステムを動画で紹介しています。

ダイカストカセットシステムによる工法変換事例！

ダイカストカセットシステムは、金型に関わる初期コストの低減が可能な工法です。そのため、砂型鋳造やロストワックス、切削加工からの工法変換実績を豊富に持ちます。ダイカストカセットシステムを用いた工法変換事例を紹介します。

検査機器用ラックギア

こちらは産業機器で使用されるラックギアです。従来は切削加工により当製品を製作しておりました。コスト面の問題から切削加工からダイカストへの工法変換をご検討されていましたが、金型費用がネックとなっておりました。そこで、金型費用を削減できる当社の特許製法ダイカストカセットシステムへの工法変換をご提案しました。当社の特許製法ダイカストカセットシステムでは、通常のダイカストを比較して、初期コストを1/2に削減することが可能であり、お客様に大変満足頂いた事例となります。

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医療機器用ホルダー

こちらは、医療機器に使用されるホルダー部品であり、従来は切削加工により製作を行なっておりました。しかし、当事例のお客様は、コストに課題を抱えていました。そこで、特許製法ダイカストカセットシステムに強みを持つ当社にお声かけいただきました。当社にて特許製法ダイカストカセットシステムへの工法転換のご提案を行いました。その結果、50％の大幅なコストダウンに成功しました。さらに、ダイカスト鋳造での肉盗み形状への変更により併せて軽量化を実現しました。

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電子機器用ケース

当製品は電流測定用の筐体です。砂型鋳造から特許製法のダイカスト加工に工法変換した事例となります。当事例のお客様は、ダイカストへの工法変換を検討されていましたが、年400個という小ロットであるため金型費用が割りに合わず、工法転換を断念されていました。そこで、当社は特許製法であるダイカストカセットシステムによる生産をご提案しました。当社の特許製法であるダイカストカセットシステムでは、従来のダイカスト金型と異なり、キャビティーのみの製作となり金型費用を1/2に低減できますので、小ロットでも十分に投資回収が可能な製法です。このダイカストへの工法変換により、30％のコストダウンを実現しただけでなく、製造リードタイムも50％短縮することができました。さらに、薄肉化による軽量化も併せて実現しました。

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搬送機器用プレート

搬送機器に使用されるプレートについて、お客様よりロストワックスでの検討依頼がありました。当プレートは新製品に使用される部品でしたが、立ち上げ時期が4か月後であり、短納期にて量産化する必要がありました。当初、お客様より強度の観点から鉄SS41にて製造したいというご要望をお聞きしていましたが、ご要望の機械的性質をアルミでも満たせることから、量産までのリードタイムを短縮できるダイカストにて製造することを提案しました。

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自動車用アダプタープレート

自動車に搭載されるアダプタープレートの生産工程を組立品から特許製法のダイカストに工法変換した事例です。
従来アダプタープレートは、SUS製板金部品と両端丸型平行キーをビスにより接合していましたが、2部品の製作時間とビスによる組立工数が必要となり、コスト上昇及び製造リードタイムの長期化が問題となっていました。生産工程の変更により、コストダウンを実現することを目指し、複数の受託加工メーカー様にお声かけされましたが、ベストな生産方法が見つけられず、切削～砂型鋳造・ダイカストまで提案可能な当社にお声かけ頂きました。

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当社のサービス

太陽パーツは、工法変換提案を得意としており、ダイカストへの工法変換による合理化事例を多数保有します。以下の工法でお悩みをお持ちの皆様、お気軽にご相談ください。

当社のダイカスト特許製法

ダイカストカセットシステムは、ダイカスト鋳造 コストダウンNaviを運営する太陽パーツが生んだ特許製法です。ダイカストの金型において、製品部分のキャビティーのみを入れ替え、鋳造を行うため、初期コストの削減や段取り替え時間の短縮を実現できます。

詳細は以下よりご確認ください。皆様のお悩みを解決いたします。

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今回は「大型ダイカスト」についてお話ししようと思います。

みなさん、「大型」というとどの程度の大きさを想像されるでしょうか？

まあ、世の中探せば鋳造機でいうところの３，５００tなんてモノもありますね。

こんなので鋳造すると１m四方のダイカストが鋳造できちゃいます。

が、「太陽パーツ」ではさすがにそこまで。。。。^^; と言うわけで、
われわれの最大鋳造機は、「６５０ｔ」まで対応致します。

では、この鋳造機でどの程度の大きさのダイカストを鋳造できるかというと、
なんと約φ４００mmのフライパンくらいは鋳造できちゃいます。

どうですか？想像しているより大きいんじゃないでしょうか。

「こんな大きなダイカストは無理かな？」なんてお悩みの際は一度「太陽パーツ」にご相談くださいね。

大型ダイカストの特徴

さて、大型ダイカストの特徴をお伝えしておきます。

「大きいと鋳巣がいっぱい入ってるんちゃうの？」という声が聞こえてきそうです。

しかし、ダイカストの巣って、巻き込み巣やガス巣がその多くを占めていますね。

（詳細は「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）

つまり、溶けた金属を金型に注入する際に巻き込んだ空気や、発生したガスをうまく抜き出さないと巣ができるわけです。

ちょっと想像してほしいのですが、お子さんがお風呂で水鉄砲にお湯を入れているとしましょう。

ピストル型の細かく入り組んだ筺体に、お湯はなかなかうまく入ってくれませんよね。

叩いたり、ゆすったり、結構大変です。

ところが、ライフル型の容量の大きな水鉄砲には、意外と簡単にお湯が入ってくれます。

もちろん、水鉄砲の場合は湯口の大きさの差があるので、「空気が抜けやすいから当たり前やん！」と思われたでしょう。

その当たり前が、大型ダイカストにも起きているわけです。

どういうことかと言えば、小さなダイカストでも空気やガスを抜くための、「ガスベント」と言われる微細なスキマを金型の合せ面に設けます。

小さなダイカストでは、製品が小さいために幅広く有効なガスベントを設けるには、制約が多くなりますね。

でも、大型ダイカストでは、有効なガスベントを設ける自由度が大きくなります。

つまり、原因である空気やガスを効果的に抜く道筋が作りやすいんですね。

ですから、大型ダイカストは、巣を発生しにくくできるわけです。

さて、この技術コラムを愛読していただいている方からの質問が聞こえてきました。

「それって、本型の話だろ？おたくの得意のカセット型で大きなものは無理だろ」

そのご質問、待ってました！

われわれの特許製法「ダイカストカセットシステム」ですが、当然本型ほどの大きなものは難しいです。

でも、想像より大きなダイカストを鋳造できるんです。鋳造機で言うと、８０ｔ〜３５０ｔまで対応可能です。

ダイカスト製品で言えば、２５０ｍｍ角、奥行き１３０ｍｍ程度の大きさまで鋳造できます。

最後に

どうですか？思ったより大きいんじゃないでしょうか。

太陽パーツのダイカストカセットシステムであれば、

本型よりも、「金型費５０％」「小ロット５０個」
砂型や切削よりも、「製造コスト５０％」「リードタイム５０％」

この４つの「５０」でお客様のご要望にお応えします！

ぜひ、大きめのダイカストでお悩みの方は、太陽パーツにご相談ください。

弊社の優秀な営業マンが、お客様に最適な工法をご提案いたします！

当社のサービス

太陽パーツは、工法変換提案を得意としており、ダイカストへの工法変換による合理化事例を多数保有します。以下の工法でお悩みをお持ちの皆様、お気軽にご相談ください。

当社のダイカスト特許製法

ダイカストカセットシステムは、ダイカスト鋳造 コストダウンNaviを運営する太陽パーツが生んだ特許製法です。ダイカストの金型において、製品部分のキャビティーのみを入れ替え、鋳造を行うため、初期コストの削減や段取り替え時間の短縮を実現できます。

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今日は、アルミダイカストの表面処理について語っていきたいと思います。

アルミダイカストの約９０％は「ADC12」アルミダイカスト材ですね。
でも、このADC12はダイカスト材の中でも耐食性が劣る方なんです。

どのように耐食するかと言えば、室外での使用において白錆が発生します。
内部まで浸食する事はほとんどないですが、見た目に美しく無いですね。

そこで、表面処理による対策の登場です！

その代表的な方法は以下の４種類です。

1. めっき
2. アルマイト
3. 化成処理
4. 塗装

それでは、それぞれの特徴などをお話ししましょう。

1.めっき

　めっきと言っても多種多様な物が存在する事はご存じですね。
　アルミへのめっき性は悪くないので、さまざまなめっき処理が可能です。

　ただし、最表層のめっき材の安定した密着性を確保するために
　ニッケル下地めっきや銅下地めっきをおこなうことが一般的なんです。

　では、代表的なめっきをご紹介しましょう。

＜クロムめっき＞

　「硬質めっき」と「装飾めっき」があります。

　「硬質めっき」は数十～数百μｍの厚い膜厚でめっきします。
　ですから、耐摩耗性があり、低摩擦係数を求められる摺動箇所に適します。
　さらに、摺動特性を上げるためにテフロン（PTFE）を含有させる特殊なクロムめっきもあります。

　「装飾めっき」は下地ニッケルめっき後に１μｍ程度の薄いクロムめっきをほどこすことで
　　ニッケルの光沢によってクロム独特の光沢を際立たせるめっきです。

　これら白色（銀色）のめっきは一般的によく知られていますが、
　やはり、黒いめっきも欲しくなるのが人情というもの。

　そこで登場するのが、「六価クロムめっき」と「三価クロムめっき」になります。
　
　「六価クロムめっき」はわずかに青みがかった漆黒の光沢のある美しいめっきです。
　身の回りにあるモノでは、４０年くらい前までのカメラの黒ボディなどです。（ふるっ！）
　「三価クロムめっき」は、少しグレーっぽくなり漆黒にすることが難しいめっきです。

　「じゃ、六価クロムでいいじゃん！」と思われるでしょうが、
　　六価クロムは接触アレルギーをひきおこしたり、強い発がん性を持つ有害物資なんです。

　　欧州では完全撤廃となり、国内でもそれに準拠しています。
　　ただ、上述のように漆黒の装飾性の良さなどから、海外では極一部で処理が可能です。

　　ただし、車などの戸外で使用する機器では、酸性雨などの影響で含有されている六価クロムが流れ出て、
　　土壌汚染などを引き起こす場合があり、今後ますます撤廃の動きは加速されるでしょう。

＜銅めっき＞

　ご存じのように銅は電気伝導率や熱伝導率にすぐれ、さらに電磁波シールド効果もあるため
　エレクトロニクス分野の機器には欠かせないめっきとなっています。

　比較的、機器内で用いられる部材になるため、外観品質や摩擦など機械的刺激が少ないため
　表面強度が弱い銅めっきでも、ダイレクトに単層でめっき加工できます。

　そのめっき方法は、静止めっきだけでなくバレルめっきも可能なため、低コスト化も可能です。

＜スズめっき＞

　スズと言えば、半田の主成分ですね。
　ということは、電気的に半田付けしたい部材などに、半田の濡れ性を良くするために施されます。

　また、スズは耐食性に優れているわりに、柔らかく、意外ですが毒性が低いという金属です。
　ですから、この特性を活かして、曲げて使用する部材やコネクタなどに使用できます。
　
これらの他にも、銀めっきや無電解ニッケルめっきなど様々なめっき処理が可能です。

2.アルマイト

　アルミダイカストのアルマイト処理は難しいと聞いたことがあると思います。
　アルミダイカスト材にはアルミ素材に比べて、鋳造性を良くする為に、ケイ素が含有されています。

　このケイ素（シリコン）は、アルミダイカスト部材表面に被膜を形成しやすく、その被膜には
　アルマイトが乗り難いため、均一なアルマイト処理が難しいわけです。

　アルミダイカスト材のケイ素の含有規格は以下のようになっています。

　「ADC1：11.0～13.0％」
　「ADC3；9.0～11.0％」
　「ADC6：1.0％以下」
　「ADC12：9.6～12.0％」

　つまり、アルミダイカスト材で約９０％も使用されているADC12は最もケイ素含有が多い部類になります。

　ただ、アルマイトができないわけでは無いので、使用用途によってはアルマイト処理がされています。
　例えば、表面強度が必要無部材や耐食性が必要な部材などです。

　ただし、均一なアルマイト被膜が難しいため、複雑な形状の部材で装飾目的のアルマイトは、
　歩留まりやコスト面であまりおすすめできません。

＞＞アルミダイカストとアルマイト加工について詳しく解説！

3.化成処理＞

　一般的によく耳にする「クロメート処理」になります。
　白クロメートと黒クロメートがあり、クロメート化成処理を行うことにより、
　部品や製品の表面に酸化皮膜を作ってコーティングする方法です。

　表面にできる膜は薄いのため、その状態のままではなく、さらに別の処理をするための
　下処理として利用されていることが多い表面処理です。

4.塗装　

　アルミダイカストへの塗装では、その密着性や外観不良などが課題となります。
　外観不良は、塗装そのものの技術や塗装環境などがほとんどの原因となりますが、
　ここで一番の課題は、密着性に対する対応になります。

　密着性を上げるためには、何よりも前処理工程をいかに緻密に丁寧に仕上げるかにかかってきます。

　一般的に塗装において、脱脂処理が重要なことはご存じと思いますが、脱脂することにより
　表面はより純度の高いアルミダイカスト材の無垢状態になりますね。
　つまり、酸化がすぐに始まってしまいます。

　ですから、ずぐに化成処理によるコーティングを行うことも必要になります。
　その上で、丁寧な塗装と、焼付工程によって美しい塗装が可能になるのです。

最後に

いかがでしたでしょうか？
「アルミダイカストは表面の見た目がなぁ。。。」なんてお悩みのみなさま。
ぜひ、「太陽パーツ」にご相談ください。

最適な表面処理をご提案させていただきます！

当社のサービス

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当社のダイカスト特許製法

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ダイカストのハードスポットとは？

ハードスポットは簡単に言うと鋳造金属を溶かす溶解炉に混入した異物や
溶湯を長時間溶解炉内に保有することで介在した酸化物が金型キャビティ内に
流れ込んで凝固する現象です。

この異物や酸化物ですが、鋳造金属より柔らかければ、それほど問題視される事も無く
スルーしてしまい勝ちでしょう。
ところが、ダイカストで最も用いられるアルミニウムは酸素と非常に新和性が良く、
酸化すると酸化アルミニウム（Al2O3）が生成されます。

Al2O3と言えば、そうアルミナですね。
ご存じと思いますが、アルミナの硬度はステンレス鋼の3倍、ダイアモンドにも匹敵する
硬さがあります。

このほかにも純アルミニウムよりアルミニウム合金を多く使用しますから、
さまざまな添加物質もあります。ですから、同じ様にさまざまな加合物が生成されることは
想像に容易いでしょう。

ハードスポットによる影響

さて、このような硬いアルミナや化合物があると何が悪いの？と思われるでしょう。

「アルミナなんて入っていたら硬くていいんじゃないの！」

いやいや、とんでもないんです。
ダイカスト製品って、精度の必要な部分は通常機械加工しますよね。

ところが、アルミナの塊なんて入っていたら、機械加工の刃物より硬いんです。
となると、刃物の破損に直結してしまいます。

こりゃ大変です。なんとか、不純物を除去しないといけません。

そこで、登場するのが溶解炉から金型へ溶湯を流す時にフィルターを設けます。
そうですね、ベタですが濾過するんです。

言うは易しですが、溶かした金属を濾過するって、普通に考えたらすごいですよね。
当然そのフィルターは700℃以上の高温にも耐えないといけません。

というわけで、これらフィルターは炭化ケイ素、いわゆるセラミックフィルターになります。

セラミックですからお茶碗と一緒で、焼物ですから少々の熱ではびくともしません。
このセラミックを複雑にからみ合せて孔を設けてフィルターに生成しています。
簡単に言うと、セラミックのスポンジみたいなものですね。

ですから、このフィルターの破損や目詰まりなどには、細心の注意をはらうことがとても重要になります。

さもないと、後工程で刃物破損など、直接的に製品の仕上りに影響を及ぼし
気が付かないと不良品の山を作ってしまいます。恐ろしいですね。

ダイカスト鋳造なら太陽パーツにお任せください！

なーんて事が無いように、太陽パーツのダイカストでは、熟練の技能者が的確な
フィルターの選定や交換を行い、ハードスポットの無いダイカスト鋳造製品を
生み出しています。

これは「機械加工のほとんどを社内で行っている」ことの強みだと自負しています。

ダイカスト鋳造品の品質にお悩みの方は、是非一度、「太陽パーツ」にご相談ください！

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当社のダイカスト特許製法

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ダウンロード可能！“設計担当者・購買担当者のための” ダイカスト VA・VE技術ガイドブック

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マグネシウムの材質特性

みなさんもご存じのように、ノートパソコンやカメラの筺体はどんどんマグネシウム化していってますね。それはなぜかというと、何よりも軽くて強いからなんですね。

具体的にダイカスト材料での比重比較をすると、

• マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）＝1.8g/cm3
• アルミニウム（ＡＤＣ１２）＝2.7g/cm3
• 亜鉛（ＺＤＣ２）　　　　　＝6.6g/cm3

どうですか。およそ亜鉛の1/3・アルミの2/3の比重となります。
では、どれだけ強いかをブリネル硬さで比較しましょう。

• マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）＝63
• アルミニウム（ＡＤＣ１２）＝54
• 亜鉛（ＺＤＣ２）　　　　　＝82

アルミより１７％位硬いと言えます。「えー、たったの１７％だけかよ！」と思われたあなた。ちょっと待って！硬さだけが強さを表す訳では無いですね。いわゆる剛性と言われるやつで考えてみましょう。剛性は3種類の指標から判断されるべきってご存知でしたか。意外と知られていないんですが、紹介しましょう。

1. 軸剛性
2. 曲げ剛性
3. せん断剛性

それぞれを簡単に説明しておきますね。

軸剛性

まず一つ目、軸剛性です。
軸剛性は棒材料で言うと、長手方向の強さを示します。つまり”縦弾性係数”（ヤング率）です。ではヤング率の比較をしてみましょう。

• マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）＝45GPa
• アルミニウム（ＡＤＣ１２）＝71GPa
• 亜鉛（ＺＤＣ２）　　　　　＝89GPa

マグネシウムがアルミより37％も伸びにくいという事になります。

曲げ剛性

二つ目の、曲げ剛性を説明します。
曲げ剛性は棒材料で言うと、材料力学で言うところの梁と同じで両端支持して曲げる強さです。つまり”横弾性係数”ですね。なかなか数値を書いている資料は少ないのですが、ヤング率とポアソン比さえ分かれば計算で出せます。
計算式は、横弾性係数G＝ヤング率E/２（１＋ポアソン比ν）です。

まずポアソン比νは、

• マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）＝0.35
• アルミニウム（ＡＤＣ１２）＝0.28
• 亜鉛（ＺＤＣ２）　　　　　＝0.3

計算すると、横弾性係数Gは、

• マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）＝17GPa
• アルミニウム（ＡＤＣ１２）＝28GPa
• 亜鉛（ＺＤＣ２）　　　　　＝34GPa

曲げに関しては、マグネシウムはアルミに対して39％曲がりやすい事になります。「あれ！曲がりやすいって柔らかいじゃん！」数値だけ見るとそう思われるのですが、ここを上手く解説できている記事が非常に少なく誤解を招く事が多いのです。その解説の前に、最後、三つ目がせん断剛性を先に説明します。

せん断剛性

これも計算で求めます。
計算式は、せん断剛性K＝横弾性係数Gｘ断面積A/長さL
つまり、同じ部材で有れば、横弾性係数比になるわけですね。

マグネシウム（ＡＺ９１Ｄ）：アルミニウム（ＡＤＣ１２）：亜鉛（ＺＤＣ２）＝1：1.6：2

マグネシウムはアルミに対して、39％せん断破壊しやすい事になります。これらをまとめると、

「マグネシウムは表面硬度が高く、伸びにくく、曲がりやすいけど、割れやすい　つまり、剛性はあるが、比較的に脆い」

という事になります。

何かに例えようと探したのですが、ないんですよね。ｗ
みなさん、目をつぶって想像してみて下さいね。

マグネシウムダイカストの特徴

さて、材料の特性が長くなってしまいましたが、鋳造性について解説します。
マグネシウムダイカストの鋳造方法は、アルミの鋳造方法と同じです。違いは溶湯温度が少しマグネシウムの方が低いんですね。アルミは720℃くらいでしたが、マグネシウムは625℃くらいなので100℃近く低くできます。また、溶湯の粘度が低いため、薄肉成形が可能です。ある程度広い面積になると、アルミだと0.8mm程度が限界かもしれませんが、マグネシウムなら0.5mm程度でも成形できます。さらにチクソキャスティング鋳造を行えば、これら薄肉鋳造においても鋳巣の少ない成形も可能になります。

ですから、冒頭で紹介した電子機器の筺体だけでなく、構造部材のアルミダイカストからの置き換えも積極的に始まっています。例えば、車のドアロックのキーシリンダーによる軽量化は進んでいます。ただし、課題が無いわけではありません。120℃を超える様な高温下での使用は、クリープ現象を起こしやすく、また、アルミニウム・鉄に比べ、イオン化傾向が高いため、腐食しやすい金属なんです。つまり、イオン化傾向の異なる金属と接触する事で、電位差を生じて腐食する現象ですね。

この腐食を「ガルバニック腐食」と呼びます。さて、腐食しやすいという性質は、鋳造後でも同じことが言えます。鋳造後に表面処理をすることなしに、放置すると空気中においても腐食が始まります。したがって、亜鉛（Zn）ダイカスト同様に、鋳造後の表面処理は必須の工程となります。マグネシウムダイカストの場合は、電着塗装を主として行います。これによって、外観筺体などにも安心して使用できるわけですね。

ただし、マグネシウムはメッキが難しい材料としても有名です。ですから、一般的に世に出回っているマグネシウムダイカストの外観部材はほとんど塗装を施しています。したがって、デザイン的にプラスチックでもできるような造形だと、苦労してお金かけた割に「なんだよ、プラッチックかよ！」と言われます。ｗ

さて、話しの流れで、鋳造が終わった後の話を飛ばしてしまいました。機械加工による後加工のお話です。ここで、みなさん小学校の時の実験を思い出して下さい。マグネシウムの繊維を燃やしたことありますよね。あの一気に燃え上がる様には、ちょっと恐怖を覚えたと思います。

そうなんですね、マグネシウムは非常に燃えやすい金属です。

ただ、マグネシウムの塊に火を付けても、そう簡単に燃えるものではありません。この機械加工による切削くずのように、細く小さなマグネシウムがとても危険なんですね。ですから、マグネシウムの機械加工は、それなりに経験が必要になりますし、万が一、火が出たときの対処法を知っていないと大変なことになります。マグネシウムが燃えても、水では消えません。とにかく砂をかけて酸素の供給を断つしかないのです。みなさんも安易に削ったりしないでくださいね。

最後に

まあ、色々と扱いの難しいマグネシウムダイカストですが、何と言ってもその「軽さ」「剛性」「薄肉成形性」を考えると、絶対に使いたい材料と言えます。最近の時流に乗り遅れないためにも、マグネシウムダイカストの採用や変更を考えてみませんか？

もちろん「太陽パーツ」では。マグネシウムダイカストでも「カセットダイカストシステム」を活用できますから、初期投資は最大限に縮小できます。ぜひ、一度ご相談ください。最適なご提案をさせていただきます。

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