鋳造に適した材料の種類は何ですか？

2022.07.12

重力鋳造で一般的に使用される金属

重力鋳造では、用途や完成品の要件に応じて、多種多様な金属を使用できます。重力鋳造に適した合金の選択は、求められる機械的特性、鋳造プロセス、コストなどの要素によって決まります。
重力鋳造で一般的に使用される金属には、以下のようなものがあります。

アルミニウム合金：アルミニウムは、低密度、高強度、優れた耐食性といった特性から、重力鋳造において最も人気のある金属の一つです。重力鋳造に使用されるアルミニウム合金には、A356、A380、ADC12などがあります。
銅合金：これらは優れた熱伝導性と電気伝導性を備えた多機能金属であり、様々な用途に適しています。重力鋳造で一般的に使用される銅合金には、真鍮や青銅などがあります。
亜鉛合金：低コストで鋳造性に優れているため、大量生産に適している。重力鋳造に使用される亜鉛合金には、ザマック3、ザマック5、ZA-8などがある。
マグネシウム合金：軽量でありながら優れた強度対重量比を持つ金属であり、重量が重要な要素となる用途に最適です。重力鋳造に使用されるマグネシウム合金には、AZ91とAM60などがあります。
フェロアロイ：強度と耐久性に優れ、加工性も良好なため、様々な用途に適しています。重力鋳造に使用されるフェロアロイには、ねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、可鍛鋳鉄などがあります。

ソース：https://www.thomasnet.com/articles/custom-manufacturing-fabricating/alloy-die-casting/

アルミニウム合金のダイカストにおける最適な組成は何ですか？

ダイカスト用アルミニウム合金の最適な組成は、用途や性能要件によって異なります。アルミニウム合金は、高い流動性、低い融点、優れた耐食性など、鋳造特性に優れているため、ダイカストによく用いられます。
最も広く使用されているアルミニウム鋳造合金はAl-Si合金であり、特に自動車用鋳造品に多く用いられています。例えば、A356合金はエンジンアセンブリやシリンダーヘッドの製造に使用されています。シリコン含有（4%～13%）アルミニウム合金は、優れた鋳造性と幅広い特性を備えています。これらは主に共晶合金と亜共晶合金（すなわち、共晶合金に近い合金）に分類されますが、高強度、低熱膨張、耐久性が求められる用途では、超共晶合金も使用できます。

一般的に使用されているアルミニウム鋳造合金の例をいくつか挙げます。

1. A380。これは最も一般的に使用されているダイカスト用アルミニウム合金で、優れた鋳造性と良好な機械的特性が特長です。この合金は、約8.5%のシリコンと3.5%の銅を含有しており、優れた流動性と鋳造性能を備えています。

2. A356。この合金は、優れた鋳造性、良好な溶接性、気密性、耐食性で知られています。A356アルミニウム合金は、航空機構造や自動車エンジン制御ユニットに一般的に使用されており、約7%のケイ素、0.45%のマグネシウム、および0.35%の銅を含んでいます。

3. A413。この合金は、優れた気密性と耐熱割れ性で知られています。A413アルミニウム合金は、鋳造性と耐熱性に優れ、約12%のケイ素と1%の銅を含んでいます。

4. A360。この合金は、優れた耐食性と寸法安定性で知られています。約8.5%のケイ素と0.5%のマグネシウムを含有しており、鋳造性および耐熱性に優れています。

5．ADC12。A383としても知られるこの合金は、優れた機械的特性と耐食性を持つため、自動車用途で広く使用されています。ADC12は約12％のシリコンを含有しており、鋳造性や耐熱性に優れています。

6. ALSi12。この合金は共晶合金で、577℃で硬化し、優れた耐食性と良好な鋳造性で知られています。約12%のケイ素と1%のマグネシウムを含有しており、良好な鋳造性と耐熱性を示します。

アルミニウム合金複合材料を設計する際には、どのような要素が考慮されますか？

1. 合金組成。アルミニウム合金複合材料における合金元素の選択は、合金の機械的特性、熱的特性、および化学的特性に大きな影響を与える可能性があります。例えば、銅、マグネシウム、亜鉛、シリコンなどをアルミニウムに添加することで、合金の強度、耐食性、その他の特性を向上させることができます。

2．強化材の種類。アルミニウムマトリックスに添加される強化材も、複合材料の特性に影響を与えます。強化材は、繊維、粒子、またはフィラメントの形態をとることができ、炭素、セラミック、金属などの材料が含まれる場合があります。

3．成分の強化。アルミニウムマトリックスに添加される強化材の量は、複合材料の機械的特性および物理的特性に影響を与えます。一般的に、強化材の量が多いほど、より強く硬い複合材料が得られますが、アルミニウム合金の重量も増加する可能性があります。

4．加工方法。アルミニウム合金複合材の鋳造方法は、合金の微細構造と特性に影響を与える。複合材は、粉末冶金、鋳造、押出成形など、さまざまな方法を用いて加工することで、特定の特性を実現できる。

5．外部環境要因。複合材料の性能は、用途も考慮に入れる必要があり、用途によっては温度、湿度、化学物質などの特定の環境要因にさらされる場合がある。

総じて、アルミニウム合金複合材料の設計においては、コストや製造の実現可能性といった要素も考慮に入れつつ、特定の用途の性能要件を満たす複合材料を製造するために、これらの要素のバランスを取る必要がある。

Ming Ming アルミニウムは重力鋳造にどのようなアルミニウム合金を使用していますか？

当社は高品質の自動車用鋳造部品を供給しているため、アルミニウム合金に高品質の金属を添加することを徹底しています。鋳造部品の主原料はアルミニウム合金で、製造工程で少量の高品質材料を添加しています。再鋳造部品も製造しているため、溶融合金は鋳型内で凍結状態に耐えられる必要があります。
Ming Ming 鋳造所で使用されているアルミニウム合金は、共晶合金に近い組成を持っています。この合金の金属組成は、融点と凝固点に非常に近いものです。さらに、シリコン、マグネシウム、鉄などの元素が合金組成に含まれているため、優れた鋳造性と高温割れに対する高い耐性を備えています。加えて、この合金の最も重要な特性は、優れた被削性と高い耐薬品性です。

以下は、 Ming Ming アルミニウムが使用するアルミニウム合金の概要です。

アルミニウム合金A356の化学組成はAlSi7Mg0.3であり、アルミニウム、シリコン、マグネシウムを含んでいます。A356アルミニウム合金は、軽量自動車部品に適しています。
AC4Bは、炭化ホウ素の量を変化させる乱流鋳造プロセスによって強化される。
Al-Si-Mg鋳造合金（AC4C-T6）は、優れた機械的特性と軽量性から広く使用されています。AC4C-T6は被削性が高く、複雑な形状の部品の鋳造にも使用できます。
EN AC 42100-ENAC-AlSi7Mg0.3は、欧州規格を満たすように特別に設計されたアルミニウム合金です。 Ming Ming 鋳造所が使用する他のアルミニウム合金と比較して、この合金は引張強度に優れており、主に高品質で軽量なスペアパーツの製造に使用されています。