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鋳巣(ボイド)の発生防止とは?課題と対策・製品を解説

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ダイカストにおける鋳巣(ボイド)の発生防止とは?
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ダイカストにおける鋳巣(ボイド)の発生防止
ダイカストにおける鋳巣(ボイド)の発生防止とは?
ダイカスト製品において、内部に発生する空洞(鋳巣・ボイド)は製品の強度低下や機能不全を引き起 こす重大な欠陥です。この鋳巣の発生を抑制・防止することは、製品の品質向上、信頼性確保、そして不良率低減のために不可欠な技術です。
課題
溶湯の巻き込み
金型への溶湯注入時に空気が巻き込まれ、製品内部に閉じ込められることで鋳巣が発生します。
ガス発生
金型内や溶湯中の水分、油分などが高温で気化し、製品内部にガスとして取り込まれることで鋳巣を形成します。
凝固収縮
溶湯が凝固する際に体積が収縮し、その収縮部分に溶湯が供給されずに空洞(鋳巣)が生じます。
金型設計の不備
湯流れの悪さやガス抜き不足、冷却の偏りなど、金型設計上の問題が鋳巣発生の原因となります。
対策
注入条件の最適化
射出速度、圧力、温度などの注入条件を精密に制御し、溶湯の巻き込みやガス発生を最小限に抑えます。
ガス抜き機構の強化
金型内に効果的なガス抜きポートを設置・設計し、溶湯中のガスや巻き込まれた空気を効率的に排出します。
冷却制御の均一化
金型全体の冷却を均一に行うことで、凝固収縮による鋳巣の発生を抑制し、均質な組織を得ます。
金型設計の高度化
流動解析などを活用し、湯流れをシミュレーションすることで、ガス溜まりや凝固収縮が発生しにくい金型設計を行います。
対策に役立つ製品例
高精度射出制御装置
射出速度や圧力をミリ秒単位で精密に制御し、溶湯の巻き込みを劇的に低減します。
特殊ガス抜き材
金型に組み込むことで、微細なガスも効率的に吸引・排出する特殊な多孔質材料です。
温度均一化冷却システム
金型内の温度分布をリアルタイムで監視し、局所的な過熱や冷却不足を防ぎ、均一な凝固を促進します。
流動解析ソフトウェア
金型設計段階で溶湯の挙動をシミュレーションし、ガス溜まりや凝固収縮のリスクを事前に特定・改善します。
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