アルミ鋳造、鋳物、金型を一貫請負

アルミ鋳物の欠陥事例と対策:巣穴、割れ、寸法不良の原因と解決法

引用元: CEX Casting, 大和軽合金ベトナム

  • 高精度な金型設計・製作: 3次元CAD/CAMを駆使し、製品モデル、金型モデル、電極モデルまでを一気通貫で設計・製作します。特に、収縮率や熱変形量を見越した「見込みモデル」の精度が重要です。
  • 鋳造シミュレーション(CAE)の活用: 鋳造プロセスを事前にシミュレーションし、溶湯の充填挙動、温度分布、凝固過程、そして鋳物の変形量を予測します。これにより、設計段階で問題点を洗い出し、金型製作前に修正することが可能になります。
  • 鋳造条件の厳密な管理: 射出圧力(高圧ダイカストでは100〜200MPaに達する)、射出速度、金型温度、冷却時間といったパラメータを標準化し、常に同じ条件で生産することが寸法安定性の鍵となります。
  • 体系的な品質管理: 三次元測定機やCTスキャナを用いて、製品寸法だけでなく内部欠陥の有無も定期的に検査します。これにより、工程能力指数(Cpk)を1.33以上に維持するなど、統計的品質管理(SQC)の手法を取り入れた継続的な改善活動が不可欠です。

まとめ

アルミ鋳物の品質を揺るがす「巣穴」「割れ」「寸法不良」は、それぞれ独立した問題に見えながらも、その根本原因は「溶湯管理」「鋳造方案」「金型設計」「温度制御」といった基本的な製造プロセスに深く関連しています。これらの欠陥を撲滅するためには、一つの対策に頼るのではなく、製品設計から鋳造、後処理に至るまでの全工程を俯瞰し、体系的にアプローチすることが不可欠です。

特に、CAEシミュレーションの活用は、試作回数の削減と開発期間の短縮に大きく貢献し、コストを抑えながら最適な製造条件を見つけ出すための強力な武器となります。本記事で解説した原因と対策を参考に、自社の課題を再点検し、鋳造パートナーとの技術的な対話を深めることで、品質とコスト競争力を両立した、より強固なサプライチェーンの構築を目指していただければと存じます。


■ 出典リスト (Source List)

関連するコラムもご覧ください!