アルミ鋳物 課題解決センター

大型薄肉アルミ鋳物を鋳造する際のポイントとして、以下の点があります。

①注湯温度

面積が大きく、肉厚が薄いことから、溶湯が鋳型内を流れていく際に冷えやすく、充填途中で凝固してしまう傾向があります。湯流れを良くするために、使用する合金に適した注湯温度を設定する必要があります。

②ガス抜き

溶湯が流れていく際に、鋳型内の空気は背圧となり湯流れの抵抗になります。従って空気を排出するガス抜きがポイントとなります。
砂型鋳造であれば押湯やガス抜き穴、ダイカストであればベント、減圧バルブをどこに設置するかがポイントとなります。

③肉厚部への溶湯補給

薄肉の一般面は凝固が速く、肉厚部への溶湯補給が十分に行えません。このため、肉厚部に引け巣が発生しやすくなります。砂型鋳造であれば押湯と冷し金の設置、ダイカストであれば局部加圧や水冷鋳抜きピンの設置が必要となります。

ダイカスト、砂型鋳造ともに発生しやすい主な鋳造欠陥は次のようなものです。

①引け巣（凝固収縮巣）

ほとんどの金属は凝固するときに体積収縮します。温度変化による熱収縮（熱膨張の逆）ではなく、凝固時の原子配列の変化による収縮です。
凝固収縮により発生する鋳造欠陥を引け巣（凝固収縮巣）と呼びます。砂型鋳造は凝固速度が遅いため、押湯や冷し金を用いて凝固をコントロールして引け巣の発生を抑えます。
ダイカストは凝固速度が速く、凝固のコントロールが難しいため、溶湯に高圧をかけて引け巣をつぶします。
しかし、ダイカストも砂型鋳造も肉厚部には引け巣が発生しやすくなります。

②湯廻り不良、湯じわ、湯境

湯廻り不良、湯じわ、湯境といった鋳造欠陥は、鋳型内を溶湯が流れる際に温度が低下して凝固することで発生します。また、鋳型内の空気を排出しないと溶湯前方の圧力が高くなり、湯廻り不良が発生します。
このため、ダイカストではエアーベントを設け、砂型鋳造では押湯、ガス抜きを設けて対策します。ダイカスト、砂型鋳造ともに発生しやすい鋳造欠陥です。