アルミ鋳物 課題解決センター

軽量化は燃費・航続距離に影響を与えるだけでなく、車両の運動性能向上にもつながります。今から80年前に作られたトヨダAA型は車両構成材料のほとんどが鉄系材料でした。50年前のマークⅡ（今のマークＸの前身）ではアルミ材料、樹脂材料といった軽量材料が使用されていましたが、その使用量は両方合わせても10％に満たないものでした。

最近の自動車では軽量化のためにアルミ材料、樹脂材料の使用量が増加し、両方合わせて20％を超える車両も見受けられます。
主な材料変化としては、シリンダヘッド、シリンダブロックなどの部品に関しては、鋳鉄が減少しアルミ鋳物部品へ、ドアインナー、インパネなどの内装部品に関しては鋼板から樹脂部品に置き換わっています。
車体構造である鋼板プレス部品は、より高強度な高張力鋼板（ハイテン材）に置き換わり薄肉化が進みました。
クランクシャフト、コンロッド、各種ギアについては、鋼材もより高強度な材料に置き換わり、エンジンの高出力化への対応と軽量化が図られています。

表１．に鋳造用アルミニウム合金の種類と主な特徴を示します。
アルミニウム合金はベースとなるアルミにニウムに添加されている元素により特性が変化します。鋳造用アルミ合金は一般的に数％以上のＳｉを含有しています。Ｓｉを添加することにより鋳造性（湯流れ性、鋳造割れ性、引け性など）が良好となります。その反面、Ｓｉ添加により材料の伸び、靱性は低下します。

表１：鋳造用アルミニウム合金の種類と主な特徴

３Ｄプリンターとは、３次元ＣＡＤデータをもとに製品の断面形状を繰り返し積み上げることで立体形状を造形する技術です。

１９８０年代後頃からプラスチック素材を用いて造形され始めました。その後、種々の積層造形法が開発されプラスチックの他に金属の３Ｄ造形部品も実用化されています。