自動車のダイカストに最適な合金は何ですか?

なぜアルミニウムが自動車ダイカストで主流を占めるのか

ギアボックスハウジングユニット、モーター部品、ピストン、バルブ、新エネルギー自動車部品を製造する専門のダイカストメーカーは、ほとんどの場合、材料についての会話をアルミニウムから始めます。密度は鋼鉄の約 3 分の 1 で、天然のヒートシンクとして機能するのに十分な熱伝導性を持ち、厚いコーティングを必要とせずに腐食に耐えます。アルミニウム ダイカストだけでも、体積ベースで世界のダイカスト生産量の半分以上を占めており、自動車メーカーがプラットフォームの軽量化を追求するにつれて、そのシェアは上昇し続けています。

2 つのアルミニウム グレードがその量の大部分を処理します。 A380 は北米とヨーロッパ全体のベンチマークです。日本の A383 に相当する ADC12 は、アジアの工場全体の生産をリードしています。どちらも同様のシリコンベースの化学的性質を共有していますが、銅とシリコンの含有量のわずかな違いにより、それぞれが最も優れたパフォーマンスを発揮する場所に移動します。

A380 アルミニウム: 構造の主力製品

A380 は、ギアボックス ハウジング シェル、エンジン ブラケット、トランスミッション カバーなどの中型から大型の構造部品で高い評価を得ています。シリコン含有量が高いため、溶融金属が複雑なキャビティにスムーズに流れ込み、厚い部分であっても気孔率や収縮が制限されます。

A380 はきれいに機械加工することもできます。これは、オイル パンのシール面やモーター ハウジングの取り付け面など、鋳造後に CNC 仕上げが必要な自動車部品にとって重要です。

ADC12: 薄壁と微細なディテール向けに構築

ADC12 は、A380 よりもシリコンがわずかに多く、銅が少ないため、薄肉で幾何学的に要求の厳しい部品の流動性が向上します。新エネルギー自動車部品のモーター部品、小型電子エンクロージャ、バッテリー ハウジングでは、長期間の生産期間にわたって寸法精度が維持され、加工中のやり直しが削減されるため、ADC12 が指定されることがよくあります。

亜鉛ダイカスト: 重要な精度

亜鉛合金は、一般にザマック系製品であり、部品の公差が厳しくなったり、表面仕上げがより細かくなったり、金型の寿命が長くなったりする必要がある場合に役立ちます。亜鉛ダイカスト金型は、同等のアルミニウム工具よりも大幅に寿命が長くなります。これは、亜鉛がはるかに低い温度で溶解し、サイクルごとにキャビティにかかる熱応力が軽減されるためです。

トレードオフは重量です。亜鉛部品は同等のアルミニウム部品よりも著しく重いため、軽量化を重視したプラットフォームでは大型の構造コンポーネントではなく、小型で精密なハードウェアに亜鉛が使用される傾向があります。

マグネシウム: 新エネルギー車の軽量オプション

マグネシウムは入手可能な構造用ダイカスト金属の中で最も軽量であり、新エネルギー自動車部品におけるマグネシウムの役割は拡大し続けています。 AZ91D は依然として最も一般的で最も鋳造可能なマグネシウム グレードです。アルミニウムと比較して、マグネシウムは部品重量をさらに 20 ～ 30% 削減できます。これは電動プラットフォームの航続距離に直接影響します。

問題はプロセス制御です。マグネシウムは鋳造中に酸化しやすいため、アルミニウムの耐食性に匹敵する表面処理が必要です。また、材料コストも高くなるため、車両全体ではなく、バッテリー トレイや一部のモーター部品などの重量が重要なアイテムにのみ使用される傾向があります。

合金を部品に適合させる

ダイカストメーカーに求めるもの

合金の選択は方程式の半分にすぎません。生産の一貫性が、信頼できるダイカスト メーカーを他の分野から区別します。高圧ダイカストは通常​​、部品の形状や合金に応じて 1,000 ～ 30,000 psi で実行されるため、機械の能力は作業に見合ったものでなければなりません。自動車グレードの作業のベースライン要件として、座標測定機の検査、材料認証、PPAP 文書を探してください。

特に新エネルギー自動車部品の場合、これらの部品の多くは高電圧システムや冷却ラインの近くに設置されるため、気孔率の制御と耐圧性が特に重視されます。金型設計、アルミダイカスト、機械加工、表面処理を一貫して管理するサプライヤーは、通常、途中の工程を外部委託するサプライヤーよりも安定した品質を提供します。

最終的なポイント

あらゆる用途に適した単一の合金はありません。 A380 や ADC12 などのアルミニウム グレードは、量と金額の両方で自動車部品の大部分をカバーしています。亜鉛ダイカスト金型アプリケーションは、耐久性の高い工具を必要とする小型の精密ハードウェアで優位に立っています。マグネシウムは、重量に最も敏感な新エネルギー自動車部品の選択肢として注目されています。これを正しく行うには、部品の負荷、温度、許容差の要件を定義することから始まり、次にその合金をツーリングから最終検査まで正しく実行できるダイカスト メーカーを選択します。