ダイカストは、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金などの溶融金属を精密な金型の空洞（キャビティ）の中に高速・高圧で注入し、製品を成形する鋳造技術です。

この記事では、ダイカストの種類と特徴に関する基本的な知識を解説します。

帝産大鐘ダイカスト工業が運営する薄肉・高精度ダイカスト 開発センターでは、お客様の技術課題、生産や調達に関するお困りごとを一緒になって解決に取り組みます。当社では高品質・コストダウン・製造リードタイムの短縮といったメリットを提供するために数々の技術提案も豊富にございます。アルミダイカストの技術を使って製品の軽量化を実現したいとお悩みでしたら、お気軽にご相談ください。

 

ダイカストの種類

自動車、産業機械、精密機器、建築など、様々な分野で多岐にわたり使用されている「ダイカスト」。

ダイカスト製品は、生産性と寸法精度が極めて高く、高い強度をもっていることが特徴です。

また、製品の美しさもダイカストの特筆すべき点です。

ダイカストに使用する合金は、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金、その他合金の「４種」。

これらの合金は種類によって特徴が異なり、その特徴を活かしたダイカスト製品の材料として利用されます。

 

アルミニウム合金ダイカスト

アルミニウムダイカストは、産業分野の様々な製品に用いられています。

その占有率はダイカスト全体の約97.9%を占め、もっとも使われている合金です。

 

特徴

アルミニウム合金ダイカストは、密度が約2.7g/cm³であり、「軽量である」、「耐食性に優れている」点において秀でています。

耐食性とは、金属が腐食しにくい、つまり、錆びにくいということ。つまり、時間を経ることによる寸法変化が少ないことが特徴です。

 

JIS（日本工業規格）では、合金が含有する化学成分によって種類が規定され、アルミニウム合金ダイカストは20種類あります。

大きく分けて、Al-Si系合金と、Al-Mg系合金の2種類があり、前者のAl-Si系合金はさらに、Al-Si系、Al-Si-Mg系、Al-Si-Cu系に分類されます。

現在、日本で多く使用されているのはAl-Si-Cu系のADC12合金です。

 

用途

1） ADC1（Al-Si系）

ADC1は優れた耐食性を有します。

また、金型内での流動性が高いことから、鋳造加工しやすい特徴をもっています。

しかし、耐力については比較的低値。使用される例としては、メインフレームやフロントパネルなどの自動車部品、この他には建築部材などが挙げられます。

 

２）ADC3（Al-Si-Mg系）

ADC3は、衝撃性が高く、耐食性にも優れています。

その反面、鋳造する際の加工のしやすさ（鋳造性）にはやや劣ります。

使用される例としては、ホイールキャップなどの自動車部品、クランクケースなどの二輪車部品、ホイールなどの自転車部品、プロペラなどの船外機部品などが挙げられます。

 

３）ADC5（Al-Mg系）

ADC5は非常に高い耐食性をもち、高い伸びと衝撃強さが特徴です。

その反面、鋳造性に劣ります。使用される例としては、アームなどの農機器、プロペラなどの船外機部品、レバー・スプールなどの釣り具部品などが挙げられます。

 

４）ADC6（Al-Mg-Mn系）

ADC5に近い耐食性を有しています。

鋳造性の面ではADC5と比較すると優れており、Al-Si系に比べると劣っています。

使用される例としては、ウインカーホルダーなどの二輪車部品、プロペラケースなどの船外機部品などが挙げられます。

 

５）ADC10、ADC12（Al-Si-Cu系）

ADC10、ADC12は機械的性質と鋳造性に優れており、両者ともにアルミニウム製のほとんど全ての製品に用いられています。

使用される例としては、トランスミッションケース、シリンダヘッドカバー、ハードディスクケース、ミシンアーム、ガス器具、電動工具などが挙げられます。

もっとも多く使用されているアルミニウム合金です。

 

６）ADC14（Al-Si-Cu-Mg系）

ADC14は耐磨耗性に優れる特徴をもっています。

その反面、伸び、衝撃強さについては劣っており、シリンダブロック、エアコン、シフトフォークなどの自動車部品に用いられています。

 

▼弊社のダイカスト製品の製造事例はコチラからご覧いただけます。

 

亜鉛合金ダイカスト

アルミニウムに続いて、ダイカストに多用されている合金は亜鉛です。

 

特徴

亜鉛合金は、密度が6.6g/cm³でアルミニウム合金と比較して大きく、軽量化が求められる製品には適しません。

しかし、「薄肉で寸法精度が高く」、かつ「複雑な形状の鋳造が可能」な特徴をもっています。

とりわけ、耐衝撃性に優れ、塗装やめっきなどの表面処理性に優れていることも特徴です｡ただし、0℃以下では低い値を示す機械的性質もあり、寒冷地での使用する際には要注意です。

JISにおいてはZn-Al-Cu系のZDC1と、Zn-Al系のZDC2の2種類が定められており、Zn-Al系のZDC2が多く使用されています。

 

用途

１） ZDC1（Zn-Al-Cu系）

使用される例としては、ステアリングロック、シートベルト部品、ビデオ用ギアなどが挙げられます。

 

２） ZDC2（Zn-Al系）

使用される例としては、ラジエターグリルカバー、ドアハンドル、ドアレバーなどの自動車部品、PCコネクタ、自動販売機のハンドルなどが挙げられます。

 

マグネシウム合金ダイカスト

アルミニウムと亜鉛の他に、マグネシウム合金があります。

 

特徴

マグネシウム合金は、密度が約1.8g/cm³で、アルミニウムの1/4の大きさになります。

そのため、極めて軽量です。また、振動の吸収性や耐くぼみ性に優れていることが特徴です。

 

用途

上述したような特徴を活かし、自動車のステアリングホイールやノートパソコン、スマートフォンの部品などに使用されています。

 

その他の合金ダイカスト

上記以外のダイカスト合金としては銅や錫・鉛があります。

 

特徴

銅合金は、「電気・熱伝導性」、「強度」、「耐食性」において優れています。密度は8.9g/cm³

と大きく、融点が900℃程度と高温であることが特徴です。

そのため、鋳造の際に加工しにくく、鋳造性に劣ります。錫や鉛を使った合金は逆に「融点が低く」、66℃～70℃以上から溶け出すため消火器に使用されます。

錫や鉛合金の特徴によって、火災の時に溶け出して水が出てくる仕組みになっています。

 

用途

銅合金が使用される例としては、配線や電線といった通電をするためのコード、コネクタや端子、自動車部品など。

鉛合金や錫合金を使ったダイカスト製品例には、上記の通り「消火器」があります。

 

まとめ

この記事では、ダイカストの種類を使用する合金ごとに解説し、各合金の特徴と用途をご紹介しました。

用途に応じた各合金のダイカストによって、あらゆる製品や部品の製造が可能となり、我々の生活が支えられていることを改めて強く感じました。

 

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