🔍最適化の概要
アルミダイカスト製品の品質向上と金型寿命の最適化は、製造コストとパフォーマンスに直接影響する重要な課題です。
💨チルベントによるガス排出最適化
チルベントの導入はコストパフォーマンスが非常に高い品質向上策です。従来の深さ0.1～0.2mmのエアベントでは能力不足でした。
- 鋳造作業の立ち上がり時間短縮
- 捨て打ち回数の減少
- スクラップ率の低減
- 製品不良率の大幅な低減
- 金型の有効寿命の延長
250～350トンクラスの設備でチルベント取り付け費用15万円の場合、月産5,000個で不良率が16.67%から大幅に減少すれば、わずか1ヶ月で投資費用回収！さらに金型寿命約20ヶ月間、毎月15万円の利益が発生する可能性があります。
🌊オーバーフロー・エアベントの最適設計
オーバーフロー（O/F）には2つの重要な機能があります：
- O/Fゲートは可能な限り厚くする（過剰に厚いと製品への欠け込みに注意）
- O/Fゲートの総断面積はゲート断面積の約50%が目安
- 小さいオーバーフローを多数設ける方が効果的
- 金型を温めたい範囲に配置することで、型温を安価に調整可能
オーバーフローとエアベントの設置場所は製品部での鋳巣の発生度合いに大きく影響します。エアベントはオーバーフローと一対で設置されることが多いです。
🚀射出条件の最適化による品質向上
「最適充填」を実現するために高速射出が必要です。高速射出により凝固開始前の溶湯がキャビティに充填されるため、従来工法に比べて鋳造圧を下げられます。
ただし単純に射出速度を高速化すると、充填完了時のサージ圧力により鋳バリが発生しやすくなります。
- ダイカストマシンの射出油圧システムの能力
- 製品キャビティの溶湯流入経路の面積（ゲート断面積）
- キャビティ内を溶湯で満たすために最低限必要な時間（充填時間）
- ゲートから噴出する溶湯の速度（ゲート速度）
これらの要素の最適化にはPQ2線図やJ値を活用した科学的アプローチが有効です。
高速切替位置は鋳造品質に大きな影響を与えます。射出波形とプランジャー位置の関係を正確に把握し、VMとして鋳造工程（特に射出）の実測値による管理が重要です。
🔥金型温度管理の最適化
湯じわは金型の温度が低いときや金型と溶湯の温度差が大きいときに発生しやすい欠陥です。金型へ注入した溶湯が完全融合する前に固まることが原因です。
焼付きは金型と溶湯が溶着することで発生する外観不良です。金型が局所的に加熱されることが原因です。
鋳造時にスリーブの温度バランスを一定に保つことで、変形や溶損を抑え、スリーブの寿命延長と鋳造品質の向上に大きな効果が得られます。
⚒️金型寿命を最適化するための対策
かじりは成形後に金型から製品を取り出す際、製品の表面に引っかき傷が発生する現象です。
耐溶損性、耐摩耗性に優れたスリーブを使用することで、長寿命化と製品不良率の低減が可能です。
💹コストパフォーマンスの高い改善策
- チルベントの導入：小さな投資（15万円程度/箇所）で大きな効果、早期に投資回収が可能
- オーバーフローとエアベントの最適化：金型設計時に考慮するため追加コストは比較的小さく、内部品質向上と金型温度の適正化に効果的
- 射出条件の最適化：既存設備での調整が主であり追加コストは小さい
- 金型温度管理の最適化：既存設備での調整が主で、湯じわや焼き付きの防止、内部品質向上に効果的
- 離型剤の最適化：材料コスト変更のみ、焼き付き防止と金型寿命延長に貢献
- プランジャーシステムの改善：耐溶損性の高いスリーブとECOJET潤滑システムなどの採用
- 金型設計の見直し：新金型製作時のコストは比較的大きいがかじり防止と金型寿命延長に効果的