ダイカストは、複雑な金属部品を高精度、高強度、高再現性で製造するために不可欠な生産工程です。このプロセスで製造される部品として広く使用されているのが、耐久性、耐腐食性、軽量性で知られるアルミダイキャスト製コーナーブラケットです。このブラケットは、自動車、航空宇宙、建築、電子機器などの産業で数多くの構造的用途があります。ダイキャスト・プロセスは、溶融したアルミニウムを高圧で鋼鉄製の金型に射出することに基づいているため、生産サイクルが速く、後処理が少なくて済む。 典型的なアルミダイカスト金属ブラケット工場では、溶解温度、射出圧力、サイクル時間などの工程パラメータが慎重に制御され、高品質の生産が保証されます。1つのブラケットを作るのに1分もかからないため、ダイカストは大量生産に適しています。
近年、世界的な生産ニーズの増加により、ダイカストブラケット卸供給の需要が大幅に増加しています。メーカーは、厳しい公差と信頼できる品質基準を備えたスケーラブルな生産ソリューションを提供することに頼っています。 この記事では、その技術的な側面について詳しく解説する。 アルミダイキャスト 材料、金型、プロセスの最適化、サプライチェーンマネジメントの観点からブラケットの正確で性能重視の金属部品に関心のある技術者、技術購買者、プレーヤー向けにカスタマイズされています。
ダイカスト・ブラケットとは?
ダイカストブラケットは、ダイカストプロセスによって製造され、アセンブリ内のコンポーネントを機械的に支持、接続、または取り付けるために使用される金属部品です。このようなブラケットは、非鉄金属、特にA380、ADC12、AlSi10Mgなどのアルミニウム合金が、強度対重量比、耐腐食性、熱安定性に優れているため、通常使用されます。
ダイカスト・プロセスの概要
ダイカストとは、金属鋳造プロセス(高圧プロセス)のひとつで、溶融金属を1,500psi~20,000psi(10~140MPa)の圧力で鋼鉄製の金型(モールド)に押し込むものです。金型には、ブラケットの形状に合わせて加工されたキャビティがある。射出後、金属は通常5~20秒と非常に速く凝固し、ブラケットは射出され、トリミングされ、仕上げられる。
射出温度: \~アルミニウム合金の場合は660℃である。
パートサイクルタイム: \~30~60秒
工具材料: H13 tool steel hardened to \~48 – 52 HRC
ブラケットの重量: 50 g~3.5 kg(設計による)
目的と機能
ダイカスト・ブラケットは、主に構造用または取り付け用のブラケットです。機械的応力(引っ張り、圧縮、ねじり)に耐え、軽量で、寸法も安定するように設計されています。一般的なものは以下の通りです:
- コーナーブラケット(L字型)。
- Tブラケット(クロスサポート)
- Uブラケット(チャンネルクランプ)
- Zブラケット(オフセットマウント)
- 用途に応じた形状(カスタムブラケット)
ブラケットにダイカストを使う理由
- Dimensional Accuracy –公差は通常 +/- 0.05 mm です。
- 高い生産量 10,000台以上の生産に適している。
- 最小限の加工後要件 ニアネットシェイプで二次加工を最小限に
- 表面仕上げ 通常1.6~3.2μm Ra、塗装または粉体塗装可能
- コスト効率 規模を拡大すると、単価は大幅に下がる
アプリケーション
- 自動車: エンジンカバー、バッテリートレイ、ケーブルガイドの取り付け
- エレクトロニクス: PCBサポート、ヒートシンクサポート、パワーユニットエンクロージャー
- 建設: ファサードアンカー、窓枠のコネクター
- 航空宇宙 軽荷重構造用アタッチメント、機器サポート
- 家具と備品: 金属フレームシステム、モジュラーシェルフ
工場設定内
アルミダイカスト・ブラケット工場には、複数の機械(クランプ力1351300トン)、自動溶湯供給システム、部品を取り外してトリミングする機械式またはロボット式アームがあります。個々のアルミダイキャスト製コーナーブラケットは、大量に梱包される前に、寸法、内部(X線検査)、表面をチェックすることができます。
1.ダイカストプロセス・ブラケットの概要
ダイカストとは、溶融金属を高圧で硬化鋼ダイ(金型)に射出することです。このプロセスは、寸法精度が重要で、強度対重量比が高いブラケットの製造に特に適しています。
高圧ダイカスト(HPDC)は、アルミダイキャストコーナーブラケットの場合に使用される最も一般的なプロセスです。この技術では、100~120MPa(14500~17400psi)の射出圧力を使用して、典型的なブラケットのキャビティで0.05~0.15秒の充填時間を得ることができます。A380またはADC12のような溶融アルミニウム合金は、良好な鋳造性と機械的特性のために好ましい。
2.素材の準備と選択
ダイカストブラケットで一般的なアルミニウム合金はA380で、強度が高く、熱伝導率が良く、耐腐食性に優れています。それは約成分である:
- アルミニウム(Al): 80-83パーセント。
- シリコン(Si): 7.5-9.5%である。
- 銅(Cu): 3.0 – 4.0 percent
- 鉄(Fe): 1.0~1.3パーセント
- 亜鉛(Zn): 2.0~3.0パーセント
合金は、鋳造前に660~690℃のリバーブ炉またはるつぼで溶解される。気孔率を抑えるために窒素またはアルゴンの脱ガスが必要です。この溶融アルミニウムをダイカストマシンのショットスリーブに30秒から60秒で流し込むことで、温度の低下を防ぎ、鋳物の完全性を維持します。
アルミダイキャスト製コーナーブラケットの重量は、設計と肉厚(一般的には2.5mm~4.0mm)によって異なりますが、1個あたり通常0.5kg~1.2kgです。
3.金型寿命と金型設計
ダイカスト金型ブラケットは、固定ハーフ(カバーダイ)、可動ハーフ(エジェクターダイ)、コアピン、スライダー(アンダーカット)で構成されています。金型用鋼(一般的にはH13またはSKD61)は、サイクル中に最高700℃の温度と100MPaを超える圧力に耐える必要があります。
金型に関する考慮事項は以下の通りである:
- キャビティ数(シングルキャビティとマルチキャビティの比較)
- ダイ温度(冷却チャンネルとサーマルピン)
- エジェクターシステムの信頼性
- 抗はんだ、熱疲労、ダイコーティング
標準的なアルミダイカストの金属ブラケット工場では、金型のメンテナンスと熱管理が適切に行われていれば、金型の寿命はアルミ合金で約10万~15万ショットである。
4.プロセス制御と機械パラメータ
重要なマシン設定:
- 射出圧力: 100- 120 MPa
- プランジャー速度: 1.0~2.5m/s(スローショット)、3.0~6.0m/s(ファーストショット)
- 温度だ: 200-250 o C
- 充填時間: 0.1秒(平均)
- 固化時間: ブラケットの厚みに応じて5~15秒。
- サイクルタイム: 25~45秒ショット-1
大量生産ではプロセス制御が重要である。各ショットの充填圧力と速度プロファイルは、データロガーと圧力センサーで記録されます。統計的工程管理(SPC)ツールは、寸法ドリフトや表面欠陥の傾向を特定するのに役立ちます。
5.二次加工表面仕上げ
アルミダイキャスト製コーナーブラケット(鋳造後)は、以下の二次加工を経ている:
- トリミング: 油圧プレスは、ランナー、ゲート、フラッシュのトリミングに使用される。
- デバリング: 振動タンブリング、または手仕上げ
- 機械加工: 精密インターフェイスは、ドリル、タップ、CNCフライス加工が可能。
- 表面処理: 粉体塗装、陽極酸化、クロメート化成が可能。
ほとんどのブラケットの平坦度の公差は0.1mmで、穴の位置の精度は0.05mmである。
6.品質基準管理
ブラケットは、以下のような徹底した品質チェックを受ける:
- 寸法検査、CMM、または光学式コンパレータ
- X線内部空隙率検査(ASTM E505準拠)。
- (気密試験を実施する場合) ~ 2.0 bar
- Corrosion resistance – post coating Salt spray testing (ASTM B117)
アルミダイカスト金属ブラケットの専門工場で維持される高い基準は、ISO 8062(幾何公差)およびISO 9001(品質システム)などの国際仕様への部品の適合を保証します。
7.サプライチェーンと物流に関する考察
自動車、産業オートメーション、航空宇宙などの分野におけるアルミダイキャストコーナーブラケットの世界的な需要の増加は、一貫したダイキャストブラケット卸売供給の必要性を押し上げている。
重要な供給ロジスティクスの要因は以下の通りである:
- バッチサイズ: 通常生産は5,000~50,000個/月。
- リードタイム 金型承認~量産 8~12週間
- パッケージング: 積み重ね可能な輸出用カートン。
- MOQ: 卸売価格は通常500-1000個に適用されます。
信頼性の高い卸売ダイカストブラケット供給ネットワークにより、世界のOEMおよびTier 1サプライヤーへのジャストインタイム納入を実現しています。
8.スクラップのリサイクルと持続可能性
アルミダイカストは、金属にとって最もリサイクル可能なプロセスのひとつです。アルミニウムスクラップの80%以上は、大きな性能低下なしに再び使用することができます。 最新のアルミダイカスト金属ブラケット工場では、ランナーとオーバーフロービスケット(各ショット重量の約20~25%)が自動的に回収され、再溶解されます。エネルギー効率の高い溶解炉を使用すれば、エネルギー使用量をアルミニウム溶湯1トン当たり500~600kWhに抑えることができます。 適切なスクラップ処理により、ダイカストブラケットを大量に卸す場合でも、環境への影響を最小限に抑えることができます。
アルミブラケットのダイカスト素材
1.A380アルミニウム合金
ほとんどの構造用ダイカスト合金は、鋳造性、機械的特性、耐食性の優れた組み合わせから選択される。
化学組成:
- アルミニウム(Al):80-83 %
- シリコン(Si):7.5-9.5%
- 銅(Cu):3.0~4.0パーセント
- 亜鉛(Zn):2.0~3.0パーセント
- 鉄(Fe):1.0 -1.3 %
- マグネシウム(Mg)< 0.10%
キー・プロパティ
- その引張強さ: 310 MPa、降伏強度:160 MM ブリネル:80
- 密度が高い: 2.72 g/cm 3
- 溶ける範囲: 555 -595 o C
- ユースケース 中~高強度、良好な表面仕上げ、寸法安定性を必要とするアルミダイキャスト製コーナーブラケットに最適です。
2.ADC12アルミニウム合金(JIS A383相当)
アジア市場:非常に一般的で、流動性と耐熱性に優れている。
化学組成:
- A380と同じだが、鉄と亜鉛が少し多い
- 銅の量が少ない=耐食性が高い
キー・プロパティ
- AAは耐摩耗性に優れている: 薄肉ブラケットに対応
- 複雑な形状、鋳造性、高鋳造性
- ユースケース ダイキャスト・アルミメタル・ブラケット工場において、薄肉製品の大量生産が必要な場合に使用される。
3.AlSi10Mg (高性能合金)
用途としては、高応力精密(自動車や航空宇宙)用途がある。
化学組成:
- シリコン(Si):9.0 -11.0 %
- マグネシウム(Mg):0.2-0.5パーセント
- 低鉄、低銅
キー・プロパティ
- 疲労強度の向上
- 耐食性、耐熱性に優れている。
- 高い溶接性
- 使用例:ビンラックへの高温または繰り返し負荷
4.亜鉛-アルミニウム(ZA)合金 (オプション材料)
ダイカスト・ブラケットを卸売する際に、細部や少量の鋳造が要求される場合に採用されることもある。
- ZA-8やZA-12のような合金が一般的である。
- アルミニウムより高い密度(~5.05 g/cm 3 ~6.05 g/cm 3
- 小さなブラケットや複雑なデザインは、この方が良い。
以下は素材選択の表である:
合金 | 鋳造性 | 強さ | 耐食性 | 一般的な使用 |
A380 | 素晴らしい | 高い | 中程度 | 標準構造ブラケット |
ADC12 | 素晴らしい | 中程度 | グッド | 薄肉大容量ブラケット |
AlSi10Mg | グッド | 非常に高い | 非常に良い | 高負荷または高温用途 |
ZA合金 | 素晴らしい | 中程度 | 中程度 | 小型部品、装飾部品、低負荷部品 |
アルミダイキャスト製ブラケットの種類
1.コーナーブラケット(Lブラケット)
最も一般的なタイプのコーナーブラケットは、アルミダイカスト製のコーナーブラケットで、非常に基本的な形状と優れた耐荷重性が特徴です。このブラケットはL字型をしており、2つの面を直角に接合し、フレームやその他の支持構造内で使用されることがよくあります。これらのブラケットは、エンクロージャー、マシンベース、工業用ラック、建築構造物などに広く利用されている。通常、2~4個の取り付け穴、タップ穴または貫通穴があり、重量を多少増加させて剛性を高めるためにガセットがある場合もある。一般的な寸法は、脚の長さが20mm~150mm、重量が0.3kg~1.5kgです。アルミダイカストの金属ブラケット工場では、強度と鋳造性のためにA380アルミ合金を使用して製造されることが多い。
2.Tブラケット
T字型ブラケットは、3つの部材が直角に交差してT字型になる場合に使用します。このブラケットは、垂直部材と水平部材の間でクロスサポートが必要な構造システムやモジュラーシステムで必要とされる。一般的には、アルミフレームシステム、工業用家具、制御盤マウントなどに使用されています。T-ブラケットは高圧ダイカストで製造されますが、クロスアーム形状のため、やや複雑な金型が必要です。取り付け穴は通常、3つの端の中央にあり、荷重が均等に分散されます。肉厚は2.5mmから5.0mmで、希望する用途によって異なる。これらのブラケットは、大量生産プロジェクトのためのダイカスト・ブラケット卸売業者を通じて容易に入手可能です。
3.Uブラケット/チャンネルブラケット
Uブラケット(チャンネルブラケットとも呼ばれる)は、円筒形の物体、レール、筐体をクレードルまたはサポートするブラケットです。Uブラケットは、ベースと2本の平行な垂直アームからなる形状をしており、クランプやガイドレール用途に適しています。U字型ブラケットは、ロボット産業、HVAC、自動車配線管理産業において、重要な機械的およびアライメント治具です。これらのブラケットの形状は、金型を複雑にする内部空洞を形成するため、試食時にスライド式または折りたたみ式の中子が必要となります。ADC12アルミニウム合金は、流動性が高いため、肉厚を2.0mmまで薄くすることができるため、一般的に使用されています。ベースと(オプションの)サイドアームには取り付け穴があり、ほとんどのモデルでより確実な固定が可能です。
4.Zブラケット
Z-ブラケットは、2つの面の間にオフセット取り付けを行う場合に使用する。ブラケットは横から見るとZの形をしており、これにより一方の面を他方の面の前方または後方に所定の量だけ移動させることができる。このブラケットの用途には、ソーラーパネルの取り付け、標識の取り付け、換気ダクトのサポート、モジュラーフレームの調整などがある。このブラケットは特殊な形状をしており、何度も曲がるため、完璧な金型設計と排出機構が必要です。一般的なサイズは長さ50mmから200mmで、厚さは3~5mmです。アルミダイカストの金属ブラケット工場で生産されるZブラケットは、屋外での耐久性を考慮して、粉体塗装やアルマイト処理が施されることが多い。大規模に生産される場合、ダイカスト・ブラケット卸売り供給パッケージに含まれることがよくあります。
5.オーダーメイドの機能的ブラケット
ダイカスト・ブラケットは、産業界における明確な機械的、構造的、または美的機能を果たすためにカスタム設計されます。ネジ山、ヒートシンク、ヒンジ機構を組み込んだ複雑な取り付けブラケットや、電子機器のハウジング機能を組み込んだブラケットなどがあります。電気自動車のシャーシ・アセンブリー、航空宇宙部品、カスタム・ブラケットのように高性能が要求される場合は、MAGMASoftのようなシミュレーション・ソフトウェアを使って開発し、金属の流れや冷却パターンを確立することもあります。強度や耐熱性を高めるために、AlSi10Mgなどの特殊なアルミニウム合金を使用することもあります。これらの部品は金型加工がより複雑になり、折りたたみ可能なコア、複数のスライダー、サーマルピンが含まれる可能性があります。ダイカスト・アルミニウム金属ブラケット工場と協力するOEMは通常、本格的なダイカスト・ブラケット卸供給の開始前に、設計検証と試作段階を受けます。
今後の動向と先端技術
ダイカスト業界は、以下のようなトレンドの出現を目の当たりにしている:
- 真空ダイカストは、気孔率を減らし、強度を高めるためのものである。
- ゲーティングと冷却を最適化するためのシミュレーションコード(MAGMASoftなど)。
- パーツハンドリングおよびバリ取り自動ロボットセル
- 100個/分の欠陥検出インラインビジョンシステム
- ハイエンド用途では現在、チクソモールドやセミソリッドメタル(SSM)加工により、より強度が高く、ポーラスの少ないアルミダイキャスト製コーナーブラケットが開発されている。
結論
アルミダイカスト・ブラケットの製造は、材料、機械、金型、プロセス・エンジニアリングをうまく組み合わせることが技術的に重要です。合金の種類や射出圧力、金型温度、サイクルタイムなど、高性能のブラケットを一貫して製造するには、すべての要素を完璧にしなければなりません。
今日の産業界では、信頼できるアルミダイカスト・ブラケット工場から調達することで、品質だけでなく拡張性も確保できます。さらに、グローバルな需要の増加に伴い、企業は合理化された金属ブラケットへの依存度を高めています。 卸売ダイカストブラケット供給 チェーンは、生産目標を正確かつ迅速に達成します。アルミダイカスト製コーナーブラケットの強度、軽量化、幾何学的多様性は、現在のエンジニアリングにおいて無視できません。材料科学とオートメーションの分野で技術革新が進むにつれ、ダイカストは精密な部品を製造する頂点に立つでしょう。
よくあるご質問
1.ダイカスト・ブラケットはどのような材料で作られていますか?
ダイカストは通常、アルミニウム合金A380またはADC12で製造される。これらの材料は高い強度対重量比を持ち、耐食性に優れ、熱伝導率も良いため、構造的・機械的用途に適しています。
2.アルミダイキャストコーナーブラケットの強度は?
これらのブラケットは、驚くべき強度対重量比を持っています。うまく設計・製造すれば、100kgを超える静的重量や、工業環境における動的な力を受けることができます。正確な強度は合金と厚みに依存します。
3.ダイキャスト・ブラケットの平均的な製造期間は?
アルミブラケット1個の製造にかかる総時間サイクルは25秒から45秒である。射出、冷却、射出、金型潤滑などです。ダイカストマシンは、効率的な大量生産を可能にします。
4.ダイカストブラケットは屋外で使用できますか?
はい。アルミブラケットはすでに耐腐食性がありますが、パウダーコーティング、陽極酸化処理、クロメート処理など、さらに保護するためのコーティングを施すことができます。これらのクリーニングは、屋外や海洋での使用を促進します。
5.ホールセール・サプライヤーは、特注のブラケットを注文できますか?
もちろんです。ダイカスト・ブラケットの卸売業を営む企業のほとんどは、カスタム金型製作やデザインも行っています。金型さえ作れば、カスタム・ブラケットを大量に、効果的に、リーズナブルな価格で作ることができます。