アルミダイカストは、モーターハウジングを作るための一般的な技術です。どのような設計の複雑さにも打ち勝つことができるほど効率的です。このプロセスは、アルミニウムを融点まで加熱し、金型に挿入することから始まります。アルミニウムで作られたモーターハウジングは、平均よりも重量が少なく、長持ちし、熱伝導性に優れています。

適切な合金を使用したダイカスト工程でこの製品がどのように作られるのか、その用途と利点を見てみよう。

モーター・ハウジング用アルミダイカストの利点

モーターハウジング用のアルミダイカストは理想的なプロセスです。これは、部品に実際の強度と耐久性を与え、高熱に耐えることができるからです。

A380、ADC12、A356のような合金は、モーター・ハウジングに使用するのに最適な材料です。なぜなら、A380合金には310MPaという大きな引張強度があるからです。つまり、重い荷重にも耐えられるということです。

一方、ADC12は96～105W/m・Kの熱伝導率を持つため、もう一つの好ましい選択肢である。これは通常、放熱を助ける。

一方、A356は最高品質の部品を提供するだけでなく、7%までの伸びを達成することができる。これは、より衝撃に強くなることを意味する。どういうわけか、伸びは熱処理条件に依存する。

これらすべての特徴が相まって、アルミニウム製ハウジングは自動車、航空宇宙、産業用アプリケーションに最適な選択肢となっています。

パフォーマンス指標

軽量だ：

アルミニウムを扱う場合、部品には軽量という特徴があります。例えば、これらの部品は鋳鉄よりも60%重くありません。これは、モーター・ハウジングの取り扱いや輸送が容易であることを示しています。

高精度：

ダイカスト鋳造は、製品のプロファイルを効率的に引き受け、バリアントを作りません。そのため、基本的に±0.05mmという厳しい公差を達成するのに適した選択肢です。

熱伝導率：

モーターは運転中に過度の熱を発生する。そのため、モーター・ハウジングには一般的にアルミニウムが適しています。 熱伝導率.部品を低温に保つ。例えば、アルミニウム合金A356の熱伝導率は150W/m・Kです。

電気伝導率：

ある種のモーター設計では、優れた電気伝導性が必要とされる。そのため、アルミニウムはこの特性にも適しています。

疲労強度：

しかし、モーターハウジングの素材は、壊れることなく繰り返されるストレスに耐えなければならない。そのためには、A380のような合金が必要な耐久性を与え、長持ちするので適している。

コスト分析

総所有コスト：

ダイカスト鋳造の初期金型費用は、長期的に使用することで手頃な価格になります。また、アルミニウムは鉄ほどコストがかからず、鋳造工程で無駄が省けます。

他の方法との比較：

工程が少なくシンプルなため、他の鋳造や機械加工に比べてコストがかからない。

環境への影響

ダイキャストプロセスは、余分な材料を再利用プロジェクトに変えます。アルミニウムは100%リサイクル可能で、環境にあまり影響を与えないからです。その上、軽量であるためエネルギー消費が少なく、代わりに25%燃料の使用を節約することができます。

アルミダイカスト製モーターハウジングの設計上の考慮事項

FEAとシミュレーション

有限要素解析の処理には、コンピューター・シミュレーションが使用される。これは設計を改善し、製造前に来るべき欠陥を警告する。例えば、応力点、熱の流れなどです。モーターハウジングが効率的に機能するように。

応力/ひずみ解析：

応力抵抗の場合、シミュレーションはメーカーが弱点を特定するのに役立ち、クラックが発生しやすい補強部分も特定できる。さらに、A380合金を使用することで、150～200MPa程度の応力に対応することができます。これは通常、自動車のエンジン部品に相当する。

熱分析：

シミュレーションは、冷却構造を設計する際の熱移動能力を把握する。モーターのハウジングは、過剰な熱を放出することなく150℃以下に保たなければならないからだ。

欠陥の削減：

シミュレーションツールは、気孔などの欠陥の可能性を30～50%程度排除するのに役立つ。

ゲーティングとランナーシステムの設計

ゲートシステムは、溶けた金属を金型に向かって流す通路の役割を果たす。その配置技術は、アウトプットの品質と強度に影響する。

流速：

金型への充填は均一に、2～5秒以内で行うこと。時間がかかりすぎると、空気を巻き込む可能性が高くなる。それがポロシティ（小さな穴）の原因となる。

ゲートの種類

• タブ・ゲート：厚さ2～5mmで、大きくて重い部品に適している。
• ピンゲート：幅1～3mm。モーターハウジングカバーのような薄肉部品に使用できる。
• オーバーフローゲート：不純物を捕捉することができます。また、20%の表面仕上げを向上させます。

乱気流コントロール：

ランナーをうまく設計することで、丈夫で滑らかな部品が得られます。気孔率を20-30%まで低減します。

金型デザイン詳細

金型はダイカスト鋳造において重要な部品です。溶けた金属を最終的な部品に成形します。その設計技術は、出力に大きな影響を与えます。例えば、金型のスライドや中子は、冷却フィンのような記載された特徴を作る。しかし、どういうわけか、彼らの3層から5層の追加は、価格を10〜15%引き上げる。

同様に、エジェクターピンを10～15mmの間隔を空けて配置することで、工程中に部品が曲がるのを防ぐことができる。

冷却チャンネルについて言えば、幅は5～10mm程度でなければならない。冷却時間の短縮が生産スピードを加速させるからだ。

熱管理

効果的な熱管理は、過熱を止めるために鋳造中に重要です。例えば、金型設計にヒートシンクやフィンを使用することで、部品の過剰な熱が逃げる十分な表面(50-70%)を作ることができます。

これに加えて、より低い温度（20～30℃）の冷却チャンネルを使用すべきである。

さらに、水冷をベースとする金型は、600℃から200℃まで1～2分以内で急速に冷却する。そのため、サイクルと生産効率がさらに向上する。

アルミダイカスト製モーターハウジングの製造工程

のようなプロセスでは アルミダイカスト モーター・ハウジングの部品は、強靭な仕上げが施されている。これは、高圧溶融合金射出成形の結果である。

鋳造機は、加熱された金属をピストンとショットスリーブを使って金型に送り込む。一方、プラテンは保持ツールとして働く。トグルクランプでしっかりと固定します。

また、メーカーは鋳造をスムーズにするために、ガス／オイルアキュムレーターを介して必要な圧力を与える。

ダイカストマシンの種類

ホット・チェンバー・マシン

ホットチャンバー・ダイカストは、高融点を含まない合金に適している。例えば、亜鉛や鉛などです。アルミニウムのような高融点金属は、機械の設備を損傷する恐れがあるからだ。

ホット・チャンバー・プロセスの場合、メーカーは金属を加熱したチャンバー内に保管する。そこで直接鋳型に流し込む。

コールド・チェンバー・マシン

これらの機械は、中程度から高融点合金の鋳造に最適です。例えば、アルミニウム、銅、チタンなどです。この技術の間、製造業者は選択された合金を溶かすために別々のチャンバーを使用します。その後、取鍋を使用してそれを鋳型に移します。機械は10～175MPaの射出圧力で作動する。そのため、液体金属は領域内に均一に広がる。

クランプ力とサイクルタイム：

しかし、この機械は1,000～5,000kNの型締力で金型をしっかりと閉じる。射出、冷却、射出を含む各サイクルは、30～120秒以内で完了する。これは部品のサイズや複雑さによって異なる。

溶湯の準備

• 溶解：この工程では、アルミニウムを炉で680～750℃に加熱します。過度の酸化を避け、流動性を維持するために、この温度を逸脱してはならない。
• 脱ガス：このプロセスは、溶融合金が空気から水素を吸収するのを止める場合に重要である。その結果、気孔が発生する。このため、脱ガスは主に水素ガスを除去します。従って、気孔の発生を防ぎ、鋳造をより強固なものにします。
• ろ過：金属には酸化物や非金属粒子のような不純物があります。それが鋳造を弱める。これはセラミックフィルターを使って取り除くことができます。不純物を取り除くことで、金属の純度が上がり（15-25%）、滑らかな仕上がりになります。

金型温度制御

金型の温度管理は、不良をなくし、より良い部品を作るために必要です。例えば、金型内の冷却溝は水や油を循環させます。反りや収縮を防ぎ、金属を均一に冷却します。

同様に、発熱体もある種の金型が必要とする保温性を満たしている。温度を安定させ、ひび割れを防ぐのだ。

また、温度制御システムは金型温度を約150～250℃に維持する。コールド・シャットや過度の収縮を抑えることができます。

ダイカストの自動化

ロボットハンドリング：

ロボットの統合は、全体のサイクルタイム（10-20%）を短縮するのに役立ちます。なぜなら、溶解から最終製品までの作業を扱うからです。つまり、エラーの可能性が少なくなり、より効率的な結果が得られます。

自動金型スプレー：

潤滑剤を金型に均一に塗布するには、自動化が有効です。隠れた部分にもスプレーし、15-30%によって部品の寿命を延ばします。

アルミダイキャストモーターハウジングの品質管理と試験

非破壊検査 (NDT)

パルスエコー法：

トランスデューサーは超音波をハウジングに送信する。これらの波は、欠陥を通過しない場合、欠陥から反射する。金属の欠陥を示すために、ほぼ部品に焦点を合わせる。

スルー・トランスミッション方式：

この技術では、鋳物の両側にある2つのトランスデューサーで人員を配置する。欠陥がある場合、波は通過しないか弱まる。

検査技術

X線検査：

これらの検査は、気孔や収縮のような鋳物内部の欠陥を分析する。それは実際の性能を損なう可能性があります。例えば、超音波検査は高周波の音波で隠れた亀裂を見つけます。一方、染料浸透探傷検査は、特定の染料で表面の欠陥を見つけるのに役立ちます。

統計的工程管理（SPC）

SPCのような機械に付属する自動化センサーは、圧力、熱、冷却速度、サイクル時間をリアルタイムで識別します。より良いアウトプットのために、すぐにパラメータを調整することができます。また、20-40%による不良品と材料の無駄を減らすのに役立ちます。それは、各バッチの品質に一貫性を与えます。

冶金評価

• 微細構造解析：実際の結晶粒の形成と耐久性のための金属分布を認識するのに役立ちます。
• 適合チェック：この工程では、ハウジングがASTM B85規格の機械的強度を満たしていることを確認します。

アルミダイカスト製モーターハウジングの用途と使用業界

自動車：

アルミモーターハウジングは電気自動車（EV）のモーターに使用されています。より軽量で、効率的に働き続ける。また、熱管理が改善され、バッテリーが長持ちします。

航空宇宙とドローン

ドローン推進システムのハウジングは、極端な温度や振動の影響を止めます。スムーズなオペレーションを実現します。

産業機械：

多くのロボットアーム、コンベアベルト、自動化システムにはモーターハウジングが使用されています。それは、構造的な完全性を与え、一定の性能を発揮するために熱を放散させるからです。

再生可能エネルギー：

さまざまな気象条件のもとで、これらの鋳物は風力タービンや太陽追尾システムのモーター効率を維持するのに役立っている。

医療機器：

モーターハウジングは、医療機器においてますます需要が高まっています。その理由は、精密な設計、コンパクトなサイズ、耐久性にあります。

結論

アルミダイキャスト製モーターハウジングの最も重要な点は、その強度、耐久性、優れた放熱性です。このため、軽量という特徴がエネルギー効率を向上させるモーター部品として最適な選択肢となっています。さらに、合金と技術の改良により、より強く、より効率的で、環境に優しいソリューションへと進化しています。