ダイカスト金型の表面処理

公開日時：

2022-08-26 14:04

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アルミ合金ダイカスト金型は、高い高温強度と焼戻し安定性を備えていなければ、優れた熱疲労耐性と耐摩耗性を得ることができません。最適化された熱処理プロセスを採用することで、脱炭や変形を防ぎ、組織と硬度を最適化します。なぜなら、金型表面の脱炭や増炭はいずれも金型の熱疲労強度に深刻な影響を及ぼし、早期の熱疲労割れを引き起こし、金型の使用寿命を低下させるからです。

　　アルミ合金のダイカスト金型は、高い高温強度と焼なまし安定性を備えていなければ、優れた熱疲労耐性と耐摩耗性を得ることはできません。最適化された熱処理プロセスを採用することで、脱炭や変形を防ぎ、組織と硬度を最適化します。なぜなら、金型表面の脱炭や増炭はいずれも金型の熱疲労強度に深刻な影響を及ぼし、早期の熱疲労割れを引き起こして金型の使用寿命を低下させるからです。真空熱処理により、焼入れ時の変形を抑え、表面の脱炭や増炭の問題を防ぐことができます。

　　熱処理プロセスにおける金型変形解析

　　ダイカスト金型の焼入れおよび焼き戻し時には、変形や歪みが生じる。変形は、鋼材内の応力によって引き起こされ、これには熱応力や組織変態応力が含まれる。

　　熱応力：金型の寸法は加熱時に増加しますが、加熱が速く不均一であるほど、部位ごとに寸法の増加にばらつきが生じ、結果として応力や変形を引き起こします。そのため、複数段階に分けてゆっくりと加熱することで、金型全体の温度を均一に保つことが目的です。また、焼入れ時には非常に大きな応力が生じますが、段階的焼入れを行うことで変形を抑えることができます。一方、焼入れ時の冷却はできるだけ速い方が効果的です。組織変態応力：熱処理とは、金属材料の微細組織を変化させることで性能向上を図るプロセスです。しかし、鉄素体、オーステナイト、マルテンサイトといった金属材料の微細組織はそれぞれ密度が異なるため、オーステナイトからマルテンサイトへと組織が変態する過程で、寸法に変化が生じます。過度に速くかつ不均一な焼入れを行うと、金型の局所的な体積増加を招き、場合によっては断面に応力が生じて変形を引き起こすことがあります。

　　金型の表面処理

　　ガス窒化、ソフト窒化、イオン窒化により、型腔表面の耐摩耗性や耐食性、離型防止性能を向上させることができます。

　　ダイカスト金型の使用、メンテナンスおよび保全

　　1. 模具の使用中

　　正しい操作手順：

　　1) 模具は使用前に予熱し、温度を均一にしてください。

　　2) 適切な塗装用塗料。

　　3) 適切な冷却と、温度を一定に保つこと。できるだけ型温調機をご使用ください。

　　4）適切な射出速度と圧力を採用する。