亜鉛ダイカスト vs アルミニウムダイカスト - その違いは？

亜鉛とアルミニウムは、製造業において最も一般的にダイカストされる金属の二つです。亜鉛ダイカストとアルミニウムダイカストは、溶融金属を高圧下で鋼製金型に押し込み、複雑で精密な金属部品を迅速に生産することを含みます。

ダイカスト用亜鉛合金とアルミニウム合金の材料特性の違いにより、亜鉛合金とアルミニウム合金のダイカスト部品の用途は異なります。一般的に、亜鉛合金部品は中小サイズの外観部品や、力のかからない用途に適しています。アルミニウム合金は、ヒートシンク、構造部品、または保護カバーに適しています。

ダイカスト合金

- 亜鉛ダイカストは通常、亜鉛をベースとし、少量のアルミニウム、マグネシウム、銅を添加した合金を使用します。一般的な亜鉛合金は、Zamak 3、Zamak 5、ZA-8です。

- アルミニウムダイカストは、アルミニウムベースの合金を使用し、通常はケイ素、銅、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、スズ、またはその他の元素を含みます。一般的なアルミニウムダイカスト合金は、380、383、390です。

融点

- 亜鉛合金の融点は380–420°Cと比較的低くなっています。これにより、液体の融解と流動が容易になります。

- アルミニウム合金の融点は約700°Cと高く、材料を溶融するためにより多くのエネルギーを必要とします。

流動性

- 亜鉛合金は優れた流動性を持ち、壁厚<1mmの薄く複雑なキャビティを充填することができます。

- アルミニウムは粘度がやや高いですが、壁厚約1.5mmまで充填することができます。

鋳造圧力

- 亜鉛はより低い鋳造圧力を必要とし、通常約2,000 psiです。低い融点により充填が容易になります。

- アルミニウムは融点が高いため、金型を充填するために、一部の合金では最大15,000 psiというより高い鋳造圧力を必要とします。

鋳造温度

- 亜鉛鋳造は400–450°Cのより低い温度で行われます。これにより、鋼製金型へのダメージや摩耗が軽減されます。

- アルミニウム鋳造は、適切な金属流動性を確保するために、約660–710°Cのより高い温度を必要とします。

鋳造速度

- 典型的な亜鉛ダイカストマシンは、薄肉部を迅速に充填するために、最大110 m/sというより速いショット速度を持っています。

- アルミニウムのショット速度は、粘度が高いため、45-70 m/sの範囲でより遅くなります。

寸法精度

- 亜鉛は、±0.001–0.002という厳しい寸法公差でダイカストすることができます。複雑な形状も可能です。

- アルミニウムも良好な寸法精度を提供しますが、亜鉛の方がわずかに優れています。典型的なアルミニウム鋳造公差は±0.003–0.004インチです。

鋳造後加工

- 亜鉛鋳造品は表面が滑らかなため、容易にメッキや塗装が可能です。仕上げ加工は最小限で済みます。

- アルミニウム鋳造品は、表面を滑らかにするために、研削や研磨などの仕上げ加工が必要な場合があります。陽極酸化処理により、耐食性と耐摩耗性を向上させることができます。

機械的特性

- 亜鉛合金の強度は比較的低く、引張強度は21,000-36,000 psiの範囲です。

- アルミニウム合金は、正確な合金組成に応じて、30,000-60,000 psiの範囲でより高い強度を提供します。

鋳造の制限

- 亜鉛鋳造品は、強度が低いため、通常数ポンド未満に制限されます。典型的な壁厚は0.060インチです。

- アルミニウムは、壁厚が0.250インチを超える、重量50ポンド以上のより大きな鋳造品を生産することができます。

生産コスト

- 亜鉛ダイカストは、アルミニウムダイカストよりも低コストのプロセスです。より低い溶融温度により、エネルギーコストが低くなります。

- アルミニウムダイカストは、より高い融点、金属コスト、合金の複雑さ、および仕上げの必要性により、より高い生産コストがかかります。

金型コスト

- 亜鉛用金型は、より低い温度と圧力が関与するため、アルミニウム用金型よりも20-50%安価です。

- アルミニウム用金型は、より硬い鋼材の必要性、精密な機械加工、および追加の温度制御が必要なため、より複雑で高価です。

用途

- 亜鉛は、小型で薄肉の電子部品、電気部品、および民生部品に使用されます。

- アルミニウムの用途には、より高い強度を必要とする自動車部品（ホイール、トランスミッションケース、エンジン部品など）が含まれます。

環境要因

- 亜鉛は融点が低く、炭化水素が放出されないため、アルミニウムよりも環境への有害性が低いです。

- アルミニウムの生産と鋳造では、潤滑剤やコーティングからダイオキシンが発生する可能性があります。アルミニウムのリサイクルが重要です。

より低い融点、優れた流動性、より速い鋳造速度、および小型・薄肉・複雑部品の低コストは、亜鉛ダイカストを採用します。しかし、アルミニウムは、自動車産業やその他の産業におけるより重要な構造部品に対して、より高い強度を提供します。