高強度かつ軽量な製品を、スピーディかつ大量に作り出す革新的な技術が、アルミダイカストです。溶かしたアルミニウム合金を金型に高圧で流し込むこの鋳造法は、高い生産性と優れた製品特性を両立させ、自動車や電子機器など、私たちの身の回りにある多くの製品に利用されています。
本記事では、このアルミダイカストの特徴やメリット・デメリット、そして製造工程まで、分かりやすく解説します。
アルミダイカストとは？
アルミダイカストとは、アルミニウムを主成分とする合金を溶かし、金型に高圧で流し込んで成形製造する鋳造方法の1つです。この技術は、高い生産性と優れた製品特性を両立させるため、幅広い産業で不可欠なものとなっています。とくに、自動車部品や電子機器、建築資材など、私たちの身の回りにある多くの製品に利用されています。
アルミダイカストの主な特徴は3つ
アルミダイカストには、ほかの製造方法にはない独自の強みがあります。ここでは、そのなかでも重要な3つの特徴を詳しく解説します。
特徴1.軽量かつ高強度
アルミダイカストの最大の特徴の1つが、アルミニウムの軽さと、ダイカスト製法による高強度の両立です。アルミニウムは鉄や銅と比較して約3分の1の重さであり、製品の軽量化に大きく貢献します。
また、高圧での溶融金属の金型充填によって、内部組織が微細になり、高い引張強度や耐力を実現しています。この特性から、自動車の燃費向上や、スマートフォンの軽量化など、さまざまな製品の性能向上に貢献している技術です。
特徴2.寸法精度と表面の美しさ
アルミダイカストは、鋳造法のなかでも寸法精度が高い技術であると広く知られています。金型に溶融金属を高圧で注入するため、複雑な形状でも精密に成形可能です。
これにより、後工程の切削加工や研磨を最小限に抑えられたり、場合によっては加工が不要になったりするケースがあります。また、鋳肌が滑らかで美しい点から、そのまま外観部品として使用できる点も大きなメリットです。
特徴3.大量生産によるコスト削減
アルミダイカストは、一度金型を製作すれば、短時間で連続的に鋳造できるため、大量生産に非常に向いています。これにより、製品1個あたりの製造コストを大幅に抑えられる点が大きなメリットです。
さらに、複雑な形状を一度の工程で作り出せるため、複数の部品を組み立てる必要がなくなり、全体の製造コスト削減にもつながります。
アルミダイカストの主なメリットは3つ
アルミダイカストは、製造と製品の両面において、多くの優れた点を持っています。ここでは、その主要な3つのメリットを詳しく解説します。
1.大量生産によるコストパフォーマンス
前述のとおり、アルミダイカストは、金型を一度作成すれば、わずか数十秒のサイクルで製品を量産できるため、非常に高い生産性を誇ります。
これにより、製品1個あたりの単価を大幅に下げられるため、コスト削減の実現も可能です。とくに、同一部品を連続的に大量生産する場合に、このメリットは最大限に発揮されます。
2.複雑な形状と薄肉化への対応
高圧で溶けたアルミニウムを金型に注入するアルミダイカストは、複雑な形状や肉厚の薄い製品でも精密に成形できます。この技術により、複数の部品を一体化して点数を減らし、製品の軽量化や設計の自由度を大幅に向上させることが可能です。
とくに、自動車の軽量化に貢献する部品や、小型化が進む電子機器の筐体など、高い精度が求められる製品づくりに不可欠な技術となっています。
3.優れた熱伝導性
アルミニウムの優れた熱伝導性を活かしたアルミダイカスト製品は、熱を効率的に外部へ逃がすヒートシンク（放熱板）に最適です。パソコンやLED照明、電動工具など、内部に発生した熱を素早く放散させる必要がある製品に広く採用されています。
この特性により、機器の性能低下を防ぎ、安定した動作を維持する重要な役割を果たしています。
アルミダイカストの主なデメリットは3つ
アルミダイカストには多くのメリットがある一方で、製造プロセスや材料特性に起因する注意点も存在します。ここでは、とくに重要な3つのデメリットをご紹介します。
1.金型製作のコスト
アルミダイカストは、製品を成形するための金型製作に高額な費用と時間がかかる点がデメリットです。とくに、生産量が少ない場合や、試作品を何度も製作する場合には、製品あたりのコストが非常に高くなってしまいます。
このため、事前に十分な市場調査と生産計画を立て、大量生産によってコストを回収できる見込みがあるかどうかを慎重に判断する必要があります。
2.内部に発生する「鋳巣」
アルミダイカストの製法では、溶けた金属を高速・高圧で金型に注入するため、内部に空気が巻き込まれ「鋳巣」と呼ばれる小さな空洞が発生する場合があります。この鋳巣は、製品の強度を低下させる原因となり、高い強度や気密性が求められる部品では、とくに問題となります。
そのため、鋳巣の発生を抑制するための真空ダイカスト法や、金型の設計を工夫するなど、特別な対策が不可欠です。
3.熱処理の難しさ
アルミダイカスト製品は内部に鋳巣が含まれる可能性があるため、熱処理による強度の安定化や向上が難しい場合があります。熱を加えると鋳巣内の空気が膨張し、製品の変形や表面の膨れを引き起こす可能性があるためです。
このため、熱処理を前提とした部品を設計する際には、アルミダイカスト以外の加工法を検討したり、熱処理が不要な合金を選定するなど、この特性を考慮に入れた対策が必要です。
アルミダイカストの主要な材料と用途
アルミダイカストに使用されるアルミニウム合金は、その特性によっていくつかの種類に分かれており、それぞれ異なる用途で使用されています。
ADC12（Al-Si-Cu系）
ADC12は、アルミニウムにケイ素（Si）と銅（Cu）を加えた合金で、アルミダイカストで最も一般的に用いられる材料です。この合金が広く使われる理由としては、鋳造性、機械的性質、切削性、そしてコストのバランスが非常に優れている点が挙げられます。
とくに、鋳造性が高いため、複雑な形状の部品でも容易に成形が可能です。また、軽量でありながらも高い強度を持つため、自動車のエンジン部品やクランクケース、電動工具、ガス機器など、多岐にわたる製品の材料として幅広く利用されています。
ADC3（Al-Si-Mg系）
ADC3は、アルミニウムにケイ素（Si）とマグネシウム（Mg）を加えた合金で、ADC12よりも優れた引張強度や耐衝撃性を持っているのが特徴です。また、熱処理によってさらに強度を向上でき、高い機械的強度が求められる部品に適しています。
このため、自動車のホイールや二輪車の部品、船外機のプロペラなど、高い負荷がかかる製品にアルミダイカストの材料として利用されています。
ADC5（Al-Mg系）
ADC5は、アルミニウムにマグネシウム（Mg）を主成分として加えた合金で、優れた耐食性を持っているのが最大の強みです。とくに、塩水に対する耐性が高いため、釣り具の部品や船外機のプロペラなど、水に触れる機会が多い製品のアルミダイカストに用いられています。
ただし、ADC12やADC3に比べて流動性（鋳造性）が劣るため、複雑な形状の部品にはあまり適していません。
アルミダイカストの製造工程
アルミダイカストの製造は、主に以下の工程で進められます。これらの工程を経て、高品質なアルミダイカスト製品が完成します。
ステップ1.溶解・注湯
まず、アルミニウム合金のインゴット（塊）やリサイクル材を専用の溶解炉で溶かし、液体状の溶湯（ようとう）にします。この際、温度や成分の厳密な管理により、製品の品質を均一に保ちます。
その後、溶湯をダイカストマシン内の射出スリーブに投入し（コールドチャンバー）、次の射出・鋳造工程に備えます。
ステップ2.射出・鋳造
溶解炉から注がれた溶湯は、ダイカストマシンのプランジャーによって、非常に高い圧力と速度で金型内に一気に射出されます。金型に充填された溶湯は、わずか数秒で冷却・凝固し、目的の形状に成形されます。
この「高速・高圧」で金属を流し込む工程により、肉厚の薄い複雑な形状でも精密に、そして滑らかな鋳肌での製造が可能です。製品が固まった後、金型が開き、成形された製品が取り出されます。
ステップ3.トリミング・後処理
金型から取り出された製品には、どうしてもバリ（金型からはみ出した余分な金属）やスプール（溶湯の通り道）が付着しています。これらの不要な部分は、トリミングマシンやプレス機を使って切除しなければなりません。
トリミング後、製品の用途に応じてさまざまな後処理が施されます。たとえば、表面を保護するためのメッキや塗装、装飾性を高めるためのアルマイト処理、あるいは高い精度が求められる部分に対しては、機械加工による切削が行われます。
アルミダイカストなら「藤岡エンジニアリング」｜70年超の歴史と先進技術で高品質な精密部品を提供
参考：藤岡エンジニアリング
「藤岡エンジニアリング」は、軽くて丈夫なマグネシウムやアルミの精密部品製造、そして高品質な射出成形用金型製造で日本のモノづくりを支えている企業です。
創業から70年以上にわたり培ってきた技術と、環境に配慮したマグネシウムチクソ成形のような先進技術を融合し、顧客の期待を超える製品を提供し続けています。部品製造から金型設計・製作まで一貫して対応できる総合力こそが、藤岡エンジニアリングの強みです。⇒藤岡エンジニアリングへのお問い合わせはこちら
アルミダイカストでよくある3つの質問
最後に、アルミダイカストでよくある質問を3つご紹介します。それぞれの内容について詳しくみていきましょう。
質問1. ダイカストと鋳物の違いは何ですか？
鋳物は、溶かした金属を型に流し込み、冷やし固めて目的の形にする製法全般を指します。一方、ダイカストは、その鋳造方法の1つです。
両者の最大の違いは、型に溶湯（溶けた金属）を流し込む方法にあります。一般的な鋳造方法が重力を利用するのに対し、ダイカストは溶湯を金型に「高圧」で強制的に注入します。
この高圧で流し込む製法により、ダイカストは、ほかの鋳造方法に比べて、非常に高い寸法精度と滑らかな表面を持つ製品を、高速で大量に生産可能です。
質問2.アルミダイカストの主な用途は何ですか？
アルミダイカストは、その軽量性、高強度、優れた熱伝導性から、多岐にわたる分野で活用されています。
主な用途としては、自動車のエンジン部品やミッションケース、バイクのホイール、スマートフォンの筐体、PCやLED照明の放熱部品、ガスコンロのバーナーヘッドなどです。このように、私たちの生活に身近な製品の多くにアルミダイカストが使用されています。
質問3.アルミダイカスト製品の価格はどのように決まりますか？
アルミダイカスト製品の価格は、主に「金型代」「材料費」「製造コスト」の3つの要素で決まります。とくに金型代は、製品の形状や複雑さ、サイズによって大きく異なり、初期費用として高額になる傾向があります。
そのため、少量生産では製品1個あたりのコストが高くなりますが、大量生産によって金型代を分散でき、単価を大幅に下げることが可能です。また、使用するアルミニウム合金の種類や、加工の難易度、メッキや塗装などの後処理の有無も価格に影響します。
まとめ
アルミダイカストは、アルミニウムの軽さとダイカスト製法の高生産性の組み合わせによって、多様な産業に革新をもたらす技術です。軽量かつ高強度で、複雑な形状も精密に成形できる点から、自動車や電子機器、家電など、私たちの生活に欠かせない多くの製品に利用されています。
金型製作の初期コストや鋳巣の発生といった課題はあるものの、大量生産におけるコスト効率の高さは大きな強みです。この記事で解説したアルミダイカストの特徴や用途の理解によって、身の回りの製品がどのように作られているのか、その背景にある技術の一端を知るきっかけになれば幸いです。
なお、「藤岡エンジニアリング」では、軽くて丈夫なマグネシウムやアルミの精密部品製造から金型設計・製作まで一貫して対応し、お客様のニーズに最適なソリューションを提供しています。高品質な製品をお求めの場合は、ぜひ一度ご相談ください。⇒藤岡エンジニアリングへのお問い合わせはこちら
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