user 04/14/2025 Aluminium-J , automotive-J , Salt Core-J , Technical Data-J aluminum alloy , aluminum alloys , ANOVA , AUTOMOTIVE Parts , CAD , Casting Technique , CFD , Die casting , Die Casting Congress , Draft , High pressure die casting , High pressure die casting (HPDC) , Microstructure , Review , Salt Core , 자동차 산업 本紹介資料は、「Metals (MDPI)」によって発行された論文「Experimental and Numerical Study of an Automotive Component Produced with Innovative Ceramic Core in High Pressure Die Casting (HPDC)」に基づいています。 1. 概要: 2. 抄録: 軽量化と材料置換は、自動車産業におけるトレンドとなっています。高圧ダイカスト(HPDC)は、軽合金の大量生産のための従来の鋳造技術であり、最近では複雑で薄肉形状の自動車部品など、重要部品の製造に広く応用されています。しかし、この手頃な技術の主な制約は、中空断面やアンダーカットを持つ部品の設計と実現が困難であることです。HPDCの競争力をさらに高める革新的な方法は、HPDCで使用される高圧に耐えることができる新しい消失コア（lost core）を使用して、複雑なアンダーカット形状の部品を成形することです。本論文では、HPDCによる乗用車用アルミニウムクロスメンバーの製造における革新的なセラミック消失コアの使用を調査します。まず、クロスメンバーの設計を改善し、技術的特徴を確認するために、プロセスおよび構造シミュレーションを実施しました。その結果に基づき、プロセスパラメータを選択し、最終的に特性評価を行うプロトタイプをいくつか製造しました。これらの分析は、セラミックコアを用いたHPDCによる中空部品の製造の実現可能性を示しています。 3. 緒言: 自動車産業では、車両性能の向上、燃費の削減、排出ガスの低減のために、軽量部品の需要が高まっています。高圧ダイカスト(HPDC)は、大量生産、低コスト、ニアネットシェイプのアルミニウム部品に適した競争力のある技術です。しかし、HPDCは従来、複雑な中空断面やアンダーカットを持つ部品の製造には課題がありました。これらはしばしば金属製の可動コアを必要とし、重力鋳造で使用される消失コアと比較して設計の自由度が制限されます。この制限を克服するためには、HPDCの高圧および高速流動に対応できる消失コアが必要です。HPDC用のソルトコアに関する研究は存在しますが、課題は残っています。本論文では、複雑な形状と良好な公差のために射出成形によって製造され、高いHPDC圧力（1000 bar以上）に耐え、ガスを放出しない革新的なセラミック消失コアの使用を探求します。この研究は、これらのセラミックコアを使用してHPDCで乗用車用アルミニウムクロスメンバーを再設計、製造し、その実現可能性を実証することに焦点を当てています。目標は、従来の方法と比較して、軽量化、ねじり剛性の向上、製造時間の短縮といった利点を達成することです。 4. 研究概要: 研究テーマの背景: 自動車分野における軽量化の推進は、アルミニウムのような軽合金を有利にしています。HPDCは、その高い生産性と費用対効果から、これらの合金の主要な製造方法です。しかし、重量比剛性に優れた複雑な中空部品は、従来のHPDC法（金属コア使用）ではアンダーカットや内部キャビティの組み込みが困難であるか、従来の消失コア（例：砂、塩）が高い射出圧力と互換性がないため、製造が困難です。 先行研究の状況: 先行研究では、鋳造プロセス用に様々な消耗性コア（砂、塩、金属、有機材料）が検討されてきました。特にHPDC用途ではソルトコアが注目され、その強度やプロセスパラメータに関する研究が行われています。シリンダーブロックなどの部品にHPDCで可溶性コアを使用する特許も存在します。しかし、要求される強度とプロセスの信頼性を達成することは依然として課題です。射出成形によって製造されるセラミックコアは、良好な寸法公差、低い表面粗さ、鋳造中のガス放出がないといった潜在的な利点を提供し、より高い機械的特性をもたらす可能性があります。リーチングや高圧ウォータージェットのようなコア除去方法が存在しますが、複雑な内部キャビティから抵抗性のあるコアを除去することは考慮が必要です。 研究目的: 主な目的は、革新的なセラミック消失コアを使用してHPDC法で複雑な中空自動車部品（アルミニウム製乗用車クロスメンバー）を製造することの実現可能性を調査し、実証することでした。これには、部品の再設計、プロセスと構造性能のシミュレーション、プロトタイプの製造、コアと最終鋳造部品の両方の特性評価が含まれます。 コア研究内容: 本研究では、既存の開断面アルミニウムクロスメンバー（EN AC-43500合金）を、セラミックコア（Al2O3 + SiO2 + K2Oベース）を使用して閉断面ボックス形状に再設計しました。有限要素解析（FEA）を用いて、元の設計と修正された設計の構造性能（モード解析、座屈）を比較しました。計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、セラミックコアの熱特性を考慮して、両方の設計についてHPDCプロセス（充填、凝固、空気巻き込み）を分析しました。実験作業には、異なる焼結温度で製造されたセラミックコアの特性評価（密度、コア除去方法、3点曲げ試験による機械的特性）が含まれました。選択されたコアタイプを使用してHPDCプロトタイプを製造しました。最後に、鋳造されたプロトタイプは、微細構造解析（OM、SEM/EDS）およびビッカース微小硬さ試験によって特性評価されました。 5. 研究方法論 研究設計: 本研究は、数値シミュレーションと実験的検証を組み合わせたアプローチを採用しました。既存の自動車クロスメンバー設計を、セラミックコアによって可能になる中空断面を組み込むように修正しました。元の開断面設計と新しい閉断面（ボックス）設計の間で比較分析（数値的および暗黙的な実験的）を行いました。研究は、部品再設計 -> 数値シミュレーション（構造FEAおよびプロセスCFD） -> セラミックコア材料の選択と特性評価 -> HPDCによるプロトタイプ製造
Read More
user 04/10/2025 Aluminium-J , automotive-J , Technical Data-J AZ91D , CAD , Die casting , Die Casting Congress , Die casting Design , High pressure die casting , High pressure die casting (HPDC) , Microstructure , Permanent mold casting , Sand casting , 자동차 산업 本紹介論文は、「IntechOpen」によって出版された論文「Applications of High-Pressure Die-Casting (HPDC) Magnesium Alloys in Industry」に基づいています。 1. 概要: 2. 抄録: 高圧ダイカスト(HPDC)マグネシウム合金は、主に内燃機関(ICE)自動車の要件によって、自動車産業で多様な応用が見られてきました。自動車産業が電気自動車(EV)アーキテクチャに移行するにつれて、走行距離効率を改善するための新しい応用の大きな可能性があります。さらに、より大型の自動車用ダイカスト部品への傾向と、軽量化による航空宇宙用途への関心の高まりがあります。本章では、ICE自動車における従来の自動車構造用途、ならびにHPDCマグネシウム合金の現在および将来の潜在的なEVおよび航空宇宙用途をレビューしました。従来の自動車でAM50、AM60、AZ91、AE44マグネシウム合金を使用した構造用途は、現代のEVにも適用できます。加えて、より高い熱伝導率、改善された鋳造性、優れた高温特性、および難燃性を様々な程度で持つマグネシウム合金を開発する必要があり、これはバッテリーおよび航空宇宙のキャビン関連構造材料を置き換えて、すべての安全要件を満たすためです。優れた鋳造性を持ついくつかの新しく開発されたマグネシウム合金も、潜在的な自動車および航空宇宙用途のためにレビューされています。 3. 序論: 排出ガスおよび燃費規制により、車両の軽量化の必要性が高まっています。したがって、軽量化は、安全性と性能を維持しながら動力効率を向上させるための非常に重要なトピックとなっています。製品の最適化、材料置換、部品統合などのいくつかの軽量化戦略は、より高密度の構造材料をより低密度の材料に置き換えることによって推進されています。マグネシウムとその合金は、他の自動車用金属と比較していくつかの利点があります。マグネシウムの密度は1.74 g/cm³であり、アルミニウムと鋼の両方よりも著しく低いです[1]。マグネシウム合金は、優れた比強度、優れた自動化可能性と鋳造性特性を持ち、セルフスレッディングファスナーの使用に適していることでよく知られています[2]。一般的に使用されるマグネシウム合金は150°C以上での使用には不適切かもしれませんが[3, 4]、適切な合金元素の添加により、耐熱性[5–7]および耐食性[8, 9]のマグネシウム合金が開発されています。自動車産業は、内燃機関(ICE)から電気自動車(EV)へのパワートレインアーキテクチャの移行を経験しています。マグネシウム合金の熱伝導率向上の開発は、バッテリー関連の応用をサポートしています[7]。一方、難燃性はマグネシウム合金のホットなトピックであり、関連研究は実質的な進歩を遂げており、これは航空宇宙用途にとって非常に価値があります[10–19]。上記の利点により、マグネシウム合金は自動車産業で広範に利用される最も軽量で最も人気のある構造用金属の1つとなっています。産業界のほとんどのマグネシウム合金部品は、Figure 1に示される高圧ダイカスト(HPDC)プロセス[20–21]を通じて製造されます。HPDCプロセスは、設計と製造における魅力的な柔軟性、優れたダイ充填特性、および鋼構造に必要な二次加工削減の高い効率性を提供します。Figure 2は、いくつかの異なるプロセスで製造されたAZ91の降伏強度を比較しています[22–25]。HPDCプロセスで製造されたものの高い強度は、速い冷却速度からの著しく微細な微細構造の結果です。現代のHPDC技術により、マグネシウム合金は、大型、薄肉、複雑な形状を持つニアネットシェイプ製品として製造でき、優れた構造的および機能的性能を示し、特に大量生産のための効率的でコスト削減の方法として広く適用されています。本章では、歴史的および潜在的な自動車および航空宇宙産業におけるHPDCマグネシウム合金の応用をレビューし、成功事例と進行中の開発状況の全体的な理解を提供します。 4. 研究の概要: 研究テーマの背景: 自動車および航空宇宙産業は、燃費/エネルギー効率と性能向上のために車両軽量化への圧力が高まっています（軽量化）。マグネシウム合金は、その低密度により魅力的な候補材料です。内燃機関(ICE)自動車から電気自動車(EV)への移行は、軽量材料、特に特定の熱特性を持つ材料に対する新たな要求と機会を生み出しています。航空宇宙用途も軽量化を要求しますが、厳格な難燃性要件があります。 先行研究の状況: HPDCマグネシウム合金（AM50、AM60、AZ91、AE44など）は、ICE自動車の様々な用途で数十年にわたり成功裏に使用されてきました。これには、内装部品（インストルメントパネル、シートフレーム、ステアリングホイール）、ボディ構造（ラジエーターサポート、リフトゲートインナー、ドアインナー）、パワートレイン部品（オイルコンジットモジュール、ギアボックスハウジング、トランスファーケース）、シャシー部品（エンジンクレードル、サブフレーム）が含まれます。研究は、合金化（例：RE元素、Ca）を通じて、耐食性、耐クリープ性、熱伝導率、難燃性などの特性を改善することに焦点を当ててきました。 研究の目的: 本章は、歴史的および潜在的な自動車（ICEおよびEV）および航空宇宙産業におけるHPDCマグネシウム合金の応用をレビューすることを目的としています。成功事例と進行中の開発状況の全体的な理解を提供し、これらの分野における将来の成長の可能性を強調することを目指しています。 中核研究: 本研究は、さまざまな車両システムにわたるHPDCマグネシウム合金の特定の応用をレビューします： 5. 研究方法論 研究デザイン: 本研究は包括的なレビュー論文です。公開された文献、会議議事録、特許、および業界のケーススタディからの情報を統合しています。 データ収集と分析方法: データは引用された参考文献[1-152]から収集され、これには学術論文、技術報告書、業界出版物、特許が含まれます。分析には、歴史的および現在の応用の要約、異なるマグネシウム合金の特性と性能の比較（例：機械的特性、腐食、熱伝導率、難燃性）、合金開発と応用要件（特にEVおよび航空宇宙向け）のトレンドの特定、HPDCマグネシウム合金使用の利点と課題の議論が含まれます。 研究トピックと範囲: 本研究は高圧ダイカスト(HPDC)マグネシウム合金の応用に焦点を当てています。範囲は以下の通りです： 6. 主要な結果: 主要な結果: 図の名称リスト: 7. 結論: 本レビューは、軽量化の必要性とHPDCプロセスの利点により、自動車産業において内装、ボディ、パワートレイン用途でHPDCマグネシウム合金（延性用のAM50/AM60、強度/耐食性用のAZ91D、高温用のAE44など）が広範かつ成功裏に使用されてきたことを強調しています。これらの構造応用の多くはEVアーキテクチャに移行可能です。さらに、HPDCマグネシウム合金は、オンボードチャージャーハウジングやバッテリートレイなどのEV特有の部品に大きな可能性を示していますが、鋳造性と熱伝導率を最適化するための開発が進行中です。航空宇宙産業も、費用対効果の高い難燃性改善（特にCa合金化が有望）を条件として機会を提供しており、FAA基準を満たす改善された難燃性を持つ合金（例：WE43、Ca含有合金）が開発されています。優れた機械的性能と、高い熱伝導率や難燃性などの応用特有のニーズに合わせて調整された新しいマグネシウム合金の継続的な開発は、自動車および航空宇宙産業の両方においてHPDCマグネシウム合金の強力で明るい未来を示唆しています。 8. 参考文献: 9. 著作権: 本資料は上記の論文に基づいて要約されており、商業目的での無断使用は禁じられています。Copyright © 2025 CASTMAN.
Read More
user 03/30/2025 Aluminium-J , automotive-J , Technical Data-J Aluminium die coating , AUTOMOTIVE Parts , CAD , Die casting , Die Casting Congress , Electric vehicles , High pressure die casting , Magnesium alloys , Microstructure , Review , 자동차 산업 論文概要: この論文概要は、[‘High-pressure die-cast (HPDC) aluminium alloys for automotive applications’]と題された論文に基づいており、[‘Advanced materials in automotive engineering’]にて発表されました。 1. 概要: 2. 研究背景: 研究トピックの背景: 本章では、自動車用途向けの新アルミニウム材料の開発に至る論理的なステップの短い歴史をたどり、高圧ダイカスト (HPDC) アルミニウム合金に焦点を当てています。また、プレミアム鋳造合金の現在の使用につながる推進要因を強調しています。この研究は、HPDCプロセスが亜鉛鋳造のみに使用されていた初期段階から、軽金属部品の大量生産のためのデフォルトの方法としての現代的な地位までの進化を扱っています。特に、自動車産業におけるより洗練された部品への要求の高まりに応えて、プレミアム鋳造合金の採用の動機となった要因を強調しています。 既存研究の現状: 当初、HPDC加工は、低コストの二次合金を使用した単純な鋳造に適していると考えられており、金属の取り扱いや延性についてはほとんど考慮されていませんでした。初期のアプリケーションの重要性が低かったため、鋳造健全性の評価は「緩い基準」に依存していました。しかし、装置の進歩と、高真空HPDC、スクイズキャスティング、半凝固鋳造などの冶金学的プロセスに関する理解が深まったことで、プロセス能力が大幅に向上しました。焦点は、装置中心の開発から材料科学的アプローチに移行し、特に1990年代に新しい低鉄含有量ダクタイルHPDC合金が導入されました。 研究の必要性: この研究の動機は、自動車産業がより優れた自動車モデルを継続的に追求していることに起因し、より高度な性能特性を備えた複雑な鋳造品が必要になったことにあります。現代の自動車用途では、熱処理可能、溶接可能、延性があり、より強度が高く、軽量設計のためにサイズが大きく、壁厚が薄いHPDC部品が要求されています。これらの厳しい要件は、製造業者の安全基準によって裏付けられており、高い品質基準が必要であり、HPDCにおける高度な合金開発とプロセス最適化の必要性を推進しています。 3. 研究目的と研究課題: 研究目的: 本章の目的は、自動車用途向けに調整された新しいアルミニウム材料の開発につながった論理的進展の簡潔な歴史的記述を提供することです。主な重点は高圧ダイカスト (HPDC) アルミニウム合金に置かれており、業界がプレミアム鋳造合金の利用に向かうようになった要因を明らかにします。さらに、Silafont®-36、Magsimal®-59、およびCastasil®-37の化学組成、機械的特性、および独自の属性を、加工および鋳造ガイドラインとともに詳述することを目的としています。実際の経験データは、一次低鉄ダクタイル合金に関する一般的な質問に答え、各コンポーネントの革新的な側面を強調するためにアプリケーション例を示します。 主な研究課題: 本章で探求する主な研究領域は、自動車分野におけるHPDCアルミニウム合金の進歩と応用を中心に展開しています。具体的には、本章では以下の点を調査します。 研究仮説: 正式な仮説として明示的に述べられていませんが、本章では以下の命題を暗黙的に探求しています。 4. 研究方法 研究デザイン: 本章では、自動車用途向けHPDCアルミニウム合金の進化をたどる記述的および歴史的研究デザインを採用しています。既存の知識、業界経験、および合金開発データを活用して、主題に関する包括的な概要を提示するレビューとして構成されています。 データ収集方法: 本章で提示されるデータは、業界慣行、合金仕様、および実際のアプリケーション例のレビューを通じて収集されます。記述された合金の加工および鋳造に関連する実際の経験および鋳造試験からのデータが含まれています。 分析方法: 分析は主に質的であり、合金特性、加工ガイドライン、およびアプリケーション例の記述的分析を含みます。本章では、性能データとアプリケーションシナリオを解釈して、特定の自動車部品に対するさまざまなHPDCアルミニウム合金の利点と適合性を強調しています。 研究対象と範囲: 本章の範囲は、自動車用途向けに特別に設計された高圧ダイカスト (HPDC) アルミニウム合金に焦点を当てています。研究の主な対象は、プレミアム合金であるSilafont®-36、Magsimal®-59、およびCastasil®-37と、自動車部品に使用されるアルミニウム合金の一般的な分類です。範囲は、これらの合金の化学組成、機械的特性、加工、鋳造、接合、および自動車産業におけるアプリケーション領域を包含します。 5. 主な研究結果: 主な研究結果: データ解釈: この研究は、自動車用途向けに調整された3つのプレミアムHPDCアルミニウム合金の開発と特性を強調しています。Silafont®-36は、熱処理によって汎用性を提供する多用途合金として位置付けられており、構造的および安全上重要な部品に適しています。Magsimal®-59は、熱処理の必要性を排除し、高い鋳造強度と耐食性を必要とするアプリケーションに優れています。Castasil®-37は、特に時効硬化が望ましくない暖かいエンジンルーム環境において、熱処理なしで高い延性と優れた鋳造性が要求される複雑な構造部品向けに設計されています。これらの合金は、HPDC技術の進歩を表しており、より軽量で、より強く、より複雑な自動車部品を可能にしています。 図表リスト: 6. 結論:
Read More
user 03/25/2025 Aluminium-J , Copper-J , Technical Data-J Applications , CAD , Copper Die casting , Copper Rotor , Die casting , Die Casting Congress , Efficiency , High pressure die casting , Review , 금형 本紹介資料は、ASNE が発行した「Copper in the Rotor for Lighter, Longer Lasting Motors」という論文に基づいています。 1. 概要: 2. 要約: 本論文は、モーター回転子においてアルミニウムの代わりにダイカスト銅を使用することの利点をレビューします。このモーター技術の進歩は、モーター業界で長年求められてきましたが、銅の高い融点による金型寿命の短さのために、圧⼒ダイカストによる製造の試みは失敗に終わっていました。製造上の問題を解決するために開発されたニッケル基合金高温金型技術について簡単にレビューします。本プログラム以前に行われた開発作業と、その作業から派生した商用モーターは、回転子に導電率の高い銅を使用することで達成できる電気エネルギー効率の向上に焦点を当てていました。代表的な産業用モーターの性能特性を示します。回転子内の銅に対応するために、突入電流と始動トルクを制御するための導体バー形状の変更について説明します。モーターメーカーのモデリングによると、回転子に銅を使用すると、同じ効率でアルミニウム回転子モーターよりも軽量なモーターを構築できます。15 Hp (11 kW) モーターについて計算された重量削減の例を示します。ここに示されているデータは、銅回転子を備えたモーターがより低温で動作することを示しています。業界の経験によると、低温動作はメンテナンスコストの削減、信頼性の向上、モーター寿命の延長につながります。 3. 研究概要: 研究テーマの背景: 国防コミュニティは、より軽量、低コスト、環境に優しく、信頼性の高い材料を必要としています。C-BCT (Copper-Based Casting Technology) プログラムは、防衛システムにおけるより軽量で効率的なコンポーネントのための銅基合金アプリケーションの開発を目的としており、特に電気モーター用のダイカスト銅回転子に焦点を当てています。 以前の研究の状況: 以前の研究では、銅回転子の利点 (高効率、低動作温度) が確認されていましたが、銅の融点が高いため金型寿命が短く、製造が困難でした。以前の研究は主に効率の向上に焦点を当てていました。 研究目的: この研究は、アルミニウム製の対応製品と比較して、電気エネルギー効率の向上または大幅な重量上の利点を備えたダイカスト銅回転子モーターを設計、製造、およびテストすることを目的としています。また、金型寿命の問題にも対処します。 コア研究: コア研究は 2 つの段階で構成されます。(1) 高温金型材料と最適な動作条件を調査することにより、銅圧⼒ダイカストにおける金型寿命の問題に対処すること、(2) ダイカスト銅回転子を備えたモーターの性能をアルミニウム回転子モーターと比較評価すること。 4. 研究方法論 研究デザイン: この研究には、材料科学的調査 (金型材料)、熱モデリング、および実験的テスト (モーターの動力計テスト) の組み合わせが含まれていました。 データ収集と分析方法: 研究テーマと範囲: この研究は、銅ダイカスト用金型材料、金型加熱技術、モーター性能テスト (効率、トルク、温度上昇、すべり、力率)、および銅回転子用のモーター設計最適化を対象としていました。範囲には、60 Hz および 400 Hz モーターが含まれていました。
Read More
この紹介記事は、IJIREEICE が発行した論文「Analysis of Induction Motor with die cast rotor」の研究内容を紹介するものです。 1. 概要: 2. 要旨 (Abstract) 本論文は、低コストのダイカストまたは製造されたアルミニウムロータと、より高価な銅バーロータのどちらを使用するかという選択肢を提示します。工業国では、誘導電動機は全電力使用量の約50%を占めています。電動機効率のわずかな向上が、総電力消費量に大きな違いをもたらす可能性があります。アルミニウムの代わりに銅を使用すると、元のアルミニウムベースの電動機よりも高い効率が得られます。本論文では、ダイカストロータ、電動機効率、およびDCR技術を使用して国の展望を高めることについて議論します。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 電気モーター開発の歴史は、1888年のニコラ・テスラによる発明から始まります。より高い効率へのニーズは、1970年代後半に現れました。 先行研究の状況: 効率は、出力電力と入力電力の比率です。誘導電動機の損失は、鉄損、固定子I2R抵抗損失、回転子I2R抵抗損失、風損および摩擦損失、漂遊負荷損失の5つのカテゴリに分類されます。Fuchsloch氏とSIEMENSの同僚は、図1に示す典型的な損失分布を示しました。 研究の必要性: 効率低下とモーター性能に影響を与える要因は、相互に依存しています。モーターのコストとモーターの商業的影響も考慮する必要があります。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: 本論文は、DCR技術を使用してモーターの効率を向上させるさまざまな要因を扱います。 主要な研究: DCR技術を使用する利点、技術的な問題、さまざまな市場動向、競合他社の概要。インドにおけるDCR技術の採用について。 5. 研究方法論 {本論文は、誘導電動機の銅ダイカストロータ（CuDC）に焦点を当て、ダイカストロータ技術に関連する既存の文献、規格、および技術データをレビューおよび分析します。研究範囲は以下の通りです:} 6. 主要な研究結果: 主要な研究結果と提示されたデータ分析: 図表名リスト: 7. 結論: 主要な調査結果の要約: この論文は、ダイカスト銅ローター（DCR）技術が誘導電動機の効率を大幅に向上させる可能性があることを強調しています。モーター効率規格の歴史的背景、銅ローター製造の課題、損失の削減、動作温度の低下、および潜在的なコスト削減の観点から見たDCRの利点について説明します。また、始動トルクや電流などの技術的な問題についても調査し、DCRとアルミニウムダイカストローターの比較分析を提示します。 8. 参考文献 (References): 9. 著作権 (Copyright): この資料は、上記の論文を紹介するために作成されたものであり、商業目的での無断使用は禁止されています。 Copyright © 2025 CASTMAN. All rights reserved.
本紹介資料は、【NADCA】が発行した【”アルミニウム高圧ダイカストにおけるプロセスパラメータと品質特性の相関関係”】論文の研究内容です。 1. 概要: 2. 概要 (Abstract) アルミニウム高圧ダイカストは、最も生産性の高い製造プロセスの1つです。 部品の複雑さが増し、品質要件が高まっています。 高圧ダイカストの課題は、多数の品質に影響を与えるプロセスパラメータにもかかわらず、高い品質基準を達成することです。 すべての品質影響パラメータの相互作用は、最大10〜25％の非常に高いスクラップ率につながります。 これらのパラメータは、ダイカストマシン、炉、温度調節システムなど、プロセスのさまざまなシステムによって一元的に監視されていません。 現在、プロセスで測定されている典型的なパラメータは、第1段階と第2段階のピストン速度、強化圧力などです。 しかし、排気された空気の湿度など、部品の品質を制御する多くのパラメータがあります。 欧州の研究プロジェクトMUSIC（MUlti-layers control and cognitive System to drive metal and plastic production line for Injected Components）は、すべての品質管理パラメータを考慮したインテリジェントな認知システムを開発することにより、高圧ダイカストのスクラップ率を削減することを目的としています。 このプロジェクトの枠組みの中で、収縮気孔率、コールドシャット、歪みなどのいくつかの欠陥を持つ部品の製造を可能にする特別な鋳造形状が開発されました。 ダイには、ショット音など、これまで適用されていなかった新しいプロセスパラメータを監視するために、多くの新しい革新的なセンサーが装備されています。 センサーデータ、機械および周辺機器のプロセスパラメータは、鋳物の品質指数とともに1つの共通データベースに保存されます。 その後、認知ネットワークは、測定されたセンサーデータに基づいて将来の部品の品質指数を計算できるようになります。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 革新的な自動車の車体構造において、高圧ダイカスト部品の数が増加しています。 構造要素としてアルミニウム部品を使用する理由は、軽量化です。 先行研究の状況: 高圧ダイカスト（HPDC）は、良好な表面品質、高い寸法精度、および高い引張強度を備えた部品を製造する生産性の高い製造方法です。 ただし、多数のパラメータが部品の品質に影響します。 従来のデータ収集（図2）には、ピストン速度、切り替えポイント、昇圧圧力、加熱油温度、炉温度、スプレーユニットパラメータなどのパラメータが含まれます。 これらは通常、個々のユニットによって制御および測定されます。 他の影響パラメータ（湿度、排気空気量、プランジャー加速度、合金組成の変動など）は、通常、測定または保存されません。 研究の必要性: すべての品質影響パラメータ間の相互作用により、10〜25％の高いスクラップ率が発生します。 この値は、他の製造プロセスのスクラップ率の10倍、あるいは1000倍を超えています。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: 欧州の研究プロジェクトMUSIC（MUlti-layers control and cognitive System to
Read More
本論文概要は、[出版社]で発表された論文「[論文タイトル]」に基づいています。 1. 概要: 2. 研究背景: 3. 研究目的と研究課題: 4. 研究方法: 5. 主な研究成果: 6. 結論と考察: 7. 今後のフォローアップ研究: 8. 参考文献: 9. 著作権: 本資料は上記の論文に基づいて要約されたものであり、商業目的での無断使用は禁止されています。Copyright © 2025 CASTMAN. All rights reserved.
user 03/21/2025 Aluminium-J , Technical Data-J aluminum alloy , Aluminum Die casting , AZ91D , CAD , Casting Technique , Die casting , Die Casting Congress , Heat Sink , High pressure die casting , Microstructure , Permanent mold casting , Sand casting , 금형 本紹介資料は、[MDPI] が発行した [“Manufacturing of Aluminum Alloy Parts from Recycled Feedstock by PIG Die-Casting and Hot Stamping”] 論文の研究内容です。 1. 概要: 2. 要約 PIG (Pin-Injection-Gate) ダイカストとホットスタンピングは、リサイクル原料から小型および薄肉のアルミニウム合金部品を製造するために開発されました。 純アルミニウムおよびアルミニウム合金顆粒が、リサイクル材料の供給原料モデルとして利用されました。 製品の3D-CAD (Computer Aided Design) から推定された重量で測定された顆粒の質量は、射出前にPIGノズルに投入されました。 PIGノズルユニット内で誘導加熱によって急速に溶融した後、アルミニウム溶湯はPIGノズルを通ってダイキャビティに射出されました。 従来のダイカストシステムとは異なり、溶融アルミニウムストックを保管するための炉やるつぼは必要ありませんでした。 大型のローディングマシンを備えたクランプ機構も必要ないため、鋳造時のエネルギー消費を大幅に削減できました。 これらのプロセスでは、廃棄物が大幅に削減されました。 製品対廃棄物の比率、つまり材料効率はほぼ100%でした。 窒素過飽和とTiAlNコーティングは、アルミニウム溶湯からの激しい付着からPIGノズルとスタンピングダイ表面を保護するために使用されました。 純アルミニウム歯車と薄肉の携帯電話ケースがこのプロセスで製造されました。 X線トモグラフィーにより、両製品とも内部に空洞、気孔、収縮がないことが確認されました。 ホットスタンピングユニットを使用して、微細柱状の純アルミニウムヒートシンクを製造し、微細柱の高さと幅のアスペクト比に対する保持温度の影響を調査しました。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: カーボンニュートラルな持続可能な社会において、環境に配慮した製造の必要性が高まっています[1]。 固体リサイクルは、再溶解せずに使用済みアルミニウム合金を再処理する方法を提供します[2]。 先行研究の現状: 以前の研究には、アルミニウム合金スクラップの温間および熱間押出などの固体リサイクル方法が含まれます[3]。 従来のダイカスト[4]は、ネットシェイプ成形に効果的ですが、エネルギーを大量に消費します。 既存のPIGダイカストシステムは、特に小型および薄肉部品について、従来のダイカストのいくつかの制限に対処しています[5-7]。 研究の必要性: 従来のダイカストでは、大型の炉とかなりの型締め力が必要となり、エネルギー消費量と材料の無駄が多くなります。 特にアルミニウムのリサイクルには、より効率的なプロセスが必要です。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: リサイクル原料からアルミニウム合金部品を効率的に生産するために、ホットスタンピングと統合された高度なPIGダイカストシステムを開発すること。
Read More
user 03/20/2025 Aluminium-J , automotive-J , Technical Data-J Al-Si alloy , aluminum alloy , aluminum alloys , Aluminum Casting , Aluminum Die casting , CAD , Die casting , Die Casting Congress , Microstructure , 알루미늄 다이캐스팅 この論文概要は、”Casting Characteristics of Aluminum Die Casting Alloys”（論文タイトル）と題された論文に基づいており、”US Department of Energy, Office of Industrial Technologies”にて発表されました。 1. 概要： 2. 研究背景： *研究トピックの社会的/学術的背景：本研究は、「アルミニウムダイカスト合金における合金 – 微細組織 – 性能相互作用」と題された以前のプログラムのフォローアップです。以前のプログラムでは、10種類の元素とそれらの相互作用が、アルミニウムダイカスト合金の微細組織と特性に及ぼす影響が調査されました。以前の研究に基づいて、機械的特性と物理的特性が向上した合金の最適組成が予測されました。これらの予測された合金は優れた機械的特性または物理的特性を持つと考えられましたが、容易にダイカストできるかどうかは不明でした。その結果、本研究はこれらのアルミニウムダイカスト合金の鋳造特性を調査するために開始されました。ダイカストは重要な製造プロセスであり、高品質の部品を製造するためにはアルミニウム合金の鋳造特性を理解することが不可欠です。 *既存研究の限界：既存の研究は、アルミニウムダイカスト合金の機械的特性と物理的特性の最適化に焦点を当てており、鋳造特性、特にダイソルダー、スラッジ形成、流動性、および被削性を十分に評価していませんでした。スラッジ形成とダイソルダーに関する既存の文献は、特にダイカスト特有の条件（高い冷却速度など）の影響に関して、矛盾があり、包括的な理解に欠けていました。さらに、ダイカスト条件を正確にシミュレートする、普遍的に受け入れられた標準化された流動性試験が不足していました。 *研究の必要性：強化された特性を持つ合金設計と、ダイカストによる製造可能性との間のギャップを埋めるために、本研究が開始されました。新たに開発されたアルミニウムダイカスト合金の鋳造特性を調査し、それらが効果的かつ効率的にダイカストできることを保証する必要があります。ダイソルダーやスラッジ形成などの問題を理解し、軽減することは、ダイカスト業界における生産性と費用対効果にとって非常に重要です。流動性と被削性を評価することも、部品の品質と製造効率を確保するために不可欠です。 3. 研究目的と研究課題： *研究目的：本研究プログラムの目的は以下のとおりです。 *主な研究課題： *研究仮説： 本研究は暗黙のうちに以下の仮説を立てています。 4. 研究方法 *研究デザイン： 本研究では、6種類のアルミニウム合金（5種類の実験合金と1種類の市販A380.0合金）の鋳造特性を評価するために実験的デザインを採用しています。ダイソルダーと流動性の物理シミュレーション試験、およびスラッジ形成の制御冷却実験が含まれています。被削性は、スラッジ形成の理解と文献レビューに基づいて評価され、直接試験は実現不可能でした。 *データ収集方法： *分析方法： *研究対象と範囲： 研究対象は、6種類のアルミニウムダイカスト合金です。強化された特性のために設計された5種類の実験合金（#1〜#5）と、市販のA380.0合金です。研究の範囲は、ダイソルダー傾向、スラッジ形成傾向、流動性、および被削性の評価に限定されています。この研究は、シミュレートされたダイカスト条件下でのこれらの鋳造特性に対する合金化学組成と加工パラメータの影響に焦点を当てています。 5. 主な研究結果： *主な研究結果： *統計的/定量的分析結果： *データ解釈： *図表名リスト： 6. 結論と考察： *主な結果の要約：本研究では、機械的特性が向上するように設計された5つの実験合金は、ダイカスト可能であることが結論付けられました。これらの合金は、ダイソルダー、スラッジ形成、流動性、または被削性の点で、A380.0合金と比較して大きな問題を示していません。具体的な調査結果には、Fe含有量がダイソルダーの主要な要因であること、Mnが有益な効果を持つこと、Niが有害であることなどが含まれます。スラッジ形成傾向はスラッジ係数によって予測可能であり、合金化学組成と冷却速度の影響を受けます。流動性データは大きな変動を示し、プロセス要因が支配的であることを示唆していますが、Fe、Mn、Cr、およびMgの含有量が多いほど、流動性が低下する可能性があります。被削性は、ほとんどの合金でダイカストにおけるスラッジ形成が深刻ではないため、適切な技術で管理可能であると予想されます。 *研究の学術的意義：本研究は、アルミニウムダイカスト合金の鋳造特性、特にダイソルダーとスラッジ形成に関するより深い理解に貢献しています。ダイカスト条件下でのスラッジ傾向を予測するためのスラッジ係数の概念の実験的検証を提供します。この研究は、ダイソルダーにおけるFe、Mn、Ni、Cr、およびTiの役割と、スラッジ形態に対する冷却速度の影響を明らかにしています。ダイカストにおける流動性測定の複雑さと、合金化学組成と並行してプロセスパラメータを考慮する必要性を強調しています。 *実用的な意義：調査結果は、アルミニウムダイカストにおける合金設計とプロセス最適化に関する実用的なガイドラインを提供します。 *研究の限界：流動性試験はデータ散布が大きく、合金化学組成の影響に関する決定的な結論を出すことができませんでした。直接的な被削性試験は実施されておらず、評価は推論に基づいています。研究は、限られた合金セットと加工条件に焦点を当てました。スラッジ形成の研究は有益ですが、工業的なダイカスト操作における複雑な溶融金属処理および冷却条件を完全に再現しているわけではありません。 7. 今後のフォローアップ研究： *今後のフォローアップ研究の方向性： *さらなる探求が必要な分野：
Read More
user 03/18/2025 Aluminium-J , Technical Data-J Applications , CAD , CFD , Computational fluid dynamics (CFD) , Die casting , Die Casting Congress , High pressure die casting , High pressure die casting (HPDC) , Review , 자동차 この紹介資料は、[Fifth International Conference on CFD in the Process Industries, CSIRO]で発表された[“INDUSTRIAL SCALE DIE FILLING AND THE USE OF SHORT SHOTS TO UNDERSTAND THERMAL AND FLOW EFFECTS”]論文の研究内容をまとめたものです。 1. 概要: 2. 概要 (Abstract) 高圧ダイカスト(HPDC)における幾何学的複雑性と高速な流体速度は、顕著な自由表面分裂とスプラッシュを伴う強い3次元流体流れを引き起こします。HPDCのモデリングに特に適していることが証明されているシミュレーション手法は、SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)です。SPHでは、材料を固定された格子ではなく自由に移動する粒子で近似し、複雑な自由表面運動を伴う流体流れをより正確に予測できます。SPHでシミュレーションされたHPDC流れの3つの実用的な工業事例(自動車用ディファレンシャルカバー、電子機器ハウジング、亜鉛ドアロックプレートの鋳造)が示されています。これらの事例は、分裂した流体自由表面の詳細を示しています。 熱伝達と凝固を組み合わせた流れ予測の検証は、このようなモデリングにおいて重要な領域です。1つのアプローチは、ショートショットを使用することです。ショートショットでは、鋳造時に金属を不十分に充填するか、鋳造を途中で停止して、ダイキャビティを部分的にのみ充填します。凝固した部分鋳造物は、充填順序と充填中に発生する流れ構造に関する重要な情報を捉えています。実験とシミュレーションされたショートショットを比較することで検証を行うことができます。本研究では、ダイ温度、金属過熱度、充填量がショートショットに与える影響を調査します。最終的な凝固鋳造物の全体的な形状は予測とよく一致しますが、微細な部分は凝固する金属の表面挙動に依存すると考えられます。 3. 研究背景: 研究テーマの背景: 高圧ダイカスト(HPDC)は、自動車、家電、電子産業などにおける大量生産される低コスト部品の製造に不可欠なプロセスです。HPDCは、溶融金属(主にアルミニウム、マグネシウム、亜鉛)を高速(30-100 m/s)および高圧でダイに注入するプロセスです。 先行研究の状況: 先行研究では、HPDCのモデリングにSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)が利用されてきました。SPHは、複雑な自由表面流れのシミュレーションに適したラグランジュ(非格子)法です。先行研究には、水を用いた実験との検証や重力ダイカストへの適用などが含まれます(Ha et al., 1999)。多相流、実在状態方程式、圧縮性、凝固、破壊、多孔質媒体流れ、電磁現象、材料物性の履歴依存性といった複雑な物理現象も容易に組み込むことができます。 研究の必要性: ダイの複雑な形状は、顕著な分裂とスプラッシュを伴う3次元流体流れを引き起こします。ダイ設計および充填プロセスを最適化し、ポロシティなどの欠陥を予測・最小化するためには、正確なシミュレーションが必要です。特に、熱伝達と凝固を考慮したシミュレーションの検証が重要です。 4. 研究目的と研究課題: 研究目的: 産業規模のHPDCに対するSPHシミュレーションの適用可能性を実証し、検証のためのショートショットの利用方法を調査し、運転パラメータの影響を明らかにすること。 コアとなる研究課題: 5. 研究方法
Read More
![Figure 6. Images showing interior applications of HPDC magnesium alloys: (a) AZ91D automotive audio amplifier cast by Twin City die casting company [44]; (b) AM60 display bracket on 2021 ford explorer; (c) AM60 steering column cast by Meridian lightweight technologies; (d) AM50 center console on Audi A8 and (e) AM60 center stack on JLR defender [45] (courtesy of GF casting solutions).](https://castman.co.kr/wp-content/uploads/Figure_6._Images_showing_interior_applications_of_HPDC_magnesium_alloys_a_AZ91D_automotive_audio_a-570x342.webp)
![Figure 5: Comparison of real cast part and simulation results regarding cold shuts [2]](https://castman.co.kr/wp-content/uploads/Figure_5_Comparison_of_real_cast_part_and_simulation_results_regarding_cold_shuts_2-570x342.webp)
![Figure1. Sludge factor versus temperature [14, 16].](https://castman.co.kr/wp-content/uploads/Figure1.-Sludge-factor-versus-temperature-14-16-570x342.webp)
