user 07/23/2025 Aluminium-J , automotive-J , Salt Core-J , Technical Data-J aluminum alloy , aluminum alloys , CAD , Casting Technique , Die casting , Efficiency , High pressure casting , Microstructure , Quality Control , Salt Core , 금형 この技術概要は、TU Suo、FAN Zi-tian、LIU Fu-chu、GONG Xiao-longによって執筆され、『Chinese Journal of Engineering』（2017年）に掲載された学術論文「Preparation and properties of a binary composite water-soluble salt core for zinc alloy by die casting」に基づいています。HPDC（高圧ダイカスト）の専門家のために、CASTMANのエキスパートが要約・分析しました。 キーワード エグゼクティブサマリー 課題：この研究がHPDC専門家にとって重要な理由 数十年にわたり、技術者たちは精巧な内部形状を持つ亜鉛合金ダイカストの製造に苦労してきました。亜鉛合金は優れた鋳造性と機械的特性を提供しますが、長くて細い通路や複雑なアンダーカットのような形状を作り出すことは問題でした。従来の砂やセラミックのコアは、強度は高いものの、特に薄肉の鋳物から完成後にきれいに取り除くことが非常に困難です。 代替案である水溶性ソルトコアは、残留物なしで簡単に除去できるという利点があります。しかし、既存の単一成分ソルトコアは、亜鉛合金HPDCに必要な機械的強度に欠けています。亜鉛はアルミニウムやマグネシウムに比べて密度が高いため、溶融金属が射出中により大きな力をコアに加えます。これにより、しばしばコアの破損、亀裂、そして最終部品の寸法不正確さにつながります。この研究は、亜鉛HPDCの厳しいプロセスに耐える強度を持ち、かつ容易に除去できるソルトコアに対する業界の重要なニーズに直接応えるものです。 アプローチ：研究方法の解明 強度問題を解決するため、研究者たちは高融点の塩化カリウム（KCl）と低融点の硝酸カリウム（KNO₃）の混合物からなる二元複合ソルトコアを作成しました。[ABSTRACT]。研究された特定の組成は、20% KClと80% KNO₃（モル比）でした。 研究方法は以下の通りです： ブレークスルー：主要な研究結果とデータ 結果は、20% KCl-80% KNO₃の二元複合コアが、単一成分のコアに比べて優れた性能を持つことを明確に示しています。 貴社のHPDC製品への実践的な示唆 この論文の知見は、亜鉛合金部品設計の限界を押し広げようとする製造業者にとって、直接的で実行可能な示唆を持っています。 論文詳細 亜鉛合金ダイカスト用二元複合水溶性ソルトコアの作製と特性 1. 概要: 2. 抄録: 圧力ダイカストによる亜鉛合金鋳物の複雑な内部空洞形状を実現するためには、水溶性ソルトコアの溶解性の低さと高い強度要件の問題を解決する必要があります。高融点の塩化カリウム塩と低融点の硝酸カリウム塩をコア材料として使用しました。溶融および重力注入のプロセスにより、高強度の二元複合水溶性ソルトコア（WSSC）が形成されました。塩化カリウムコア、硝酸カリウムコア、および二元複合WSSC（20% KCI-80% KNO₃）の性能特性を調査しました。走査型電子顕微鏡（SEM）およびX線回折（XRD）研究を行い、WSSCの微細形態と相組成を調べました。結果は次のことを示しています：二元複合WSSCは優れた総合性能を持ち、その曲げ強度は21.2 MPaを超え、24時間の吸湿率は0.568%であり、80°Cの水中での水溶性率は208.63 kg·min⁻¹·m⁻³を超え、純粋なソルトコアとは異なり表面に亀裂やしわがありません。二元複合ソルトコアにおける亀裂の成長は偏向によって起こり、これが曲げ強度向上の主な理由です。[ABSTRACT]。 3. 緒言: 亜鉛合金は、その低い融点、高い強度、耐食性により、高品質な部品に広く使用されています。これらの部品の多くは複雑な内部空洞を必要とし、通常はコアを使用して形成されます。しかし、亜鉛合金ダイカストの場合、従来のコアは大きな課題を提示します。樹脂砂やセラミックコアは、鋳造後の清掃が困難です。水溶性ソルトコアは有望な代替案であり、アルミニウムやマグネシウムのダイカストで成功裏に使用されています。しかし、亜鉛合金は密度が高いため、はるかに高い強度のコアが必要です。以前の研究では、単一成分のソルトコアはしばしば弱すぎて亀裂が発生しやすいことが示されています。したがって、亜鉛合金ダイカスト専用の高強度で容易に除去可能なソルトコアを開発することは、非常に実用的な重要性を持っています。 4. 研究の概要:
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user 07/10/2025 Aluminium-J , automotive-J , Salt Core-J , Technical Data-J Applications , CAD , Die casting , High pressure die casting , Microstructure , Salt Core , thermophysical properties , 金型 , 자동차 本稿は、「J. JFS (日本鋳造工学会誌)」に掲載された論文「Strength of Aluminum Borate Whisker Reinforced Alkali Halides Salt Core (ホウ酸アルミニウムウィスカで強化したアルカリハライド中子の強度)」を基に作成した紹介資料です。 1. 概要: 2. 抄録: 高圧ダイカスト用ソルト中子の研究を行った。3種類のアルカリハライド、すなわち塩化ナトリウムNaCl (98%)、臭化カリウムKBr (99.7%)、臭化ナトリウムNaBr (99.7%)をソルト材料として準備した。塩化カリウムKClの強化に最適な強化材であるホウ酸アルミニウムウィスカをソルト中子の強化材として選択した。これらのソルト材料を電気抵抗炉で溶解し、30Kの過熱度で永久鋳型に鋳込んだ。強度を決定するために4点曲げ試験を実施した。KBrおよびNaBrの最大ウィスカ添加率は約10 vol%であり、ウィスカ添加量の増加に伴い強度は約25 MPaまで直線的に増加した。これらの塩とは対照的に、NaClはホウ酸アルミニウムウィスカで強化できなかった。SEM-EDX局所分析の結果、NaCl中の凝集したウィスカ近傍でのみマグネシウム不純物が検出され、NaCl中のマグネシウム不純物が強度にある程度影響を与えることが示唆された。高純度NaCl (99.5%)は実際にホウ酸アルミニウムウィスカで強化でき、最大ウィスカ添加率は約7.6 vol%で、最大強度はウィスカ添加に伴い約20 MPaまで直線的に増加した。 3. 緒言: 消失性中子を利用したダイカストプロセスは、複雑なアンダーカット形状を有する製品の製造法として注目されている。一般的にダイカスト法は、金型を利用した鋳造法の中で生産性、製造コストに最も優れているものの、成形に消失性中子を必要とするアンダーカット品への適用は困難であった。しかし、鋳物の需要の多くを占める自動車部品への要求として製品の軽量化や機械的強度の向上、部品点数の低減によるコスト削減などがあり、アンダーカット品のダイカスト化が近年ますます切望されるようになってきている。通常ダイカストプロセスでは、溶湯の高速射出時に中子に大きな衝撃力がかかるために消失性中子には高い強度が要求される。一方で、鋳造後の製品から熱処理なしで短時間に中子を除去できることも同様に重要である。つまり、中子は強度と除去性を兼ね備えていなければならず、こうした消失性中子として砂中子 [Ref. 1, 2]、金属置き中子 [Ref. 3, 4]、プラスチック中子、ソルト中子 [Ref. 5-7] などがこれまでに提案されている。この中でソルト中子は、コンクリート並みの高強度を有しかつソルト自身が水溶性であるために除去性も極めてよいという点で優れていることが報告されている。ソルト中子の成形方法には焼結法と溶融成形法があるが、形状自由度の点で溶融成形法は優位であるにもかかわらず、これまであまり研究されていない。そこで前報 [Ref. 7] では、塩化カリウムをセラミックウィスカ・粒子で強化し溶融成形したソルト中子の強度について検討し、ホウ酸アルミニウムウィスカを強化材に用いると特異的に高強度が得られ、ダイカストへの使用に適していることを報告した。そこで本報では、塩化カリウムと化学的に似た性質をもつアルカリハライド類である塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウムについてもホウ酸アルミニウムウィスカによる強化が可能かどうかについて検討した。 4. 研究の概要: 研究テーマの背景: 本研究は、特に自動車部品向けの高圧ダイカストにおいて、複雑なアンダーカット形状を製造するための、高強度で容易に除去可能な消失性中子の必要性に取り組んでいる。ソルト中子は有望であるが、最適な性能を得るための強化についてはさらなる調査が必要である。 従来の研究状況: 従来の研究では、溶融成形によりホウ酸アルミニウムウィスカで強化されたKClベースのソルト中子が高い強度を示すことが示唆されていた [Ref. 7]。しかし、この強化方法が他のアルカリハライドに適用可能かについては十分に理解されていなかった。ソルト中子の製造方法としては焼結法と溶融成形法が知られており、溶融成形法は形状自由度に優れるものの、研究はあまり進んでいなかった。 研究の目的: 本研究の目的は、溶融成形時にホウ酸アルミニウムウィスカが異なるアルカリハライド塩（NaCl、KBr、NaBr）に及ぼす強化効果を調査し、それらの性能を以前に研究されたKClベースの中子と比較すること、特にNaClの強化における不純物の影響に焦点を当てることであった。 研究の核心: 研究の核心は、様々な量のホウ酸アルミニウムウィスカで強化された3種類のアルカリハライド（工業用NaCl、KBr、NaBr、および高純度NaCl）からソルト中子を調製することであった。これらの材料を溶解し、永久鋳型に鋳造した。得られたソルト中子の機械的強度は、4点曲げ試験を用いて決定した。ウィスカの分散、破壊挙動、および特にNaCl中の不純物の役割を理解するために、SEMおよびEDXを含む微細構造解析を実施した。 5. 研究方法論
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革新的な製品開発のパートナー！ 株式会社キャストマンは、革新的な製品を生み出すための最高のパートナーです。製品のアイデアから生産まで、CASTMANのエンジニアリングチームと協力し、共に製品を完成させましょう。私たちはお客様の要求事項を深く理解し、より良い製品を作るために絶え間ない努力を続けています。 CASTMANの製品・ソリューション 高圧ダイカスト金型の設計・製作メーカーをお探しですか？アルミニウムダイカスト製品の開発または量産についてお悩みでしたら、迷わず株式会社キャストマンにご連絡ください。 電話番号: +82-31-351-5022Eメール: sales@castman.co.kr コスト削減のための設計および図面検討サービスもご提供いたします。 キャストマンが選ばれる理由：他社との差別化されたサービス 当社は、材料選定から製造性検討（DFM）、設計、コスト削減、シミュレーション、金型製作、量産に至るまで、ダイカスト製品に関連するあらゆるサービスを提供しています。 キャストマンと一緒なら、もう技術力やコスト競争力の心配は要りません！ 高圧ダイカスト製品製作のあらゆる課題を解決します！ 従来のアルミニウム高圧ダイカストの生産方式では、もはや技術力やコスト競争力の確保が難しいと感じていませんか？ キャストマンは、ダイカスト金型の設計・製作から量産まで、ダイカスト製品製作に関するすべてのサービスをワンストップで提供し、お客様のお悩みを解決します。当社の開発・量産サービスで、より優れた製品と革新的なソリューションを体験してください。 キャストマンは、お客様の要求事項を満たし、課題を解決するために、常に最善を尽くします。 Q1. CASTMANの中核的な競争力は何であり、他のダイカストメーカーとの違いは何ですか？ CASTMANは単なる部品メーカーにとどまらず、お客様の革新を実現する技術パートナーです。当社の中核的な競争力は、世界最高水準の「ソルトコア（Salt Core）」技術と、高難度の「アルミニウムダイカスト」,「銅ダイカスト」の量産能力にあります。これら2つの独創的な技術により、従来の方法では不可能だった複雑な内部形状の製作、部品の統合、軽量化、そして性能の最大化を同時に達成できます。当社は、プロジェクト初期の設計レビュー（DFM）からシミュレーション、金型製作、量産、そして後処理までを包括するワンストップソリューションを提供します。これは単なる生産を超え、お客様の製品開発リスクを低減し、市場投入までの時間を短縮するという真の価値を提供しており、これがCASTMANが他社と根本的に異なる点です。 Q2. 「ソルトコア（Salt Core）」技術の具体的な利点は何であり、どのような部品に最も効果的ですか？ ソルトコア技術は、水溶性の塩（ソルト）を中子（コア）として使用し、鋳造後に水で完全に除去することで、3次元の内部流路（冷却チャネル）や中空構造を一つの部品として実現する革新的な工法です。複数の部品を溶接したり組み立てたりする必要がないため、漏洩のリスクが根本から排除され、製品の信頼性と耐久性が飛躍的に向上します。この技術は、特に電気自動車のモーターハウジング、バッテリーケース及び冷却プレート、そして内部の軽量化が必須の航空・防衛部品など、高性能・高効率が求められる製品に適用した場合にその効果が最大化されます。 Q3. 銅ダイカストは技術的な難易度が非常に高いと言われていますが、CASTMANはどのようにこの問題を克服しましたか？ 銅はアルミニウムよりも融点がはるかに高く、金型寿命を短縮するため、ダイカストが非常に難しい素材です。CASTMANはこの技術的な障壁を乗り越えるため、長年の研究開発投資を通じて独自の技術ポートフォリオを構築しました。第一に、銅の高温に耐える金型技術と、金型寿命を延ばす特殊な表面コーティング技術を開発しました。第二に、銅の特性を考慮した製造技術を保有しています。最後に、CAE鋳造解析を通じて事前に欠陥を予測し、最適な鋳造条件を確保します。これらの技術力の組み合わせにより、高い導電性と熱伝導性が要求される様々な産業用および自動車部品を安定的に量産しています。 Q4. CASTMANの製品は、主にどの産業分野のグローバルリーダーと協力していますか？ 当社は、高度な技術力と信頼性が要求される様々な最先端産業分野のグローバルリーダーに核心部品を供給しています。最も代表的な分野は電気自動車（EV）産業で、駆動モーター、インバーターハウジング、バッテリーシステム部品などで当社の技術力が高く評価されています。また、超高速データ処理のための5G通信機器の放熱部品、精密性が生命線である防衛産業および航空宇宙部品、医療機器、そして次世代ロボティクス産業においても重要なパートナーとして活躍しています。このように技術集約的な産業に集中することで、当社は単なる部品供給を超え、各産業の技術発展に貢献し、お客様の最も挑戦的な課題を共に解決しています。 Q5. 初期設計段階にありますが、製品設計をダイカストに最適化するための技術支援（DFM）を受けることはできますか？ もちろんです。製品量産の成功の鍵は、初期設計段階での最適化にあります。CASTMANは、そのためにDFM（製造性考慮設計、Design for Manufacturing）支援を非常に重要視しており、お客様の核心的な技術パートナーとして積極的に参画します。当社の専門エンジニアチームが、お客様の初期設計案を基に、肉厚の調整、最適な抜き勾配の提案、アンダーカット構造の改善策、そして鋳造欠陥を最小化するゲート及びオーバーフローの位置選定など、ダイカストに最適化された設計変更案を提案します。このプロセスを通じて、お客様は潜在的な生産上の問題を未然に防ぎ、品質向上とコスト削減を同時に実現し、開発期間まで短縮する効果を得ることができます。 Q6. CASTMANの品質保証システムはどのように運営されており、どのような認証を保有していますか？ CASTMANは、「品質は妥協できない価値」という哲学のもと、世界最高水準の品質保証システムを運営しています。当社は、自動車産業の厳格な品質マネジメントシステムであるIATF 16949をはじめ、ISO 9001（品質マネジメント）、ISO 14001（環境マネジメント）の認証をすべて取得しています。開発段階から3Dスキャナーや三次元測定器（CMM）を活用した精密分析を行い、量産中にはリアルタイムの工程データモニタリングはもちろん、X線非破壊検査によって製品内部の目に見えない欠陥まで徹底的に管理します。特に気密性が要求される部品は、100%全数リークテストを実施します。このような体系的なプロセスを通じて、お客様には無欠陥の製品のみを供給することをお約束します。 Q7. 生産可能なアルミダイカスト部品のサイズと重量の範囲はどの程度ですか？ 当社は、お客様の多様なニーズに対応するため、小型の精密部品から大型の構造物まで生産できる幅広い設備ラインナップを整えています。150トンクラスの小型ダイカストマシンから900トンマシンまで、様々なトン数の設備を保有しています。生産可能な正確なサイズと重量は、部品の形状、構造、そして使用されるアルミニウム合金の種類によって異なりますので、3D図面を共有いただければ、担当の専門家が迅速かつ詳細に生産可能性を検討いたします。 Q8. ダイカストからCNC精密加工、表面処理までをワンストップ（ターンキー）で提供することは可能ですか？ はい、可能です。CASTMANは、お客様の利便性と効率性を最大化するため、ダイカスト工程後に必要なすべての後続工程を含むワンストップソリューションを提供しています。ダイカストで成形された素材は、当社の内部加工施設および検証済みのパートナーネットワークを通じて、お客様が要求する精度でCNC加工されます。その後、必要に応じてアルマイト処理、メッキ、粉体塗装などの表面処理、強度向上のための熱処理、そして他の部品との組み立て（アセンブリ）まで一括して行うことができます。お客様は、複数の業者を個別に管理する手間なく、最終完成品を一つの窓口から供給されることで、品質の一貫性を確保し、リードタイムを短縮することができます。 Q9. 内部に冷却流路がある部品の気密性（リークプルーフ）はどのように保証しますか？ 気密性は、当社のソルトコア技術が適用された部品の核心的な品質項目であり、完璧な性能を保証するために多段階の検証プロセスを経ています。第一に、設計段階からCAE流動解析を用いて、潜在的な漏洩経路となりうる引け巣の発生を最小化する設計を適用します。第二に、鋳造工程で真空ダイカスト技術を活用し、内部のガス気孔を抑制します。最後に最も重要な段階として、生産されたすべての気密要求部品に対し、100%全数リークテストを実施します。お客様の要求仕様に応じて、空圧または水圧を利用して微細な漏洩まで精密に検出し、必要であればヘリウムリークテストのようなより高精度の検査も行い、完璧な気密性能を保証します。 Q10. 新規金型開発の際、鋳造解析（シミュレーション）サービスを提供して事前に問題を予防しますか？ はい、当社はすべての新規金型開発プロジェクトにおいて、鋳造解析シミュレーションを必須として実施しています。これは、「最初から正しく（Right at the First Time）」という当社の開発哲学を実現する核心的なプロセスです。FLOW-3D®のような世界最高水準のCAEソフトウェアを使用し、金型に溶湯が充填され凝固する全過程を3Dでシミュレーションします。これにより、溶湯の流れ、温度変化、圧力分布を分析し、気孔（ポロシティ）、引け巣、湯回り不良といった潜在的な欠陥の発生位置を事前に正確に予測します。解析結果を基に最適なゲートシステムとオーバーフロー設計を確定し、実際の金型製作に着手する前にすべてのリスク要因を除去することで、開発の失敗率を最小化し、量産時の品質安定性を確保します。 Q11.
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user 06/24/2025 Aluminium-J , Technical Data-J aluminum alloy , Applications , CAD , CFD , Computational fluid dynamics (CFD) , Die casting , Efficiency , High pressure die casting , Salt Core , STEP 本稿は、「Preprint submitted to Elsevier」により発行された論文「On determining the critical velocity in the high-pressure die casting machine’s shot sleeve using CFD」に基づいています。 1. 概要: 2. 要旨: 本稿では、高圧ダイカストにおけるピストン運動の低速段階での臨界プランジャ速度と、それをオープンソースソフトウェアを用いたCFD法でどのように決定できるかを調査します。溶湯-空気系は、空気を圧縮性完全気体として扱うオイラー的なvolume-of-fluidアプローチによりモデル化されます。乱流は、Menter SST k-ωモデルを用いたRANSアプローチにより扱われます。メッシュ移動に関する2つの異なる戦略が提示され、互いに比較されます。ソルバーは、解析モデルおよび実験データにより検証されます。次に、2Dメッシュを用いて最適速度を決定する方法が提示されます。第二段階として、これらの結果が実際の3D形状から得られた結果や、ダイのインゲートシステムのシミュレーション結果とどのように一致するかが議論されます。 3. 緒言: 高圧ダイカスト（HPDC）は、自動変速機ハウジングやギアボックス部品など、大量生産かつ低コストの自動車部品を製造するための重要なプロセスです [1-4]。一般的にアルミニウムまたはマグネシウムである液体金属は、ショットスリーブチャンバーに注入され、さらに複雑なゲートおよびランナーシステムを介して、通常50～100 ms⁻¹の高速で、最大100 MPaの非常に高い圧力下でダイに射出されます。通常の高圧ダイカストプロセスは、一般的に3つの段階で構成されます。これらの段階を次の図に示します（figure 1はこれらの段階を示しています。左から右へ：予備充填、ダイ充填（ショット）、保圧）。本稿の内容は、最初の段階のプロセスを中心に展開されます。 このプロセスの1つの側面は、高圧ダイカストマシンのショットスリーブ内で起こる流動プロセスです。ピストン径、チャンバー内の溶湯高さ、チャンバー長の各組み合わせに対して、解析的に[5, 6]または実験的に[7]決定できる臨界速度が正確に1つ存在します。Fauraらは、その速度に到達するための最適な加速度パラメータも定義しました[6]。健全な鋳造プロセスを達成するためには、プランジャ速度とその加速度プロファイルを慎重に選択する必要があります。Figure 2はこの主張を示しています。右の図では、プランジャはシステムの臨界速度以下で動作しています。空気と溶湯の界面、すなわち波はプランジャから分離し、チャンバー内部を自由に伝播します。これは、最終的な溶湯前面の背後に空気を巻き込み、鋳物内部に欠陥を生じさせる可能性があるため、避けるべきです。 2つの極端なケースをfigure 3にさらに示します。Figure 3(a)は、プランジャ速度が、チャンバー内で蓄積する波が自然に伝播しようとする速度よりもはるかに遅いプロセス設定を示しています。Figure 3(b)はもう一方の極端なケースを示しています。ここでは、プランジャが速すぎます。溶湯はプランジャの前面で、伝播する波が溶湯-プランジャ界面から材料を運び去ることができるよりもはるかに速く蓄積します。その結果、溶湯と空気の界面が円形チャンバーの天井に当たるとすぐに波が砕けます。 これらの図は、各溶湯高さとショットスリーブ径の組み合わせに対して、見つけなければならない適切な速度が1つだけであることを示しています。 4. 研究の概要: 研究テーマの背景: 高圧ダイカスト（HPDC）プロセスには、プランジャがショットスリーブを通して溶融金属を押し出す重要な第一段階が含まれます。この「低速段階」におけるプランジャ速度は、空気の巻き込みと最終的な鋳造品質に大きく影響します。「臨界速度」、すなわち最適なプランジャ速度を決定することは、欠陥を最小限に抑えるために不可欠です。 先行研究の状況: 先行研究には、ショットスリーブ内の臨界速度と波のダイナミクスを決定するための解析モデル[5, 6]、この速度を測定した実験的研究[7]、およびGarber [29]による最適速度と充填度に関する研究が含まれます。KortiとAboudi [21]によるものなど、CFDシミュレーションも溶湯/空気界面のダイナミクス研究に使用されてきました。 研究の目的: 本稿は、オープンソースソフトウェア（OpenFOAM）を用いたCFD法により、HPDCの低速段階における臨界プランジャ速度を調査することを目的としています。目的は以下の通りです。 中核的研究: 本研究の中核は以下の通りです。 5. 研究方法論
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本紹介論文は、「鋳造工学 第78巻(2006)第10号」に掲載された論文「炭酸塩と塩化物の混合塩で成形したソルト中子の機械的性質」に基づいています。 1. 概要: 2. Abstract: The strength of salt core comprised of NaCl-Na2CO3, KCI-K2CO3, KC1-NaCl and K2CO3-Na2CO3 binary salt systems was investigated in order to develop expendable core for high pressure die casting using 4-point bending test, Vickers hardness measurement, and SEM observation of solidification structures and fracture surfaces. Bending specimens were fabricated from
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user 06/18/2025 Aluminium-J , automotive-J , Salt Core-J , Technical Data-J aluminum alloy , Applications , CAD , Die casting , Efficiency , Microstructure , Salt Core , 금형 , 자동차 산업 この紹介記事は、「鋳造工学 (Journal of the Japan Foundry Engineering Society, J. JFS)」により発行された論文「Mechanical Properties of Mixed Salt Core Made by Die Casting Machine (ダイカストマシンで成形した混合塩中子の機械的性質)」に基づいています。 1. 概要: 2. Abstract: Effects of mold temperature and injection pressure on mechanical properties and surface defects of Na2CO3-20mol%NaCl-30mol%KCl salt-mixtures made by high pressure die-casting machine were investigated. The bending strength of the salt-mixture
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user 06/09/2025 Aluminium-J , Technical Data-J aluminum alloy , aluminum alloys , Applications , CAD , Die casting , Efficiency , Microstructure , Review , Salt Core , 금형 本稿は、「[Production Engineering, German Academic Society for Production Engineering (WGP)]」により発行された論文「[Investigation of the required clamping force at multidirectional undercut-forging]」に基づいています。 1. 概要: 2. アブストラクト: A hot forging process allows to produce parts of excellent quality and technical properties. Nevertheless, it is not possible to forge undercut geometries like piston pin bores, it is usually necessary to manufacture them
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user 05/29/2025 Aluminium-J , Salt Core-J , Technical Data-J Alloying elements , CAD , Casting Technique , Die casting , Efficiency , High pressure die casting , Mechanical Property , Microstructure , Review , Salt Core , 금형 本稿は、「[3D Printing and Additive Manufacturing]」誌に掲載された論文「[Parameter Optimization and Precision Control of Water-Soluble Support Cores for Hollow Composite Castings Fabricated by Slurry Microextrusion Direct Forming Method]」に基づいています。 1. 概要: 2. アブストラクト: スラリーの含有量と成形プロセスパラメータの最適化は、スラリーマイクロ押出直接成形法において重要な効果をもたらします。本稿では、硫酸マグネシウム一水和物（MgSO4）とポリビニルピロリドン（PVP）を原料としてスラリーを調製し、スラリーの成分比と成形プロセスの最適化について議論しました。最適なスラリー含有量は、硫酸マグネシウム一水和物64 wt.%とPVP-EtOHからなるバインダー36 wt.%です。プリンティング速度、押出圧力、および押出径に対するプリンティング層高さの比率を含むプロセスパラメータが影響因子として選択されました。直交実験の結果、プリンティング速度850 mm/min、押出圧力250 kPa、押出径に対する層高さ510 μmが最適化されたプロセスパラメータであることが示されました。最適化されたプリンティングパラメータ下では、調製されたサンプルの表面粗さは23.764 μmであり、X、Y、Z方向の寸法偏差はそれぞれ0.71%、0.77%、2.56%でした。 3. 緒言: 航空宇宙、自動車、電気通信産業の急速な発展に伴い、複雑な内部空洞を持つ中空複合鋳造品がますます広く使用されるようになり、その構造は複雑化と精密化の方向に進んでいます。これらの鋳造品は複雑な内部オーバーハング中空構造を有しており、成形プロセス中に支持を提供し、鋳造後に除去される可溶性コアを必要とします。その結果、可溶性サポートコアの材料組成精度に対する要求が高まっています。水溶性塩コアは、その良好な機械的強度と水溶性により注目を集めており、鋳造後のサポートコア除去率が高い複雑な中空複合鋳造品の製造に適しています。しかし、従来のサポートコア作製法には、複雑な金型設計、高エネルギーコスト、長いサイクルタイムといった欠点があり、複雑な構造の内部中空複合鋳造品の開発を著しく制約しています。したがって、金型なしで新しい水溶性塩サポートコア成形プロセスを探求することは非常に重要です。近年、3Dプリンティングとも呼ばれる積層造形技術は、そのユニークな成形上の利点から注目を集めています。スラリーマイクロ押出直接成形法は、金型に頼らずに部品を自由に成形できる積層造形技術の一種です。低コスト、小型装置、高速成形、短いイタレーション期間という利点から、水溶性塩サポートコアの作製において幅広い応用が期待されています。 4. 研究の概要: 研究トピックの背景: 航空宇宙、自動車、電気通信産業における中空複合鋳造品の需要増加に伴い、複雑な内部構造を形成するための効率的で精密なサポートコア技術が求められています。水溶性塩コアは有望な解決策ですが、従来の製造方法には限界があります。スラリーマイクロ押出直接成形法は、この課題に対応できる新しいアプローチを提供します。 従来の研究状況: 従来の研究では、KNO3ベースやアルカリ金属炭酸塩・塩化物ベースの塩コアが溶融鋳造法などで作製されてきました。これらの方法は一定の成果を上げていますが、金型設計の複雑さやコスト面での課題がありました。スラリーベースの積層造形に関する研究も行われていますが、特にMgSO4とPVPを用いた水溶性コアの精密制御を目的としたスラリー組成とプロセスパラメータの系統的な最適化は十分に行われていませんでした。本論文では、「magnesium sulfate monohydrate (MgSO4) and polyvinylpyrrolidone (PVP) as raw materials」を用いたアルコールベースのDIW技術におけるパラメータ最適化と精度制御に関する報告は少ないと指摘しています。 研究の目的: 本研究の主な目的は、「slurry
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user 05/12/2025 Aluminium-J , Technical Data-J aluminum alloy , aluminum alloys , Applications , CAD , CFD , Die casting , High pressure die casting , Review , Salt Core , 金型 , 자동차 本稿は、「The 13th OpenFOAM Workshop (OFW13), June 24-29, 2018, Shanghai, China」にて発表された論文「TOWARDS THE MODELING OF FLUID-STRUCTURE INTERACTIVE LOST CORE DEFORMATION IN HIGH-PRESSURE DIE CASTING」を基に作成されています。 1. 概要： 2. アブストラクト： 本稿では、高圧ダイカスト（HPDC）プロセスにおける消失塩コアの流体構造連成（FSI）をシミュレーションするための数値モデルの開発と検証について詳述する。OpenFOAM C++ツールボックスを利用し、圧縮性二相流（溶融金属と空気）と変形可能な固体コアとの相互作用を扱うために、fsiFoamソルバーフレームワーク内に新しいソルバークラスFSI::compInterFluidを実装した。このソルバーは標準的なOpenFOAMソルバーと比較してベンチマーク評価された。その後、このモデルは単純化された鋳造形状における塩コアの変形をシミュレーションするために適用され、その結果はコアの変形を示し、溶湯によって加えられる力に関する洞察を提供した。これらのシミュレーション結果は、実際のダイカスト試験から得られた実験データと比較検証され、同等のコア変形を示し、HPDCにおける消失塩コア使用の実現可能性を評価するモデルの潜在能力を確認した。 3. 緒言： 高圧ダイカスト（HPDC）は、自動変速機ハウジングやギアボックス部品などの自動車部品を大量かつ低コストで製造するための重要なプロセスである[1, 2]。HPDCでは、液体金属（通常はアルミニウムまたはマグネシウム）が複雑なゲートおよびランナーシステムを介して、高速（通常50～100 m/s）かつ高圧（最大100 MPa）で金型に射出される。アンダーカットや中空部（例：冷却用またはオイルフローチャネル用）を作成するために消失塩コアを使用することは、現在まで困難であることが証明されている[3, 4, 5, 6]。消失コアの材料として塩を使用するというアイデアは、機械メーカーや自動車会社によって提案されている[7, 8]。これが実際に実行可能かどうかを判断する1つの方法は、数値シミュレーションを用いることである[9]。本稿は、HPDCプロセス中の流体構造連成によるこのような消失コアの変形をモデリングすることに焦点を当てる。 4. 研究の概要： 研究トピックの背景： 本研究は、自動車部品製造に不可欠なプロセスである高圧ダイカスト（HPDC）を背景としている。鋳造部品に複雑な内部形状を作成するために消失塩コアを使用することに対する産業界の関心があり、これによりエンジニアの設計自由度が向上する可能性がある。しかし、過酷なHPDC環境での塩コアの成功裏な実装は、大きな課題に直面している。 従来の研究状況： 従来の研究や産業界の経験によれば、HPDCプロセス内で消失塩コアを使用することは困難であった[3]。塩コアを使用するというアイデアは提案されているものの[7, 8]、鋳造条件下でのその挙動を理解することが重要である。数値シミュレーションは、消失塩コアの実現可能性を評価するための重要なツールとして提案されている[9]。 研究の目的： 本研究の主な目的は、高圧ダイカスト中の消失塩コアの流体構造連成による変形をシミュレーションできる数値モデルを開発し、検証することである。これには、二相流体の複雑な物理現象と変形可能なコアとの相互作用を正確に捉えることができるソルバーの作成が含まれる。 研究の核心： 本研究の核心は、溶融金属と空気の二相流と変形可能な塩コアとの相互作用をモデリングすることである。これには、この流体構造連成（FSI）問題に適したOpenFOAMフレームワーク内の特定のソルバークラスFSI::compInterFluidの開発が含まれる。また、この新しいソルバーのベンチマーク評価と、シミュレーション結果を実験的なダイカスト試験と比較検証するプロセスも含まれる。 5. 研究方法論 研究計画： 本研究は以下のいくつかの段階で計画された： データ収集および分析方法： 流体側モデリング：溶融金属と空気の二相流は、VOF（Volume
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user 05/07/2025 Aluminium-J , automotive-J , Salt Core-J Applications , CAD , Casting Technique , Die casting , High pressure die casting , Microstructure , Review , Salt Core , Sand casting , 금형 , 자동차 산업 本稿は、「Journal of Sensor Science and Technology」に掲載された論文「Improving the Mechanical Properties of Salt Core through Reinforcing Fibers」に基づいています。 1. 概要： 2. アブストラクト： ソルトコアは、環境問題への解決策として電気自動車部品の鋳造プロセスへの応用が注目されています。しかし、ソルトコアは高圧ダイカストで使用するには機械的強度がまだ低いのが現状です。本研究では、強化材の使用によるKClベースソルトコアの曲げ強度の改善を調査しました。KClおよびNa2CO3粉末を母材とし、ガラス繊維および炭素繊維を強化材として使用しました。炭素繊維およびガラス繊維の含有量が曲げ強度特性に及ぼす影響を調査しました。ここでは、比較的少量のガラス繊維（0.3 wt%）を添加することにより、高圧ダイカスト用の曲げ強度が改善された新しい繊維強化ソルトコア組成物を得ました。強化されたソルトコアは、49.3 MPaの曲げ強度、1.5%の線形収縮率、蒸留水中での16.25 g/min.m²の水溶性、0.058%の吸湿率など、改善された特性を示します。 3. はじめに： アルミニウム高圧ダイカスト（HPDC）合金は、高強度、高剛性、良好な成形性、有利な重量比、優れた耐食性により、エレクトロニクスおよび自動車産業分野で広く利用されています。近年、複雑な内部形状と高品質要件を持つ部品を製造するために、従来の砂型鋳造の代わりにソルトコアを用いた鋳造プロセスが提案されています。このプロセスでは、金属凝固後に容易に溶解できる一時的なコアとしてソルト材料を使用し、複雑な内部形状を正確に作成し、より良い表面仕上げを提供します。ソルトコアは、高強度、寸法精度、鋳造除去性、耐湿性、リサイクル性といった利点があります。しかし、ソルトコア材料固有の低い強度、湿度への脆弱性、凝固中の変形、コア除去の難しさなど、量産には依然として限界があります。従来のソルトコアは無機塩（例：KCl、NaCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SO4）で構成されており、これらは脆く、補強効果がなく、収縮や亀裂が発生しやすく、強度が低下します。したがって、ソルトコアの機械的強度を高めることが不可欠です。 4. 研究の概要： 研究テーマの背景： ソルトコアは、特に自動車用途において、鋳造部品の複雑な内部形状を作成するためのHPDCでますます重要になっています。しかし、その固有の低い機械的強度は、特にダイカストの高圧下での使用において大きな制限となっています。従来のソルト材料は脆く、亀裂が発生しやすいです。 従来の研究状況： ソルトコアの強度を改善するためのこれまでの取り組みには、充填密度と均一性を高めるための製造プロセスの最適化や、コアの特性を理解するためのシミュレーションの使用などがありました。ホウ酸アルミニウムウィスカー、アルミナ粉末、シリカ粉末などのさまざまな強化材が検討されてきましたが、これらは多くの場合、限定的な強度向上しかもたらさなかったり、溶融塩の流動性に悪影響を及ぼしたりしました。ガラス繊維などの強化繊維はセラミックマトリックス複合材料で有望な結果を示しており、KNO3ベースのソルトコアについて研究され、曲げ強度の向上と吸湿率の低減が実証されています。しかし、繊維含有量が多いと流動性が低下し、鋳造欠陥が発生する可能性があります。 研究の目的： 本研究は、安価なガラス繊維と炭素繊維を強化材として組み込むことにより、KClベースのソルトコアの機械的特性、特に曲げ強度を向上させることを目的としました。この研究では、さまざまな繊維含有量が曲げ強度、線形収縮率、水溶性、吸湿率に及ぼす影響を調査しました。さらに、この研究は、強化メカニズムを理解し、特に超低（0.3 wt%）ガラス繊維含有量で大幅な強度向上を達成するための最適組成を特定するために、走査型電子顕微鏡（SEM）を使用して強化ソルトコアの形態と亀裂微細構造を分析することを目的としました。 研究の核心： 本研究の核心は、さまざまな量のガラス繊維または炭素繊維（0.1 wt%～0.7 wt%）で強化されたKClベースのソルトコア（母材：KCl-60 mol%Na2CO3とMgCl2）の作製です。次に、これらの作製されたソルトコアの機械的および物理的特性を評価するために一連の試験を実施しました。具体的には、曲げ強度、線形収縮率、水溶性、吸湿率を測定しました。ソルトコア、特に未強化サンプルと0.3 wt%ガラス繊維強化サンプルの破断面の微細構造をSEMで分析し、繊維強化の効果を観察しました。 5. 研究方法論 研究デザイン： 本研究では実験的研究デザインを採用しました。強化繊維（ガラスおよび炭素）の組成を変えてソルトコアサンプルを系統的に作製し、その後、これらの強化材の効果を明らかにするために機械的および物理的特性を評価しました。 データ収集・分析方法： 研究テーマと範囲： 本研究は以下に焦点を当てました： 6. 主な結果： 主な結果： 図のタイトルリスト： 7. 結論： 本研究は、強化繊維を組み込むことにより、KClベースのソルトコアの機械的特性が大幅に改善されることを実証しました。ガラス繊維と炭素繊維の両方が、亀裂伝播を抑制することにより曲げ強度を向上させるのに有効でした。特に、非常に少量（0.3
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