ダイカストの黒化を理解する：原因と解決策
アルミ、亜鉛、マグネシウムのダイカスト部品は、しばしば表面の黒ずみという見苦しい欠陥に悩まされます。この欠陥は、不均一な黒い斑点、筋、または斑点として現れ、単に見た目の厄介さだけでなく、エンジニアや製造業者を悩ませる深い問題を示唆しています。ここでは、ダイカストの黒変がなぜ起こるのか、どうすれば黒変を防ぐことができるのかについて説明します。
パート1：ダイカスト黒化処理への挑戦
ダイカストで使用される活性金属は自然に酸化しますが、熱や湿度が加わると酸化が進み、表面が変色します。成形から保管に至るまで、黒変はさまざまな段階で発生し、その形態によって原因が明らかになる。
品質を裏切る表面
車の塗装を思い浮かべてください。滑らかで完璧な仕上げを目指したのに、筋や汚れが浮かび上がってくる。これはダイキャストの黒ずみで、精密部品の美しさを損なう欠陥です。美観を損ねるだけでなく、汚れや酸化のシグナルとなって構造的な完全性を弱め、完璧を求めるエンジニアをいらだたせる。
犯人を見抜く
黒ずみがどのように現れるのか、その背景には何があるのかを紹介しよう：
| タイプ | 外観 | 原因 |
|---|---|---|
| スモーキー・ブラックニング | 不規則で不均一な筋（図1） | 離型剤やパンチオイルの不完全燃焼、煙の閉じ込め |
| 曇り黒化 | 浅く均一なパッチ（図2） | 離型剤由来のカーボンブラックが金型表面を汚す |
| 斑点黒化 | 深く丸い斑点（図3） | 部品に付着した離型剤やオイルのベタつき |
| 酸化黒化 | 広範な暗色化（図4A、4B） | 空気への暴露により、保護されていない表面が酸化する。 |
| 黒い斑点 | 散らばった深い点（図5） | 酸化を誘発するワークショップの大気汚染物質（オイルミストなど |
| カーボン・デポジット | ざらざらした黒っぽい刻印（図6、7） | 不純物の多い薬剤が金型に焼き付いた焦げ残り |
図1
図2
図4
これらのパターンを特定することが第一段階である。
パート2：あなたが考えているより悪い理由
欠陥の波及効果
黒変は表面の傷だけではありません。合金液に染み込んだ油煙は、内部にボイドやスラグを形成し、強度を低下させます（例えば、280MPaからスペック以下に）。1.重要な部品にとって、これは故障、再加工、評判の低下のリスクとなります。頑固な内部酸化はショットブラストにも耐えるため、エンジニアはパズルを解くのが難しくなります。
何がその原動力なのか？
パンチオイルオーバーロード
余分なオイルはショットチャンバー内で不均一に燃焼し、煙とカーボンを噴出し、ゲート付近の部品を黒くする。リリースエージェントの不手際
厚い層や高濃度（>1:100）は240℃以上で発煙し、金型や鋳物をコーティングする。カーボンの蓄積
不純物の多い薬剤は、高温ゾーン（220℃以上）で金型に炭化する残留物を残し、粗い跡をつける。水分のいたずら
濡れた金型は高熱で酸素を放出し、合金を酸化させて黒い斑点を作る。収納スリップアップ
湿度は非常に高く、オープンな作業場での10日間と密閉された35日間とでは、その差は歴然としている。
パート3：ダイキャストの黒ずみを修復する
実用的なソリューション、設計された精度
黒化を解決するのはエンジンのチューニングのようなもので、燃料を調整し、タイミングを微調整すれば、コントロールできるようになる。このような不具合を解消する方法を紹介しよう：
ダイヤル・バック・パンチ・オイル
- スプルーのエッジがきれいに保たれ、黒ずみがパンチ面に留まるまで減らす。
- 煙を抑えるには、低黒鉛の水溶性オイルを使う。
- チャンバーの外やポストショットでオイルをミストし、エアブローで余分なものを取り除く。
マスター・リリース・エージェント
- スモークを最小限に抑えるため、耐熱剤を1:120～150の希釈率で選ぶ。
- 圧縮空気で水分を飛ばしながら、薄く均一にスプレーする。
- 酸化を促進するイオンを避けるため、精製水と混ぜる。
カビの状態を整える
- 金型を研磨してカーボンを取り除く（サンドペーパーなど）。
- 追加の冷却水流で240℃以下のキャップ温度。
- 水分を素早く蒸発させるため、低温ゾーン（>160℃）を加熱する。
金型をスマートにデザインし直す
- 例えば、ヒートシンクのフィンが、ゲートの微調整できれいになった（図14）。2.
- 排気効率を高めるオーバーフロースロット。
シールド部品 ポストキャスト
- 乾燥した保管場所では乾燥剤で密閉する。
- ぐしゃぐしゃの段ボールをプラスチック包装に替える。
素材の問題
合金の耐酸化性は様々である。例えば、ENAC-434000は、その化学的性質からADC12よりも黒変しやすい。3.適切な合金を選ぶか、あるいは精製時に0.1～0.3%のフルオロアルミン酸ナトリウムを添加することで、変色リスクを抑制することができる。
結論欠点から完璧へ
ダイカストの黒ずみは、油煙、金型の不具合、保管上の問題から生じます。パンチオイル、離型剤、金型設計を微調整することで、これらの欠陥を取り除き、性能を発揮する部品を提供することができます。それは単に欠陥を修正するだけではありません。
YGダイカストのShawnです。民生用ダイカストで20年以上の経験を持ち、亜鉛、アルミニウム、合金の素晴らしい部品を製造しています。お客様の製品価値を高め、他分野の同業者製造専門家におつなぎいたしますので、お気軽にご連絡ください！
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