ケーススタディ鋳造と鍛造の比較 - 部品に適したプロセスの選択

鋳造と鍛造は金属の世界を形作るもので、鋳造は溶けた金属を型に流し込み、鍛造は固形物をハンマーで叩いて形にします。それぞれが製造にユニークな強みをもたらしますが、選択を誤るとプロジェクトは失敗に終わります。このケーススタディでは、実社会のレンズを通して鋳造と鍛造を比較し、完璧なプロセスの選択へと導きます。

プロセスの選択に迷ったら

ギヤボックスのハウジングを作ることを想像してみてください。鋳造は複雑な形状を約束しますが、トルクに耐えられるでしょうか？鍛造は強度があるが、複雑な曲線には限界がある。何が問題なのか？間違った道を選ぶと、部品が弱くなったり、コストが膨れ上がったりする危険性があり、エンジニアは四苦八苦することになります。

賭けは高く、計画は鋭く

ここでの判断ミスは、単なる不手際ではなく、何千ドルもする廃棄バッチや、納期を何週間も遅らせることになる。弱い鋳造品は負荷がかかると割れてしまうし、硬い鍛造品は設計仕様から外れてしまう。私たちはこの問題に正面から取り組みました。ギヤボックスのケースを通して鋳造と鍛造を分析し、各工程をテストして勝者を決定しました。

推測から精度へ

ステップ1：アイデアと目標設定

目標は、軽量で耐久性があり、公差が厳しい（例えば±0.1mm）ギアボックスのハウジングを作ること。鋳造が得意とする複雑さ（内部チャンネルなど）と、鍛造の強靭さの対決。50MPaの荷重と30%の重量カットに合うのはどちらか？

ステップ2：推論とオプションの比較

鋳造は1500℃で金属を溶かし、鋳型に素早く充填する。鍛造は1100～1200℃で固形物を絞り、靭性のために結晶粒を精製します。オプションA：重量重視のアルミ鋳造。オプションB：鍛造鋼でパワーを出す。早い者勝ち？鋳造のスピードと鍛造の砥粒。

ステップ3：シミュレーションと実世界テスト

50MPaの荷重をシミュレートしたところ、アルミニウム鋳物（引張276MPa）は応力点でたわみ、鍛造鋼（505MPa）はほとんど動かなかった。鋳造品は5分で冷却され、0.2%の気孔率を示した。¹鍛造品は20回のハンマー打撃を受け、粒度は50ミクロンから20ミクロンに低下した。².鋳造は形状を獲得し、鍛造は強度を獲得した。

アルトギヤボックスハウジングの鋳造工程における溶湯注入

ステップ4：方向性とリスクのチェック

鋳造は35%の軽量化を実現したが、ポロシティ・クラックのリスクがあった（振動で1-2%の故障確率）。鍛造は3倍重く、輸送コストは40%跳ね上がったが、堅持した。方向性は？この筐体には鋳造を採用し、軽量化を図り、クラックが発生した場合は肉厚を増すという予備策をとった。

ステップ5：修正点の絞り込み

真空プロセスで鋳造性を高め、ポロシティは0.1%に低下。肉厚は3mmになり、強度と重量のバランスが取れた。高負荷ギアは鍛造で対応したが、ハウジングは鋳造に傾いた。精密金型で公差±0.1mmを実現。

ステップ6：本番とフィードバック

50個のパイロット・ランキャスト・ハウジングの重量は1個2.5kg（鍛造は7.5kg）で、50MPaの荷重に耐えた。³1000サイクル後もクラックは発生しなかった。金型冷却を微調整し、15%の欠陥を削減した。⁴.この勝利のためにキャスティングは固定されている。

アルト鍛造鋼の結晶粒組織

プレーブック

鋳造は、複雑で軽い部品には早いが、気孔率に注意。鍛造は時間がかかるが、重量に注意。テストし、微調整し、合うものを選ぶ。

マスタリー・アンロック

鋳造と鍛造は、もう二者択一ではありません。鋳造は軽量で繊細なギアボックス・ハウジングに釘を打ち、鍛造はより重いヒットに備えている。この杭から解決策への旅は、賢い選択のための手綱をあなたに渡します。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、他分野の製造仲間をご紹介させていただきますので、お気軽にご連絡ください！

主要スペック表