ダイカストとは？仕組み・特徴・メリットとデメリット
ダイカスト（die casting）とは、溶かしたアルミニウムや亜鉛などの金属を、鋼製の金型に高速・高圧で射出して成形する鋳造法です。 「ダイキャスト」とも表記されます。寸法のそろった薄肉の部品を短いサイクルで大量に生産できるため、自動車部品、電子機器の筐体、家電、機械部品などに広く使われています。
ダイカストの仕組み
ダイカストでは、2つに分かれた金型（固定型と可動型）を閉じ、溶けた金属を一気に押し込んで固めます。固まったら金型を開き、押出ピンで製品を取り出します。湯口やバリを取り除き、必要に応じて後加工や表面処理を行います。
ホットチャンバーとコールドチャンバー
| ホットチャンバー | コールドチャンバー | |
|---|---|---|
| 仕組み | 射出機構が溶けた金属の中にある | 溶湯を毎回スリーブに注いでから射出する |
| 主な材料 | 亜鉛合金、一部のマグネシウム合金 | アルミニウム合金、マグネシウム合金 |
| 特徴 | サイクルが速い | 融点の高い合金に対応。アルミは鉄を侵すため、溶湯に浸けない方式を使う |
ダイカストのメリット
- 量産性：1ショットの時間が短く、大量生産に向く
- 寸法のそろい：金型で成形するため、同じ形状を繰り返し再現できる
- 薄肉・軽量：砂型鋳造より薄い肉厚の部品を作りやすい
- 鋳肌がきれい：鋳肌のまま使える面が多く、後加工を減らせる
- 一体化：リブやボスを一体で成形でき、部品点数を減らせる
ダイカストのデメリット・注意点
- 金型費が高い：鋼製の金型が必要で、少量生産では1個あたりの型費負担が大きい
- 巣（ポロシティ）：高速充填で空気を巻き込みやすく、内部に小さな空洞ができることがある
- 溶接・熱処理に不向き：内部のガスが加熱で膨張し、膨れの原因になる場合がある
- 材料が限られる：主にアルミ・亜鉛・マグネシウムなどの非鉄金属。鉄やステンレスには使えない
- 厚肉部：肉厚が厚い部分ほど、ひけや巣が出やすい
設計の目安
| 項目 | 一般的な目安 | 補足 |
|---|---|---|
| 肉厚（アルミ） | 約1.5〜4 mm程度から検討 | 均一な肉厚が基本。部品サイズと流動距離で変わる |
| 肉厚（亜鉛） | アルミより薄くできる傾向 | 小型部品では1 mm未満も検討されることがある |
| 抜き勾配 | 0.5〜2°程度から検討 | 内側の面・深い面ほど大きめに |
| 角R | 鋭角を避けてRを付ける | 湯流れ・強度・金型寿命に影響 |
| 公差 | 鋳肌面は鋳造の普通公差、厳しい箇所は後加工 | JIS B 0403（鋳造品の寸法公差）などを参照 |
上記は設計初期の検討用の一般的な目安です。実際の可否は形状、大きさ、材質、金型方案によって変わるため、図面で個別に確認します。
ダイカストと他の鋳造法
| ダイカスト | 砂型鋳造 | ロストワックス | |
|---|---|---|---|
| 型 | 鋼製金型（繰り返し使用） | 砂型（毎回作る） | ワックス模型（毎回消失） |
| 材料 | アルミ・亜鉛など非鉄 | 鉄・非鉄ほぼすべて | 鉄系・ステンレス・一部非鉄 |
| 数量 | 中〜大量 | 少量〜中量 | 少量〜中量 |
| 寸法・鋳肌 | よい | 粗め | よい |
違いの詳細は「ダイカストと鋳造の違い」をご覧ください。
よくある質問
ダイカストとダイキャストは違うものですか？
同じものです。英語のdie castingをカタカナにした表記の違いで、JISや業界団体では「ダイカスト」が使われています。
ダイカストはどのくらいの数量から向いていますか？
金型費を部品数で割った負担と、他工法との単価差で決まるため、一律の数量はありません。数百個程度なら切削加工やロストワックス、数千個以上ならダイカストが候補になることが多いですが、部品の大きさと形状で比較が必要です。
ダイカストの「巣」とは何ですか？
鋳物の内部にできる小さな空洞のことです。空気の巻き込みや凝固時の収縮で発生します。気密が必要な部品や加工面に出ると問題になるため、要求がある場合は設計段階で試験方法と基準を決めておきます。