【総論】ダイカストの型内溶湯挙動の可視化・計測の重要性とその取組み

特集
ダイカストにおける「可視化」最新技術
総論
ダイカストの型内溶湯挙動の
可視化・計測の重要性とその取組み
岐阜大学
岩堀
弘昭*
「百聞は一見に如かず」のことわざがある。目で見
湯流動・凝固の非定常かつ非平衡な動的現象を測らな
ることは何よりも確かな事実をわれわれに示してくれ
ければならない。単に計測器があればよいものではな
る。科学技術の進歩はこれまで見ることができなかっ
い。何を観察し、何を測るかを明確にし、そのために
たことを可能にしてきている。身近なところでは、不
必要な計測器とセンサをつくり、それを型内にどのよ
透明な金属でも凝固・結晶成長がリアルタイムで観察
うに設置するか、そこには多くの技術課題がある。目
されている1)。しかし、まだまだ見たくても見えない
的に合わせて試作した機器を検証して間違いのない状
物はたくさんある。それは“モノづくり”の世界にお
態で用いなければならないが、測定されたデータの信
いて意外と多いのではないか。
憑性確認も重要である。
アルミニウム合金ダイカストは複雑形状の部品を、
本特集では、それぞれの研究者が可視化・計測技術
滑らかな外観で、寸法精度よく、極めて効率よく生産
の高いハードルを克服して構築した特徴あるダイカス
できる優れた加工法である。この利点を活かして自動
ト金型内の溶湯挙動の可視化・計測技術について、そ
車を中心に年 100 万 t を超える部品が生産されてい
の技術内容とそれによって明らかになった知見が紹介
る。対象部品は薄肉化、大型化、複雑形状化し、さら
される。本稿では、総論としてアルミニウム合金ダイ
に機能や強度を必要とする部品へと広がっている。部
カストの可視化・計測技術の重要性とその取組み状況
品の信頼性確保と不良の低減、生産コストへの厳しい
についての概略を記すとともに、今後の期待について
要求に応えていくためには、さらなる技術開発とその
述べる。
高度化が必要である。
この“モノづくり”における「加工現象の正確な理
解」は、良品をつくるための基本である。しかし、素
アルミニウム合金ダイカストの品質課題と
その克服に向けた取組みの経緯
形材加工で使う金型は透明ではないために中を覗くこ
アルミニウム合金ダイカストの生産量は 1970 年頃
とは難しく、型の中、すなわちその加工点でどのよう
から急増し始めた。研究は少し遅れて始まったようで
なことが生じているかは推測の域を出ず、多くの技術
あるが、ダイカストの品質や凝固組織調査を行うこと
者がそこに高い関心を寄せて技術開発に取り組んでき
で、この魅力的なプロセスにも大きな課題のあること
た。ダイカストにおける可視化・計測は高速下での溶
が認識された。
*Hiroaki Iwahori:イノベーション創出若手人材養成セン
ター 特任教授
〒501−1193 岐阜県岐阜市柳戸 1−1
TEL(058)293−2737
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鋳造の基本は「溶かす・流す・固める」にある。す
なわち、品質のよい鋳物づくりでは、ガスや介在物を
含まない清浄な溶湯を、鋳型の中に早く、静かに、乱
れなく充填させて、指向性凝固させることが求められ