ダイカスト金型の寿命と保全｜予防保全と交換部品

ダイカスト金型の寿命を左右する使用条件と損傷

金型の状態は、合金、鋳造温度、製品形状、金型材料、熱処理・表面処理、冷却、離型剤、鋳造サイクルなどの条件に応じて確認します。ゲート付近、細いピン、合わせ面など、使用時の負荷と損傷する部位を対応させます。

交換できる入れ子やピンは、部品ごとに使用回数と状態を記録します。入れ子は、製品の形状を作るブロックを金型本体へ組み込む構造です。部品交換後の使用回数と、金型全体の累計ショット数を示すと、どの範囲を使用した記録かが分かります。

ヒートチェックと型割れを確認する

ヒートチェックは、加熱と冷却の繰り返しで生じる熱応力によって、金型表面へ発生する細かなき裂です。き裂がある位置と範囲を写真に残し、製品表面へ現れる跡や要求外観への影響を確認します。

大きな型割れは、形状の応力集中や冷却穴などに関係して生じる場合があります。表面の細かなき裂と、型本体や冷却穴からの割れを区別し、損傷部位と漏れの有無を調べます。

溶湯による侵食と部品同士の摩耗を確認する

溶湯が当たる面が侵食されて減る現象を溶損と呼びます。可動部品が擦れ合う箇所の摩耗は、部品の接触面と動作を点検します。

ゲート周辺の侵食、スライドや押出しピンの摩耗、鋳造合金の焼付きは、損傷した位置と状態を記録します。補修する形状、交換する部品、潤滑や表面処理を検討する箇所を、その状態に応じて示します。

製品の外観・寸法から金型の状態を確認する

ばり、離型時の傷、外観の線状の跡、押出し跡、寸法の変化を、製品のどこに現れたか記録します。発生したときの鋳造条件と、対応する金型の部位を確認します。

ばりは合わせ面と型締め・射出条件を調べる

合わせ部の隙間へ溶湯が流れ込むと、製品にばりが生じます。合わせ面の摩耗や変形、残った鋳ばりや異物、型締め力と射出条件を確認します。

補修する場合は、要求する合わせ面の形状と寸法を示し、清掃、研磨、再加工など必要な作業を検討します。作業後は合わせ面と製品のばりを再確認します。

寸法と外観の変化を履歴で確認する

重要寸法の測定値を、図面の要求公差と比較します。過去の測定値、部品交換や補修、鋳造条件の変更も記録し、変化が続く箇所を確認します。入れ子、鋳抜きピン、スライドの状態と、金型温度や冷却条件を調べます。

例えば、同じキャビティで作った製品に、同じ位置の線状の跡が繰り返し現れる場面を考えます。製品の跡と対応する型面の状態を確認し、変更前後の鋳造条件と製品の要求外観を比べます。これは点検する対象を示す仮定であり、跡の形から原因や寿命を確定する事例ではありません。

日常点検・定期点検・停止時整備の計画

日常の清掃や動作確認、計画的な部品点検、生産を止めて行う分解・補修など、必要な作業と実施時期を生産計画へ組み込みます。清掃や給脂の対象と方法は、使用する金型・部品の手順に合わせます。

次の表は、点検する対象と記録を整理する例です。定期点検を停止中に行うなど、作業の範囲は重なる場合があります。点検時期は、部品の仕様、使用履歴、摩耗や漏れの状態に応じて決めます。

冷却回路の詰まりと漏れを確認する

冷却回路の詰まりや漏れは、金型温度と製品品質に関係します。冷却穴、ホース、継手などの接続部を点検し、漏れ、さびやスケール、汚れを調べます。スケールは、水中の成分などが配管内へ付着した堆積物です。

測定できる回路では、流量と入口・出口の温度を、正常に生産できていたときの記録と比べます。通水条件や測定箇所が変わった場合は、その変更も記録します。洗浄や部品交換を行った後は、通水と漏れ、金型温度、製品の品質を確認します。

交換部品・予備品と保全記録の管理

押出しピン、鋳抜きピン、入れ子、スライド周辺部品、シール類など、使用する型の部品表から交換する対象を特定します。押出しピンは製品を型から押し出す部品、鋳抜きピンは製品の穴などを作る部品です。

故障した履歴、調達期間、交換にかかる時間、生産停止の影響から、予備品を準備する優先順位を検討します。標準部品を共通化する場合も、寸法と材質、使用条件が対象の型に合うか確認します。

部品図と交換・補修の履歴を管理する

図面番号と改訂番号、材質、熱処理・表面処理、組付け方向、調整値を、交換する部品に対応させて記録します。修正した形状や冷却回路は、図面と補修履歴へ反映します。

• 生産停止への影響が大きい部品を特定する
• 調達や再加工の期間を確認する
• 交換基準を設けた部品の状態と使用回数を記録する
• 共通化する部品の仕様と取付け条件を確認する

保全記録には、作業日、型と部品の番号、ショット数、鋳造条件の変更、異常箇所、測定値、写真、交換部品、補修内容を残します。交換後の部品番号と使用回数を記録し、補修前後の状態を比較できるようにします。

補修・入れ子交換・金型更新の判断

補修する範囲は、損傷の位置と深さ、金型材料、要求する形状と品質に応じて検討します。溶接補修や再加工、入れ子・部品交換、金型更新について、必要な作業と再使用できる条件を確認します。

溶接補修する場合は、対象の型材と溶接材料、加工・熱処理の条件を確認します。補修部の形状を仕上げ、再組立てした金型の動作と合わせ面を確かめます。試しに鋳造した製品の寸法と外観を要求基準と比べ、量産へ戻せるか判断します。

残りの生産数量と更新日程を検討する

補修と更新の比較では、補修費・交換部品費・試鋳と検査の費用、新型の製作費、停止する期間、残りの生産予定数量を示します。停止の影響を費用へ含める場合は、対象の作業と金額の根拠を明らかにします。

新しい金型を作る場合は、設計、材料手配、加工・組立て、トライを行います。必要な生産再開日から各作業の完了日を検討し、型の製作と品質確認に必要な時間を確保します。補修した回数に一律の限界を置くのではなく、要求品質と損傷部位の状態から更新を検討します。