マグネシウムに関するFAQ
今日の自動車へのマグネシウム部品の使用には計り知れない利点があります。スチールに比べて75%、アルミニウムに比べて33%軽く、部品と特性の融合によって適性や完成度が共に向上し、高次元の安定性が実現します。
とはいえ、材料を活かすも殺すも人次第であることは自明の理です。世界各国に6箇所の施設を有し、ダイカスト業界最高の圧倒的な実力を持つメリディアンであればこそ、この素晴らしい物質の優れた特性を最大限に引き出すことができるのです。
- マグネシウムとは?
- 採れる場所は?
- マグネシウムの生産量は?
- マグネシウムの主な長所は?
- 合金の選び方は?
- 高温での使用にはどの合金が適しているか?
- これらの合金の物質特性は?
- マグネシウム合金の機械特性は?
- マグネシウムの物理的特性は?
- マグネシウム 対 競合金属?
- マグネシウム鋳物に塗装できるか?
- マグネシウム鋳物には専用のボルト類が必要か?
- 電解腐食の予防は?
- 金型と試作品製作について知りたい。
- 問: マグネシウムとは?
- マグネシウムは地殻に含まれる元素の中で8番目に量が多く、また構造金属としては最軽量(1.8g/cm3)の元素です。マグネシウムはドロマイト(白雲石)、マグネサイト、そしてクロリド(海水)内に自然に産出されます。
- 問: 採れる場所は?
- マグネシウムは海水やにがり、その他マグネシウムを含む物質から精製されます。即ち、マグネシウムの資源は尽きることはないのです。
- 問: マグネシウムの生産量は?
- 1990年には350,000メートルトン、2005年は500,000メートルトンと予測されています。
- 問: マグネシウムの主な長所は?
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- あらゆる構造金属の中で最も軽量
- スチールに比べて75%軽い
- アルミニウムに較べて33%軽い
- 衝撃への耐性が高い
- 比強度に優れている
- ネットシェイプ成形が可能
- 優れた寸法安定性/再現性
- 豊富な資源
- 100%リサイクル可能
- 問: 合金の選び方は?
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合金は部品に必要とされる特性と、部品が使用される場所によって選びます。
AZ91D:高圧ダイカストで最も多く使用されます。比強度と耐食性に優れ、最高のダイカスト射出安定性を有します。この合金はパワートレインや延性より堅牢性が重視される機械部品の製造に使用されます。
AM60B:インストルメントパネルやシートフレーム等安全部品のダイカストに使用されます。この合金は素晴らしい柔軟性とエネルギー吸収特性を有し、また強度と射出安定性にも優れています。
AM50:AM60に較べてアルミニウム含有量の低いこの合金は更に柔軟性が高い分、強度及び射出安定性がやや落ちます。この合金はAM60より優れた伸張特性が求められる部品に使用されます。
- 問: 高温での使用にはどの合金が適しているか?
- パワートレイン部品等、120℃以上の高温での使用(例:オートマチックトランスミッションのケース)については様々なマグネシウム合金があります。これらの合金は高温下でのクリープの心配がなく、ボルト軸力と表面の平坦性が保たれます。それぞれのケースに最適な合金と選択肢については、是非メリディアンエンジニアリンググループにご相談ください。
- 問: これらの合金の物質特性は?
- 仕様書をご確認ください。 (PDF形式)
- 問: マグネシウム合金の機械特性は?
- 仕様書をご確認ください。 (PDF形式)
- 問: マグネシウムの物理的特性は?
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- 導電率: 0.226 106/cm
- 熱伝導性: 1.56W/mK @27℃ (80°F)
- 融点: 922K-649℃-1200°F
- 沸点: 1363K-1090℃-1994°F
- 比熱: 1.025kJ/Kg.K @ 20℃ (68°F)
- 蒸気圧: 360 Pa @ 649℃
- 光学反射率: 74%
- 線熱膨張率: 0.0000271 cm/cm/℃ (0℃)
- 問: マグネシウム 対 競合金属?
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アルミニウムとの対比:
- 33%軽量
- より優れた機械加工性
- より長い金型寿命
- より大きい薄肉のネットシェイプダイカストが可能
- 同等、或いはより優れた機械特性
- より優れた一般的耐食性
スチールとの対比:
- 75%軽量
- 部品一体化/統合化が容易(溶接コストがかからない、組立コストが低い)
- 金型のコストが大幅に削減できる
- 高い熱伝導率
- 複雑な薄肉ネットシェイプ構造が可能
- より優れた寸法安定性/再現性
プラスチックとの対比:
- より優れた強度
- より優れた硬度
- より優れたエネルギー吸収性
- 高温下での利用が可能
- より大きい薄肉ネットシェイプダイカストが可能
- 問: マグネシウム鋳物に塗装できるか?
- 電着塗装、あるいは粉体塗装によって、ダイカストマグネシウム部品に塗装できます。確実に塗料を付着させるため、部品には事前処理が必要です。車体構造部品や表面内装部品等、塗装された部品も製造されています。
- 問: マグネシウム鋳物には専用のボルト類が必要か?
- 他の金属にも使用されるプッシュナットやEナット等の一般的な締結具も使用されています。ねじ切りやタッピングねじ等には複数回の着脱に耐えるマグネシウム専用に設計された締結具があります。
- 問: 電解腐食の予防は?
- 異なる金属がマグネシウム鋳物に接触し、その場所に電解液(塩水等)があると電解腐食が生じます。内部部品については問題はありませんが、車体、シャーシ、パワートレイン鋳物等には電解腐食の防止策が必要になります。異なる金属の接触を避ける為、どちらかの部品をコーティングしたり、ワッシャー等で遮断するのが有効です。メリディアン社は電解腐食防止についても豊富な知識を有し、これまでに多くの電解腐食防止構造の設計、製造経験があります。
- 問: 金型と試作品製作について知りたい。
- 金型と試作品製作については、部品の用途によって幾つかの可能性があります。特定の用途によっては砂型鋳物が大きな効果を上げています。ダイカスト(及びダイカストの機械特性)が必要とされる場合、ご希望の日程にあわせて開発日程や金型寿命を異にする幾つかの選択肢があります。例えば、ラピッド金型、ソフトプロト金型、生産用金型等があります。