車の生産 鋳造と成形における保持圧の重要性
金属や樹脂を溶かして型に流し込み、製品を作る方法は、自動車部品や家電製品など、様々なものづくりで使われています。この作り方では、溶けた材料を型に流し込んだ後、ただ固まるのを待つのではありません。一定の圧力を、ある時間をかけて保持する「保持圧」という工程が、製品の品質を決める重要な役割を担っています。
例えば、車の部品をアルミニウムで作る場面を想像してみましょう。溶けたアルミニウムを型に流し込み、隅々まで行き渡るように圧力をかけます。しかし、ここで圧力をすぐに抜いてしまうと、様々な問題が起こる可能性があります。アルミニウムは冷えて固まる時に体積が縮みます。そのため、圧力を保持しないと、製品内部に空洞や「ひけ」と呼ばれる凹みができてしまうのです。これは、まるで熱いお風呂から上がると体が冷えて縮こまるように、アルミニウムも冷えると縮んでしまうことから起こります。
また、型の形が複雑な場合、材料が均一に冷えず、製品が変形したり、内部に目に見えない歪みが残ったりすることもあります。このような歪みを内部応力と呼びます。内部応力は、製品の強度を低下させる原因となり、製品が壊れやすくなる可能性があります。
このような欠陥を防ぐために、保持圧が不可欠です。保持圧をかけることで、材料を型にしっかりと密着させ、冷却中の収縮や変形を抑えることができます。ちょうど、風船がしぼまないように空気を入れ続けるように、保持圧によって材料を型に押し付け続けることで、製品の品質を保つことができるのです。適切な保持圧と保持時間を設定することは、高品質な製品を作る上で非常に重要です。