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ゲート速度計算について
- 金型設計におけるゲート速度計算やオーバーフローの大きさなどを詳しく解説します。
- ゲート速度やオーバーフローの計算方法と、エクセル関数を使った実際の手法について紹介します。
- アルミのコールドチャンバーを使用した金型設計における計算式やアドバイスについてご提案します。
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ゲート速度に付いては、色々書き込みが有りましたが、ゲート速度だけを追い求めても間違いになります。エクセルで計算させるのであれば、ゲート速度、充填時間、スリーブ充填率も出せる様にしたら良いと思います。ちなみに、充填時間は、射出速度2m/sで0.02秒から0.04秒以下になる様にします。スリーブ充填率も30％から60％以下になる様に設定します。この様に設定数字を決めて計算式をエクセルで作ると、チップ径の変更から、固定型スリーブの長さ、固定型の型厚に至るまで、色々やり方が見えてきます。参考までに！！
書き方がうまくなかったです。 高速設定値＝プランジャ速度＝チップ速度 ゲート速度＝40ｍ/ｓ程度
また補足です。 高速設定は、（チップ径/ゲート面積）ｘプランジャ速度ｍ/ｓとすれば普通は40ｍ/ｓ前後になってくると思いますが、このスピードではキャビティ内のガスと溶湯が混ざりますよね、これをなるべく少なくとおもうのですが、実際には、500ｍｍ/ｓ程度まで下げないと、つまりHVSCなどのスクイズ鋳造レベルまで下げなければならず、（ここまで下げると噴水のように溶湯が飛び出さないらしい）普通DCでは無理なんですけどね。
回答?に追記します。 プランジャ（チップ）スピードにも標準値がありました。日本国内では アルミコールドの場合2ｍ/sec当たりを標準として採用しているところが 多いようです。ヨーロッパでは2.5ｍ/sec以上に設定するという情報を どこかで読んだ記憶あり。たしかに最近の鋳造機械は高速に対応できるように なってきている。個人的にはあまり高速設定値を大きくしないほうが品質は良い と思うのですが。 DC協会の掲示板が閉鎖されたままになっていて、まったく意欲のない団体です、 情報交換の場がなくなっていることが残念。中小のDCerの技術担当は悩んでいると思う今日この頃です。
お礼
回答ありがとうございます。 （高速設定値を大きくしないほうが品質は良い） というのは、ガスがぬけないという解釈をしてもよいのですか？ DC協会の掲示版が閉鎖されたことは、初めて知りました。 一度講義を聴きにいった事があるのですが、 たしかに、初心者や中小のDCer関係者にはちょっとついていけないものがあったかもしれません。
北米DC協会には、ゲート関連の設定をするための計算尺を販売していると記憶します。私は The society of DieCasting Engineers,Inc. と表書きのある計算尺を使っていましたがフィートポンド表示なので自分で変換しました。 考え方は、肉厚から充填時間を設定し（それほど正確である必要はない）、ゲート以降のオーバーフローを含む鋳造重量から型が要求する時間当たりの充填量（重さに換算すると簡単）からゲート断面積を求めるものです。 充填時間は肉厚が薄いほど短くなり、製品の重さが大きくなるほど長くなります。このとき理想的ゲート速度を設定して条件を入れます。私は40m/secとしてます。例えばゲートを通過するアルミの重さ300ｇ、平均肉厚2.5ｍｍならゲート面先は80sqmmとなります。私は最終的にノモグラフにして使用しています。 さらに製品の難易度からゲート面積を調整します。更に付け加えるなら、型内ガスをうまく抜かないと思ったような流れのパターンが形成されないのでここ10年以上チルベントを多用しています。更に付け加えるなら、オーストラリアで発展した「キャストフロー」は、試作回数を減らしてくれる有力なツールです。
お礼
ありがとうございます。 大変参考になりました。
僕は、金型設計が初心者なのですが、 ゲート速度とはナンですか（gate=門？）と言うと 型枠ですか？ オーバーフローは熱膨張係数による鋳物等の膨張率ですか？ 速度は簡単です V-V0=2ax この場合、 熱膨張率の場合、 1秒間に膨張する体積(m^3)を計算出来る様にしたら良いのではないでしょうか？ 膨張する=体積が増す=型枠に掛かる荷重が増す と言った計算式で良いのではないでしょうか？
お礼
回答ありがとうございます。 考えて頂いて大変うれしいのですが、 ちょっと私の説明不足で申し訳ありません。 ゲートは型枠ではなく、湯口（アルミがはいってくるところです。 オーバーフローはアルミの中に溜まっているガスをにがす為の湯だまりです。 過去にそのあたり、巣の関係で詳しい内容があったので、そちらを参考にしてみて下さい。 回答ありがとうございます。 考えて頂いて大変うれしいのですが、 ちょっと私の説明不足で申し訳ありません。 ゲートは型枠ではなく、湯口（アルミがはいってくるところです。 オーバーフローはアルミの中に溜まっているガスをにがす為の湯だまりです。 過去にそのあたり、巣の関係で詳しい内容があったので、そちらを参考にしてみて下さい。
お礼
ありがとうございます。 大変参考になりました。教えて頂いた参考の掲示版もよく読んでいたのですが、判りやすく約にたちました。 親切に回答して頂いたのはありがたいのですが、 プランジャ速度とプランジャ（チップ）スピードのあたりで混乱してしまいました。 初心者なのですみません。今までの流れで同じものと解釈してしまっていたのですが、、、？