亜鉛ダイキャストは少数の合金ファミリーの上に成り立っており、最も頻繁に出会うのは Zamak 3 と Zamak 5 です。証明書の上ではほぼ同一に見えます（どちらも亜鉛基地に約 4% のアルミニウム）ですが、その挙動を分ける数字が一つあります：銅です。本ガイドでは、この違いが強度、耐食性、鋳造性、コストに実際に何をもたらすか、そして正しいグレードの選び方を解説します。
成分：核心は銅
| 元素 | Zamak 3 (AG40A) | Zamak 5 (AG40B) | 果たす役割 |
|---|---|---|---|
| アルミニウム | 3.9–4.3% | 3.9–4.3% | 強度、流動性、離型性 |
| 銅 | ≤0.25% | 0.75–1.25% | 強度、硬度、耐磨耗性 |
| マグネシウム | 0.02–0.05% | 0.02–0.06% | 粒界腐食の傾向を低減 |
| 鉄 | ≤0.10% | ≤0.075% | 硬点、切削性（高いと硬度のペナルティ） |
| 鉛 | ≤0.005% | ≤0.005% | 流動性（ただし亜鉛の成長を招く；最小限に抑制） |
| カドミウム | ≤0.004% | ≤0.004% | 有毒；厳格に制限 |
| スズ | ≤0.003% | ≤0.003% | 粒界腐食を促進；最小限に抑制 |
| 亜鉛 | 残差 | 残差 | 基地金属 |
これらのグレードは ASTM B86（AG40A / AG40B）および EN 1774 で標準化されており、認証済みミル証明書には上記の各元素が記載されます。供給者が「Zamak 3」や「Zamak 5」を提示するとき、監査すべきはラベルではなく証明書です。
機械的特性の比較
| 特性（鋳造肌の典型値） | Zamak 3 | Zamak 5 |
|---|---|---|
| 引張強さ | ~250–285 MPa | ~320–350 MPa |
| 耐力 (0.2%) | ~210–220 MPa | ~280–300 MPa |
| 伸び | ~6–10% | ~2–4% |
| 衝撃強さ | より高い（延性に富む） | 中程度 |
| 硬度 | ~80–90 HRB | ~90–100 HRB |
| 薄肉部の流動性 | 極めて良好 | 良好 |
| 切削性 | 良好 | より良好（自由切削だが工具摩耗は大きい） |
数値は公開合金データの典型範囲です。実際の特性は肉厚、鋳造パラメータ、特定の認証バッチに依存します。設計は常に購入材料のミル証明書に基づいて行い、一般的な表に頼らないでください。
心に留めるべき傾向：Zamak 5 は約 1% の銅で強度と硬度を約 20–30% 高め、その代価を延性と耐食余裕で支払う。衝撃で折れる部品やねじ山がなめやすい部品には Zamak 3 を；磨耗、締め付け荷重、軸受応力を受ける部品には Zamak 5 を選んでください。
耐食性と「亜鉛の成長」の問題
亜鉛合金には歴史的な弱点があります（湿潤空気中の粒界腐食、いわゆる「亜鉛の成長」）そしてそれは不純物の問題であり、グレードの問題ではありません。過剰な鉛、カドミウム、スズ、鉄は低融点の粒界相を形成し優先的に腐食し、部品を膨張・破壊します。現代的な解決策は成分管理です：認証済み Zamak は Pb ≤0.005%、Cd ≤0.004%、Sn ≤0.003% を維持し、鉄の厳格な上限で、切削やめっきを損なう硬点を防ぎます。
そこから二つの実務規則が導かれます。第一に、ミル証明書付きの認証合金を購入すること、再生や未検証の亜鉛に成長問題の根源があります。第二に、表面を保護すること：めっき、電着塗装、粉体塗装、クロメート化成処理は、腐食敏感な鋳造品を耐久部品に変えます。無塗装の Zamak は屋内なら許容されます。湿気、塩、屋外暴露のあるものにはコーティングシステムが必要です。
Zamak 3 対 ZA 合金：ファミリーの分岐点
| ファミリー | アルミニウム | 特性 | 典型的用途 |
|---|---|---|---|
| Zamak 3 / 5 / 7 | 約 4% | ホットチャンバー最適化、優れた流動性、中程度の強度 | 装飾金具、一般工学部品、薄肉部品 |
| ZA-8 | 約 8% | 高強度、注意すればホットチャンバー対応可能 | 軽構造部品 |
| ZA-12 | 約 11% | 強度と軸受容量が向上 | 軸受、ブッシュ、構造部品 |
| ZA-27 | 約 27% | 最高強度（400 MPa を超えることも）、流動性は不良 | 重荷重用軸受と耐磨耗部品 |
検索が「ZA-8 対 Zamak」や「ZA-27 強度」に移っているなら、決め手となる問いは荷重です。装飾および一般部品は Zamak に留まり、軸受・構造用亜鉛部品は ZA の階梯を上り、アルミニウム増加に伴う鋳造の難しさを受け入れます。
選定ガイド
| 対象部品 | 推奨グレード | 理由 |
|---|---|---|
| 装飾金具、ハンドル、付属品 | Zamak 3（めっき級は Zamak 7） | 表面再現性と延性が最良；高級めっきには Zamak 7 |
| 薄肉・複雑形状部品 | Zamak 3 | 優れた流動性が薄肉を充填 |
| 留め具、クリップ、ラッチ、錠 | Zamak 5 | 組み立て荷重下での強度と耐磨耗性 |
| 自動車内装 / 小型機構部品 | Zamak 5 | 荷重容量と良好な切削性 |
| ブッシュ、軸受、耐磨耗板 | ZA-12 / ZA-27 | Zamak を超える強度と軸受容量 |
| 湿潤または屋外環境のあらゆる部品 | グレードは二位（コーティングシステムが主位） | 認証成分＋めっき/電着塗装が耐久を決める |
FHY の亜鉛合金選定の進め方
FHY はバッチごとの認証済みミル材を用いて亜鉛合金のホットチャンバー鋳造を行っています。部品を送付いただくと、荷重と環境に応じたグレード推奨、選定グレードでの肉厚実現性、使用環境に適合する表面処理ルート（めっき、電着塗装、コーティング）を検討します。もし Zamak 3 がお客様の部品にとって本当に不適切であれば、見積は金型を切った後ではなく、切る前にその旨をお伝えします。