알루미늄 다이캐스팅 비용의 kg당 범위는 약 4$~6$ USD입니다. 마찬가지로 툴링 비용도 8,000$에서 15,000$ USD까지 다양합니다. 디자인이 단순하다면 툴링 비용을 $5,000-$10,000달러 절약할 수 있습니다. 또한 A380과 같은 올바른 알루미늄 합금을 사용하면 최대 10%의 비용을 절감할 수 있습니다.

알루미늄 다이캐스팅을 더 저렴하고 수익성 있게 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이러한 설계 최적화 측면에서는 저렴한 합금, 재활용 알루미늄 등을 우선적으로 고려합니다. 이 문서에서 알루미늄 다이캐스팅 비용을 절감하는 방법에 대해 자세히 알아보세요. 생산 결과를 개선하기 위해 어디에 집중해야 하는지 알아보세요.

다이 주조 비용 절감을 위한 다이 설계 최적화

다이 설계의 중요성

그렇겠지, 다이 디자인 중요한 역할을 합니다. 따라서 설계는 적절한 크기의 부품을 생성하고 매끄러운 표면을 포함하며 충분한 강도를 제공해야 합니다. 이 외에도 효과적인 금형 설계는 사이클당 소요되는 시간이 적고 반복 사용에 따른 영향도 적습니다.

부품 품질에 미치는 영향

잘못된 금형 설계는 다양한 문제를 야기합니다. 처음에는 사소한 문제지만 결국에는 균열, 뒤틀림, 거칠기 등 피할 수 없는 결함으로 이어집니다.

예를 들어 400~700°C의 온도를 견디지 못하는 금형은 불량을 유발합니다.

따라서 이 문제를 해결하려면 보다 정밀한 다이 디자인이 필요합니다.

다이 주조 비용이 생산 속도 및 다이 수명에 미치는 영향

잘 설계된 금형이 전체 생산에 미치는 영향에는 사이클 시간 단축과 수명 연장이 포함됩니다. 예를 들어 부품당 30초에서 25초로 단축할 수 있습니다. 마찬가지로 생산 능력도 20% 증가합니다. 결과적으로 비용을 절감할 뿐만 아니라 효율성도 향상됩니다.

금형 설계의 기술적 측면

게이팅 시스템:

게이팅 시스템에는 다른 많은 구성 요소가 포함됩니다. 예를 들어 스퓨어, 초크, 러너, 인게이트 등이 있습니다.

용융된 알루미늄을 금형에 퍼뜨리기 위해서는 다음과 같은 부품이 중요합니다:

• 스프 루는 폭이 약 10-15mm인 기본 채널입니다.
• 초크는 5~8mm의 폭으로 금속이 더 빠르게 흐르도록 도와줍니다.
• 주사위의 각 면을 금속이 덮을 수 있도록 8~12mm 너비의 러너를 사용합니다.
• 폭 3~6mm의 인게이트는 특히 금형을 향해 금속을 안내하는 데 유용합니다.

환기 시스템:

환기 시스템은 냉각 채널, 이젝터 핀, 통풍구 각도 및 분리선을 통합하여 작동합니다. 주요 역할은 공기 유입을 방지하고 결함을 줄이는 것입니다.

• 냉각 채널(직경 6~10mm)은 금형 온도를 적정 수준으로 유지하기 위해 충분한 양의 압력을 방출합니다.
• 이젝터 핀은 최종 부품을 밀어내기 위해 50~100mm마다 추가하는 것이 좋습니다.
• 1-3°의 드래프트 각도로 부품을 쉽게 제거할 수 있습니다.
• 이별 선이 완벽하게 맞지 않으면 캐스팅이 가장자리 주변에 잔여물이나 플래시를 생성합니다.

열 전달:

주조하는 동안 열을 유지하는 것이 중요합니다. 불균일한 금형 냉각은 수축, 균열, 뒤틀림으로 이어지기 때문입니다.

또한 적절한 냉각 채널은 다이를 적절한 온도로 유지하므로 이 문제를 해결할 수 있습니다.

알루미늄 다이 주조 비용 절감을 위한 다이 설계 최적화

간단한 파팅 라인, 효율적인 냉각 채널, 다이 부품 감소 등의 이점을 통해 비용을 절감할 수 있습니다.

예를 들어 부품 수가 적은 금형은 약 5000~1만 개의 부품을 절약할 수 있으며 냉각 시스템은 에너지를 절약할 수 있습니다.

이 외에도 제조 가능성을 위한 설계(DFM)를 통해 금형 설계가 쉬워져 제조 능력과 활용도가 향상됩니다.

시뮬레이션 소프트웨어 사용

설계자는 MAGMAsoft 및 ProCAST와 같은 소프트웨어를 사용하여 취약한 부분과 흐름 패턴을 찾을 수 있습니다. 또한 제조 전에 수축이나 균열과 같은 문제의 원인을 예측할 수 있습니다. 예를 들어 금형 설계에 시뮬레이션을 통합하면 재료 낭비를 최대 10-15%까지 절감하고 더 나은 부품을 만들 수 있습니다.

복잡성 최소화 및 낭비 줄이기

언더컷 및 코어와 같은 요소는 다이 비용에 영향을 미칩니다. 따라서 이 경우 언더컷을 적게 만들고 간단한 코어를 추가하여 시간과 비용을 절약하세요. 또한 플래시 및 스크랩을 방지하기 위해 테이퍼 러너와 같은 게이팅 시스템을 찾아보세요.

이러한 기술을 통해 재료 낭비와 사이클 시간을 최대 12%까지 크게 절약할 수 있습니다.

적합한 알루미늄 합금 선택

알루미늄 합금 개요

가볍고 강하며 부식에 강한 특성으로 인해 제조업체는 주로 알루미늄 합금을 사용합니다. 일반적인 유형은 A380, ADC12, AlSi9Cu3입니다.

화학 성분이 동일하지 않기 때문에 각각 다릅니다. 예를 들어 A380은 Al-8.5%Si-3.5%Cu로, ADC12는 Al-10%Si-2.5%Cu로 구성되어 있습니다.

주요 속성

위에서 설명한 것처럼 알루미늄 합금은 여러 원소를 추가하여 생산됩니다.

이러한 원소들이 소재의 특성(인장 강도, 항복 강도, 연성)에 영향을 미치는 이유입니다. 예를 들어, A380 합금의 인장 강도는 최대 310MPa이고 열 안정성은 250°C입니다.

열 안정성 외에도 합금이 고온에서 얼마나 잘 작동하는지를 보여주는 매개변수입니다.

예를 들어, 이미지는 알루미늄 베이스와 AlSi H13 고온 합금의 다양한 측면을 보여줍니다. 이 합금은 400~600°C까지 강도를 유지하므로 고온 부품에 사용하기에 좋습니다.

1차 합금과 2차 합금의 차이점

1차 합금과 2차 합금은 실제 출처에 따라 구분할 수 있습니다. 1차 합금은 순수한 재료를 포함하고 2차 합금은 재활용 품목을 포함하기 때문입니다.

철과 망간과 같은 미량 원소의 존재는 합금의 특성을 바꿀 수 있습니다. 예를 들어 철이 너무 많이 함유된 합금은 연성이 낮아질 수 있습니다.

합금 선택이 다이 주조 비용에 미치는 영향

재료비는 모든 지역이나 설정에서 동일하지 않습니다. 따라서 가격은 계속 변동합니다. 예를 들어 A380은 ADC12보다 훨씬 더 비싸지 않습니다. 특히 ADC12는 유동성이 좋습니다. 그렇기 때문에 주조 시 결함이 적습니다.

마찬가지로 AlSi9Cu3를 포함한 복잡한 합금 옵션은 공구 마모를 유발하고 가공 비용을 증가시킬 수 있습니다.

금형 수명에 대한 합금의 비용 영향

AlSi H13 핫과 같은 일부 합금은 열 안정성이 뛰어납니다. 이는 다이 마모로 이어지지 않아 성능 주기를 늘리기 때문입니다.

적절한 합금을 선택하면 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 이렇게 하면 부품 품질, 금형 수명 연장, 손쉬운 생산과 같은 특정 기능을 더 나은 가격으로 얻을 수 있습니다.

예를 들어, AlSi9Cu3 합금은 고강도에 적합하지만 동시에 10%의 가공 비용을 절감할 수 있습니다.

주조 공정 효율성 향상

다이캐스팅 프로세스 개요

제조업체는 제품 프로파일 부품을 생산하기 위해 용융 알루미늄을 준비합니다. 그런 다음 이 재료는 사출 금형에서 고압의 힘으로 밀어 넣는 방식으로 이동합니다.

주조 공정에는 다른 구성 요소의 기여도도 포함됩니다. 예를 들어 몰드, 피더 튜브, 이젝터 핀 등이 있습니다.

• 몰드에는 프로파일 모양이 포함되어 있습니다.
• 피더 튜브는 금속을 전달하는 통로와 같습니다.
• 이젝터 핀은 금형에서 부품을 안전하게 제거하는 데 도움이 됩니다.

다이캐스팅 방법

주조는 고온실과 저온실 모두에서 할 수 있습니다. 그 사이의 선택은 금속 유형과 융점에 달려 있습니다.

핫 챔버 다이캐스팅은 용융점이 높은 합금을 처리할 수 없기 때문입니다. 아연과 같이 녹는점이 낮은 합금과 잘 어울립니다.

그러나 녹는점이 높은 알루미늄의 경우 저온 챔버가 효과적으로 작동합니다.

핫 챔버는 한 사이클을 완료하는 데 걸리는 시간이 짧고, 콜드 챔버는 부품을 더 강하게 만듭니다.

프로세스 효율성을 개선하는 방법

온도 제어 최적화:

금형 온도 제어가 필요하다는 것은 이미 알고 있습니다. 따라서 다이 히터와 냉각 시스템이 도움이 될 수 있습니다. 또한 실시간 온도 모니터링을 통해 비슷한 특징이나 일관성을 가진 부품을 생산할 수 있습니다.

주기 시간 단축:

금형 충진 공정의 속도를 높이고 사출 압력을 약 500~1500bar로 유지합니다. 냉각 시간과 제거 프로세스를 최적화하여 유닛당 5~10초를 절약할 수 있습니다.

자동화 구현하기:

자동화는 업무 효율성을 높이고 비용을 절감합니다. 로봇은 사람보다 속도가 빠르고 오류가 적기 때문입니다. 금형에 윤활제를 도포하고, 부품 추출을 수행하고, 검사 단계를 수행하는 데 로봇을 사용할 수 있습니다.

예방적 유지 관리:

각 기계의 장비와 지원 부품을 정기적으로 점검하세요. 고장 및 교체가 필요한 부분이 있는지 확인합니다. 이러한 유지보수 지원을 통해 설정이 계속 실행됩니다.

따라서 다이캐스팅 개선의 핵심 측면은 생산 비용을 절감하는 데 큰 도움이 됩니다.

재료 낭비 줄이기

자재 낭비 감소의 중요성

재료 낭비는 환경이나 비용 절감 측면에서 좋지 않습니다. 예를 들어, 알루미늄 칩 폐기물은 재사용하지 않으면 심각한 해를 끼칩니다. 또한 스크랩은 재용융 및 가공에 더 많은 에너지가 필요합니다. 결과적으로 생산 비용이 증가합니다.

낭비를 최소화하는 방법

1. 다이 설계 최적화:

낭비를 줄이려면 러너와 게이트 시스템을 최적화해야 합니다. 현재로서는 더 작은 러너와 게이트를 선택하세요.

예를 들어 게이트의 크기를 6mm에서 4mm로 이동합니다. 재료 사용량이 줄어들어 스크랩에 10%를 절약할 수 있습니다.

또한 재사용을 위해 여분의 금속을 캡처하여 오버플로우를 최적화하는 옵션도 있습니다.

2. 재활용 프로그램 구현:

이러한 종류의 알루미늄 칩 폐기물은 열간 압출기를 사용하여 사내에서 재활용할 수 있습니다. 반면 EDM 와이어나 소형 압출물과 같은 복잡한 폐기물은 외부 재활용 업체가 필요합니다.

3. 과잉 생산 감소:

수요 예측과 린 제조 원칙은 초과 재고를 해결하는 데 도움이 됩니다. 실제 수량의 재료를 사용하여 부품을 설계합니다.

4. 적절한 용융물 취급:

초음파 수조는 녹기 전에 알루미늄 표면의 산화를 제거하는 데 도움이 됩니다. 따라서 폐기물이 적게 발생하여 5-10%까지 줄일 수 있습니다.

공정 및 금형 설계를 통해 자재 낭비를 줄이면 기업은 더 많은 비용을 절감하고 환경을 보호할 수 있습니다. 이러한 기술은 또한 지속 가능성을 촉진합니다. 예를 들어 알루미늄 칩을 재사용하면 연간 $10,000을 절약할 수 있습니다.

대체 제조 방법 고려

대체 제조 방법 개요

특정 기능을 가진 부품을 만드는 데 사용되는 몇 가지 기술이 있습니다. 예를 들어 3D 프린팅, 기계 가공, 인베스트먼트 주조, 금속 사출 성형 등이 있습니다. 각 방법에는 특정한 장단점이 있습니다.

다이 캐스팅과 비교한 장점과 단점

• 3D 프린팅: 어려운 모양의 부품을 소량으로 제작하는 데 가장 적합하지만 대량 주문에는 너무 느립니다.
• 가공: 부품에 정확성을 부여하여 정밀한 디테일을 추가하지만 재료 낭비가 발생합니다.
• 인베스트먼트 주조: 날카로운 디테일 부품을 생산할 수 있지만 대량 생산에는 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.
• 금속 사출 성형: 이 공정을 사용하여 작은 크기의 복잡한 부품을 만들 수 있습니다. 그러나 특정 합금만 취급합니다.

알루미늄 다이캐스팅 비용 절감을 위한 대체 방법

1. 재료 낭비 감소: 3D 프린팅은 그물 모양에 가까운 형태로 제작할 때 효과적으로 작동합니다. 폐기물을 최대 20-30%까지 줄일 수 있습니다.
2. 툴링 비용 절감: 3D 프린팅은 복잡한 툴링이 필요하지 않으며 설치 비용을 $10,000-$50,000까지 절감할 수 있습니다.
3. 디자인 유연성 향상: 3D 프린팅은 가장 까다로운 기능을 갖춘 제품을 만들 수 있습니다. 따라서 다른 부품을 추가할 필요가 없습니다.

결론

그리고 알루미늄 다이캐스팅 비용 절감 솔루션은 다양한 요소에 있습니다. 여기에는 금형 설계, 적합한 합금, 공정 효율성 개선, 폐기물 감소 등이 포함됩니다.

또한 3D 프린팅과 같은 대체 방법은 더 많은 비용을 절약할 수 있습니다. 이러한 매개변수를 적절히 최적화하여 더 낮은 가격으로 효율적으로 생산할 수 있습니다. 실제 결과를 확인하려면 당사에 문의하세요.