정밀 다이캐스팅은 정확한 금속 부품을 제작합니다. 용융 금속을 재사용 가능한 금형에 주입합니다. 이를 통해 세밀하고 일관된 부품이 생산됩니다. 엄격한 공차와 매끄러운 마감을 제공합니다. 대량 생산에 이상적입니다. 정밀 다이캐스팅 서비스에는 편차를 최소화하면서 원하는 치수와 품질에 매우 근접한 부품을 제작하는 것이 포함됩니다. 제조업체는 특정 모양의 금형을 사용하여 용융 금속을 충전하고 압력을 가한 후 식힙니다. 그런 다음 다이 반쪽을 열고 완성품 또는 반제품을 제거합니다.
코어 정밀 다이캐스팅 서비스
1. 고압 다이 캐스팅(HPDC)
고압 다이 캐스팅 를 사용하면 다이캐스터가 대량의 부품을 빠르게 제작하여 질적 기능을 추가할 수 있습니다. 다이캐스터는 고압을 가하여 녹은 금속을 금형에 주입하는데, 이를 다이라고 합니다. 금형이 P20 공구강으로 제작되었다면 965~1,030MPa의 인장 강도를 제공합니다. 기본적으로 이러한 금형은 A380과 같은 다이캐스트 알루미늄 합금보다 3배 더 강한 경우가 많습니다. 이 합금의 인장 강도는 324MPa입니다.
고압 다이 캐스팅(HPDC) 재료 비교
재료 | 인장 강도(MPa) | 밀도(g/cm³) |
---|---|---|
P20 공구강 | 965-1,030 | 7.8-8.0 |
A380 알루미늄 합금 | 324 | 2.71 |
프로세스 세부 정보:
그리고 디캐스터 금형 온도를 185°C에서 200°C 사이로 유지합니다. 이 온도는 금형 내 금속을 적절히 흐르게 하고 최적의 응고를 보장합니다. 그런 다음 용융 금속을 10~100밀리초 이내에 신속하게 주입하여 1,500~25,400psi 범위의 압력으로 강제 주입합니다. 금형을 완전히 채우기 위해 필요한 모든 매개 변수를 유지하여 조기 응고를 방지해야 합니다. 또한 이렇게 하면 마감과 기계적 특성이 우수한 고품질 주물을 얻을 수 있습니다.
디자인 가이드라인
다이캐스팅에는 좋은 디자인이 매우 중요합니다. 튼튼하고 유용한 부품을 만드는 데 도움이 됩니다.
필렛 및 반경:
날카로운 모서리는 취약한 부분입니다. 쉽게 깨질 수 있습니다. 필렛과 반경이라고 하는 둥근 모서리는 훨씬 더 강합니다. 최소 1mm의 작은 곡선이 좋습니다. 더 큰 곡선은 더 좋습니다. 곡선은 녹은 금속이 원활하게 흐르도록 도와줍니다. 또한 금형을 더 오래 사용할 수 있습니다. 부품이 금형에서 더 쉽게 나오기도 합니다.
벽 두께:
부품 벽의 두께가 중요합니다. 모든 곳에서 동일해야 합니다. 어떤 부품은 두껍고 다른 부품은 얇으면 금속이 고르지 않게 냉각됩니다. 이로 인해 부품 내부에 구멍이 생길 수 있습니다. 또한 부품이 구부러지거나 모양이 바뀔 수도 있습니다. 벽의 두께는 0.8mm에서 5mm 사이여야 합니다. 이는 부품의 재질과 크기에 따라 다릅니다. 두께가 균일하면 금속이 잘 흐르도록 도와줍니다. 또한 부품을 튼튼하게 만듭니다.
품질 개선 기법:
다이캐스트 부품을 더 멋지고 오래 사용할 수 있는 방법이 있습니다.
열처리 및 다이 코팅:
열처리는 금속을 굽는 것과 같습니다. 금속을 더 강하고 단단하게 만듭니다. 금형에 특수 코팅을 할 수 있습니다. 이러한 코팅은 금형이 손상되지 않도록 보호합니다. 또한 녹은 금속이 금형에 달라붙는 것을 방지합니다. 이렇게 하면 금형이 더 오래 지속되고 더 나은 부품을 만들 수 있습니다.
일반적인 과제와 해결 방법:
다이 캐스팅에 문제가 있는 경우가 있습니다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법이 있습니다.
몰드 유지 관리:
곰팡이를 청소하고 관리해야 합니다. 이것은 매우 중요합니다. 청소는 금속 조각과 먼지를 제거합니다. 특수 스프레이는 부품이 쉽게 나오도록 도와줍니다. 금형에 긁힘이나 균열과 같은 손상이 있는지 확인해야 합니다. 금형이 손상된 경우 수정해야 합니다. 금형 내부의 통풍구와 냉각도 중요합니다. 실수 없이 신속하게 부품을 만드는 데 도움이 됩니다.
정밀 다이 캐스팅을 위한 설계 가이드라인
디자인 고려 사항 | 권장 값 |
---|---|
필렛 및 반경 | ≥ 1mm 이상 |
벽 두께 | 0.8-5mm |
구배 각도 | 1-5° |
HPDC의 장점:
- HPDC는 빠른 제작 속도로 최고의 결과물을 제공합니다.
- 컴포넌트의 무게를 늘리지 않고도 복잡한 부품을 만들 수 있습니다.
- 고압 애플리케이션에는 최적의 기계적 특성이 포함되어 있으며, 이는 까다로운 애플리케이션에 중요합니다.
- 0.40mm의 얇은 벽으로 부품을 제작할 수 있어 경량화에 기여할 수 있습니다.
알루미늄 합금 다이 캐스팅:
알루미늄 합금은 무게 대비 강도가 풍부하고 녹이나 부식으로부터 부품을 보호할 수 있습니다. 이러한 이유로 제조업체는 내구성을 향상하고 산업 전반의 다양한 수요를 충족하기 위해 이 금속을 선호합니다.
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알루미늄 합금 속성
합금 | 인장 강도(MPa) | 밀도(g/cm³) | 녹는점(°C) |
---|---|---|---|
A380 | 324 | 2.71 | 503-563 |
A356 | 30,000-40,000 psi | 2.68 | 540-595 |
알루미늄 합금이 탁월한 이유:
- 알루미늄은 엔진 블록 및 전기 하우징과 같은 부품의 과도한 열을 제거합니다.
- 알루미늄은 무게가 가볍고 밀도가 2.7g/cm³로 강도가 충분하기 때문에 자동차 및 항공우주 산업에서 많이 사용됩니다.
- 부품이 산소 독성에 직면했을 때 천연 산화물 층 보호막을 생성합니다.
일반적인 알루미늄 합금:
- A380: 이 합금은 부품의 내구성과 경량 특성(2.71g/cm³) 사이의 균형을 제공합니다. 또한 최대 250°C까지 온도 영향을 완벽하게 제어합니다. 이 소재는 매우 잘 녹고 금형 내에서 원활하게 흐르며 압력 견고성을 유지합니다. 그렇기 때문에 기업들이 복잡한 디자인과 산업용 부품을 만드는 데 이 소재를 사용합니다.
- A356: 이 소재는 제조업체가 7% 실리콘과 0.3% 마그네슘의 혼합 속성을 가지고 있습니다. 이로 인해 금속은 더 강해지고 거친 용접을 견뎌냅니다. 또한 30,000~40,000psi의 인장 강도를 가진 부품을 사용하는 동안 상당한 기계적 스트레스를 견뎌냅니다.
기타 금속 합금:
일반적으로 널리 사용되는 알루미늄 소재 외에도 제조업체는 특정 용도에 맞는 고유한 특성으로 인해 다이캐스팅에 다른 금속을 사용합니다.
기타 금속 합금 속성
합금 | 인장 강도(MPa) | 밀도(g/cm³) | 녹는점(°C) |
---|---|---|---|
마그네슘 합금 | 20,000-34,000 psi | 1.74 | 450-650 |
아연 합금 | 25,000-40,000 psi | 6.6-7.0 | 380-420 |
구리 기반 합금 | 40,000-60,000 psi | 8.5-9.0 | 900-1,000 |
마그네슘 합금
마그네슘 합금에 대해 말하자면, 알루미늄보다 놀랍게도 약 33% 정도로 가볍습니다. 이 금속의 밀도는 1.74g/cm³입니다. 견딜 수 있는 최대 응력의 양은 약 20,000~34,000psi입니다. 마그네슘은 또한 경량 자동차 및 전자 부품의 구조적 사운더가 스트레스를 받는 경우에도 잘 유지됩니다.
아연 합금
시간이 지나도 정확한 모양과 크기를 유지할 수 있는 부품을 만들고 싶다면 아연 합금을 선택할 수 있습니다. 일반적으로 정밀하지는 않지만 적절하게 작동하는 복잡한 디자인을 만들 수 있습니다. 이 소재는 ±0.001인치(±0.025mm)와 같이 CNC에 적합한 엄격한 허용 오차를 달성할 수 있습니다. 기어, 커넥터 및 정밀 부품과 같은 품목에 사용됩니다.
구리 기반 합금
황동과 같은 구리 기반 합금은 한 부품에서 다른 부품으로 열을 전달하는 능력이 뛰어납니다(최대 401W/m-K). 전기 전도성(국제 소둔 구리 표준의 약 56%)을 가지고 있어 물질을 통해 전기를 쉽게 통과시킬 수 있습니다. 따라서 이 소재는 배관 설비 및 전체 전기 커넥터를 만드는 데 사용할 수 있습니다.
2. 정밀 CNC 가공
컴퓨터 수치 제어 CNC 기계는 가장 많이 사용되는 설정입니다. 작업자가 설정을 미리 프로그래밍하고 소프트웨어를 설치하는 방식입니다. 이 프로그래밍과 소프트웨어는 제조 작업을 완료하기 위해 기계가 올바른 단계에서 수행해야 할 작업을 알려줍니다.
다이 캐스팅에서의 역할:
초기 단계를 거친 후 다이캐스팅 공정과 CNC 가공을 결합할 수 있습니다. 이는 상호 연결된 많은 부품으로 구성된 제품을 제작하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 통합은 일반적으로 금속의 경우 ±0.005인치(±0.127mm), 플라스틱의 경우 ±0.01인치(±0.254mm) 부품에 엄격한 허용 오차 기능을 추가합니다. 또한 부품의 표면을 1~2마이크로미터의 확률로 매끄럽게 만듭니다.
CNC 작동 방식:
어떻게 작동하는지 살펴봅시다. 운영자는 일반적으로 밀링, 드릴링, 탭핑과 같은 소프트웨어 제어 작업을 설정합니다.
예를 들어 밀링은 평평한 표면, 슬롯 또는 거친 3D 디자인을 깔끔하게 제작하기 위해 재료를 제거합니다. 밀링 속도는 500~20,000RPM 범위이지만 재료에 따라 달라질 수 있습니다.
부품 설계에 구멍이 포함된 경우, CNC 공구는 0.1mm의 작은 직경으로 구멍을 뚫습니다. 50 및 최대 3000mm/min의 제어 이송 속도를 사용합니다.
CNC의 태핑 단계를 통해 드릴 구멍에 나사산을 만드세요. 나사산 피치가 0.5mm까지 미세한 패스너나 볼트를 사용할 수 있습니다.
3. 맞춤형 금속 제작
맞춤형 금속 제작에는 부품의 기능을 더욱 향상시키기 위한 다양한 단계가 포함됩니다. 용접 및 굽힘과 같은 이러한 공정은 제품의 여러 부분을 조립하여 작동 가능한 상태로 만듭니다.
기술자는 보통 1,500°C에서 2,500°C 사이의 온도를 설정하여 금속 부품을 용접합니다. 이는 여러 부품의 접합부를 만드는 데 완벽한 솔루션으로, 강도를 최대 70,000psi까지 안정적으로 높일 수 있습니다.
벤딩 과정에서 브레이크를 누르고 부품을 구부려 최대 200톤의 힘을 가합니다. 이 과정을 통해 평평한 금속을 다양한 모양으로 변환할 수 있으며, 손잡이 소재는 0.5mm에서 20mm까지 두꺼워집니다.
정밀 다이 캐스팅의 주요 측면
1. 도구 디자인
다이캐스팅의 툴링 시스템은 전적으로 설계에 따라 달라집니다. 금형의 중요한 부분이며 제품 프로파일에 영향을 미칠 수 있습니다. 금형 설계를 올바르게 선택하면 제품의 기능성을 높이고 정확한 모양과 특징을 만들 수 있습니다.
도구 설계 고려 사항
디자인 고려 사항 | 권장 값 |
---|---|
재료 선택 | H13 공구강 또는 동급 |
냉각 채널 설계 | 고른 분포, 200°C 온도 |
게이트 및 러너 디자인 | 0.5~2mm 두께, 최적화된 흐름 제어 |
주요 고려 사항:
재료 선택:
제조업체는 최대 700°C의 열과 20,000psi 이상의 압력에 변형 없이 견딜 수 있도록 고품질의 더욱 견고한 소재를 사용하여 금속 금형을 제작합니다. 그들이 선호하는 옵션은 일반적으로 강철 H13 또는 기타 내열 합금으로 끝납니다.
냉각 채널 디자인:
냉각 채널은 부품이 단단해질 경우 금형에서 발생하는 열을 분산시킵니다. 이 채널을 금형 주위에 고르게 분포시키고 약 200°C의 온도를 유지합니다. 이렇게 하면 사출 중에 부품이 깨지거나 갈라지는 것을 방지할 수 있습니다.
게이트 및 러너 디자인:
다이캐스터는 금형에서 게이트 및 러너 시스템을 사용하여 용융물의 움직임을 제어하면서 용융물을 더 잘 흐르게 합니다. 설계에 필요한 기능을 추가하면 유동 공정 중에 문제가 발생하지 않고 결함을 줄일 수 있습니다. 정확한 흐름 제어를 위해 0.5mm에서 2mm 두께 범위의 게이트 치수로 시작할 수 있습니다.
배출 시스템 설계:
제거 과정에서 이젝션 메커니즘과 이젝터 핀은 유용한 도구입니다. 완성된 부품을 안전하게 제거할 수 있도록 도와줍니다. 금형 내부의 여분의 공간이나 여분의 공간에 배치하여 디자인 기능을 손상시키지 않고 사용할 수 있습니다.
도구 설계 기술
금형의 3D 모델을 만들어 금형이 어떻게 작동하는지 확인하고 고장이나 금속 흐름, 냉각, 응력과 같은 여러 난기류의 영향을 조기에 감지할 수 있습니다. 특히 컴퓨터 지원 설계(CAD) 및 컴퓨터 지원 엔지니어링(CAE) 도구가 가장 많이 사용됩니다. CAD 소프트웨어는 최대 ±0.01mm의 정확도를 제공하는 반면, CAE는 95% 이상의 성공률을 제공하며 설계 결함을 미리 알려줍니다.
2. 품질 보증
모든 산업은 제품의 명성이나 일관성을 유지하기 위해 제조업체에 품질을 요구합니다. 원자재부터 최종 검사까지 정밀 다이캐스팅 서비스에서는 이를 소홀히 할 수 없습니다.
일반적인 방법:
- 완성된 부품의 치수를 확인합니다. 이를 위해 ±0.01mm 이내의 공차를 검사할 수 있는 여러 측정 도구가 시중에 나와 있습니다.
- 육안 검사 프로세스를 제대로 수행하여 부품의 표면을 확인하고 균열, 파손 또는 긁힘이 있는지 확인하여 수정해야 할 부분이 있는지 확인합니다.
- 파괴적 유형의 테스트에는 인장 강도와 같은 기계적 특성과 같이 요구되는 조건에서 샘플이 작동하는지 여부를 확인하는 테스트가 포함됩니다.
표준 및 인증:
적절한 제조 규정을 준수하고 올바르고 일관된 품질의 제품을 제공하는 것이 중요합니다. ISO 9001과 같은 업계 표준을 프로세싱에 도입하여 품질 관리 시스템을 보장하세요.
3. 고객 협업
제조업체와 고객 간의 긴밀한 협업은 성공적인 결과를 보장합니다. 디자인 아이디어와 선호하는 부품 및 서비스 치수에 대해 논의하여 더욱 명확하게 결정하세요.
또한 이번 협업을 통해 제조업체는 주조 시 제조용 설계(DFM)를 도입하여 비용을 절감하고 효율성을 개선할 수 있습니다.
또한 Aludiecasting이 제공하는 것처럼 나중에 변경 및 사용자 지정 제안을 요청할 수도 있습니다. 결과적으로 이러한 모든 노력은 성공적인 제작과 적시 납품으로 이어집니다.
정밀 다이캐스팅 서비스의 응용 분야
제조업체가 뛰어난 부품을 만들기 위해 다이캐스팅 공정을 사용하는 산업 분야가 많습니다. 이 공정을 통해 작업자는 비용 효율적인 방식으로 뛰어난 일관성과 정밀한 부품으로 만족스러운 결과를 얻을 수 있습니다.
자동차:
자동차나 애플리케이션에서 엔진 블록, 변속기 케이스, 알로이 휠을 자주 볼 수 있습니다. 이러한 부품은 가장 주목받는 곳입니다. 내구성과 경량 설계를 위해 정밀 주조로 설계해야 차량 중량을 최대 20%까지 줄일 수 있습니다.
항공우주:
정밀 다이캐스팅 서비스를 통해 항공기 커넥터와 브래킷은 엄격한 공차(±0.05mm)와 고강도 기능의 이점을 누릴 수 있습니다. 제조업체는 대체 부품에 비해 40% 이상의 높은 내피로성을 가진 부품을 만들 수 있습니다.
전자 제품:
전자 부품에서 방열판과 여러 인클로저는 다이캐스팅 공정을 사용하여 최대 150W/m-K의 열 효율과 전도성을 얻습니다. 전도성 또는 자성 소재를 사용하여 전자기 간섭으로부터 기기와 사람을 보호합니다.
소비재:
소비재의 손잡이와 프레임은 사용 편의성과 정교한 디자인을 제공합니다. 다이캐스팅 기술로 제작되어 견고하고 시간이 지나도 녹이 슬지 않습니다. 염수 분무 테스트에서 500시간 이상의 내식성을 자랑합니다.
의료 기기:
제조업체는 생체 적합성 소재를 사용하여 수술 도구 하우징과 영상 장치를 다이캐스팅으로 제작합니다. 이를 통해 부품을 멸균하고 안정적인 성능을 위한 충분한 기능을 제공합니다.
통신:
기지국 부품과 안테나 인클로저와 같은 부품은 종종 실외 환경에 남아 있거나 노출되어 있습니다. 이러한 부품은 열악한 요소와 스트레스에 지속적으로 노출됩니다. 따라서 견고한 소재를 사용하면 안정적이고 연결성을 최적화할 수 있습니다.
결론:
정밀 다이캐스팅 서비스는 모든 종류의 산업에서 부품의 능력과 기능적 성능을 실제로 향상시키는 기능을 제공하기 위해 필요합니다. 고급 도구를 사용하고 부품에 요구되는 품질을 보장하면 다양한 부품 결함 및 맞춤형 문제를 방지할 수 있습니다. 래핑을 통해 여러분에게 묻습니다: 다이캐스팅 프로젝트에서 적용 정밀도를 다루어야 했던 적이 있습니까? 어떤 경험이 있었나요?
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