다이캐스팅 오늘날 가장 인기 있는 제조 공정 중 하나입니다. 금속 다이캐스팅 공정은 많은 산업에서 사용됩니다. 저압 다이캐스팅은 금속 다이캐스팅 공정의 한 유형입니다. 이 공정은 제어된 저압 상태에서 다이캐스팅 금형에 액체 금속을 주입하는 방식으로 진행됩니다. 이러한 방식은 공정에 많은 이점을 제공합니다. 예를 들어, 축대칭 휠의 정밀 제작이 가능합니다. 이는 자동차 산업이 이 기술의 가장 큰 사용자 중 하나인 이유 중 하나입니다.
다이캐스팅 서비스를 선택하기 전에 먼저 다음을 고려해야 합니다. 이해하다 다이캐스팅 공정따라서 이 글에서는 저압 다이캐스팅에 대해 심도 있게 논의합니다. 작동 원리, 장단점, 그리고 고려해 볼 만한 다른 옵션들에 대해서도 다룹니다.
목차
저압 다이캐스팅이란?
저압 다이캐스팅에서는 액체 금속을 주입합니다. 다이캐스팅 금형 저압에서. 이 방법은 응고 과정 동안 금형 캐비티가 항상 채워져 있기 때문에 매우 정밀합니다. 즉, 부피 손실을 보상할 수 있습니다. 다른 장점으로는 산화물 형성 감소 및 기공률 감소가 있습니다. 또한, 용융 금속의 상하부 일관성을 향상시킵니다.
저압 다이캐스팅은 어떻게 작동하나요?
저압 다이캐스팅에서는 일반적으로 중력보다 낮은 압력으로 금형을 채웁니다. 예를 들어, 저압 다이캐스팅은 일반적으로 20~100킬로파스칼(2.9~14.5psi)의 압력을 사용합니다. 또한, 이 공정은 기존 다이캐스팅 공정과는 달리 독특한 구성과 여러 장비를 사용합니다. 이 공정의 구성 방식과 필요한 장비에 대한 설명은 다음과 같습니다.
공정의 첫 번째 단계는 금속 합금을 용광로에서 녹여 적절한 주조 온도까지 가열하는 것입니다. 예를 들어, 알루미늄의 녹는점은 710°C에서 720°C 사이입니다.
용융 금속은 주형 아래의 보온로로 주입됩니다. 보온로는 액체를 적절한 주조 온도로 유지하는 용기 역할을 합니다.
용융 금속은 라이저를 통해 가압 상태로 금형에 주입됩니다. 저압 다이캐스팅 공정은 항상 일정한 저압을 유지합니다. 따라서 액체 금속은 금형 캐비티 내에서 완전히 응고될 때까지 일정한 압력으로 이송됩니다.
금속이 응고되면 압력이 해제되고 남은 액체 금속은 라이저를 통해 보온로로 다시 보내져 재사용됩니다. 마지막으로 주형을 냉각시키고 주물을 주형에서 꺼냅니다.
저압 다이캐스팅의 장점
저압 다이캐스팅(LPDC)은 여러 가지 장점을 제공합니다. 이러한 장점 덕분에 여러 분야에서 실용적인 다이캐스팅 공법으로 사용되고 있습니다. 이 공정의 장점은 다음과 같습니다.
고정밀
이 공정은 매우 정밀한 부품을 생산합니다. 응고 과정 내내 압력이 낮게 유지되기 때문입니다. 결과적으로 금형 캐비티는 지속적으로 채워지며, 이는 용융 금속이 냉각되고 응고될 때 발생하는 부피 손실을 보완합니다. 또한, 높은 정밀도 덕분에 휠과 같이 길이가 대칭인 제품을 생산하는 데에도 적합합니다.
고순도 주조물
저압 다이캐스팅 공정으로 생산된 주물은 매우 깨끗합니다. 이는 주물을 더럽힐 찌꺼기가 거의 없거나 전혀 없기 때문입니다. 또한 주조기 설치 방식으로 인해 슬래그도 거의 발생하지 않습니다. 대부분의 경우 찌꺼기는 냉각되는 금속 위에 나타납니다.
하지만 라이저가 보온로로 내려가기 때문에, 캐비티로 밀어 넣어진 액체 금속은 다시 보온로로 되돌아갑니다. 이것이 저압 다이캐스팅으로 생산된 주물이 매우 순수한 이유입니다. 또한, 저압을 사용하기 때문에 드로스(dross)가 금형에 유입될 가능성이 적습니다.
또한, 연속 충진 공정 덕분에 용융 금속의 산화가 발생하지 않습니다. 안정성이 뛰어나 공정 중 용융 금속이 구르거나 부딪히거나 튀지 않습니다. 결과적으로 산화 슬래그가 생성되지 않아 주물의 순도가 유지됩니다.
좋은 성형성
낮은 압력으로 채우면 액체 금속이 더 잘 흐르기 때문에 성형하기가 더 쉽습니다. 결과적으로 주조물 이렇게 제작된 제품은 매끄러운 표면과 선명한 형태를 갖습니다. 저압 다이캐스팅 공정은 성형이 용이하기 때문에 일반적으로 복잡한 형상의 주물 제작에 가장 적합합니다.
결정화
액체 금속이 압력 하에서 응고되기 때문에 주물은 결정화되어 치밀한 구조를 형성합니다. 결과적으로, 이렇게 생산된 주물은 매우 견고하여 견고성이 요구되는 부품을 제작하는 데 사용될 수 있습니다.
저압 다이캐스팅의 단점
저압 다이캐스팅 공정은 정밀한 결과를 얻는 데 이상적이지만, 다른 공정과 마찬가지로 몇 가지 단점도 있습니다. 이 공정의 단점을 살펴보겠습니다.
긴 캐스팅 사이클 시간
저압 다이캐스팅의 한 가지 단점은 압력이 낮아 사이클 시간이 길어진다는 것입니다. 즉, 생산 가능한 부품 수가 적고 비용이 많이 듭니다. 또한, 이 공정은 대량 생산에는 적합하지 않습니다.
부식된 금속 부품
장비의 금속 부품이 용융 금속과 지속적으로 접촉하기 때문에 알루미늄 주형은 부식될 수 있습니다. 특히 대규모 제조 시설의 경우, 이로 인해 유지 보수 비용이 매우 높아질 수 있습니다. 또한, 장비의 금속 부품이 용융 금속과 혼합되어 그 특성이 변할 수 있습니다.
얇은 벽 부품에는 적합하지 않음
이 공정은 최소 3mm 두께의 주물을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 다음과 같은 얇은 벽의 부품을 생산하는 데는 사용할 수 없습니다. 고압 다이캐스팅 공정 .
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프로젝트에 정밀성, 순수 주조, 그리고 뛰어난 소재 특성이 요구된다면 저압 주조 공정이 가장 먼저 선택되어야 합니다. 저압 주조는 시간이 오래 걸리지만, 적절한 공정을 선택하려면 풍부한 지식과 경험이 필요합니다. 따라서 즉시 전문가의 도움을 받는 것이 현명합니다.
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고압 다이캐스팅과 저압 다이캐스팅의 차이점
부품의 복잡성, 수량, 그리고 생산 예산에 따라 저압 다이캐스팅과 고압 다이캐스팅은 다양한 상황에 사용될 수 있습니다. 아래에서는 두 다이캐스팅 공정의 차이점을 자세히 설명합니다. 그러면 저압 다이캐스팅이 고압 다이캐스팅보다 우수한 이유를 이해하게 될 것입니다.
사이클 타임
저압 주조는 0.7~1bar의 압력에서 작동합니다. 반면 고압 주조는 고압(종종 1000bar 이상)을 사용합니다. 즉, 저압 주조의 사이클 타임이 고압 주조보다 깁니다. 따라서 저압 주조 공정은 소량 생산에 더 적합한 반면, 고압 주조 공정은 대량 생산에 더 적합합니다.
부분 강도
저압 주조 부품은 매우 견고합니다. 장시간 일정한 압력 하에서 응고되어 치밀하고 조밀한 부품이 되기 때문입니다. 고압 주조는 주조 시간이 짧기 때문에 압력이 더 높습니다. 이것이 저압 주조 부품이 고압 주조 부품보다 훨씬 강한 이유입니다. 물론 고압 다이캐스팅 공정으로 제작된 부품도 매우 견고합니다.
주조 부품 품질
저압 주조 부품은 고압 주조 부품보다 품질이 우수합니다. 이는 용융 금속이 응고될 때까지 금형 캐비티에 지속적으로 주입되기 때문입니다. 이는 수축으로 인한 부피 손실을 보상합니다.
또한, 저압 다이캐스트 부품은 슬래그가 적습니다. 따라서 더 순수하고 기공이 없습니다. 반면, 고압 주조 부품은 높은 압력으로 인해 기공이 발생할 수 있습니다. 또한, 생성된 슬래그가 금형에 유입될 수 있습니다.
소송 비용
고압 다이캐스팅은 필요한 기계 장치로 인해 저압 다이캐스팅보다 운영비와 구매비가 높습니다. 반면, 고압 다이캐스팅의 높은 가공 속도는 부품 비용을 낮춰줍니다.
벽 두께
저압 다이캐스팅 공정은 두꺼운 부품을 제작하는 데 가장 적합한 방법입니다. 하지만 두께가 3mm 미만인 얇은 부품을 제작하는 데는 적합하지 않습니다. 반면, 고압 다이캐스팅은 두께가 0.40mm 미만인 부품을 제작할 수 있습니다.
부품 치수
저압 다이캐스팅은 크고 작은 부품을 제작하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어 아르데코 가구와 건축 부품을 제작하는 데 사용할 수 있습니다. 이 공정은 다양한 디테일과 일관성을 갖춘 복잡한 디자인을 제작할 수 있습니다. 따라서 외관이 중요한 용도에 적합합니다.
반면, 고압 다이캐스팅은 작은 부품만 생산할 수 있습니다. 이 공정으로 생산할 수 있는 부품의 크기는 장비가 가할 수 있는 압력에 따라 달라집니다.
저압 다이캐스팅의 대체 공정
저압 다이캐스팅은 많은 장점이 있지만, 경우에 따라 사용할 수 없는 경우도 있습니다. 따라서 몇 가지 대체 공정을 소개하고 저압 다이캐스팅과 비교해 보겠습니다.
중력 주조
중력 주조 공정에서는 중력을 이용하여 용융 금속을 주형에 주입합니다. 이 공정은 영구 주형 주조라고도 합니다. 아연, 알루미늄, 구리, 마그네슘, 청동과 같은 비철 금속 합금에 사용할 수 있습니다.
저압 주조에 비해 중력 주조의 장점 중 하나는 다양한 소재에 사용할 수 있다는 것입니다. 특히 저압 주조는 알루미늄에 더 적합합니다. 이러한 이유로 "알루미늄 다이캐스팅"이라고도 합니다.
인베스트먼트 캐스팅
인베스트먼트 주조 또는 정밀 주조는 고대 로스트 왁스 주조법에서 유래된 기법입니다. 사출 성형이나 3D 프린팅과 같은 방법을 사용하여 완제품의 형태와 일치하는 왁스 모형을 제작할 수 있습니다.
세라믹 슬러리를 왁스에 담가 몰드를 만들기 전에 두께를 조절해야 합니다. 왁스가 굳으면 몰드를 가열하고 왁스를 제거하여 금속 쉘을 만듭니다. 그런 다음 액체 금속을 올바른 순서에 따라 몰드에 붓습니다.
왁스 몰드는 3D 프린팅과 같은 정밀 제조 기법을 사용하여 제작되므로, 인베스트먼트 주조는 저압 주조보다 정밀합니다. 또한, 세라믹은 팽창하지 않습니다.
모래 주조
모래 주조는 주물 공장에서 가장 일반적으로 사용되는 금속 주조 공정입니다. 일반적인 방법은 모래, 점토, 물을 사용하여 주형을 만드는 것입니다. 주형에 용융 금속을 채우고 완성 후 부수어줍니다. 주요 공정은 다이캐스팅과 샌드캐스팅의 차이점 사용되는 금속의 종류입니다. 고온 금속을 가공해야 하는 경우 저압 주조는 효과적이지 않으며, 모래 주조 공정이 더 적합합니다.
요약
저압 다이캐스팅은 용융 금속을 저압 상태에서 금형에 주입하는 방식입니다. 전체 공정이 매우 짧습니다. 이 공정은 복잡한 형상의 주물을 제작할 때 매우 정밀합니다. 또한, 소재 품질이 우수한 순수 주물을 생산할 수 있습니다. 따라서 여러 분야에서 최고의 공정으로 자리 잡고 있습니다. 이 글에서는 이 공정의 작동 원리, 장단점, 그리고 기타 옵션에 대해 설명합니다.
저압 다이캐스팅 공정에 대해 궁금한 점이 있으시면 언제든지 저희에게 문의해 주세요. Yonglihao Machinery는 고객님의 질문에 답하고 다이캐스팅 요구 사항을 충족시켜 드릴 수 있습니다.
자주 묻는 질문
알루미늄이 다이캐스팅에 적합한 이유는 무엇입니까?
알루미늄은 가볍기 때문에 다이캐스팅에 가장 많이 사용되는 소재입니다. 알루미늄 주물은 가볍지만 기계적 강도가 높습니다. 또한, 알루미늄 주물에는 다양한 표면 처리 방법이 있어 다른 비철 소재보다 미관상 더 좋습니다.
다이캐스팅 공정에는 어떤 유형이 있나요?
다이캐스팅에는 고압 다이캐스팅과 저압 다이캐스팅, 두 가지 유형이 있습니다. 두 공정의 구성은 동일합니다. 그러나 작동 방식과 특성이 서로 다릅니다. 따라서 서로 다른 상황에 사용될 수 있습니다.
고압 다이캐스팅은 다재다능하여 대량 생산에 적합합니다. 반면, 저압 다이캐스팅은 정밀성이 뛰어나 축대칭 부품을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.