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다이 캐스팅이란 무엇입니까? 프로세스, 재료, 응용 프로그램, 비용

다이캐스팅: 다양한 용도로 사용할 수 있는 저렴한 고압 금속 부품입니다. 공정, 재료, 비용 요소 등을 알아보세요!
하이탑 / 블로그 / <a href="https://hitopindustrial.com/ko/다이캐스팅이-뭐야/" title="다이 캐스팅이란 무엇입니까? 프로세스, 재료, 응용 프로그램, 비용">다이 캐스팅이란 무엇입니까? 프로세스, 재료, 응용 프로그램, 비용

다이 캐스팅 고성능 금속 부품을 약속하는 프로세스입니다. 이 방법을 사용하면 저렴한 비용으로 다양한 산업 분야의 견고한 구성 요소를 만들 수 있습니다. 가장 좋은 점은 다른 성형 절차만큼 복잡하지 않고 결과가 영구적이라는 것입니다. 프로세스를 이해하는 데 도움이 되도록 다이캐스팅이 무엇인지, 관련된 다양한 프로세스, 재료, 응용 프로그램 및 제작에 소요되는 비용을 알아보는 동안 계속 읽어보세요.

다이 캐스팅이란 무엇입니까?

펀치, 캐스팅, 러너, 게이팅과 같은 구성요소를 보여주는 다이캐스팅 시스템의 상세 다이어그램으로 복잡한 엔지니어링을 강조합니다.

쇳물을 이용해 다양한 모양의 물건을 만드는 공정입니다. 고압. 이에 대한 예는 알루미늄 합금 실린더 헤드입니다. 

다이캐스팅은 상업, 산업 및 소비재를 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 

다이 캐스팅 공정

다이 캐스팅 두 가지 유형의 기계를 사용하여 두 가지 방법으로 금속 주물을 생산합니다.

  • 핫 챔버
  • 콜드 챔버

핫 챔버

용융 금속이 구즈넥 통로를 통해 플런저에 의해 금형 캐비티로 강제 유입되는 핫 챔버 다이 캐스팅 공정

구즈넥 주조 또는 열간 다이라고도 알려진 금속은 주조기에 연결된 용광로에서 가열됩니다. 그런 다음 용융된 금속은 높은 유압을 사용하여 금형에 주입됩니다.  

이 과정을 통해 복잡한 모양을 만드는 것을 목표로 할 수 있습니다. 녹는점이 낮은 고급 소재는 핫 챔버에 이상적입니다.

핫 챔버에 적합한 합금: 아연, 납, 주석, 마그네슘.

핫 챔버 다이캐스팅의 장점

  • 후처리 요구 사항이 최소화되거나 전혀 필요하지 않은 고품질 제품이 생산됩니다. 이는 시간 절약에도 도움이 됩니다.
  • 효율적인 프로세스입니다. 
  • 프로세스가 더 빠릅니다. 더 작은 부품의 경우 매시간 약 18,000장의 샷을 생산할 수 있습니다.
  • 다양한 프로세스. 다양한 구성 요소와 부품에 대한 다양한 모양과 기하학적 구조를 생산할 수 있습니다.
  • 낭비가 거의 없습니다. 
  • 녹는점이 낮아 다이의 수명이 오래갑니다.

핫 챔버 다이캐스팅의 단점

  • 도구에 대한 초기 투자 비용이 높기 때문에 비용이 많이 들 수 있습니다. 따라서 대규모 생산에만 더 효과적입니다.
  • 기계에는 저융점 재료만 필요하기 때문에 재료 선택이 제한됩니다.
  • 금속 유동성이 낮아 부품의 크기와 복잡도에 한계가 있습니다. 

콜드 챔버 

구즈넥, 노즐, 플런저 및 챔버를 포함하는 핫 챔버 다이캐스팅 기계

또 다른 유형의 다이캐스팅 공정 냉장실에서 진행됩니다. 이 과정에서 국자를 사용하여 손으로 또는 자동으로 용융 금속을 쇼트 슬리브에 추가합니다. 그런 다음 금속을 다이 몰드로 추진합니다. 인젝터 구성품과 뜨거운 금속 사이의 접촉이 최소화되어 금속의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 

Cold Chamber 공정의 장점

  • 부품은 견고하고 가볍습니다. 체결이나 용접 등의 추가 공정이 필요하지 않습니다.
  • 내구성이 뛰어나고 안정적이며 열에 강합니다.
  • 가공이 포함되어 생산 속도가 높습니다. 
  • 별도의 도구 없이도 복잡한 형상을 제작할 수 있습니다.
  • 매끄럽거나 질감이 있는 등 다양한 마무리 기술을 용이하게 합니다. 각 마무리에는 준비가 거의 또는 전혀 필요하지 않습니다. 

콜드 챔버 공정의 단점

  • 사이클 시간은 핫 챔버보다 짧습니다.
  • 다이 캐스팅 비용이 높기 때문에 비용이 많이 듭니다.
  • 더 많은 공간을 차지해요
  • 기계는 수동으로 작동해야 합니다. 

다이캐스팅에 사용되는 재료

다이캐스팅 공정에서는 철금속과 비철금속을 모두 사용합니다. 하지만 그렇다고 해서 어떤 재료든 사용할 수 있다는 의미는 아닙니다. 실제로 구리, 철, 마그네슘, 아연, 알루미늄, 납, 실리콘, 주석과 같은 재료만 선택할 수 있습니다. 이를 특정 녹는점까지 가열한 다음 다양한 모양의 금형에 압축할 수 있습니다. 

다이 캐스팅에 사용되는 다양한 유형의 재료

알류미늄

다이 캐스팅에 사용되는 다양한 유형의 재료

알루미늄은 다이캐스팅 공정에 가장 광범위하게 사용되는 재료 중 하나입니다. 첫째, 가격이 매우 저렴하고, 둘째, 무게가 가벼우며 환경에도 좋습니다. 알루미늄 합금은 구리, 마그네슘, 실리콘으로 구성되며 콜드 챔버 다이캐스팅 공정에 더 적합합니다. 

이를 차별화하는 다른 특성으로는 높은 열 전도성과 부식 저항성이 있습니다. 재료가 높은 치수 안정성을 갖고 얇기 때문에 제조업체는 다양한 형상을 실험할 수 있습니다.

가장 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금은 380, 390, 413, 443 및 518입니다. 

마그네슘

다양한 마그네슘 다이캐스트 부품

또 다른 인기 있는 다이캐스팅 재료는 마그네슘입니다. 지구의 핵심에서 발견되는 여덟 번째로 풍부한 원소입니다. 알루미늄보다 무게가 훨씬 가볍기 때문에 유용하게 사용할 수 있습니다. 이 외에도 마그네슘의 또 다른 장점은 가공이 쉽다는 것입니다. 

이러한 가공 능력은 추가 세부 사항이 있는 주조 부품이나 기계를 사용한 표면 마감이 필요한 산업에서 매우 기능적입니다. 따라서 마그네슘은 핫 챔버 다이캐스팅에서 더욱 생생하게 사용됩니다. 마그네슘 합금에서 발견되는 일부 원소에는 아연, 알루미늄, 실리콘 및 망간이 포함됩니다. 

다이캐스팅에 사용되는 몇 가지 마그네슘 합금에는 AZ91D, AM60 및 AS41B 및 AE42와 같은 일부 희토류 합금이 있습니다.

아연

가장 쉽게 주조할 수 있는 합금 중 일부는 아연 범주에 속합니다. 핫 챔버 다이캐스팅 공정에 사용되지만 많은 장점으로 인해 여전히 제조업체들 사이에서 선호되는 제품입니다. 여기에는 연성, 고강도 및 적합성이 포함됩니다. 뿐만 아니라 아연 합금은 마모가 심하지 않습니다.

우리가 알고 있듯이 아연은 장식적이고 실용적인 부품으로 주조할 수 있는 능력 때문에 철과 황동을 대신하여 사용됩니다. 알루미늄이나 마그네슘만큼 가볍지는 않으며 구리, 마그네슘, 알루미늄으로 구성되어 있다는 점을 기억하세요. 

아연 합금에는 Zamak 3, Zamak 2 및 Zamak 5와 같은 이름이 포함됩니다. 

다이캐스팅에 사용되는 기타 합금

주석

다른 재료와 쉽게 결합할 수 있는 무독성 재료는 주석 합금입니다. 용융점이 낮아 용융유동성이 우수한 소재입니다. 다른 재료와 쉽게 합금을 형성하므로 가장 수요가 많은 재료 중 하나입니다. 다이 캐스팅.

납땜 재료 중 하나로 사용되며 주철에도 사용할 수 있습니다. 또한, 치수 안정성도 높습니다. 제조 시 수축이 일어나더라도 응고 과정에서 수축이 일어나므로 해가 되지 않습니다.

선두

이 금속은 다른 합금과는 달리 부식을 처리할 수 있습니다. 베어링, 장식품, 화재 안전 장비 제작에 유용한 것은 바로 이 특성입니다. 그러나 식품과 접촉할 수 있는 부품에는 납을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 

다이캐스트 재료의 응용

알루미늄 합금 

  • 자동차: 무게가 더 가벼운 알루미늄은 무게가 더 무거운 철과 강철을 대체합니다. 사용으로 인해 연료 소비가 감소하고 최적화되었습니다. 기어박스 쉘
  • 항공우주: 알루미늄이 항공우주 부품을 생산하는 데 사용되는 이유는 가볍기 때문입니다.
  • 하우징 및 전기 커넥터: 이 업계의 제품은 알루미늄의 고성능 전기 및 차폐 특성을 활용합니다.
  • 휴대용 장치: 알루미늄의 차폐 특성으로 인해 장치에 적합할 뿐만 아니라 긴 보관 수명과 EMI/RFI 차폐도 가능합니다.
  • 건축: 창틀, 커튼 난간, 칸막이, 부속품 및 클래딩은 알루미늄 다이캐스팅 제품을 사용합니다.

마그네슘 합금

  • 자동차: 가벼운 마그네슘은 제품을 더욱 가벼워지게 만듭니다. 이는 결과적으로 차량의 속도와 효율성을 향상시킵니다. 이 특성은 마그네슘을 고성능 자동차 제조에 완벽하게 만듭니다. 대표적인 것이 스포츠카다.
  • 항공우주: 이 산업은 항상 가볍고 내구성이 뛰어난 소재를 찾고 있습니다. 아연은 이러한 요구 사항을 적절하게 충족합니다. 
  • 전자 케이스 및 하우징: 전도성이 높은 마그네슘은 전자기 간섭을 차단합니다. 같은 이유로 태블릿, 스마트폰, TV 세트 등 고품질 제품 개발에 채용되고 있습니다.

아연

  • 자동차: 단단하고 강한 금속입니다. 따라서 이는 AC 시스템, 브레이크 시스템 및 연료 시스템에서 자주 볼 수 있습니다. 엔진 시스템과 파워 스티어링 시스템에도 아연이 사용됩니다. 
  • 전기 및 전자 제품: 얇은 벽은 아연의 차폐 특성을 높이고 전기 성능을 향상시킵니다.
  • 복잡한 제품: 복잡한 제품이 필요한 모든 산업에 아연은 쉽게 주조할 수 있기 때문에 이상적입니다.
  • 소비자 및 전기 부품: 싱크 수도꼭지, 압축기 피스톤, 커넥터 로드, 방열판 등과 같은 소비자 제품은 고품질 소비자 및 전기 부품을 사용하여 만들 수 있습니다. 
  • 가구 산업: 다이캐스팅은 손잡이나 서랍 손잡이와 같은 가구 부품을 준비하는 데 종종 사용됩니다.

주석 

일반적으로 주석은 보석류와 장식품을 준비하는 데 사용되지만 가전제품을 만드는데도 사용할 수 있습니다. 또한 무독성이므로 식품을 보관하는 장비에도 적합합니다.

청동

백금과 스테인레스 합금처럼 생겼으며, 녹는점이 낮아 주얼리 업계에서는 다이캐스트 소재로 사용하고 있습니다.

이 외에도 내구성이 뛰어난 고품질 제품을 생산하기 위해 다이캐스팅 재료를 사용하는 산업이 많이 있습니다. 

다이캐스팅 비용

일반적으로 다이캐스팅은 대규모 생산에 적합하며 비용은 $50000에서 $60000 사이일 수 있습니다. 이러한 높은 비용은 여러 가지 요인에 기인할 수 있습니다. 하나씩 토론해 봅시다. 

다이캐스팅 비용에 영향을 미치는 요인

생산 중

재료

재료 비용은 다이캐스팅 전체 비용을 결정하는 핵심 요소입니다. 첫째, 금속의 가격은 구하기가 얼마나 쉬운지, 물리적으로 어떻게 보이는지에 따라 달라질 수 있습니다. 다른 결정 요인으로는 재활용 가능성과 주조 후 마감 처리가 포함됩니다. 90-95%의 폐기물이 활용되지만, 물질 폐기물도 포함됩니다.

기계

이미 논의한 것처럼 제작에 사용되는 기계에는 두 가지 유형이 있습니다. 다이캐스트 금형: 고온 챔버 및 저온 챔버. 둘 중 핫 챔버는 콜드 챔버의 다이캐스트 머신보다 가격이 저렴합니다. 그러나 전자에는 몇 가지 제한 사항이 있으므로 최종 요구 사항에 따라 선택해야 합니다. 

디자인의 복잡성

더 많은 복잡성이 필요할수록 다이캐스팅 비용이 높아집니다. 이러한 설계 요구 사항의 몇 가지 예로는 언더컷, 높은 공차 및 얇은 벽이 있습니다. 

생산량

간단히 말해서, 볼륨이 높을수록 비용이 높아집니다. 대규모 생산에는 더 많은 재료와 도구가 필요하므로 비용이 높아집니다.

툴링 및 몰딩

다이캐스팅을 수행하려면 도구가 필요하며 이를 작동하는 데에도 돈을 지출해야 합니다. 뿐만 아니라 유지 관리에는 대가가 따릅니다. 이러한 추가 비용으로 인해 금속에 다이캐스팅하는 비용이 증가합니다.

인건비

이 외에도 품질 보증(제품의 사후 생산 품질을 확립하는 데 도움이 되는 프로세스), 포장, 배송에는 인력이 필요합니다. 때로는 태핑과 같은 후처리 과정, CNC 가공, 아노다이징 및 드릴링도 필요하므로 총 비용이 추가됩니다.

후반 작업

다이캐스트 금형의 비용을 결정할 때 위의 사항뿐만 아니라 다음 사항도 고려됩니다.

디자인비

일반적으로 총 수수료의 2-3 %입니다. 이는 2D 또는 3D 도면, CNC 구조, CAM 프로그래밍 및 CAE 금형 흐름 분석으로 구성됩니다.

재료비

금형 제작 시 재료비에 영향을 미치는 주요 요인은 코어 비용과 프레임 비용입니다. 프레임은 표준이거나 맞춤 제작됩니다. 일반적으로 제조사는 모재를 외부에서 구매합니다. 몰드 베이스의 크기는 톤수에 따라 달라집니다. 따라서 프레임 소재는 금형의 수명이 얼마나 오래 지속될 것으로 예상되는지에 따라 선택됩니다. 이에 대한 예로는 보관 수명이 80,000~100,000회인 알루미늄 금형을 들 수 있습니다.

검사 비용

때로는 금형 검사에 관련된 기술자의 수년간의 경험과 전문 지식에 따라 비용이 더 많이 들 수도 있습니다. 

평가판 비용

일부 합금은 이 단계에서 추가 안전 조치가 필요합니다. 대표적인 것이 마그네슘이다. 

운송 비용

제품 다이캐스팅 비용도 고객의 위치에 따라 다릅니다. 운송비는 금형 무게에 따라 다릅니다. 배송 장소가 멀수록 비용이 높아집니다.  

이별의 생각 

다이캐스팅으로 제품을 제작하는 것은 쉽지 않습니다. 특히 산업 전반에 걸쳐 수요가 높을 때 정밀도가 필요합니다. 그러나 사용되는 금속의 종류를 아는 것이 중요합니다. 기능을 포함하여 최종 제품의 모양도 고려해야 합니다. 그러므로 당신의 편에 서십시오. HiTop 산업용 금형 설계 당신을 위해 다이캐스팅 요구 사항. 그들은 최첨단 다이캐스팅 기계를 사용하여 프리미엄 품질의 다이캐스트 제품을 제공합니다. 

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