고압 다이 캐스팅이란 무엇입니까?
작동 방식
고압 다이캐스팅(HPDC)은 용융 금속이 상당한 수압 하에서 금형 캐비티 안으로 강제로 유입되는 제조 공정입니다. 금속은 고속으로 다이를 채우고 응고가 완료될 때까지 강력한-프레스에 의해 고정됩니다. 주조물이 냉각되면 다이가 열리고 부품이 배출됩니다. 그런 다음 다이는 다음 주기를 위해 다시 닫힙니다. 툴링 자체는 함께 고정될 때 캐비티 형상을 형성하는 두 개의 경화 강철 블록으로 구성됩니다.
프로세스의 기원
다이캐스팅은 1800년대 중반{2}}인쇄 산업에 처음 등장했습니다. 인쇄업자는 인쇄기용 활자를 생산하기 위해 용융된 납-주석 합금을 강철 주형에 붓습니다. 거기에서 기술은 다른 제조 부문으로 매우 빠르게 확산되었습니다. 1914년에 이 공정은 오늘날에도 여전히 업계를 지배하고 있는 아연 및 알루미늄 합금 재료를 통합하기 시작했습니다. 흥미롭게도 현재 우리가 사용하는 대부분의 합금은 이미 1930년대 중반에 개발되었습니다.
프로세스 분석
일반적인 HPDC 사이클에는 다이 준비, 주입, 배출 및 트리밍의 네 가지 주요 단계가 포함됩니다. 만드는 제품에 따라 진공 다이캐스팅, 느린-충진 기술 또는 반고체 금속 가공과 같은 변형이 있습니다. 표준 프로세스가 실행되는 방법은 다음과 같습니다.
다이 준비
각 사이클 전에 작업자는 다이를 청소하고 이형제를 뿌립니다. 이형제는 두 가지 역할을 합니다.-금형 온도를 제어하는 데 도움이 되고 이형 시 주물이 달라붙는 것을 방지합니다.
금속 주입
용융 금속을 다이에 넣는 방법에는 두 가지가 있습니다.
핫 챔버 머신아연, 마그네슘, 납과 같은 저융점 금속에 적합합니다. 주입 메커니즘은 용융 금속 욕조에 잠겨 있습니다. 플런저는 구즈넥을 통해 금속을 다이 안으로 밀어 넣습니다.-전체 시스템이 뜨거워집니다.
콜드 챔버 기계알루미늄 및 황동과 같은 융점이 높은 재료를 처리합니다. 금속을 별도의 샷 슬리브에 붓거나 부은 다음 유압 램이 금속을 다이 안으로 밀어 넣습니다. 가로 또는 세로로 설정할 수 있습니다. 마그네슘은 어느 방향으로든 사용할 수 있지만, 저온 챔버 기계에는 크기 제한이 있으므로 고온 챔버가 더 작고 복잡한 부품에 더 잘 작동하는 경향이 있습니다.
사출 압력은 일반적으로 1,500~25,000PSI 범위에서 실행되며 충전은 몇 초 안에 이루어집니다. 다이는 응고 중에 압력을 받아 단단히 고정되어야 합니다.{5}}이는 갇혀 있는 가스를 압축하고 금속이 냉각됨에 따라 수축을 보상합니다. 최신 기계는 최대 4,000톤의 조임력을 제공하여 모든 것을 하나로 고정할 수 있습니다.
배출 및 트리밍
금속이 완전히 응고되면 이젝터 핀이 주물을 캐비티 밖으로 밀어냅니다. 이러한 핀은 일반적으로 다이의 움직이는 절반에 내장되어 있으며 부품이 손상되지 않도록 배치됩니다. 마지막 단계는 게이트, 러너 및 플래시를 다듬는 것입니다. 이는 트림 다이 또는 톱을 사용하여 수행됩니다. 일반적으로 스크랩 재료는 다음 배치를 위해 용광로로 바로 되돌아갑니다.
HPDC가 사용되는 이유
다른 주조 방법과 비교하여 고압 다이 캐스팅은 다음과 같은 몇 가지 실질적인 이점을 제공합니다.
생산 속도는 저압 주조나 중력 주조를 뛰어넘습니다. 고속-사출 속도는 부품을 빠르게 생산할 수 있다는 것을 의미합니다. 이것이 바로 HPDC가 대량 생산을 주도하는 이유입니다.-
치수 정밀도와 표면 조도가 매우 우수합니다. 많은 부품이 2차 가공 없이 곧바로 조립되므로 시간과 비용이 모두 절약됩니다. 매끄러운 표면은 도금도 잘 걸립니다. 또한 부품 전체에 걸쳐 일관된 미세 구조와 견고한 기계적 특성을 얻을 수 있습니다.
벽 부분은 경우에 따라 0.40mm 이하로{0}}매우 얇아질 수 있습니다. 이는 다른 주조 공정에서 실제 사용되는 것보다 얇습니다. 얇은 벽은 무게를 줄이고 타설 중에 나사형 인서트, 부싱 및 기타 하드웨어를 주조할 수 있어 다운스트림 조립 작업이 줄어듭니다.
툴링 유연성은 복잡한 형상을 한 번에 주조할 수 있음을 의미합니다. 그리고 다이캐스팅 다이는 오래 지속되므로 툴링 비용이 엄청난 수의 부품에 걸쳐 상각되어 단위 비용이 절감됩니다.
적용되는 곳
자동차
이는 지금까지 HPDC의 가장 큰 시장입니다. 엔진 블록, 변속기 하우징, 오일 팬, 브래킷 및 서브프레임과 같은 구조 부품은 모두 알루미늄 또는 마그네슘 합금으로 다이캐스트됩니다.
의료기기
수술 기구, 주입 펌프, 영상 장비 하우징은 경량, 대량 생산을 위해 다이캐스팅을 활용합니다.{0}}
항공우주
항공우주 산업에는 복잡하고 정밀한 부품이 필요하며, HPDC의 자동화 기능과 엄격한 공차가 이에 적합합니다. 알루미늄 및 마그네슘 합금 엔진 부품은 일반적으로 다이캐스팅 작업에서 생산됩니다.