다이캐스팅이란?
다이캐스팅은 높은 치수 정확성과 표면 마감을 갖춘 금속 부품을 생산하는 데 사용되는 제조 공정입니다.여기에는 고압 하에서 용융 금속을 금형 캐비티에 밀어 넣는 작업이 포함됩니다.금형 캐비티는 원하는 모양으로 기계 가공된 두 개의 경화 강철 다이에 의해 생성됩니다.
이 공정은 일반적으로 알루미늄, 아연 또는 마그네슘과 같은 금속을 용광로에서 녹이는 것으로 시작됩니다.용융된 금속은 유압 프레스를 사용하여 고압으로 금형에 주입됩니다.금속은 금형 내부에서 빠르게 응고되고 금형의 두 절반이 열려 완성된 부품이 나옵니다.
다이캐스팅은 엔진 블록, 변속기 하우징, 다양한 자동차 및 항공우주 부품과 같이 복잡한 모양과 얇은 벽을 가진 부품을 생산하는 데 널리 사용됩니다.이 공정은 장난감, 주방용품, 전자제품 등 소비재 생산에도 널리 사용됩니다.
압력 다이 캐스팅
다이캐스팅은 20세기에 더욱 두드러지게 발전한 상당히 전문화된 공정입니다.기본 공정은 다음과 같이 구성됩니다: 용융 금속을 강철 주형에 붓고/주입하고 고속, 일정하고 강화된 압력(압력 다이 캐스팅의 경우) 및 냉각을 통해 용융 금속을 응고시켜 견고한 주조물을 형성합니다.일반적으로 공정 자체는 몇 초 밖에 걸리지 않으며 원료로부터 금속 제품을 형성하는 빠른 방법입니다.다이캐스팅은 주석, 납, 아연, 알루미늄, 마그네슘과 구리 합금, 심지어 스테인리스강과 같은 철 합금과 같은 재료에 적합합니다.오늘날 압력 다이 캐스팅에 사용되는 주요 합금은 알루미늄, 아연 및 마그네슘입니다.다이 도구를 수직 방향으로 방향을 정한 초기 다이 캐스팅 기계부터 현재 일반적인 수평 방향 및 작동 표준, 4개의 타이 바 인장 및 완전히 컴퓨터로 제어되는 프로세스 단계에 이르기까지 프로세스는 수년에 걸쳐 발전해 왔습니다.
이 산업은 다양한 응용 분야를 위한 부품을 만드는 세계적인 제조 기계로 성장했으며, 다이캐스팅의 제품 응용 분야가 매우 다양하기 때문에 그 중 많은 부분을 스스로 접근할 수 있습니다.
압력 다이캐스팅의 장점
고압 다이캐스팅의 장점:
• 이 공정은 대량 생산에 적합합니다.
• 다른 금속 성형 공정(예: 기계 가공)에 비해 상당히 복잡한 주조물을 신속하게 생산합니다.
• 주조 상태로 생산된 고강도 부품(부품 설계에 따라 다름).
• 치수 반복성.
• 얇은 벽 단면 가능(예: 1-2.5mm).
• 좋은 선형 공차(예: 2mm/m).
• 표면 마감이 양호합니다(예: 0.5-3 µm).
고온 챔버 압력 다이캐스팅 공정에는 다이캐스팅 기계의 고정 반 플래튼에 가깝거나 일체형으로 위치한 용광로 내에서 금속 잉곳을 녹이고, 침지된 플런저를 통해 구즈넥과 노즐을 통해 직접 용융 금속을 주입하는 과정이 포함됩니다. 다이 도구.구즈넥과 노즐은 금속이 다이 캐비티에 도달하기 전에 금속 동결을 방지하기 위해 가열이 필요하며, 이 공정의 전체 가열 및 용융 금속 요소는 핫 챔버라는 명칭이 나오는 곳입니다.캐스팅 샷 중량은 플런저의 스트로크, 길이, 직경, 슬리브/챔버 크기에 따라 결정되며 노즐도 다이 설계 시 고려해야 하는 역할을 합니다.금속이 다이 캐비티에서 응고되면(몇 초 밖에 걸리지 않음) 다이의 이동 절반이 고정되어 있는 기계의 이동 절반 압반이 열리고 주조물이 다이 면에서 배출되어 공구에서 제거됩니다.그런 다음 스프레이 시스템을 통해 다이 표면에 윤활유를 바르고 다이가 닫히면 프로세스가 다시 순환됩니다.
이러한 "폐쇄형" 금속 용융/사출 시스템과 최소한의 기계적 움직임으로 인해 핫 챔버 다이캐스팅은 더 나은 생산 경제성을 제공할 수 있습니다.아연 금속 합금은 용융점이 상당히 낮은 핫 챔버 압력 다이 캐스팅에 주로 사용되며, 이는 기계(포트, 구즈넥, 슬리브, 플런저, 노즐)의 마모가 적고 다이 도구(더 긴 도구)의 마모가 적다는 추가 이점을 제공합니다. 알루미늄 다이캐스팅 도구와 비교한 수명 – 주조 품질 승인 여부에 따라 다름)
콜드 챔버라는 이름은 고정 하프 다이 압반을 통해 고정 하프 다이 도구 뒷면에 부착된 콜드 챔버/샷 슬리브에 용융 금속을 붓는 과정에서 유래되었습니다.용융 금속 보유/용해로는 일반적으로 다이캐스팅 기계의 샷 엔드에 가능한 한 가깝게 위치하므로 수동 작업자 또는 자동 주입 국자가 각 샷/사이클에 필요한 용융 금속을 국자를 사용하여 추출하고 부을 수 있습니다. 슬리브/샷 챔버 내의 쏟아지는 구멍에 용융 금속을 넣습니다.기계의 램에 연결된 플런저 팁(착용 가능하고 교체 가능한 부품이며 열팽창을 고려하여 샷 슬리브 내경에 정밀하게 가공됨)은 용융 금속을 샷 챔버를 통해 다이 캐비티로 밀어 넣습니다.메시지가 표시되면 다이캐스팅 기계는 첫 번째 단계를 수행하여 슬리브의 주입 구멍을 지나 용융 금속을 밀어냅니다.용융 금속을 다이 캐비티에 주입하기 위해 램의 증가된 유압 하에서 추가 단계가 진행됩니다.전체 과정은 몇 초밖에 걸리지 않으며, 빠르고 강화되는 압력과 금속 온도 저하로 인해 금속이 다이 캐비티에서 응고됩니다.다이 캐스팅 기계의 이동 반 플래튼(다이 도구의 이동 반이 고정되어 있음)이 열리고 응고된 주물이 공구 다이 페이스에서 배출됩니다.주물이 제거되고 다이 페이스가 스프레이 시스템으로 윤활 처리된 후 사이클이 반복됩니다.
콜드 챔버 기계는 알루미늄 다이캐스팅에 적합하며, 기계 부품(샷 슬리브, 플런저 팁)은 시간이 지남에 따라 교체될 수 있으며, 슬리브는 내구성을 높이기 위해 금속 처리될 수 있습니다.알루미늄 합금은 알루미늄의 상대적으로 높은 융점과 철 도가니 내 위험인 철 픽업 위험을 줄여야 하기 때문에 세라믹 도가니에서 녹습니다.알루미늄은 상대적으로 가벼운 금속 합금이기 때문에 크고 무거운 다이캐스팅을 주조할 수 있거나 다이캐스팅의 강도와 가벼움이 요구되는 곳에 적합합니다.
