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다이캐스팅 재료 및 사용 시기

다이캐스팅은 산업, 상업 및 소비재를 위한 매우 정확하고 효율적인 금속 제조 공정입니다. 금형 수명이 매우 긴 다이캐스팅은 복잡한 금속 부품 제조에 적합하며 대량 생산 시 큰 가치를 제공합니다.

여러 금속으로 적합한 다이캐스팅 재료를 만들 수 있습니다. 이들은 대부분 비철금속입니다. (철을 많이 포함하지 않는 금속) 때때로 철 금속도 사용할 수 있습니다. 주요 다이캐스팅 재료는 알루미늄입니다. , 마그네슘 , 및 아연 모든 합금은 특별한 장점과 적절한 용도를 가지고 있습니다.

이 기사에서는 최고의 다이캐스팅 재료를 살펴보고 제조 분야에서 각각의 이점과 일반적인 응용 프로그램을 나열합니다.

다이 캐스팅이란 무엇입니까?

다이캐스팅은 금속 주조의 한 형태로, 용융 금속을 주형 캐비티에 붓거나 강제로 넣는 일련의 공정입니다. 금속 주조에는 모래 주조(저비용), 인베스트먼트 주조(저용량) 및 다이캐스팅(대용량)을 비롯한 여러 형태가 있습니다. 주조 공정은 패턴 유형, 금형 유형, 호환 가능한 재료 및 재료 전달 방법(예:중력 주입과 고압 주입) 면에서 다릅니다.

금속 주조 제품군 내에서 다이캐스팅은 특히 복잡한 부품의 대량 생산에 적합합니다. 두 개의 공구강 다이 형태의 영구 금형을 사용하기 때문입니다. . 이러한 다이는 일반적으로 기계 가공을 통해 제조하는 데 비용이 많이 들지만 매우 오래 지속되며 장기적으로 가치를 제공합니다.

다이 캐스팅은 산업, 상업 및 소비재 생산의 많은 산업 분야에서 사용됩니다. 다른 금속 주조 기술에 비해 우수한 표면 조도가 필요한 중소형 부품에 더 적합합니다.

다이캐스팅 공정

다이 캐스팅에는 몇 가지 변형이 있지만(다음 섹션에서 설명) 프로세스는 일반적으로 정해진 루틴을 따릅니다.

다이 캐스팅을 시작하기 전에 제조업체는 커버 다이 절반과 이젝터 다이 절반이라는 두 개의 금속 다이를 가져와야 합니다. 함께 이 두 개의 다이는 다이 캐스팅을 위한 도구를 형성하고 두 개의 다이 반쪽 사이의 간격은 금형 캐비티 역할을 합니다. 다이는 일반적으로 내구성이 높은 경화 공구강으로 가공됩니다.

다이 캐스팅 공정의 첫 번째 적절한 단계는 캐스팅을 위해 다이를 준비하는 것입니다. 이것은 윤활제 도포를 수반합니다. (보통 수성) 캐비티 벽에 부착하여 주물이 다이 내부에 달라 붙지 않도록 합니다. 윤활유는 온도 조절에도 도움이 됩니다.

다음 단계는 자재 전달입니다. 대부분의 다이 캐스팅 설정에서 다이 캐스팅 기계는 용융 금속을 주입합니다. 고압 하에서 금형 캐비티에 — 정확한 압력의 정도는 재료의 유형과 그것이 고온 챔버 또는 저온 챔버 다이캐스팅 기계인지에 따라 다릅니다. 압력을 가하면 재료가 가장 작은 틈에도 들어가게 되며, 이 압력은 용융 금속이 냉각되고 응고되어 수축을 완화할 때 유지됩니다.

금형 캐비티 내에서 금속이 냉각되고 응고된 후 주조물이 이젝트됩니다. 다이를 열고 이젝터 핀으로 다이에서 주물을 부드럽게 밀어냅니다. 사출 직후에 또 다른 샷을 준비할 수 있어 동일한 부품을 신속하게 대량 생산할 수 있습니다.

다이캐스팅 공정의 마지막 단계는 쉐이크아웃입니다. 파팅 라인과 게이트, 러너, 스프루(용융 금속이 금형에 들어갈 수 있도록 하는 다이 디자인의 부품)에서 나오는 플래시를 포함하여 주물에 부착된 과도한 금속 조각을 절단(수동 또는 특수 기계를 통해)하는 단계를 포함합니다. 캐비티).

다이캐스팅은 예를 들어 기계가공 또는 3D 인쇄된 부품과 같은 수준의 후처리가 필요하지 않은 우수한 표면 마감을 제공합니다.

핫 챔버 다이캐스팅 대 콜드 챔버 다이캐스팅

다이 캐스팅은 핫 챔버 다이 캐스팅과 콜드 챔버 다이 캐스팅의 두 가지 주요 하위 유형으로 나뉩니다. 이러한 하위 유형은 금속이 녹는 위치와 주입 방법에 따라 다릅니다. 결정적으로, 특정 재료만 고온 챔버 다이캐스팅에 적합 . (콜드 챔버 다이캐스팅은 여전히 ​​완전히 용융된 금속을 필요로 합니다. 금속을 고체 형태로 가공하지 않습니다.)

고온 챔버 다이캐스팅의 주요 특징은 다이캐스팅 기계 내에서 금속을 가열하는 능력입니다. 구즈넥 머신이라고도 함 , 이러한 시스템에는 내부 연소 영역과 용탕용 냄비가 포함되어 있습니다. 피스톤(유압식 또는 공압식)은 용융 금속을 챔버에서 다이로 밀어넣고 챔버는 다음 샷을 준비하기 위해 즉시 다시 채워질 수 있습니다.

콜드 챔버 다이캐스팅은 다이캐스팅 재료의 외부 가열이 필요하며 용융 금속은 이송 튜브를 사용하여 다이캐스팅 기계로 이송되어야 합니다. 또는 국자 . 램은 용융 금속을 챔버에서 다이로 밀어 넣습니다(핫 챔버 다이 캐스팅에 사용되는 것보다 높은 압력에서). 각 샷에 대해 외부 소스에서 금속을 전송해야 하기 때문에 이 프로세스는 더 느립니다.

고온 챔버 다이캐스팅이 더 빠르지만 재료 호환성이 더 제한적입니다. 일반적으로 아연, 마그네슘 및 납 합금과 같이 융점이 낮은 금속에만 적용됩니다. 알루미늄 합금은 처리할 수 없습니다. 알루미늄 합금은 챔버에서 철을 집어 올릴 수 있기 때문입니다.

다이캐스팅 재료 고려사항

제조업체는 다이캐스팅 재료를 선택할 때 특정 요인과 변수를 고려해야 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

부품이나 프로토타입을 위한 다이캐스팅 재료를 선택할 때 이러한 모든 요소를 ​​고려해야 합니다.

알루미늄 다이캐스팅 합금

알루미늄은 주요 다이캐스팅 금속 중 하나이며 알루미늄 합금은 콜드 챔버 다이캐스팅에 사용됩니다. 이러한 합금에는 일반적으로 실리콘, 구리 및 마그네슘이 포함됩니다.

알루미늄 다이캐스팅 합금은 가벼우며 우수한 치수 안정성을 제공하므로 복잡하고 정밀한 부품에 적합합니다. 다른 장점으로는 우수한 내식성, 온도 저항, 열 및 전기 전도성이 있습니다.

일반적인 다이캐스팅 알루미늄 합금은 다음과 같습니다.

마그네슘 다이캐스팅 합금

마그네슘은 또 다른 매우 인기 있는 다이캐스팅 재료입니다. 알루미늄보다 훨씬 가벼우며 가공성이 높다는 추가 이점이 있어 추가 가공 세부 사항이나 가공 표면 마감이 필요한 주조 부품에 적합합니다.

마그네슘 다이캐스팅 합금의 주요 장점은 고온 챔버 다이캐스팅에 적합하여 알루미늄과 같은 다이캐스팅 금속보다 사용하기 쉽습니다. 마그네슘 합금의 다른 원소로는 알루미늄, 아연, 망간 및 실리콘이 있습니다.

일반적인 마그네슘 다이캐스팅 합금은 다음과 같습니다.

아연 다이캐스팅 합금

다이캐스팅 금속의 또 다른 주요 범주는 아연 합금입니다. 고온 챔버 다이캐스팅 기계에서 주조할 수 있는 아연은 가장 제조업체 친화적인 다이캐스팅 재료이며 충격 강도, 연성 및 도금 적합성과 같은 다른 이점을 제공합니다. 주조성으로 인해 다이 마모도 최소화됩니다.

아연은 알루미늄 및 마그네슘보다 무겁고 일반적으로 알루미늄, 구리 및 마그네슘과 합금됩니다.

일반적인 아연 다이캐스팅 합금은 다음과 같습니다.

기타 다이캐스팅 합금

기타 다이캐스팅 재료에는 아연-알루미늄 합금 외에 구리, 실리콘 툼박, 납 및 주석 합금이 포함됩니다.

구리 합금은 우수한 치수 안정성 외에도 높은 강도, 경도 및 내식성을 나타냅니다. 한편 납 및 주석 합금은 매우 조밀하고 부식에 강합니다. 아연-알루미늄 합금은 ZA 접두사로 식별할 수 있습니다. 알루미늄 함량이 낮은 제품은 핫 챔버 다이 캐스트가 가능하지만 11% 이상인 제품은 일반적으로 그렇지 않습니다.


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