기계 주조:장점, 응용 분야 및 제조 방법

금속 가공 및 주조 공정은 제작자에게 "둘 중 하나를 선택하는" 비교로 묘사되는 경우가 많습니다. 그러나 주조와 기계 가공에 관한 최근 기사에서 암시했듯이 가장 효율적인 생산 수단은 주조와 기계 가공을 함께 활용하는 경우가 많습니다.

이 기사에서는 주물 가공의 이점과 이러한 제조 공정을 모두 다음 설계에 통합할 수 있는 방법을 요약합니다.

기계주조란 무엇인가요?

가공 주조는 먼저 반제품으로 주조된 후 정밀 CNC 가공으로 마무리되는 부품입니다.

다이 캐스팅, 인베스트먼트 주조 또는 샌드 캐스팅과 같은 여러 주조 방법 중 하나를 사용하여 초기 주조를 생산할 수 있습니다. 그러나 이러한 각 캐스팅 방법에는 표면 마감이 거칠거나 특정 디자인 기능을 구현할 수 없는 등의 단점이 있는 경향이 있습니다.

CNC 가공은 제품 품질을 향상시키고 누락된 디자인 요소를 추가하는 데 도움이 됩니다. CNC 밀링, 선삭, 드릴링, 톱질 또는 덜 일반적인 가공 방법과 같은 하나 이상의 가공 프로세스를 사용하여 프리미엄 완제품을 만들 수 있습니다.

주물 가공의 장점

주물 가공에는 두 가지 주요 이점이 있습니다:

1. 기능을 추가하고 원치 않는 주조 자료를 제거합니다.
2. 정밀도 및 표면 마감 개선.

이러한 이점이 왜 그렇게 중요한지 더 잘 이해하기 위해 각 이점과 관련된 응용 프로그램을 살펴보겠습니다.

1) 주조 부품 수정

기술자가 주조 금형에서 방금 제거한 부품은 "주물 그대로"로 간주됩니다. 제조업체는 기계 가공, 샌드블래스팅 또는 기타 마감 공정을 거치지 않았습니다.

이러한 부품에는 일반적으로 제조업체가 캐스팅 설정에 포함시킨 게이팅 시스템, 파팅 라인 및 라이저 또는 통풍구에서 원치 않는 과잉 재료가 있습니다. 제작자는 최소한 간단한 절단 도구를 사용하여 원치 않는 과잉 재료를 제거해야 합니다. 효율성을 높이기 위해 여러 부품을 공유 금형에 주조하는 경우 기술자는 해당 부품을 게이팅 시스템에서 개별적으로 절단해야 합니다.

생산자는 제품 설계를 충족하고 파팅 라인을 제거하기 위해 고품질 부품을 위해 보다 집중적인 CNC 가공을 사용해야 합니다. 이렇게 하면 가장 눈에 띄는 주조 흔적을 숨기고 마감 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.

주조 부품을 수정하는 또 다른 핵심 요소는 주조를 사용하여 효과적으로 생산할 수 없는 기능을 추가하는 것입니다. 예를 들어, 주조 재료가 경화된 후에는 금형 반쪽을 분리할 수 없기 때문에 영구 금형을 사용하여 터빈(위에 표시된 것과 같은)의 곡선형 핀을 생산할 수 없습니다.

몰드 절반을 제거할 수 없는 주조 설계를 해결하기 위해 매몰 주조와 같은 기술을 사용할 수 있지만, 다른 많은 주조 문제로 인해 기계 가공이 선호되는 솔루션이 될 수 있습니다. 예를 들어, 구멍, 홈, 나사산은 CNC 가공으로 생산할 때 품질이 훨씬 더 높은 경우가 많습니다.

2) 완성 품질 향상

주물에 추가 가공 기능이 필요하지 않고 과도하게 쏟아진 재료를 쉽게 제거할 수 있더라도 정밀 CNC 가공은 최고 품질의 부품을 위한 필수 단계입니다.

다이캐스팅과 같은 주조 방법은 다른 주조 방법에 비해 표면 마감이 우수하므로 파팅 라인을 제거하기 위해 약간의 기계 가공만 필요할 수 있습니다. 그러나 사형 주조 및 인베스트먼트 주조로 생산된 부품의 표면 마감이 매끄러워야 한다면 가공 주조가 필수적입니다.

주조품을 가공하는 또 다른 중요한 이유는 엄격한 공차 한계로 부품의 정확성과 정밀도를 향상시키는 것입니다. 최신 CNC 기계는 주조보다 훨씬 더 높은 수준의 정밀도를 달성할 수 있습니다.

대량의 동일한 부품을 생산해야 하는 제작자는 주조를 활용하여 비용을 절감한 다음 CNC 가공을 사용하여 공차 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 하지만 이를 위해서는 설계자가 주조 단계에서 가공 여유를 고려해야 합니다.

디자인에 가공 여유 추가

가공된 주물과 관련하여 설계자는 주조된 부품이 정밀 가공을 위한 충분한 재료를 갖도록 금형 설계에 가공 여유를 통합해야 합니다.

예를 들어, 완성된 부품에 공차가 엄격한 작은 돌출부가 있다고 가정해 보십시오. 금형 설계에 돌출부와 동일한 크기의 피쳐가 있는 경우 수축이나 다공성으로 인해 피쳐가 예상했던 것보다 작아집니다. 표면 마감을 개선하거나 돌출부의 모양을 개선하기 위해 가공이 필요한 경우 기계공은 더 많은 재료를 제거해야 하며 그렇지 않으면 부품이 거칠고 미완성 상태로 남을 위험이 있습니다.

부품 설계에 가공 여유를 추가하면 제조업체가 CNC 가공으로 마무리할 주조 부품이나 부품 기능의 크기가 약간 늘어납니다. 이러한 허용량은 가공업체가 거부된 부품 수를 줄여 공차 요구 사항을 지속적으로 충족하는 동시에 가공 시간을 크게 줄이는 데 도움이 됩니다.

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