주조 vs 3D 프린팅: 올바른 제조 방식 선택하기

수세기 동안 주조는 시간의 시험을 견뎌왔습니다. 부품 제조에 극도로 효과적이고 신뢰할 수 있는 방법입니다.

그럼에도 첨단 산업 혁명인 3D 프린팅이 최선을 다해 발돋움했고 주조소들이 이를 수용했습니다.

고품질 부품을 만들고 싶을 때 두 제조 기술 사이에서 갈팡질팡할 수 있습니다.

이 기사는 주조 vs 3D 프린팅에 대해 정보에 입각한 결정을 내리는 데 필요한 세부 정보를 제공합니다.

주조란?

주조는 녹은 금속을 속이 빈 몰드 공간에 붓고 식혀 고체화하여 부품을 형성하는 생산 공정입니다.

캐비티의 크기와 모양은 원하는 부품이나 주물과 일치해야 합니다.

이 제조 방법은 복잡한 형상에 이상적입니다. 다른 방법(제작 등)으로 그런 부품을 생산하면 비경제적일 것입니다.

금속 주조 vs 3D 프린팅: 어떻게 선택할까?

시간은 모든 산업 공정에서 고려해야 할 요소이므로 금속 부품을 생산하고 싶을 때 적층 제조가 이상적입니다. 금속 3D 프린팅은 여러 면에서 기존 금속 주조 공정보다 시간 효율적입니다.

기존 금속 주조 공정은 금속 부품 설계, 피드 헤드, 충진 시스템 설계, 몰드 생성을 요구하지만 3D 프린팅은 시간 의식이 강합니다. 적층 제조는 시작만 하면 나머지 공정이 자동화됩니다.

전통적 금속 주조에서는 충진 시스템과 피드 헤드를 분리하고, 몰드 사이 흘러나온 녹은 금속을 수동으로 제거하고, 표면 마무리로 마칩니다.

금속 3D 프린팅은 주조 공정을 완전히 제어할 수 있게 해주며 이는 전통적 금속 주조에서는 불가능합니다. 프린터가 충돌하면 손상 발생 전에 공정을 빠르게 중단할 수 있습니다.

기존 주조 공정의 경우 몰드 내부에서 무슨 일이 일어나는지 볼 수 없습니다.

그 결과 녹은 금속이 부적절하게 응고되어 위험을 초래하고, 원래 설계에 추가 금속 부품이 필요하게 됩니다.

투자 비용은 얼마인가?

투자 비용은 주조소나 개인이 주조 공정 전반에서 발생시키는 비용입니다. 이 비용에는 소재, 인건비, 설정, 툴링 비용이 포함됩니다.

소재 비용 은 부품을 만드는 데 필요한 원자재(주로 플라스틱, 금속, 금속 합금)에 지출하는 금액을 말합니다. 이 비용은 지역, 산업 동향, 수요와 공급, 연중 시기에 따라 달라집니다.

인건비는 근로자 임금 지급에 드는 비용입니다. 근로자들은 녹은 금속을 몰드에 붓고 완제품을 몰드에서 꺼내는 데 관여합니다.

설정 비용은 주조 공정을 시작하기 위해 기계를 설정하는 데 드는 비용입니다.

툴링 비용 은 가공 시 툴 마모 비용입니다. 낮거나 높은 툴링 비용을 부담할지는 소재와 툴링 제조 공정에 달려 있습니다.

다이 캐스팅과 3D 프린팅을 각각 언제 사용할까?

3D 프린팅은 플라스틱 부품 제작에 이상적인 주조 방법입니다. 이들은 특징적으로 3D 프린팅 서비스가 필요한 정밀 부품입니다. 다이 캐스팅은 금속만큼 플라스틱에 적합하지 않으며 사출 성형 고품질 플라스틱 부품 예외입니다.

소량의 3D 프린트 부품을 만들 때는 3D 프린팅 사용을 고려하세요. 그런 다음 특정 크기와 유형의 부품을 대량으로 만들 때는 다이 캐스팅 옵션을 선택하세요.

많은 주조소가 두 주조 방식을 수용했습니다. 그들은 아연과 알루미늄 강력 부품 생산과 기타 주요 작업에 다이 캐스팅을 사용합니다. 반면 3D 프린팅은 더 많은 기술이 필요하거나 저품질 최종 제품 프로젝트에서 잘 작동합니다.

다이 캐스팅 이점

1. 대량 생산에 적합

다이 캐스팅 부품은 다이 캐스팅 몰드에서 만들어지므로 지정된 모양과 공차 내에서 얻을 수 있습니다.

또한 추가 툴링 없이 여러 컴포넌트를 만들 수 있습니다. 거의 또는 전혀 가공이 필요하지 않습니다. 다이 캐스팅으로 대량 생산이 쉬워집니다.

2. 치수 안정성과 정확도

다이 캐스팅 제품은 치수적으로 안정적이고 오래가며 동시에 엄격한 공차를 유지합니다. 이 부품들은 열에도 강합니다.

3. 무게와 강도

첫째, 플라스틱 사출 성형품과 다이 캐스트 부품이 비슷한 치수라면 부품이 더 강합니다. 둘째, 얇은 벽이 다른 주조 방법보다 가볍습니다. 셋째, 이 부품들은 접합 공정이 아닌 합금의 강도를 가집니다. 별도 부품을 용접하지 않기 때문입니다.

3D 프린팅 기술 이점

설계 유연성

적층 방식은 설계 제한이 없어 더 복잡한 디자인과 출력을 허용합니다.

빠른 프로토타이핑

3D 프린터는 매우 짧은 시간 내에 부품을 생성하므로 프로토타이핑 공정을 가속화합니다. 각 단계가 더 빠르게 완료되므로 설계 수정이 더 효율적입니다.

주문형 출력 (Print on Demand)

적층 제조는 부품이 필요할 때 출력할 수 있게 하므로 재고 보관에 더 적은 공간이 필요합니다. 또한 3D 설계 파일은 가상으로 저장되어 필요할 때 찾아 출력할 수 있습니다.

경량 및 강도 부품

3D 프린팅 주 소재는 금속보다 가벼운 플라스틱입니다. 맞춤 소재를 사용하여 내열성, 발수성, 더 높은 강도의 부품을 만들 수 있습니다.

최소 폐기물

생산 공정은 필요한 소재만 필요로 하며, 기존 방식에서는 큰 재활용 불가능한 덩어리에서 소재를 깎아내므로 더 많은 폐기물이 발생합니다.

3D 프린팅이 주조를 대체할 수 있을까?

3D 프린팅의 놀라운 이점 때문에 그것이 주조의 이상적인 대체재가 될 수 있다고 빨리 생각할 수 있습니다. 반대로 적층 방식은 전통적 방법에 강력한 추가 기술입니다.

3D 주조는 고도로 복잡한 저량 생산 부품에 훌륭합니다. 그 결과 몰드와 패턴 생산에서 더 큰 설계 자유와 비용 절감을 향상시킵니다.

그렇더라도 대규모 부품 제조에는 적합하지 않으므로 적층과 기존 주조 공정 둘 다 사용할 필요가 있습니다.

주조와 3D 프린팅 중 무엇이 더 저렴한가?

다이 캐스팅의 경우 원자재(다이) 비용이 3D 주조보다 더 비쌉니다. 그러나 단위당 출력 가격은 적층 제조에서 다이 캐스팅보다 훨씬 높습니다. 두 경우 모두 가끔 세척과 부품 교체가 필요해 비용이 증가합니다.

사출 성형의 경우 100개 이상 부품을 생산하지 않으면 적층 제조보다 저렴하지 않습니다. 그렇지 않으면 더 비쌉니다.

그것은 3D 프린팅에서 단위당 비용이 상대적으로 변하지 않기 때문입니다. 가격은 사출 성형에서 생산 조각 수에 반비례합니다.

3D 프린팅의 다양한 부품 제조 비용을 평준화하는 능력은 더 저렴한 옵션으로 만듭니다. 수정된 몰드 없이 신속하게 패턴을 만들 수 있습니다.

3D 프린트 주물 비용은 얼마인가?

새로운 3D 프린팅 기술은 의료 분야에서 훌륭하게 작동합니다. 3D 프린트 주물은 전통적인 부목보다 더 편안하여 골절 치료에 이상적입니다.

아직 시장에 없지만 3D 프린트 주물 가격은 $200~$500 사이일 것으로 예상됩니다. 높은 비용은 맞춤 출력이 새롭고 유익하기 때문일 수 있습니다.

걱정하지 마세요. 적층 산업이 주조 산업에 기반을 다진 후 비용이 낮아질 수 있습니다.

마무리

가장 젊은 기술인 3D 프린팅이 주조 시장에 큰 반향을 일으켰습니다. 사용자에게 놀라운 이점을 주어 기존 주조 방법을 대체할 수 있다고 생각할 수 있지만 실제로는 그렇지 않습니다.

현실적으로 주조소는 치열한 경쟁을 뚫고 나아가기 위해 혁신을 수용하고 기존 방법을 유지해야 합니다. 또한 3D 프린팅을 현대화함으로써 주조소는 기존 방법의 한계를 극복할 수 있습니다.

제조사가 전통적 주조 워크플로에 3D 프린팅을 보강하면 고객 요구에 더 민첩하게 대응하고, 하드 툴링 투자를 줄이며, 설계 비용을 효과적으로 확정할 수 있습니다.