알루미늄 부품을 설계 중이라면 제조 공정을 고려하는 것이 중요합니다. 알루미늄 성형 공정 중 알루미늄 다이캐스팅이 최적의 솔루션입니다.
알루미늄은 높은 치수 안정성을 가진 경량 합금입니다. 그래서 알루미늄 다이캐스팅은 얇은 벽 단면으로 복잡한 모양과 설계를 만드는 대중적인 제조 공정입니다. 따라서 다양한 산업에서 인기 있는 금속입니다.
이 글은 다이캐스트 알루미늄 공정의 기초를 이해하는 데 도움이 됩니다. 공정을 더 깊이 들여다보겠습니다.
알루미늄 다이캐스팅은 금속 부품을 만드는 제조 방법입니다. 알루미늄 막대를 고온에서 완전히 가열해 녹인 다음 미리 성형된 몰드 캐비티에 강제 주입해 원하는 금속 부품을 만듭니다.
알루미늄 다이캐스팅 공정은 주조 기계의 콜드 챔버를 사용합니다. 고온의 용융 알루미늄 온도가 핫 챔버 공정처럼 주입 메커니즘이 담겨 있으면 기계를 손상시킬 수 있기 때문입니다.
콜드 챔버 기계에서는 용해로가 분리되어 있고 용융 알루미늄 합금이 용해로에서 고압으로 다이에 주입됩니다. 용융 알루미늄 주입 후 잠시 기다려 고체화시킵니다. 그런 다음 몰드의 두 절반을 분리해 알루미늄 주조품을 드러냅니다.
최종 제품은 매끄러운 표면으로 나옵니다. 대부분 완제품은 최소한의 가공만 필요해 납품 단계로 빠르게 넘어갑니다. 게다가 다이캐스트 몰드는 열화되기 전 같은 부품 제조에 재활용됩니다. 따라서 알루미늄 다이캐스팅은 대량 생산에 이상적인 제조 공정입니다. 그래서 제조업체들이 다이캐스팅을 선호하며 다양한 산업에서 인기가 있습니다.
알루미늄 주조는 광범위한 표면 마감 옵션을 가집니다. 치수 안정성도 알루미늄 다이캐스팅 공정의 또 다른 큰 장점입니다. 게다가 다용도라 거의 모든 산업에 사용할 수 있습니다.
알루미늄 주조의 몇 가지 이점을 나열했습니다.
다이캐스팅에 흔히 쓰이는 알루미늄 합금이 몇 가지 있습니다. 일부는 다음과 같습니다.
알루미늄 합금 다이캐스팅 준비 시 올바른 합금 선택이 첫 번째 중요한 과제입니다. 다양한 일반적인 다이캐스트 알루미늄 합금 특성에 대한 아이디어를 드려 도움을 드리겠습니다.
예를 들어 A390 합금은 높은 경도와 우수한 내마모성을 가지지만 유연성은 다른 모든 합금보다 낮습니다. 따라서 자동차 엔진 블록 같은 응용에 적합합니다.
반면 A360은 뛰어난 기밀성과 내식성을 가집니다. 게다가 용융 시 우수한 유동성을 제공합니다. 이 합금은 5G 통신 박스, 자동차 컨트롤러 쉘, 자동차 오일 팬 등에 이상적입니다.
A380 합금은 우수한 제품 특성과 주조 특성을 모두 제공합니다. 따라서 다양한 응용 분야에서 제조업체의 선택입니다. 예를 들어 전동 공구, 가정용 가구, 전자 장비 섀시, 기어박스 케이스, 엔진 브래킷 등 많은 응용에 A380 합금이 사용됩니다.
알루미늄 합금은 다양한 첨단 화학적·기계적 특성을 가집니다. 높은 내식성과 높은 방열 특성을 가집니다. 게다가 강도-중량비도 중요한 장점입니다.
이 특성들은 기계 엔지니어가 알루미늄 다이캐스팅 부품을 큰 유연성으로 설계하도록 돕습니다. 몇 가지 특성은 다음과 같습니다.
다이캐스팅 알루미늄 공정으로 만든 부품은 최소한의 가공이 필요합니다. 하지만 완벽한 것은 없습니다. 그래서 때로는 심미성과 기타 기능적 목적으로 표면 마감 작업이 필요합니다.
알루미늄 주조 부품에 가장 인기 있는 표면 마감 옵션은 다음과 같습니다.
다이캐스트 알루미늄 아노다이징은 부품을 내식성 있고 내구성 있게 만드는 저렴한 옵션입니다. 부품에 비전도성 보호층이 생깁니다.
알루미늄은 높은 전도성 소재지만 산화층은 전기 절연인 세라믹 같은 화학적·물리적 특성을 가집니다. 따라서 아노다이징된 다이캐스트 알루미늄은 비전도성이 됩니다.
그러나 아노다이징 알루미늄은 접촉을 통해 제한적 전기 전도성을 보입니다. 주변 산화층이 얇기 때문입니다. 하지만 미처리 알루미늄 대비 전도성이 매우 낮습니다. 따라서 알루미늄을 통한 전기 전도성이 필요한 응용이라면 다른 표면 마감 옵션을 선택해야 합니다.
분체 도장은 알루미늄 다이캐스팅 부품에 가장 인기 있는 표면 마감 방법 중 하나입니다. 더 높은 온도에서 일어나며 비교적 까다롭습니다. 하지만 이 방법은 부품을 흠집과 긁힘에 강하게 만듭니다. 또한 다양한 색상, 질감, 광택 레벨을 얻을 수 있습니다.
이것은 알루미늄 다이캐스팅 소재에 또 다른 인기 있는 표면 마감 옵션입니다. 스프레이, 딥 공정, 브러시 등 여러 방법으로 적용할 수 있습니다. 유일한 차이는 전도성이 있다는 것입니다.
금속 표면 마감 옵션에 대한 더 자세한 내용을 읽어보세요.
알루미늄 합금은 우수한 기계적 장점을 가집니다. 따라서 많은 응용 분야에서 볼 수 있습니다. 예를 들어 자동차와 건설 산업의 필수적인 부분입니다.
한 보고서에 따르면 알루미늄 주조 시장 규모는 2019년 505억 달러였으며 2000~2027년 연평균 성장률(CAGR) 6.4%가 예상됩니다. 더 많은 산업이 합류하고 새로운 응용이 개발될 것입니다.
알루미늄 합금 다이캐스팅의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.
지붕 구조물, 창문 프레임 등에서 알루미늄을 볼 수 있습니다. 요즘 교량, 상업용 건물 같은 대형 구조물에도 다이캐스트 알루미늄 부품이 건설 공정에 사용됩니다.
알루미늄 합금은 경량으로 현대 차량의 필수 특징입니다. 따라서 자동차 산업에서 광범위한 응용 분야에 이 합금이 쓰입니다. 엔진부터 차체 부품까지 어디에나 있습니다.
지난 20년간 전자 산업만큼 성장한 산업은 없습니다. 이 산업의 소비자 제품 혁신이 탁월했습니다. 알루미늄이 그 소비자 제품 생산에 주요 역할을 했습니다.
스마트폰부터 5G 네트워크 하우징까지 다이캐스트 알루미늄 합금이 이 발전에 중요한 역할을 합니다.
알루미늄은 높은 강도-중량비와 내식성을 가집니다. 또한 그다지 비싸지 않습니다. 결과적으로 가구 산업에서 알루미늄 합금으로 다양한 가정용 및 사무용 가구를 제조합니다.
예를 들어 다이캐스트 알루미늄으로 만든 의자를 점점 더 많이 볼 수 있습니다. 게다가 도어 록, 힌지, 노브 등 많은 중요 가구 부품이 알루미늄 부품으로 만들어집니다.
자동차 산업과 마찬가지로 항공우주 산업도 경량이고 내충격성인 합금이 필요합니다. 또한 항공우주 산업은 복잡한 도구와 고인장 구조 부품을 요구합니다. 결과적으로 알루미늄 다이캐스팅 소재가 비행기 다양한 부품에 사용됩니다.
일부 항공우주 부품은 다이캐스트 알루미늄으로 만들어집니다. 비행기 엔진 피스톤 헤드, 화물 적재 하우징, 연료 시스템 부품, 비행기 디스트리뷰터 캡 하우징, 조명 기구 부품, 전자 인클로저 디텐션 링 부품 등입니다.
제조업체는 알루미늄 다이캐스팅 공정에서 몇 가지 조치를 취해야 합니다.
첫 번째 큰 요소는 몰드 설계입니다. 설계는 용융 알루미늄을 주입하고 내장 부품을 수월하게 꺼낼 수 있도록 효율적이어야 합니다. 모든 몰드에는 파팅 라인(두 절반을 분리하는 선)이 있으며, 설계자는 설계를 확정하기 전 이 라인을 고려해야 합니다.
다음 큰 고려사항은 주입 지점 위치입니다. 둘 이상의 주입 지점을 추가할 수 있습니다. 이는 용융 알루미늄이 다이의 모든 틈새에 도달하기 전 고체화될 가능성이 있을 때 수행할 수 있습니다. 또한 설계의 캐비티에도 도움이 됩니다.
부품 벽 두께도 고려해야 할 요소입니다. 자동화 기술과 정교한 기계로 최소 두께 제한은 없습니다. 하지만 더 나은 결과를 위해 일관된 두께를 선택하는 것이 최선입니다.
알루미늄 합금 다이캐스팅 공정은 상대적으로 저렴한 제조 공정입니다. 비용은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 첫 번째는 초기 툴링 비용입니다. 이 공정 툴링 비용은 7,000~75,000달러 범위라 다이캐스팅 공정 총가격을 높입니다. 하지만 다이캐스팅은 반복 공정이므로 대량 생산 시 더 비용 효율적입니다.
둘째, 제품 사양을 모르면 정확한 다이캐스팅 비용을 결정하기 어렵습니다. 다이 크기, 생성 프로파일이 할로우인지 솔리드인지, 단면 복잡도에 따라 달라집니다.
셋째, 기계 유형과 작업자에 따라 비용이 변합니다. 대형 특징은 고체화 시간이 더 오래 걸려 비용에 영향을 줍니다. 또한 복잡한 움직이는 부품은 기계 개폐 이벤트에 영향을 줘 비용을 증가시킵니다.
래피드다이렉트는 빠른 처리 시간으로 정밀 맞춤 알루미늄 다이캐스팅 서비스를 제공합니다. 몇 그램부터 원하는 만큼 다양한 치수의 알루미늄 부품을 제조할 수 있습니다.
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귀사의 다이캐스트 알루미늄 부품에 ±0.004인치(0.1mm)까지 공차 달성이 가능합니다. 우리는 ISO 9001:2015 인증을 받았으며 산업 표준에 따라 다이캐스트 부품을 제작합니다.
래피드다이렉트에서 얻을 수 있는 혜택은 다음과 같습니다.
산업기술
다이캐스팅은 금형 캐비티를 이용해 용융 금속에 고압을 가하는 금속 주조 공정입니다. 금형은 보통 고강도 합금으로 가공하며, 일부는 사출 성형과 유사합니다. 대부분 다이캐스팅은 비철 금속으로 만듭니다: 아연, 구리, 알루미늄, 마그네슘, 납, 주석, 납-주석 합금 및 그 합금들. 다이캐스팅 유형에 따라 콜드 챔버 또는 핫 챔버 다이캐스팅 머신이 필요합니다. 이 글의 주제는 다이캐스팅 제조 공정입니다. 포괄적 이해를 위해 기본 2가지 다이캐스팅 머신 유형과 상세 제조 절차를 소개합니다. 읽고 나면 생산 공정을 크게 최적화할 수 있을 것
로봇은 용융 금속을 재사용 가능한 금형에 빠르고 효율적으로 부어 다이캐스트 공정을 자동화할 수 있습니다. 다이캐스팅 기계는 다양한 산업에서 사용되며, 자재 핸들링은 자연스러운 애플리케이션이지만 주조 및 파운드리 애플리케이션은 도전적일 수 있습니다. 다이캐스트 기술 센터의 솔루션 다이캐스트 기술 센터는 시리즈 시동과 개발 작업이 실제 생산을 위한 가용성 대신 기계 용량을 차지하는 문제를 해결했습니다. 이 회사는 다이캐스트 부품이 생산 준비가 되도록 아웃소싱 작업을 맡습니다. 3대의 쿠카 KR 125 로봇을 사용하여 일반적인 다이캐스팅
