금형 제작에서 주조와 단조 선택: 실용 가이드

금형 제작에서 주조와 단조라는 말을 자주 듣습니다. 이 두 제조 공정의 차이를 어떻게 구별할까요? 금형 제작에서 주조를 선택해야 할까요, 단조를 선택해야 할까요?

왜 금형 제작이 필요한가?

금형 제작은 CNC 가공 및 기타 방법을 통해 원자재를 금형으로 변환한 다음 연마 도구를 통해 부품을 대량 생산하는 것을 말합니다.

작동 원리는 간단합니다. 먼저 금형 설계자가 제품(부품) 요구사항에 따라 컴퓨터(또는 손으로 도면 작성)를 통해 금형 구조를 설계하고, 숙련된 작업자가 도면 요구사항에 따라 다양한 기계 가공(선반, 밀링 머신, 머시닝 센터, EDM, 와이어 컷팅 등)을 통해 금형의 각 부분을 잘 만든 다음 조립 및 디버깅하여 합격 제품을 생산할 때까지 진행합니다.

금형 제작의 장점은 금형을 통해 부품이나 제품을 대량 생산하여 비용을 절감할 수 있다는 것입니다; 금형을 통해 부품을 만들면 초고효율 생산을 달성할 수 있습니다(현재 금형의 효율을 달성할 수 있는 생산 방법은 없음), 제품 정밀도를 보장하며, 동시에 금형은 자동 생산을 쉽게 실현할 수 있습니다.

주조에 의한 금형 제작

주조는 금속을 특정 요구사항을 충족하는 액체로 녹여 금형에 붓고, 냉각, 응고, 세척하여 미리 정해진 형태, 크기, 성능을 가진 주물(부품 또는 블랭크)을 얻는 공정입니다. 산업의 기본 기술입니다.

주조로 생산된 블랭크의 비용이 낮고, 복잡한 형태, 특히 복잡한 내부 캐비티가 있는 부품에 더 경제적입니다; 동시에 넓은 적응성과 좋은 종합 기계적 특성을 가집니다. 하지만 주조 생산에 필요한 소재(금속, 목재, 성형 소재 등)와 장비(모래 혼합기, 성형기, 야금로, 코어 제작기, 탈사기, 쇼트 블라스팅 기계, 주철 평판 등)는 상대적입니다. 먼지, 유해 가스, 소음을 발생시켜 환경을 오염시킵니다.

금형 주조 유형

금형의 주조 방법은 관례적으로 다음과 같이 나뉩니다:

① 일반 사형 주조, 습식 사형, 건식 사형, 화학 경화 사형 포함.

② 특수 주조는 성형 소재에 따라 천연 광물 모래와 자갈을 주성형 소재로 하는 특수 주조(정밀 주조, 진흙 주조, 음압 주조, 고체 주조, 주조 공장 셸 주조, 세라믹 주조 등)와 금속을 주주조 소재로 하는 특수 주조(금속 금형 주조, 압력 주조, 저압 주조, 연속 주조, 원심 주조 등)로 나눌 수 있습니다.

주조 공정

① 주조 금형 준비(액체 금속을 고체 주물로 만드는 용기), 주조 금형은 사용된 소재에 따라 사형 금형, 금속 금형, 세라믹 금형, 점토 금형, 흑연 금형 등으로 나눌 수 있습니다; 사용 횟수에 따라 일회용, 반영구, 영구 유형으로 나눌 수 있습니다. 주물 품질에 영향을 주는 주요 요인은 금형 준비의 품질입니다.

② 주조 금속의 용해 및 주입, 주조 금속(주조 합금)에는 주로 주강, 주철, 주조 비철 합금이 포함됩니다;

③ 주물 처리 및 검사. 주물 처리에는:

• 코어 및 주물 표면의 이물질 제거
• 주입 라이저 제거
• 버와 이음선, 기타 돌출부 제거
• 열처리
• 교정
• 방청 처리
• 황삭 가공

단조에 의한 금형 제작

단조는 단조 프레스를 사용하여 금속 블랭크에 압력을 가해 소성 변형시킵니다. 마지막으로 일정한 형태, 크기, 기계적 특성을 가진 단조품을 얻는 가공 방법입니다.

단조로 금형을 제조하면 금형 금속의 주조 기공과 용접 구멍을 제거할 수 있으며, 단조품의 기계적 특성은 일반적으로 동일 소재의 주물보다 좋습니다.

기계에서 고부하와 혹독한 작업 조건을 겪는 중요한 부품은 단순 형상의 압연판, 프로파일, 용접 부품을 제외하고 대부분 단조로 제조됩니다.

성형 방법에 따른 단조 분류

• 자유 단조(오픈 단조)

상하 앤빌(앤빌 블록) 사이에서 충격력이나 압력을 사용하여 금속을 변형시켜 필요한 단조품을 얻으며, 주로 수동 단조와 기계 단조 두 유형이 있습니다.

• 금형 단조(클로즈드 다이 단조)

금속 블랭크가 특정 형태의 단조 금형 캐비티에서 압축 변형되어 단조품을 얻으며, 단조, 콜드 헤딩, 회전 단조, 압출 등으로 나눌 수 있습니다.

변형 온도에 따른 분류

단조는 열간 단조(가공 온도가 블랭크 금속의 재결정 온도보다 높음), 온간 단조(재결정 온도보다 낮음), 냉간 단조(상온)로 나눌 수 있습니다.

단조 소재는 주로 다양한 조성의 탄소강과 합금강이며, 그 다음으로 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 구리 등과 그 합금입니다. 소재의 원래 상태는 봉재, 잉곳, 금속 분말, 액체 금속입니다. 변형 전 금속 단면적과 변형 후 금형 단면적의 비율을 단조비라고 합니다. 올바른 단조비 선택은 제품 품질을 개선하고 비용을 절감할 수 있습니다.

금형 제작에 단조 또는 주조 선택 방법

금형 제작에서 단조와 주조 모두 고유한 장점이 있습니다. 금형의 물리적 특성과 금형의 요구사항에 따라 상대적으로 적합한 가공 방법을 선택해야 합니다.

JTR에서는 맞춤형 금형이 금형 특성을 충분히 발휘하고 금형 서비스를 개선할 수 있도록 고객의 다양한 요구에 따라 다른 금형 제작 방법을 추천합니다.