항공우주 알루미늄 주조 공차

무게 최소화를 추구하기 위해 매니폴드, 어댑터 포트 및 하우징과 같은 항공기 구성 요소는 이상적인 설계에 더 가까워지지만 제조의 변동성이 더 적습니다. 주조는 경량화를 위한 중요한 공정이지만 안전 요소를 유지하기 위해서는 주조 공차에 대한 철저한 이해가 필요합니다.

항공우주 분야에서 알루미늄 사용

알루미늄은 비강도가 매우 높아 가볍지만 강한 부품으로 만들 수 있습니다. 또한 부식과 피로에 강합니다. 일부 현대식 복합 재료는 우수한 성능을 제공하지만 알루미늄과 비교할 때 상당한 비용 패널티가 있습니다. 복합 재료의 구조적 무결성을 확인하는 것도 어려울 수 있습니다. 이러한 이유로 현대 항공우주 구조물은 단조 및 주조 형태 모두에서 여전히 알루미늄을 광범위하게 사용합니다.

알루미늄은 거의 항상 합금으로 사용됩니다. 사용되는 주요 합금 원소는 규소, 구리, 마그네슘 및 아연입니다. 이는 부식 및 피로 저항 및 주조성과 같은 특성에 영향을 미칩니다.

알루미늄 합금은 주요 합금 원소를 나타내는 일련 번호로 정의됩니다. 예를 들어, 항공우주 분야에서 광범위하게 사용되는 알루미늄 합금인 A356.0은 92% 알루미늄과 7% 실리콘으로 구성되며 나머지는 마그네슘, 철, 구리 및 기타 요소로 구성됩니다.

항공우주 분야용 주조 알루미늄

알루미늄은 현대 항공기에 광범위하게 사용됩니다. 브래킷, 하우징, 하우징 커버, 펌프 커버, 매니폴드 및 포트 어댑터는 많은 응용 분야 중 일부에 불과합니다. 주조는 그렇지 않으면 함께 용접되거나 볼트로 결합될 부품을 결합하는 방법입니다. 볼트가 풀려서 약간의 움직임을 허용할 수 있습니다. 일부 등급의 알루미늄을 용접하는 것은 어렵고 조인트 무결성을 확인하기 위해 비파괴 평가 기술을 사용해야 할 수도 있습니다.

무게를 줄이는 한 가지 방법은 벽 두께를 최소화하는 것입니다. 이것은 최종 부품에서 보이드를 형성하는 코어의 정확한 배치를 통해 달성됩니다. 긴 생산 기간 동안 엄격한 공차를 충족하는 고품질 부품의 경우 코어 포지셔닝은 주조 공정의 중요한 측면입니다.

주조 공정은 기하학적 일관성을 제공하는 능력이 다릅니다. 또한 일부는 패턴이 금형에서 분리되도록 구배 각도가 필요하므로 벽 두께가 증가하고 가공이 복잡해질 수 있습니다.

Impro가 항공우주 부품에 사용하는 세 가지 주조 공정은 다음과 같습니다.

• 인베스트먼트 주조 – 왁스 패턴을 세라믹 슬러리로 코팅하여 몰드를 만드는 방식
• 영구 몰드 주조 – 사출 성형 또는 다이 캐스팅과 유사한 금속 다이 사용
• 쉘 몰딩 – 금속 반쪽 패턴을 모래로 코팅하여 두 개의 반으로 금형 캐비티를 형성합니다.

구배 각도

매몰 주조 공정에서는 주조되는 부품에 구배 각도를 추가할 필요가 거의 없습니다. 이는 주로 세라믹 쉘이 응고 후 금속에서 떨어져 나기 때문입니다. 또한 드래프트 앵글은 몰드에서 쉽게 풀릴 정도로 수축되는 경향이 있기 때문에 왁스 패턴에 거의 필요하지 않습니다.

영구 주형은 쉽게 이형을 보장하기 위해 알루미늄을 주조할 때 일반적으로 2°의 드래프트가 필요합니다. 쉘 몰딩은 패턴이 모래 쉘에서 떨어지기 위해 1°의 드래프트가 필요합니다.

주조 허용 오차

공차는 주로 선형 인치당 형태의 최대 허용 또는 예상 편차로 정의됩니다. 이를 기반으로 각 주조 공정에 대해 달성 가능한 공차는 다음과 같습니다.

• 투자 주조 – 인치당 +/- 0.010”, 요청 시 더 엄격한 공차 제공. +/-0.020"보다 더 나은 3" 길이를 달성할 수 있습니다.
• 영구 몰드 주조 – 첫 번째 인치의 경우 +/- 0.015인치, 그 다음 인치당 +/- 0.002인치
• 쉘 몰딩 – 인치당 +/- 0.005", 허용 오차는 3" 길이에 대해 +/- 0.020"

캐스팅 프로세스 선택에 대한 도움 받기

항공우주 부품은 중량 감소에 필요한 작은 안전 요소를 달성하기 위해 엄격한 공차로 만들어집니다. 주조 공정은 코어를 사용하여 불필요한 재료를 제거하여 무게 감소를 지원합니다. 항공우주 부품에 대해 높은 수준의 기하학적 일관성을 유지하는 것은 필수적입니다. 따라서 다양한 주조 공정으로 달성할 수 있는 허용 오차를 이해하는 것이 필수적입니다.

Impro는 인베스트먼트 주조, 영구 금형 주조 및 쉘 성형에 대한 광범위한 전문 지식을 보유하고 있습니다. 이러한 프로세스가 귀하의 항공우주 요구 사항을 어떻게 지원할 수 있는지 알아보려면 지금 저희에게 연락하십시오.