다이캐스팅은 금형의 내부 공동을 이용하여 용융된 금속에 고압을 가하는 것이 특징인 금속 주조 공정입니다.
금형은 일반적으로 사출 성형과 다소 유사한 더 높은 강도를 가진 합금으로 만들어집니다.
대부분의 다이 캐스팅은 아연, 구리, 알루미늄, 마그네슘, 납, 주석, 납 주석 합금 및 그 합금과 같은 철이 없습니다.
다이캐스팅의 종류에 따라 콜드 챔버 다이캐스팅 머신 또는 핫 챔버 다이캐스팅 머신을 사용해야 합니다.
주조 장비 및 금형 비용이 높기 때문에 다이캐스팅 공정은 일반적으로 대량 제품의 대량 생산에만 사용됩니다.
다이캐스팅 부품 제조는 상대적으로 쉽습니다. 일반적으로 4개의 주요 단계만 필요하며 단일 비용 증가분은 매우 낮습니다.
다이캐스팅은 특히 중소형 주물을 대량으로 제조하는 데 적합하므로 다양한 주조 공정 중 다이캐스팅이 가장 널리 사용됩니다.
다른 주조 기술과 비교하여 다이캐스팅의 표면은 더 매끄럽고 치수 일관성이 더 높습니다.
전통적인 다이캐스팅 공정을 기반으로 주조 결함을 줄이고 기공을 제거하는 무홀 다이캐스팅 공정을 포함하여 몇 가지 개선된 공정이 탄생했습니다.
주로 아연 가공의 직접 주입 공정에 사용되어 폐기물을 줄이고 수율을 높일 수 있습니다.
제너럴 다이내믹스가 발명한 고속·고밀도 다이캐스팅 기술과 반고체 다이캐스팅 등 새로운 다이캐스팅 기술도 있다.
간략한 소개
다이캐스팅은 고압을 사용하여 금속을 복잡한 금형에 강제로 녹이는 일종의 정밀 주조 방법입니다.
1964년 일본다이캐스팅협회는 다이캐스팅을 “고온에서 용융된 합금을 정밀주조금형에 압입하여 단시간에 많은 양의 고정밀 및 우수한 주조표면을 생산하는 주조방법”으로 정의하였다.
다이캐스팅은 미국에서는 다이캐스팅, 영국에서는 압력다이캐스팅이라고 하며, 일본 용어인 다이캐스팅은 일반 국내 사업자에게 가장 친숙한 용어입니다.
다이캐스팅 방식으로 생산되는 주물을 다이캐스팅이라고 합니다.
이 소재의 인장 강도는 일반 주조 합금보다 거의 두 배 높으며, 이는 더 높은 강도와 내충격성 소재로 생산되기를 희망하는 알루미늄 합금 자동차 휠, 프레임 및 기타 부품에 더 긍정적인 의미를 갖습니다.
역사
1838년에 사람들은 활자 인쇄용 금형을 만들기 위해 다이캐스팅 장비를 발명했습니다. 다이캐스팅과 관련된 최초의 특허는 1849년에 발행되었습니다.
인쇄 활자를 생산하는 데 사용되는 소형 수동 기계입니다.
1885년 Otto Mergenthaler는 Linotype 조판 기계를 발명했습니다.
그것은 인쇄 세계에 전례 없는 혁신을 가져왔습니다.
인쇄 산업의 대규모 산업화 이후 전통적인 수압 유형은 다이캐스팅으로 대체되었습니다.
1900년경 조판이 시장에 도입되면서 인쇄 산업의 자동화 기술이 더욱 향상되어 때로는 신문에서 10대 이상의 다이캐스팅 기계를 볼 수 있습니다.
소비자 제품의 지속적인 성장과 함께 Otto의 발명품은 점점 더 많은 응용 분야를 확보했습니다.
사람들은 다이캐스팅을 사용하여 부품 및 제품을 대량으로 제조할 수 있습니다.
1966년 제너럴 다이내믹스는 더블 펀치 다이캐스팅이라고도 하는 정밀 다이캐스팅 공정을 발명했습니다.
다이 캐스팅 공정
전통적인 다이캐스팅 공정은 주로 4단계 또는 고압 다이캐스팅으로 구성됩니다.
이 4단계에는 금형 준비, 충전, 사출 및 디샌딩이 포함되며 이는 다양한 개선된 다이캐스팅 공정의 기초이기도 합니다.
준비 과정에서 금형 캐비티에 윤활제를 분사해야 합니다.
금형의 온도를 제어하는 데 도움이 되는 것 외에도 윤활유는 주물을 탈형하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그런 다음 금형을 닫고 용융 금속을 약 10~175MPa의 고압으로 금형에 주입할 수 있습니다.
용융 금속이 채워진 후 주물이 응고될 때까지 압력이 유지됩니다.
그런 다음 푸시로드가 모든 주물을 밀어냅니다.
금형에는 여러 개의 캐비티가 있을 수 있으므로 각 주조 공정에서 여러 개의 주조가 있을 수 있습니다.
디샌딩 과정에서 금형 제작 게이트, 러너, 게이트 및 플래시를 포함하여 잔류물을 분리해야 합니다.
이 공정은 일반적으로 특수 트리밍 다이로 주물을 압출하여 완료됩니다.
다른 샌딩 방법에는 톱질 및 연삭이 포함됩니다.
게이트가 깨지기 쉬운 경우 인력을 절약할 수 있는 캐스팅을 직접 이길 수 있습니다.
잉여 몰딩 포트는 용융 후 재사용할 수 있습니다. 일반적인 수율은 약 67%입니다.
고압 사출은 금형을 매우 빠르게 채우므로 부품이 응고되기 전에 용융 금속이 전체 금형을 채울 수 있습니다.
이러한 방식으로 충전하기 어려운 벽이 얇은 부품도 표면 불연속성을 방지할 수 있습니다.
그러나 이것은 금형을 빨리 채울 때 탈출하기 어렵기 때문에 공기 정체로 이어집니다.
이 문제는 분할선에 배기 포트를 배치하여 줄일 수 있지만 매우 정밀한 공정에서도 주조 중앙에 기공이 남게 됩니다.
대부분의 다이캐스팅은 드릴링 및 폴리싱과 같은 2차 가공을 통해 캐스팅으로 완성할 수 없는 일부 구조를 완성할 수 있습니다.
모래 낙하 후 결함을 검사할 수 있습니다. 가장 일반적인 결함은 정체(불충분한 주입) 및 냉상 흉터를 포함합니다.
이러한 결함은 불충분한 금형 또는 용융 금속 온도, 불순물이 섞인 금속, 너무 적은 통풍구, 너무 많은 윤활제 등으로 인해 발생할 수 있습니다. 기타 결함에는 기공, 수축 공동, 고온 균열 및 흐름 자국이 포함됩니다.
플로우 마크는 게이트 결함, 날카로운 모서리 또는 과도한 윤활로 인해 주물의 표면에 남는 자국입니다.
에멀젼이라고 하는 수성 윤활제는 건강, 환경 및 안전상의 이유로 가장 일반적으로 사용되는 유형의 윤활제입니다.
솔벤트 윤활제와 달리 적절한 공정을 통해 물에 포함된 미네랄을 제거하면 주물에 부산물이 남지 않습니다.
수처리 공정이 적절하지 않으면 물에 포함된 미네랄이 주조 표면 결함 및 불연속성으로 이어집니다.
수성 윤활제는 주로 4가지 종류가 있습니다: 오일과 혼합된 물, 물과 혼합된 오일, 반합성 및 합성.
기름과 섞인 물이 가장 좋은 윤활유인데, 윤활제를 사용할 때 물이 기름을 침전시키면서 증발에 의해 금형 표면을 냉각시켜 탈형을 도울 수 있기 때문입니다.
일반적으로 이러한 윤활제의 비율은 물 30부와 오일 1부입니다. 극단적인 경우 이 비율은 100:1에 도달할 수 있습니다.
윤활유로 사용할 수 있는 기름에는 중질유, 동물성 지방, 식물성 지방, 합성 지방이 있습니다.
중질유는 상온에서는 점도가 높지만 다이캐스팅 공정에서는 고온에서 피막이 됩니다.
로션의 점도와 열 특성은 윤활제에 다른 물질을 추가하여 제어할 수 있습니다.
이러한 재료에는 흑연, 알루미늄 및 운모가 포함됩니다. 다른 화학 첨가물은 먼지와 산화를 피할 수 있습니다.
수성 윤활제에 유화제를 첨가하여 비누, 알코올 및 에틸렌옥사이드를 포함한 유성 윤활제를 물에 첨가할 수 있습니다.
오랫동안 일반적으로 사용되는 솔벤트 기반 윤활유에는 디젤과 가솔린이 포함됩니다.
주조가 나오기에는 좋지만 각 다이캐스팅 공정 중에 작은 폭발이 발생하여 캐비티 벽에 탄소 원소가 축적됩니다.
솔벤트 기반 윤활제는 수성 윤활제보다 더 균일합니다.
주조 장비
다이캐스팅 기계는 핫 챔버 다이캐스팅 기계와 콜드 챔버 다이캐스팅 기계의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
차이점은 그들이 견딜 수 있는 힘의 정도입니다. 일반적인 압력 범위는 400~4000톤입니다.
핫 챔버 다이캐스팅
구즈넥 다이캐스팅이라고도 하는 핫 챔버 다이캐스팅은 금속 풀에 용융된 액체 및 반액체 금속이 있어 압력을 받아 금형을 채웁니다.
주기가 시작될 때 기계의 피스톤이 수축된 상태에 있으면 용융 금속이 구즈넥을 채울 수 있습니다.
공압식 또는 유압식 피스톤이 금속을 눌러 금형에 채웁니다.
이 시스템의 장점은 높은 순환 속도(분당 약 15회 완료 가능), 쉬운 자동화 및 편리한 금속 용융 공정입니다.
단점은 녹는점이 높은 금속 다이캐스팅이 불가능하고 알루미늄도 다이캐스팅이 불가능하다는 점입니다.
따라서 일반적으로 핫 챔버 다이캐스팅 기계는 아연, 주석 및 납 합금에 사용됩니다.
또한 핫 챔버 다이캐스팅은 대형 주물을 주조하는 데 사용하기 어렵고 일반적으로 이 공정은 소형 주물을 주조하는 데 사용됩니다.
콜드 챔버 다이캐스팅
콜드 챔버 다이캐스팅은 알루미늄 함량이 높은 알루미늄, 마그네슘, 구리 및 아연 합금을 포함하여 핫 챔버 다이캐스팅 공정에서 사용할 수 없는 금속에 사용할 수 있습니다.
이 과정에서 먼저 독립 도가니에서 금속을 녹여야 합니다.
그런 다음 일정량의 용융 금속이 가열되지 않은 주입 챔버 또는 주입 노즐로 전달됩니다.
이러한 금속은 유압 또는 기계적 압력에 의해 금형에 주입됩니다.
쇳물을 저온 챔버로 이송해야 하므로 이 공정의 가장 큰 단점은 사이클 타임이 매우 길다는 것입니다.
수직 및 수평 콜드 챔버 다이캐스팅 기계가 있습니다.
수직 다이캐스팅 기계는 일반적으로 소형 기계이며 수평 다이캐스팅 기계는 다양한 모델이 있습니다.
주조 금형
다이캐스팅 다이는 커버링 부분과 가동 부분의 두 부분으로 구성되며 이들이 결합되는 부분을 파팅 라인이라고 합니다.
핫챔버 다이캐스팅에서는 덮개 부분에 게이트가 있는 반면 콜드챔버 다이캐스팅에서는 주입구입니다.
용융 금속은 여기에서 금형으로 들어갈 수 있으며 이 부분의 모양은 고온 챔버 다이캐스팅의 주입 노즐 또는 저온 챔버 다이캐스팅의 주입 챔버와 일치합니다.
가동 부분에는 일반적으로 푸시로드와 러너가 포함됩니다.
러너는 용융 금속이 금형 캐비티로 들어가는 게이트와 금형 캐비티 사이의 채널입니다.
덮개 부분은 일반적으로 고정 누름 판 또는 전면 누름 판에 연결되는 반면 가동 부분은 가동 누름 판에 연결됩니다.
캐비티는 2개의 캐비티 인서트로 나뉘는데, 이는 볼트로 몰드에서 비교적 쉽게 제거하거나 설치할 수 있는 독립 구성 요소입니다.
금형은 특별히 설계되었습니다. 금형이 열리면 주물이 움직이는 부분에 그대로 있게 됩니다.
이런 식으로 가동 부분의 푸시로드가 주물을 밀어냅니다. 푸시로드는 일반적으로 프레싱 플레이트에 의해 구동됩니다. 주물이 손상되지 않도록 동일한 힘으로 동시에 모든 푸시로드를 정확하게 구동합니다.
주물을 밀어낸 후 압착판이 수축하여 다음 다이캐스팅을 준비하기 위해 모든 푸시로드를 후퇴시킵니다.
탈형 시 주물은 여전히 고온 상태에 있기 때문에 푸시 로드의 수가 충분한 경우에만 각 푸시 로드의 평균 압력이 주물 손상을 방지할 수 있을 만큼 충분히 작아질 수 있습니다.
그러나 푸시로드는 여전히 흔적을 남기므로 푸시로드의 위치가 주물의 작동에 큰 영향을 미치지 않도록 신중하게 설계해야 합니다.
금형의 다른 부품에는 코어 슬라이드 플레이트 등이 포함됩니다.
코어는 주물에 구멍이나 개구부를 만드는 데 사용됩니다. 주물의 디테일을 높이는 데에도 사용할 수 있습니다.
코어에는 고정, 이동 및 느슨한 세 가지 유형이 있습니다.
고정 코어의 방향은 금형에서 주조되는 방향과 평행합니다. 고정되거나 금형에 영구적으로 연결됩니다.
가동 코어는 인출 방향을 제외한 모든 방향으로 배열할 수 있습니다.
주물이 응고된 후 금형을 열기 전에 분리 장치를 사용하여 가동 코어를 금형 캐비티에서 꺼내야 합니다.
슬라이더는 가동 코어에 매우 가깝고 가장 큰 차이점은 슬라이더를 사용하여 오목한 표면을 만들 수 있다는 것입니다.
다이캐스팅에서 코어와 슬라이더를 사용하면 비용이 크게 증가할 수 있습니다.
테이크아웃 블록이라고도 하는 느슨한 코어는 나사 구멍과 같은 복잡한 표면을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
각 사이클이 시작되기 전에 슬라이더를 수동으로 설치하고 마지막으로 캐스팅으로 밀어내야 합니다.
그런 다음 느슨한 코어를 꺼냅니다.
느슨한 코어는 제조에 많은 노동력이 필요하고 주기 시간을 증가시키기 때문에 가장 비싼 코어입니다.
배출구는 보통 가늘고 길기 때문에(약 0.13mm) 쇳물을 빠르게 냉각시켜 낭비를 줄일 수 있다.
다이캐스팅 공정에서는 용융 금속의 압력이 매우 높기 때문에 라이저를 사용할 필요가 없으며 용융 금속이 게이트에서 금형으로 흘러 들어갈 수 있습니다.
온도로 인해 금형의 가장 중요한 재료 특성은 열 진동 저항과 유연성입니다.
다른 특성으로는 담금질성, 가공성, 열균열 저항성, 용접성, 유용성(특히 대형 금형의 경우) 및 비용이 있습니다.
다이 수명은 용융 금속의 온도와 각 주기의 시간에 직접적으로 의존합니다.
다이캐스팅에 사용되는 금형은 일반적으로 단단한 공구강으로 만들어집니다. 주철은 엄청난 내부 압력을 견딜 수 없기 때문에 금형이 비싸고 개방 비용도 높습니다.
고온에서 다이캐스팅되는 금속은 더 단단한 합금강을 사용해야 합니다.
다이캐스팅의 주요 결함은 마모와 침식입니다.
다른 결함에는 열 균열 및 열 피로가 포함됩니다.
너무 큰 온도 변화로 인해 금형 표면에 결함이 있으면 고온 균열이 발생합니다.
너무 많이 사용하면 금형 표면의 결함으로 인해 열 피로가 발생합니다.
다이캐스팅용 금속
다양한 재료의 해당 최소 단면적 및 최소 구배각은 다음 표에 나열되어 있으며 가장 두꺼운 단면은 13mm 미만이어야 합니다.
| 금속 | 최소 단면적 | 최소 드래프트 각도 |
| 알루미늄 합금 | 0.89mm(0.035인치) | 1:100(0.6°) |
| 황동과 청동 | 1.27mm(0.050인치) | 1:80(0.7°) |
| 마그네슘 합금 | 1.27mm(0.050인치) | 1:100(0.6°) |
| 커사이트 | 0.63mm(0.025인치) | 1:200(0.3°) |
다이캐스팅에 사용되는 금속은 주로 아연, 구리, 알루미늄, 마그네슘, 납, 주석 및 납 주석 합금을 포함합니다.
압축 주철은 드물지만 실현 가능합니다.
특수 다이캐스팅 금속에는 ZAMAK, 알루미늄 아연 합금 및 미국 알루미늄 협회 표준: AA380, AA384, aa386, AA390 및 AZ91D 마그네슘이 포함됩니다.
다이캐스팅 시 다양한 금속의 특성은 다음과 같습니다.
아연:
다이캐스트하기 가장 쉬운 금속. 작은 부품을 제조하는 것이 매우 경제적이며 코팅이 쉽고 압축 강도와 가소성이 높고 주조 수명이 길다.
알류미늄:
무게가 가볍고 제조가 복잡하며 벽이 얇은 주물, 높은 치수 안정성, 강한 내부식성, 우수한 기계적 성능, 높은 열 전도성 및 전도성, 고온에서 여전히 높은 강도.
마그네슘:
기계 가공이 쉽고 중량 대비 강도가 높으며 일반적으로 사용되는 다이캐스팅 금속 중 가장 가볍습니다.
구리:
경도가 높고 내식성이 강합니다. 일반적인 다이캐스팅 금속 중에서 최고의 기계적 성능, 내마모성 및 강도를 가지고 있습니다.
납과 주석:
고밀도, 높은 치수 정확도는 특수 부식 방지 부품으로 사용할 수 있습니다.
공중 보건상의 이유로 이 합금은 식품 가공 및 저장 장비로 사용할 수 없습니다.
납, 주석 및 안티몬(때때로 약간의 구리 포함)의 합금을 사용하여 수동 유형을 만들고 양각 인쇄에서 브론징할 수 있습니다.
알루미늄, 구리, 마그네슘 및 아연을 사용한 다이캐스팅의 상한 질량 한계는 각각 70파운드(32kg), 10파운드(4.5kg), 44파운드(20kg) 및 75파운드(34kg)입니다.
캐스팅의 장점과 단점
캐스팅의 장점
다이캐스팅의 장점은 뛰어난 치수 정확도를 포함합니다.
일반적으로 이것은 주조 재료에 따라 다릅니다. 일반적인 값은 오차가 처음 2.5cm 크기에 대해 0.1mm이고 오차가 1cm 증가할 때마다 0.002mm씩 증가한다는 것입니다.
다른 주조 공정에 비해 주조 표면이 매끄럽고 필렛 반경이 약 1-2.5 미크론입니다.
벽 두께가 약 0.75mm인 주형은 샌드박스 또는 영구 주형 주조 방법에 비해 제조할 수 있습니다.
와이어 슬리브, 발열체 및 고강도 베어링 표면과 같은 내부 구조를 직접 주조할 수 있습니다.
다른 장점으로는 2차 가공을 줄이거나 피할 수 있고, 빠른 생산 속도, 최대 415MPa의 주조 인장 강도, 높은 유동성 금속을 주조할 수 있다는 점입니다.
캐스팅의 단점
다이캐스팅의 가장 큰 단점은 높은 비용입니다.
주조 장비, 금형 및 금형 관련 부품은 다른 주조 방법에 비해 고가입니다.
따라서 다이캐스팅을 제작할 때 많은 제품을 생산하는 것이 더 경제적입니다.
다른 단점은 다음과 같습니다. 이 공정은 유동성이 높은 금속에만 적용할 수 있으며 주조 질량은 30g에서 10kg 사이여야 합니다.
일반 다이캐스팅에서는 마지막 주조 배치에 항상 기공이 있습니다.
따라서 열에 의해 간극의 가스가 팽창하여 내부에 미세한 결함이 생기고 표면이 벗겨지기 때문에 열처리나 용접을 할 수 없습니다.
주조의 특징
줄여서 다이캐스팅이라고 하는 가압주조는 용융 합금액을 압력실에 부어 고속으로 주형의 공동을 채우고 합금액을 가압하여 응고시켜 주물을 성형하는 주조법이다. .
다른 주조 방법과 다른 다이캐스팅의 주요 특징은 고압 및 고속입니다.
① 용융 금속은 압력 하에서 금형 캐비티를 채우고 고압 하에서 결정화 및 응고됩니다. 일반적인 압력은 15-100mpa입니다.
② 금속 액체는 일반적으로 10-50m/s, 때로는 80m/S 이상의 고속으로 금형 캐비티를 채웁니다(주입구를 통해 유입되는 금형 공동의 선형 속도 – 주입 속도).
따라서 금속 액체의 충전 시간은 약 0.01-0.2초(주물의 크기에 따라 다름)로 매우 짧습니다.
다이캐스팅은 정밀 주조 방법입니다. 다이캐스팅으로 주조된 다이캐스팅 부품의 치수 공차는 매우 작고 표면 정밀도가 매우 높습니다.
대부분의 경우 다이캐스팅 부품은 선회 없이 조립 및 적용이 가능하며, 나사산 부품은 직접 주조가 가능합니다.
일반 카메라 부품, 타자기 부품, 전자계산기 부품, 장식품 및 기타 소형 부품은 물론 자동차, 기관차, 항공기와 같은 차량의 복잡한 부품까지 대부분 다이캐스팅으로 제작됩니다.
주조의 실패 형태
손상 _
다이캐스팅을 생산하는 동안 금형은 반복적으로 냉각과 가열을 받고 성형 표면과 내부가 변형되어 반복적인 열 응력이 발생하여 2차 구조 손상 및 인성 손실이 발생하여 외관이 손상됩니다. 미세 균열이 발생하고 계속 확장됩니다.
균열이 확장되면 용융 금속이 압착되고 반복되는 기계적 응력이 균열 성장을 가속화합니다.
따라서 한편으로는 다이 캐스팅을 시작할 때 다이를 완전히 예열해야 합니다.
또한 다이캐스팅 생산 과정에서 조기 균열 실패를 방지하기 위해 금형을 특정 작업 온도 범위에서 유지해야 합니다.
동시에 금형이 생산에 투입되기 전과 제조 과정에서 내부 원인이 발생하지 않도록 해야 합니다.
실제 생산에서 대부분의 금형 파손은 열피로 균열 파손이기 때문입니다.
단편화
사출력의 작용에 따라 금형은 특히 금형의 성형 표면에 스크라이브 마크 또는 전기 가공 마크가 연마되지 않았거나 성형 모서리가 깨끗하고 미세 균열이 있는 경우 가장 약한 부분에서 균열을 시작합니다. 가장 먼저 나타납니다.
입계에 취성 상이나 거친 입자가 있으면 부서지기 쉽습니다.
그러나 취성파괴가 발생하면 균열이 급격히 커지게 되어 다이의 파단파손에 매우 위험한 요인이 된다.
이러한 이유로 금형 표면의 모든 긁힘 및 전기 가공 자국은 주입 시스템에 있더라도 연마해야 합니다.
또한 사용되는 금형 재료는 고강도, 우수한 가소성, 우수한 충격 인성 및 파괴 인성이 요구됩니다.
부식 _
위에서 언급했듯이 일반적으로 사용되는 다이캐스팅 합금에는 아연 합금, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 및 구리 합금과 순수 알루미늄 다이캐스팅이 포함됩니다.
Zn, Al 및 Mg는 비교적 활성 금속 원소로 금형 재료와 친화력이 좋으며 특히 Al은 금형을 깨물기 쉽습니다.
금형의 경도가 높으면 내식성이 좋아지지만 성형면에 연약한 부분이 있으면 내식성이 좋지 않습니다.
외부 요인(예: 주조 온도, 금형 예열 여부, 수분 코팅제 분사량, 다이캐스팅 기계의 톤수 일치 여부, 다이캐스팅 압력 여부 등)을 포함하여 금형 실패로 이어지는 많은 요인이 있습니다. 너무 높음, 내부 게이트의 속도가 너무 빠름, 냉각수 개방이 다이캐스팅 생산과 동기화되지 않음, 주조 재료 Fe의 유형 및 구성, 주조의 크기 및 모양, 벽 두께 , 코팅 유형 등).
내부 원인도 있습니다(예: 금형 자체 재료의 야금학적 품질, 블랭크의 단조 공정, 금형 구조 설계의 합리성, 게이팅 시스템 설계의 합리성, 가공 중에 발생하는 내부 응력). 금형 기계 (전기 가공), 금형의 열처리 공정, 다양한 일치 정확도 및 청결 요구 사항 포함).
금형의 초기 불량이 있는 경우 향후 개선해야 할 내부 또는 외부 원인을 찾아내는 것이 필요합니다.
그러나 실제 생산에서 부식은 금형에만 국한됩니다. 예를 들어 게이트에 의해 직접 세척된 부품(코어 및 캐비티)은 부식되기 쉽고 경도가 약한 부품은 알루미늄 합금의 다이 스티킹이 발생하기 쉽습니다.
캐스팅 문제
쏟아지는 오버플로
콜드 챔버 수평 다이캐스팅 기계의 몰드 스프루 요구 사항:
① 압력실의 내경은 요구되는 비압력과 압력실의 충만도에 따라 선택하여야 한다.
동시에 게이트 슬리브의 내경 편차는 압력 챔버의 내경 편차와 비교하여 몇 개의 와이어로 적절하게 확대되어 펀치 걸림 또는 다른 축으로 인한 심각한 마모 문제를 방지합니다. 게이트 슬리브와 압력 챔버의 내경, 게이트 슬리브의 벽 두께는 너무 얇지 않아야 합니다.
스프루 슬리브의 길이는 일반적으로 주입 펀치의 전달 리드보다 짧아야 페인트가 압력 챔버에서 제거될 수 있습니다.
② 압력실의 내공과 스프루슬리브는 열처리 후 미세하게 연마한 후 축방향으로 연마한다.
표면 거칠기는 ≤ Ra0.2 μm이어야 합니다.
③ 다이버터는 코팅을 형성하는 캐비티와 연결됩니다.
오목한 깊이는 러너의 깊이와 같고 직경은 스프루 슬리브의 내경과 일치하며 탈형 방향을 따라 5°의 경사를 가집니다.
코팅도입형 스프루를 사용하면 압력실의 유효길이가 짧아져 압력실의 충만도를 높일 수 있다.
금형 요구 사항
① 냉간 수평금형 러너의 입구는 일반적으로 압력챔버 상부 내경의 2/3 이상의 위치에 위치하여 압력챔버 내의 금속액이 러너로 유입되는 것을 방지하여야 한다. 조기에 중력의 작용으로 미리 응고되기 시작합니다.
② Runner의 단면적은 Sprue에서 Ingate까지 점진적으로 줄여야 한다.
단면을 확장하기 위해 용탕이 흐를 때 부압이 발생하여 이형면의 가스를 흡입하기 쉽고 용융 금속의 흐름에서 와류 랩을 증가시킵니다.
일반적으로 출구 단면은 입구 단면보다 10~30% 작습니다.
③ 러너는 일정한 길이와 깊이를 가져야 한다.
일정 길이를 유지하는 목적은 흐름을 안정화하고 안내하는 것입니다.
깊이가 충분하지 않으면 용융 금속의 온도가 빠르게 떨어집니다.
깊이가 너무 깊으면 응결이 너무 느려 생산성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 재활용 재료의 양도 증가합니다.
④ 주형에 주입되는 금속의 속도를 확보하기 위하여 러너의 단면적은 인게이트의 단면적보다 커야 한다.
주 러너의 단면적은 각 분기 러너의 단면적보다 커야 합니다.
⑤ 러너 바닥의 양면은 초기 크랙이 생기지 않도록 둥글게 처리하고, 양면은 약 5°의 경사로 할 수 있다.
러너의 표면 거칠기 ≤ Ra0.4 μm.
인게이트
① 쇳물이 금형에 들어간 직후 파팅면이 닫히지 않아야 하며, 오버플로우 홈과 배기구가 코어에 직접 충격을 주지 않아야 한다.
주형에 들어간 후 용융 금속의 흐름 방향은 가능한 한 주조 리브와 핀을 따라 두꺼운 벽에서 얇은 벽으로 채워야 합니다.
② Ingate의 위치를 선정할 때 용탕의 흐름은 가능한 한 짧게 한다.
멀티 스트랜드 인게이트를 사용하는 경우 주입 후 여러 가닥의 용융 금속이 수렴하고 서로 충돌하여 와전류 포함, 산화 포함 및 기타 결함을 유발하는 것을 방지할 필요가 있습니다.
③ 벽이 얇은 부품의 내부 게이트는 필요한 충전 속도를 보장하기 위해 두꺼운 부품의 내부 게이트보다 적절하게 작아야 합니다.
내문의 설치는 절단이 용이하고 주물 본체가 손상(육식)되지 않을 것.
오버플로 탱크
① 오버플로우 홈은 주물에서 쉽게 제거할 수 있어야 하며 주물 본체에 최대한 손상을 주지 않아야 한다.
② 오버플로우 슬롯에 배기 슬롯을 설정할 때 오버플로우 포트의 위치에 주의하여 배기 슬롯이 너무 일찍 막혀 배기 슬롯이 무효화되지 않도록 하십시오.
③ 용융 금속의 차가운 액체, 슬래그, 가스, 페인트 등이 금형 캐비티로 되돌아가는 것을 방지하기 위해 동일한 오버플로 탱크에 여러 개의 오버플로 포트 또는 매우 넓고 두꺼운 오버플로 포트를 설정할 수 없습니다. 오버플로 탱크에서 주조 결함을 일으킵니다.
주조 금형 설계
제품 기능 충족을 전제로 다이캐스팅을 합리적으로 설계하고 다이캐스팅 다이 구조를 단순화하며 다이캐스팅 비용을 줄이고 다이캐스팅 결함을 줄이며 다이캐스팅 부품의 품질을 향상시킵니다.
사출 성형 공정은 주조 공정에서 파생되기 때문에 다이캐스팅 설계 가이드는 일부 측면에서 플라스틱 부품 설계 가이드와 매우 유사합니다.
다이캐스팅 부품의 자세한 설계는 중국 기계를 눌러에서 발행한 “제조 및 조립을 위한 제품 설계 가이드” 책을 참조하십시오.
나사
(코너 포함) 주조 도면은 종종 표시되지 않은 필렛 R2와 같은 요구 사항을 나타냅니다.
금형을 열 때 이러한 표시되지 않은 필렛의 역할을 무시해서는 안 되며 명확한 모서리나 너무 작은 필렛을 만들어서는 안 됩니다.
주조 필렛은 금속 액체를 원활하게 채우고 캐비티 배출 가스를 순차적으로 만들고 응력 집중을 줄이며 금형의 수명을 연장할 수 있습니다. (부적절한 충진으로 인해 주물에 크랙이나 각종 결함이 발생하기가 쉽지 않습니다.)
예를 들어 표준 오일 팬 금형에는 깨끗한 모서리가 많이 있습니다.
상대적으로 형제 오일 팬 몰드가 현재 가장 잘 열리고 무거운 오일 팬도 많이 있습니다.
탈형 슬로프
탈형 방향으로 인위적인 측면 리세스를 갖는 것은 금지되어 있습니다(일반적으로 주물은 몰드 시험 중에 몰드에 달라붙고 잘못된 방법으로 몰드를 취급할 때 드릴링, 하드 치즐링 등으로 인해 로컬 리세스가 발생합니다).
거칠기
성형 부품 및 주입 시스템은 필요에 따라 조심스럽게 연마해야 하며 탈형 방향을 따라 연마해야 합니다.
용융 금속이 압력 챔버에서 주입 시스템으로 유입되고 캐비티를 채우는 전체 프로세스가 0.01-0.2초 밖에 걸리지 않기 때문입니다.
액체 금속 흐름의 저항을 줄이고 압력 손실을 최소화하기 위해서는 높은 표면 마감이 필요합니다.
동시에 주입 시스템의 가열 및 침식 조건은 상대적으로 나쁘고 마감이 나쁠수록 금형이 손상되기 쉽습니다.
- 몰드 성형부의 경도: 알루미늄 합금: 약 HRC46°, 구리: 약 HRC38°.
가공 중에 금형은 수리 여유를 두고 크기의 상한선을 만들고 용접을 피해야 합니다.
유동성
유동성은 금형을 채우는 합금 액체의 능력을 나타냅니다.
유동성은 합금이 복잡한 주물을 주조할 수 있는지 여부를 결정합니다.
공융합금은 알루미늄합금 중에서 유동성이 가장 좋습니다.
유동성에 영향을 미치는 많은 요인이 있으며, 주로 합금 액체의 금속 산화물, 금속 화합물 및 기타 오염 물질의 조성, 온도 및 고체 입자이지만 외부 기본 요인은 주입 온도 및 주입 압력(일반적으로 주입 헤드라고 함)입니다.
실제 생산에서 합금이 결정되면 용융 공정 강화(정련 및 슬래그 제거)와 함께 주조 공정 개선(사형 침투성, 금형 배기 및 온도), 주입량 증가도 필요합니다. 합금의 유동성을 보장하기 위해 주조 품질에 영향을 미치지 않고 온도.
다이캐스팅 성형 조건에 대한 주의 사항:
다이캐스팅 기계, 다이캐스팅 합금 및 다이캐스팅 다이는 다이캐스팅 생산의 세 가지 주요 요소이며 그 어느 것도 필수불가결하지 않습니다.
소위 다이캐스팅 공정은 이 세 가지 요소를 유기적이고 포괄적으로 사용하여 도면 또는 계약의 요구 사항에 따라 외관, 내부 품질 및 치수가 우수한 자격을 갖춘 주물을 안정적이고 리드미컬하며 효율적이며 심지어 높은 수준으로 생산하는 것입니다. -품질 주물.
사출 중 재료 용융 온도, 금형 온도 및 용융 온도;
마지막으로 다이캐스팅 제품의 상태를 수리해야 완벽한 제품을 얻을 수 있습니다.
다이캐스팅 다이의 작동 온도 선택 원리:
1) 금형 온도가 너무 낮고 주물의 내부 구조가 느슨하며 공기 배출이 어려워 성형이 어렵습니다.
2) 금형 온도가 너무 높고 주물의 내부 구조가 조밀하지만 주물이 주형 캐비티에 “용접”되기 쉽고 주형에 달라 붙은 후 주물을 제거하기가 어렵습니다.
동시에 온도가 너무 높으면 금형 자체가 팽창하여 주조의 치수 정확도에 영향을 미칩니다.
3) 금형온도는 적절한 범위 내에서 선택하여야 한다. 일반적으로 테스트가 적절하면 일정한 온도 제어가 좋습니다.
다이캐스팅 성형 조건에 대한 주의 사항은 다음 두 가지 측면으로 요약할 수 있습니다.
사출 중 재료 용융 온도, 금형 온도 및 용융 온도;
주조 기술
압력 주조(줄여서 다이캐스팅)의 본질은 액체 또는 반액체 금속이 고압의 작용 하에서 다이캐스팅 금형의 공동을 고속으로 채우고 압력 하에서 주조를 형성하고 응고시키는 것입니다.
특성
고압 및 고속 충전 다이캐스팅 몰드는 다이캐스팅의 두 가지 주요 특징입니다. 일반적으로 사용되는 사출 비압은 수천에서 수만 kPa이며 심지어 2 × 105kPa까지 높습니다.
충진 속도는 10~50m/s 정도이며 경우에 따라 100m/s를 넘는 경우도 있습니다.
충전 시간은 일반적으로 0.01 ~ 0.2S 범위로 매우 짧습니다.
다른 주조 방법과 비교하여 다이캐스팅에는 다음과 같은 세 가지 장점이 있습니다.
이점:
좋은 제품 품질
주조의 치수 정확도는 높으며 일반적으로 6-7 등급 또는 최대 4 등급에 해당합니다.
좋은 표면 조도, 일반적으로 등급 5 ~ 8에 해당;
강도와 경도는 더 높으며 강도는 일반적으로 모래 주조보다 25-30% 높지만 연신율은 약 70% 감소합니다.
안정적인 크기와 우수한 호환성;
얇은 벽과 복잡한 주물을 다이캐스팅할 수 있습니다.
예를 들어, 아연 합금 다이캐스팅의 현재 최소 벽 두께는 0.3mm에 달할 수 있습니다.
알루미늄 합금 주조는 0.5mm에 도달할 수 있습니다.
최소 주조 구멍 직경은 0.7mm입니다.
최소 피치는 0.75mm입니다.
높은 생산 효율
기계의 생산성이 높습니다.
예를 들어, 국산 J Ⅲ 3 수평형 냉기 다이캐스팅기는 평균 8시간당 600-700회 주조할 수 있으며, 소형 핫챔버 다이캐스팅기는 평균 8시간당 3000-7000회 주조할 수 있습니다.
다이캐스팅 몰드의 긴 수명, 다이캐스팅 몰드 한 쌍, 다이캐스팅 시계 합금, 수명은 수십만 번, 심지어 수백만 번에 달할 수 있습니다.
기계화 및 자동화를 실현하는 것은 쉽습니다.
탁월한 경제적 효과
다이캐스팅 부품은 정확한 크기와 매끄러운 표면이라는 장점이 있기 때문입니다.
일반적으로 더 이상 가공되지 않고 직접 사용되거나 처리량이 매우 적기 때문에 금속 이용률을 향상시킬 뿐만 아니라 많은 수의 가공 장비와 작업 시간을 줄입니다.
주물의 가격은 간단합니다.
다른 금속 또는 비금속 재료는 다이캐스팅을 결합하여 사용할 수 있습니다.
조립 시간과 금속을 모두 절약합니다.
다이캐스팅에는 많은 장점이 있지만 해결해야 할 몇 가지 단점도 있습니다.
불리
예를 들어:
1). 금형 캐비티 내 액체 금속의 빠른 충전 속도와 다이캐스팅 중 불안정한 유동 상태로 인해 일반적인 다이캐스팅 방법은 열처리가 불가능한 주물에 공기 구멍을 생성하기 쉽습니다.
2) 복잡한 오목한 주물을 다이캐스팅하기 어렵다.
3) 고융점 합금(예: 구리, 철금속), 낮은 다이캐스팅 다이 수명;
4) 다품종 소량 생산에는 적합하지 않다.
주된 이유는 다이캐스팅 몰드의 제조 비용이 높고 다이캐스팅 기계의 생산 효율이 높으며 소량 생산이 비 경제적이기 때문입니다.
다이캐스팅의 응용 및 개발
다이캐스팅은 가장 진보된 금속 성형 방법 중 하나입니다.
적은 칩과 칩 없음을 달성하는 효과적인 방법입니다. 그것은 널리 사용되고 빠르게 발전합니다.
주조의 크기와 무게는 다이캐스팅 기계의 성능에 따라 달라집니다.
다이캐스팅 기계의 증가하는 힘으로 인해 주조의 모양과 크기는 수 밀리미터에서 1-2m까지 가능합니다.
무게는 몇 그램에서 수십 킬로그램까지 다양합니다.
직경 2m, 무게 50kg의 알루미늄 주물은 해외에서 주조할 수 있습니다.
다이캐스팅은 더 이상 자동차 산업과 계기 산업에 국한되지 않고 농업 기계, 공작 기계 산업, 전자 산업, 국방 산업, 컴퓨터, 의료 장비, 시계, 카메라, 일상과 같은 다른 산업 분야로 점차 확장되었습니다. 하드웨어 및 기타 수십 가지 산업, 특히 자동차 부품, 가구 액세서리, 욕실 액세서리(위생 도기), 조명 부품, 장난감, 면도기, 넥타이 클립, 전기 및 전자 부품, 벨트 버클, 시계 케이스, 금속 장신구, 자물쇠, 지퍼, 등.
다이캐스팅 기술 측면에서 진공 다이캐스팅, 산소 다이캐스팅, 고속 및 고밀도 다이캐스팅 및 가용성 코어 적용과 같은 새로운 기술이 등장했습니다.
그것은 중국의 다이캐스팅 산업을 촉진하는 데 아주 좋은 역할을 할 것입니다.
개발
다이캐스팅은 가장 진보된 금속 성형 방법 중 하나입니다.
적은 칩과 칩 없음을 달성하는 효과적인 방법입니다. 그것은 널리 사용되고 빠르게 발전합니다.
주조의 크기와 무게는 다이캐스팅 기계의 성능에 따라 달라집니다.
다이캐스팅 기계의 증가하는 힘으로 인해 주조의 모양과 크기는 수 밀리미터에서 1-2m까지 가능합니다.
무게는 몇 그램에서 수십 킬로그램까지 다양합니다.
직경 2m, 무게 50kg의 알루미늄 주물은 해외에서 주조할 수 있습니다.
다이캐스팅은 더 이상 자동차 산업과 계기 산업에 국한되지 않고 농업 기계, 공작 기계 산업, 전자 산업, 국방 산업, 컴퓨터, 의료 장비, 시계, 카메라, 일상과 같은 다른 산업 분야로 점차 확장되었습니다. 하드웨어 및 기타 수십 가지 산업, 특히 자동차 부품, 가구 액세서리, 욕실 액세서리(위생 도기), 조명 부품, 장난감, 면도기, 넥타이 클립, 전기 및 전자 부품, 벨트 버클, 시계 케이스, 금속 장신구, 자물쇠, 지퍼, 등.
다이캐스팅 기술 측면에서 진공 다이캐스팅, 산소 다이캐스팅, 고속 및 고밀도 다이캐스팅 및 가용성 코어 적용과 같은 새로운 기술이 등장했습니다.
