중력 캐스팅

현대 제조업에서 금속 주조는 복잡한 형상의 부품을 고품질로 생산할 때 매우 중요합니다. 이를 위한 가장 효율적인 방법 중 하나는 중력 다이캐스팅입니다. 이 공정은 정밀성, 효율성, 비용 효율성이 결합된 공정으로 자동차, 항공우주, 산업 장비와 같은 산업에서 선호되는 솔루션입니다. 기본적으로 중력 다이캐스팅은 고압 장비를 사용하지 않고 중력의 힘을 사용하여 금속 주형을 채우기 때문에 공정 설정이 복잡하지 않습니다. 엔지니어링 학생, 생산 관리자 또는 주조 기술에 관심이 있는 사람이라면 중력 주조에 대해 배우는 것이 금속 생산에 대한 일반적인 관점을 채택하는 데 중요합니다. 이 기사에서는 알루미늄 중력 다이캐스팅의 기본 원리, 수행 방법, 온도 및 시간, 사용되는 재료 유형과 같은 중요한 요소, 일반적인 응용 분야와 함께 장점과 단점에 대해 다룹니다. 알루미늄 중력 다이캐스팅은 어떻게 작동하나요? 알루미늄 중력 다이캐스팅은 비철 알루미늄 금속 부품 제조에 일반적으로 적용되는 영구 금형 주조 공정입니다. 알루미늄 중력 다이캐스팅은 중력의 영향만으로 용융된 알루미늄 금속을 재사용 가능한 금속 주형에 붓는 방식입니다. 수천 psi의 압력을 사용하여 금형에서 금속을 압착하는 고압 다이캐스팅과 달리 중력 주조는 자연 중력만을 사용하여 용융 금속 합금이 금형의 캐비티로 제한 없이 흘러 들어갈 수 있도록 합니다. 다음은 이 활동과 관련된 일반적인 프로세스입니다: 이 공정은 기계적 압력이 아닌 중력을 사용하기 때문에 장비 설정이 간단하고 유지보수 및 툴링 비용이 일반적으로 저렴합니다. 중력 다이캐스팅의 단계별 공정 중력 다이캐스팅 기술은 반복성이 용이하고 공차가 엄격한 고품질 금속을 생산할 수 있다는 점에서 인기가 높습니다. 고압 다이캐스팅과 달리 중력의 힘만으로 금형 캐비티를 채우기 때문에 전체 공정이 비용 효율적이고 기계적으로 덜 번거롭습니다. 다음은 일반적인 설정에서 알루미늄 중력 다이캐스팅이 수행되는 방법에 대한 단계별 가이드입니다: 1. 금형 준비 알루미늄 중력 주조의 초기 공정은 금형을 준비하는 데 사용하거나 다이라고도합니다. 강철 또는 주철은 일반적으로 반복 사용을위한 이러한 다이를 만드는 데 사용됩니다. 금형은 금속을 부은 후 적절하게 청소하여 이전 주조에 남아있는 잔여물을 제거합니다. 세척 후 금형은 150°C에서 300°C 사이의 온도에서 예열됩니다. 예열은 용융된 알루미늄 합금이 접촉 시 너무 빨리 냉각되지 않아 콜드 셧 또는 부적절한 충전과 같은 결함이 발생하지 않도록 합니다. 이형제(일반적으로 흑연 또는 세라믹 기반 코팅)를 금형 내부 표면에 도포합니다. 이형제는 용융된 알루미늄 합금이 금형에 달라붙지 않도록 하고 최종 제품을 더 매끄럽게 마감하는 데 도움을 주는 두 가지 기능을 수행합니다. 2. 알루미늄 합금 용융 금형 준비가 끝나면 선택한 금속 합금을 용융합니다. 금속 합금의 양을 용광로에 넣고 합금에 따라 달라지는 주입 온도에 맞춰 녹입니다. 예를 들어 알루미늄 합금의 녹는점은 일반적으로 650°C-750°C 범위인 반면, 구리 기반 합금은 900°C~1100°С의 녹는점이 필요할 수 있습니다. 따라서 용융 온도를 정밀하게 제어하는 것이 매우 중요합니다. 과열은 산화 또는 가스 흡수를 증가시킬 수 있고, 저열은 금형 충진이 불완전하거나 기계적 특성이 저하될 수 있습니다. 3. 용융 금속 합금 붓기 적절한 용융 온도에 도달하면 예열된 금형에 용융 금속을 붓습니다. 중력 다이캐스팅에서는 어떠한 기계적 힘이나 압력도 가하지 않습니다. 중력은 알루미늄 합금이 일련의 스프 루와 게이트를 통해 금형 캐비티 입구로 자연스럽게 흐르도록 합니다. 이 단계에서는 가스를 가두어 주물에 다공성을 유발할 수 있는 난류를 생성하지 않도록 천천히 제어하여 주입해야 합니다. 일부 고급 시스템에서는 주형을 붓는 동안 금형을 매우 천천히 기울이는 틸팅 중력 다이캐스팅을 통해 부드럽고 균일한 금속 흐름을 만들 수 있습니다. 4. 금형 캐비티 채우기 용융 금속이 금형을 관통하면 금형 모양 아래 캐비티의 모든 부분을 채웁니다. 이 시점에서 금형 설계가 매우 중요합니다. 적절하게 설계된 게이팅 시스템은 난기류, 냉점 또는 수축 가능성이 있는 영역을 피하기 위해 금속을 분산시킵니다. 금속 흐름에는 중력만 사용되므로 적절한 속도와 온도로 금속을 주입해야 합니다. 흐름 제어가 부족하면 불완전 충진 또는 콜드 셧(두 금속 전면이 닿지만 서로 녹지 않는 부분)과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 5. 응고 및 냉각 캐비티가 채워진 후 용융 금속 합금은 냉각되기 시작하여 고체가 됩니다. 냉각 시간은 주조 크기와 복잡성, 사용된 금속의 종류에 따라 달라집니다. 예를 들어, 작은 알루미늄 부품은 20~30초 안에 굳을 수 있지만, 크거나 두꺼운 부품은 60~90초 이상 걸릴 수 있습니다. 대부분의 경우 금형은 냉각 속도를 제어하기 위해 수냉식입니다. 냉각을 제어하면 입자 구조와 내부 응력이 개선되고 응력이 감소하여 더 강하고 안정적인 주물을 만들 수 있습니다. 6. 다이 개방 및 부품 제거 알루미늄 합금의 응고 후 다이가 개방됩니다. 설계에 따라 주물을 수동으로 제거하거나 금형에 통합된 기계식 이젝터 핀이 제공하는 압력을 통해 주물을 배출할 수 있습니다. 등급 주조는 금속 다이를 사용하므로 금형을 수천 회 동안 재사용할 수 있으므로 중대형 공정에 비용 효율적입니다. 부품을 제거해야 하는 만큼 다음 사항에 주의를 기울여야 합니다.