다이캐스팅은 복잡한 금속 제품을 만드는 데 일반적으로 사용되는 다목적 제조 기술입니다. 이 공정은 철 함량이 없는 알루미늄, 아연 및 마그네슘과 같은 비철금속과 대부분 호환됩니다. 비철금속은 다이캐스팅에 사용되는 일반적인 재료이지만 강철 및 철과 같은 철 재료는 매우 복잡한 다른 주조 금속입니다. 다이캐스팅에 사용되는 다양한 재료와 고유한 특성을 이해하면 프로젝트에 가장 적합한 재료를 식별하는 데 도움이 됩니다.
1. 다이캐스팅에서 재료 선택
다이캐스팅은 엄격한 공차, 미세한 디테일 및 우수한 표면 마감을 가진 복잡한 금속 부품을 만들기 위한 고정밀 제조 기술입니다. 이 과정에서 액체 원료를 고압으로 금형 캐비티에 주입해야 합니다. 원하는 모양을 만들기 위해 뜨거운 액체 금속이 냉각되고 응고되도록 해야 합니다.
다이캐스팅은 플라스틱 사출 성형과 유사하게 작동하지만 플라스틱 대신 금속을 사용합니다. 제조업체는 실제 생산 등급 재료를 사용하여 산업용 다이캐스트 부품을 생산합니다. 고압 다이캐스팅 및 저압 다이캐스팅은 제조업체가 금속을 다양한 모양과 크기로 주조하는 데 사용하는 일반적인 공정입니다. 그러나 완벽한 다이캐스트 구성 요소를 만들려면 프로젝트에 적합한 재료를 선택하는 것부터 시작하는 것이 중요합니다.
적합한 주조 금속을 선택하면 공정의 비용 효율성, 전반적인 품질 및 금속 주물의 내구성을 보장하는 데 도움이 됩니다. 다이캐스팅 공정에 사용되는 재료는 프로젝트의 성공을 결정하고 원하는 제품 특성을 달성하는 데 필수적입니다.
그러나 최종 제품에 필요한 내구성과 강도, 선호하는 표면 마감, 재료의 열 및 화학적 특성을 검사하여 다이캐스팅 프로젝트에 가장 적합한 재료를 선택할 수 있습니다.
2. 다이캐스팅에 사용되는 재료
금속 주물을 만드는 데 적합한 다양한 비철 및 가단성 재료가 있습니다. 각 재료는 서로 다른 특성 조합을 제공합니다.
1) 알루미늄 합금
알루미늄은 마그네슘, 구리 및 실리콘을 구성 요소로 하는 주요하고 매우 경제적인 다이캐스팅 재료입니다. 알루미늄 기반 다이캐스팅 합금은 항공우주, 자동차 및 소비재 응용 분야에 적합한 다양한 특성을 제공합니다. 현저한 힘 대 무게 비율, 온도 변화에 대한 저항성 및 높은 가공성을 나타냅니다.
알루미늄 합금의 뛰어난 가소성으로 인해 열/전기 전도성 및 내식성이 우수한 다양한 프로파일로 쉽게 가공할 수 있습니다. 이러한 합금은 진 기반 합금보다 비용이 많이 들지만 높은 비용을 보상하는 이점을 제공합니다. 다이캐스팅과 호환되는 알루미늄 합금의 긴 목록이 있습니다.
- A360: 제조업체는 우수한 압력 기밀성과 우수한 내식성으로 인해 알루미늄 다이캐스팅에 이 합금을 자주 사용합니다. 변속기 케이스 및 엔진 블록과 같이 고강도 및 인성 요구 사항이 있는 주조 부품에 가장 적합합니다.
- A380: 알루미늄 합금 380은 뛰어난 치수 안정성, 우수한 내식성, 강도 및 연성을 가진 다목적 알루미늄 합금입니다. 다이캐스팅에 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금으로 복잡한 모양과 얇은 벽 요구 사항이 있는 부품을 만드는 데 적합합니다. 엔진 브래킷, 기어 박스, 전동 공구, 핸들, 전자 인클로저 등을 만드는 데 널리 사용됩니다.
- A413: 우수한 내식성과 큰 강도로 인해 다이캐스팅에 이상적입니다. 알루미늄 합금 413으로 만든 다이캐스트 부품은 혹독한 환경을 견딜 수 있습니다. 이 합금은 조선 해양 및 자동차 산업에서 사용됩니다.
- A443: 알루미늄 합금 443은 다이캐스팅에 사용되는 알루미늄 합금 중 최고의 연성을 제공합니다. 소비재 부문의 다양한 품목을 만드는 데 적합합니다. 가장 주목할 만한 것은 주조 후 소성 변형이 필요한 부품입니다.
2) 아연 합금
다이캐스팅 제품의 상당 부분은 원료 비용이 낮기 때문에 아연 합금으로 만들어집니다. 아연 기반 합금은 고온 챔버 다이캐스팅과 호환되기 때문에 제조가 용이합니다. 아연 주조 부품은 우수한 내식성을 나타내어 수명을 보장합니다.
아연의 우수한 열전도율은 다이캐스트 부품의 대량 생산에 이상적입니다. 유사하게, 아연 합금은 우수한 연성, 충격 강도, 경도 및 우수한 도금 호환성을 포함하여 더 큰 이점을 제공합니다. 아연 합금은 자동차 내부 엔진룸 및 내부 부품을 포함하여 다양한 응용 분야를 가지고 있습니다.
일반적인 아연 다이캐스팅 합금은 다음과 같습니다.
- Zamak 2: 여분의 구리 함량을 가지고 있으며 다른 아연 합금보다 약간 더 비쌉니다. 그러나 이 아연 합금의 강도가 뛰어나 고강도 요구 사항이 있는 금속 주물이 필요한 응용 분야에 적합합니다.
- Zamak 3: 우수한 강도, 내식성, 연성 및 치수 안정성 때문에 다이캐스팅에 일반적으로 사용되는 다목적 아연 합금입니다. Zamak 3 합금은 복잡한 모양 및 얇은 벽과 같은 복잡한 사양의 부품을 만드는 데 적합합니다. 천장 선풍기와 배관 부품은 이 아연 합금의 일반적인 응용 분야입니다.
- Zamak 5: Zamak 3보다 더 큰 강도와 경도를 제공합니다. 따라서 더 높은 하중 지지 능력을 가진 주조 부품을 만드는 데 적합합니다. 제조업체는 종종 자동차 및 소비재 산업의 부품을 만드는 데 Zamak 5 합금을 사용합니다.
- ZA-8: 충격에 대한 높은 강도와 현저한 저항력을 나타냅니다. 따라서 증가된 응력과 하중에 노출된 부품을 주조하는 데 일반적으로 사용됩니다. 자동차 및 항공 우주 응용 분야는 ZA-8의 일반적인 용도입니다.
3) 마그네슘 합금
마그네슘은 다이캐스팅에 사용되는 또 다른 핵심 재료입니다. 그것은 알루미늄, 실리콘, 망간 및 아연 원소로 구성됩니다. 가벼울 뿐만 아니라 높은 가공성과 재활용성을 나타냅니다. 따라서 후처리 또는 표면 마감 후주조가 필요한 제품을 만드는 데 적합합니다. 또한 벽이 매우 얇은 부품을 만드는 데 적합합니다.
마그네슘 합금은 고온 챔버 다이캐스팅 공정과 호환되기 때문에 알루미늄보다 다이캐스팅 작업에 자주 사용됩니다. 이 합금은 높은 치수 정확도와 안정성을 제공하고 높은 작동 온도를 견딥니다. 그러나 마그네슘 합금은 다른 부품으로 주조하는 것이 어려울 수 있기 때문에 특수 장비와 전문 지식이 필요합니다. 마그네슘 기반 합금은 안정성이 떨어지고 응력을 받으면 쉽게 구부러집니다. 또한 융점이 높기 때문에 다이캐스팅에 사용되는 다른 재료보다 비쌉니다.
일반적인 마그네슘 합금은 다음과 같습니다.
- AS41B: 고온 저항성을 가진 독특하고 희귀한 마그네슘 합금입니다. 또한 현저한 부식 및 크리프 저항성을 나타냅니다.
- AM60: 우수한 캐스터빌리티, 연성, 강도 및 진동 감쇠를 제공합니다. 따라서 시트 프레임 및 패널과 같은 자동차 부품을 만드는 데 이상적입니다.
- AZ91D: 가장 널리 채택된 마그네슘 다이캐스트 합금입니다. 기계적 특성, 캐스터빌리티 및 내식성의 뚜렷한 조합을 제공합니다.
4) 구리 합금
구리 합금은 높은 강도와 경도로 우수한 내식성을 제공하기 때문에 다양한 다이캐스팅 응용 분야에 적합합니다. 그러나 강도가 낮고 비용이 많이 드는 요인으로 인해 다이캐스팅에서 덜 일반적으로 사용되는 재료가 됩니다.
구리 합금은 균열에 매우 취약하기 때문에 다른 재료로 다이캐스팅에 자주 사용되지 않습니다. 높은 용융 온도 요구 사항 때문에 툴링에 높은 열 충격을 생성합니다. 표준 다이캐스팅 구리 재료에는 C17200, C99710, C87500, C99700, C95800 및 C99710이 포함됩니다.
3. 다이캐스팅 재료의 특성
다이캐스팅 재료는 종종 다양한 응용 분야에 가장 적합한 특성의 조합을 제공하지만 이러한 특성은 종종 다이캐스팅 프로젝트의 재료 선택에 영향을 미칩니다.
1) 힘과 내구성
강도와 내구성을 포함한 재료의 기계적 특성은 특히 고성능 부품이 필요한 응용 분야에서 다이캐스트 부품의 재료를 선택할 때 매우 중요합니다. 이는 이러한 부품이 의도한 응용 분야에서 받게 될 하중과 응력을 견딜 수 있어야 하기 때문입니다.
유사하게, 재료의 강도는 다이캐스팅 절차 중에 받게 될 응력과 변형을 처리할 수 있는 능력을 결정합니다. 알루미늄, 마그네슘 및 아연과 같이 강도가 더 큰 재료를 선택하면 주조 부품의 내구성과 최적의 성능을 보장하는 데 도움이 됩니다.
2) 녹는 점과 유동성
다이캐스팅을 위한 재료를 선택할 때 재료의 융점과 유동성이 가장 중요합니다. 다이캐스팅을 위한 재료의 융점은 액체가 되는 온도를 결정합니다. 반면에 유동성은 용융 금속이 어려움 없이 금형의 복잡성을 흐르고 채울 수 있는 능력입니다.
구성에 따라 아연, 마그네슘 및 알루미늄 합금과 같이 상대적으로 녹는점이 낮은 재료는 가공이 훨씬 쉽기 때문에 다이캐스팅에 자주 사용됩니다. 게다가, 마그네슘 합금은 놀라운 유동성을 나타내어 복잡한 모양의 부품을 주조하는 데 적합합니다.
3) 내식성
응용 분야에 따라 선호되는 다이캐스팅 재료는 부식 및 성능 저하에 강해야 합니다. 부식에 저항하는 재료의 능력은 다이캐스팅에 이상적인 재료를 선택할 때 중요한 고려 사항입니다. 알루미늄, 마그네슘 및 아연 합금은 내식성이 뛰어난 전형적인 다이캐스팅 재료입니다.
부식은 시간이 지남에 따라 다이캐스트 부품의 품질과 내구성에 영향을 미쳐 성능이 저하됩니다. 그것은 그들의 힘과 내구성을 감소시킵니다. 결과적으로 주조 부품의 오래 지속되는 성능을 보장하고 프로젝트에 우수한 내식성 특성을 가진 적합한 재료를 선택하여 잠재적인 손상을 방지할 수 있습니다.
4) 비용
다양한 응용 분야를 위해 부품을 주조할 때 비용 효율성이 주요 요소입니다. 선택한 재료의 비용은 재료가 사용하기에 적합하기 위해 프로젝트 예산에 맞아야 합니다. 잘못된 재료를 선택하면 생산 시간, 폐기율 및 제품 수명에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
예를 들어, 아연 및 알루미늄과 같은 다이캐스팅 재료는 기계 가공이 쉽고 일반적으로 특수 도구나 장비가 필요하지 않습니다. 따라서 대량 생산 실행에 비용 효율적입니다. 고유한 특성으로 인해 구리 및 마그네슘과 같은 재료는 소량 생산에 적합합니다. 그러나 비용이 더 많이 들고 숙련된 전문가와 특수 장비가 필요하여 다이캐스팅 비용에 영향을 줄 수 있습니다.
4. 다양한 다이캐스팅 재료의 응용
다이캐스팅 재료는 다양한 산업 및 여러 응용 분야와 호환됩니다. 이러한 재료는 특성에 따라 다양한 응용 분야에 자주 사용됩니다. 다음은 다양한 산업 분야에서 다이캐스팅의 일반적인 응용 분야 중 일부입니다.
1) 자동차 산업
제조업체는 종종 자동차 다이캐스팅에 아연이나 알루미늄과 같은 재료를 사용합니다. 알루미늄, 마그네슘 및 아연과 같은 재료는 경량, 우수한 충격 및 내식성과 같은 바람직한 특성의 조합을 제공합니다. 실린더 헤드, 스티어링 휠, 시트 프레임, 브래킷, 장식 트림, 엔진 블록 및 변속기 케이스는 전형적인 다이캐스트 제품입니다.
2) 소비자 전자제품
알루미늄 및 아연 합금과 같은 다이캐스팅 재료는 경제적입니다. 따라서 그들은 소비자 전자 제품 영역에서 일반적으로 사용됩니다. 마찬가지로 구리는 우수한 전기 전도성을 제공하여 이 응용 분야에 적합합니다. 마그네슘과 같은 다른 물질은 낮은 중량 및 우수한 강도 대 중량 비율과 같은 바람직한 특성을 제공합니다. 전자 제품, 커넥터, 버튼, 휴대용 전자 장치, 방열판 및 오디오 장비용 하우징은 표준 다이캐스트 소비자 전자 부품입니다.
3) 산업용 부품
제조업체는 종종 아연, 마그네슘 및 알루미늄과 같은 다이캐스팅 재료를 사용하여 다양한 산업 부품을 만듭니다. 이러한 재료는 우수한 내식성, 강도 및 내구성과 같은 원하는 특성을 제공합니다. 다이캐스팅으로 생산되는 일반적인 산업용 부품에는 핸들, 피팅, 산업용 장비용 하우징, 공작 기계 및 부품, 산업용 커넥터가 포함됩니다.
4) 의료 기기
의료 부문의 제품 설계자와 제조업체는 일반적인 다이캐스팅 재료를 사용하여 진단 장비 및 정형외과 장치와 같은 의료 기기를 생산합니다. 마그네슘 합금은 생체 적합성이 있고 강도가 우수하여 교정기, 보철 및 정형외과용 임플란트에 적합합니다. 알루미늄 및 아연 합금은 우수한 기계적 특성과 내식성을 제공하여 의료 응용 분야를 위한 완벽한 주조 금속입니다.
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