중력 주조와 압력 주조: 어느 것이 최선일까요?

중력 주조와 압력 주조 중 하나를 선택하는 것은 제조업체에게 어려운 결정처럼 느껴질 수 있습니다. 중력 주조의 단순성과 비용 효율성 중 어느 것을 선택해야 할까요, 아니면 압력 주조의 정밀성과 효율성 중 어느 것을 선택해야 할까요? 이 글에서는 두 가지 방법의 주요 차이점, 장점 및 한계를 살펴보고 어떤 기술이 귀사의 제품 요구 사항에 가장 적합한지 이해하는 데 도움을 드립니다. 끝으로 어떤 주조 방법이 프로젝트의 요구 사항에 부합하는지 명확하게 이해하여 최적의 성능과 비용 효율성을 보장할 수 있습니다.

목차

중력 주조 소개

중력 주조는 중력의 힘으로 용융 금속을 금형에 주입하는 과정으로, 간단히 주조라고도 합니다.

중력 주조의 넓은 정의에는 모래 주형 주조, 금속 주형 주조, 덩어리 주형 주조, 사라지는 주형 주조, 점토 주형 주조 등 다양한 방법이 포함됩니다.

그러나 좁은 의미에서 중력 주조는 구체적으로 금속 주형을 주조하는 것을 말합니다.

금속 몰드 주조는 내열성을 사용하는 최신 기술입니다. 합금강 를 사용하여 몰드를 만듭니다.

액체 금속은 일반적으로 수동으로 게이트에 붓고, 금형 캐비티를 채우고, 배기, 냉각, 액체 금속의 무게에 의한 힘으로 금형을 열어 최종 제품을 생산합니다.

이 공정에는 제련, 금형에 재료 붓기, 배기, 냉각, 금형 열기, 열처리 및 후처리 등의 단계가 포함됩니다.

중력 캐스팅의 특징은 다음과 같습니다:

  • 주물에는 기공이 거의 없어 열처리가 가능합니다. 그 결과 다이캐스팅 제품보다 강도가 크게 향상되어 다이캐스팅 제품의 강도를 능가합니다.
  • 제품의 밀도가 낮습니다. 자체 중량 성형으로 인해 밀도가 다음과 같은 제품보다 낮습니다. 다이 캐스팅를 사용하여 강도는 약간 낮지만 연신율은 높습니다.
  • 제품의 표면 마감이 최적이 아닙니다. 냉각 및 수축으로 인해 쇼트 블라스팅으로 생성된 것과 유사한 크레이터가 형성될 수 있습니다.
  • 충진 공정이 느리고 생산 효율이 낮습니다. 고압 주조의 1/4에 불과한 효율로 제품 원가가 낮습니다.
  • 다이 캐스팅에 비해 수명이 길고 비용이 저렴합니다.
  • 절차는 간단합니다.
  • 중력 주조는 벽이 얇은 부품을 생산하는 데 적합하지 않습니다.

I고압 주조 소개

압력 주조는 고압 주조와 저압 주조의 두 가지 범주로 나뉩니다.

고압 주조는 용융 합금을 압력 챔버 내의 강철 주형 캐비티에 빠르게 부어 고압으로 응고시키는 주조 기술입니다.

(1) 금속 액체는 압력을 받아 캐비티에 채워지고 결정화를 통해 응고되며, 일반적으로 압력 범위는 15-100MPa입니다.

(2) 금속 액체는 내부 게이트를 통해 유입되는 10~50m/s의 속도, 경우에 따라 80m/s를 초과하는 고속으로 캐비티에 채워집니다. 그 결과 금속 액체의 충전 시간은 주물의 크기에 따라 다르지만 일반적으로 0.01~0.2초로 매우 짧습니다.

고압 주조의 특징은 다음과 같습니다:

  • 빠른 충전과 효율적인 생산.
  • 고압 성형으로 밀도, 강도, 표면 경도는 높지만 연신율이 낮은 제품을 만들 수 있습니다.
  • 일반적으로 최대 Ra6.3, 경우에 따라 최대 Ra1.6의 우수한 표면 마감을 제공합니다.
  • 알루미늄 다이캐스팅은 벽 두께가 0.5mm에 이르는 얇은 벽 두께의 부품을 생산할 수 있습니다.
  • 빠른 충전으로 내부 가스의 개입을 제거하여 다공성이 낮은 제품을 만들 수 있습니다.
  • 고압 주조는 열처리 과정에서 내부 가스가 팽창하여 부풀어 오르거나 갈라지는 등의 결함이 발생하기 때문에 열처리가 필요하지 않습니다.
  • 과도한 가공은 조밀한 표면층을 손상시키고 내부 기공을 드러내 제품 강도를 떨어뜨리므로 작은 가공 공차(이상적으로는 0.25mm 미만)가 필요합니다.

그러나 고압 주조는 금형 비용이 높고 금형 수명이 짧습니다.

I저압 주조 도입

저압 주조 기술의 공정은 다음과 같습니다: 건조하고 압축된 공기가 밀폐된 도가니 또는 탱크에 유입됩니다. 가스 압력의 영향을 받아 액체 금속이 라이저를 따라 스프 루로 상승하여 금형 캐비티로 원활하게 들어갑니다. 가스 압력은 주물이 완전히 응고될 때까지 도가니의 액체 레벨에서 유지됩니다.

응고 후 액체 표면의 가스 압력이 방출되어 라이저의 액체 금속이 도가니로 다시 흐르게 됩니다.

마지막으로 몰드를 열고 주물을 제거합니다.

저압 주조는 장비, 공정 및 제품 성능 측면에서 고압 주조와 큰 차이가 있습니다.

저압 주조에서 가해지는 압력은 일반적으로 20~60kPa로 비교적 낮으며, 압력 공급원은 가스로 공급됩니다.

압력이 낮기 때문에 제품의 충전 속도가 느리고 생산 효율은 낮지만 제품의 다공성이 개선되어 열처리가 가능합니다.

일반적으로 저압 주조는 고압 주조와 중력 주조의 장점 사이에서 균형을 이루는 방식입니다.

장점과 단점 비교

 기술금형 비용다이 라이프다공성열처리가공 수당표면 마감적합한 제품생산 효율성
고압 주조복합높은짧은나쁜아니요작은높은얇은 벽으로 둘러싸인 부품높은
저압 주조simple낮은long좋은yes높은중간 벽 부품medium
중력 캐스팅simple낮은long좋은yes낮은두꺼운 벽 부품낮은

의 강점 알루미늄 합금 는 원재료의 차이로 인해 크게 달라질 수 있습니다. 반면 다이캐스팅 제품은 고압에서 성형되기 때문에 밀도와 강도가 높습니다. 예를 들어 A380 다이캐스트 제품의 강도는 360MPa이고 연신율은 3.7%에 불과합니다.

중력 주조 제품은 일반적으로 다이캐스트 제품에 비해 강도가 낮습니다. 예를 들어, ZL101A는 열처리 후 강도는 310MPa이지만 연신율은 5-6%입니다. 380MPa 이상의 강도를 가진 ZL201a 및 ZL204a와 같은 소재도 있습니다.

생산 공정을 선택할 때 제품의 벽 두께가 주요 고려 사항입니다. 고압 주조는 매우 효율적인 공정이므로 생산 공정과 제품 성능이 요구 사항을 충족하는 한 가장 먼저 선택해야 합니다. 그러나 제품 벽 두께가 8mm보다 큰 경우 내부 기공으로 인해 고압 주조가 원하는 강도 요구 사항을 충족하지 못할 수 있으며, 이 경우 중력 주조 또는 저압 주조를 고려할 수 있습니다.

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Shane
작성자

Shane

MachineMFG 설립자

MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.

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