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금속 주물은 생산 공정에서 금속을 녹여 곰팡이에 쏟아 부어 부품을 생산하는 데 사용되는 일반적인 방법입니다. 흔한주조 방법모래 주조, 다이 캐스팅 및 투자 캐스팅입니다. 모래 주조는 저렴하고 대량 생산에 적합하며, 다이 캐스팅은 고밀도이며 복잡한 모양의 구성 요소에 적합합니다.
최근 몇 년 동안 제트 냉각 광금 금속 캐스팅 산업이 빠르게 발전했습니다. 이 금속 주조 과정은 고속 공기 흐름의 고용을 사용하여 냉각을 가속화하며, 효과는 표면 품질뿐만 아니라 주조 강도의 개선입니다. 이 모든 것캐스팅 프로세스자체 특성이 있으며 재료, 성능 및 비용 요인에 따라 선택해야합니다. 프로세스에 대한 이러한 이해는 미래에 생산 공정 및 제품 품질을 최적화하는 데 도움이 될 것입니다.
일반적인 금속 주조 공정은 무엇입니까?
1. 캐스팅
모래 주조는 가장 일반적인 금속 캐스팅 작업 중 하나입니다. 모래를 곰팡이로 사용하며 크거나 복잡한 구성 요소에 적합합니다. 종종 공작 기계 및 엔진 블록의베이스와 같은 큰 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 주조는 몇 킬로그램에서 수백 톤의 무게로 다양합니다. 모래 주조 장비는 단순하고 저비용이며 표면 거칠기가 높고 중간 정밀도가 있습니다. 모래 주조 금형은 종종 한 번만 사용됩니다.
2. 고압 주조
고압 주조는 또 다른 중요한 금속입니다캐스팅 작업. 용융 금속을 고압 (일반적으로 10-200mpa) 하에서 금속 금형으로 밀어 넣습니다. 고압 주조의 장점은 높은 생산성, 빠른 성형 속도 (충전 시간 0.01-0.2 초), 부드러운 표면 부드럽고 정확한 크기입니다. 단점은 곰팡이 비용이 높고 대량 생산에 적합합니다. 고압 주조는 알루미늄 및 아연과 같은 합금에 광범위하게 사용됩니다. 자동차 부품 (예 : 기어 박스 하우징) 및 3C 제품 하우징에서 널리 사용되며 압력은 일반적으로 50-150MPA입니다.
3. 감압 주조
저압 주조의 주조는 낮습니다 (보통 0.01-0.05mpa). 바닥의 용융 금속이 금형으로 흐르도록 강제합니다. 저압 주조는 높은 금속 활용 및 적은 기공의 이점을 가지고 있으며, 이는 더 높은 품질 요구 사항을 갖는 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 단점은 충전이 느리고 (약 1-10 초) 생산 효율이 고압 주조만큼 좋지 않다는 것입니다.
4. 검토 캐스팅
투자 캐스팅잃어버린 왁스 캐스팅이라고도합니다. 먼저 모델을 왁스로 만든 다음 내화성 재료로 덮고 마침내 왁스가 녹고 흘러 나오도록 가열합니다. 투자 캐스팅의 장점은 정밀도, 우수한 표면 품질이며 복잡한 모양이있는 부품에 적용될 수 있습니다. 단점은 높은 비용과 긴 생산주기입니다. 주로 항공 우주 블레이드 및 의료 기기와 같은 작은 고당도 주물에 사용되며, 캐스팅의 무게는 일반적으로 50kg을 능가하지 않습니다.
5. 디디 캐스팅
다이 캐스팅은 고압 주조의 한 유형이지만 일반적으로 비철 금속의 빠른 프로토 타이핑을 나타냅니다. 금속 금형과 더 높은 압력 (최대 100mpa 이상)을 사용합니다. 다이 캐스팅의 장점은 생산 효율이 매우 높으며 (시간당 수백 개의 조각이 가능) 얇은 벽 부품에 적합합니다 (벽 두께는 0.5mm만큼 작음). 단점은 알루미늄, 마그네슘, 아연 등과 같은 저 멜팅 포인트 금속에만 사용할 수 있으며 곰팡이는 비싸다는 것입니다.
용광로 금속 주조의 주요 공정 흐름은 무엇입니까?
1. 금속 제련
이것은 용광로 금속 주조의 첫 번째 단계입니다.금속 원료(알루미늄, 철, 구리 등)는 용광로에 넣고 완전히 녹을 때까지 고온에서 가열됩니다. 용융점은 알루미늄이 약 660 ° C에서 녹는 반면, 철은 약 1538 ° C와 같은 금속의 유형에 따라 다릅니다.
핵심 사항 :
- 온도는 용융 금속의 품질에 직접적인 영향을 미치며 산화 또는 가스 혼합을 피하기 위해 실시간 제어가 필요합니다.
- 유형의 제련 용광로 선택 : 높은 융점 (예 : 강철)을 갖는 금속 용 전기 아크로, 알루미늄 합금과 같은 낮은 용융점이있는 금속 용 가스 용광로.
2. 처리
용융 금속을 정화하십시오. 금속의 품질을 향상시키기 위해 불순물과 가스를 제거하십시오. 일반적으로 수행되는 일부 관행은 정제제, 불활성 가스 교반 또는 통과의 도입입니다.
3. 몰드 준비
주조 과정에 따라 곰팡이를 선택하십시오. 사용모래 곰팡이모래 주조의 경우, 다이 캐스팅을위한 금속 곰팡이; 및 투자 주조를위한 세라믹 곰팡이. 곰팡이는 캐스팅의 품질에 영향을 줄 수 없도록 건조하고 깨끗해야합니다.
핵심 사항 :
- 모래 곰팡이는 생산하기에 저렴하지만 부정확합니다. 금속 금형은 재사용 될 수 있지만 용융 금속의 고온을 견딜 수 있도록 설계에서 내열성이 있어야합니다.
- 용광로 금속 주물에서, 예열 된 금형은 용융 금속의 과도한 빠른 냉각으로 인한 결함을 방지합니다.
4. 푸어
용광로의 액체 금속은 국자 또는 자동 운송 시스템을 통해 금형 공동에 붓습니다. 쏟아지는 온도와 속도는 잘 제어되어야합니다. 너무 빠르게 거품이 발생하면 너무 느리면 금속이 비 통합으로 이어집니다.
핵심 사항 :
- 쏟아지는 온도는 금속의 용융점보다 50-100 ° C 높아야합니다 (예 : 알루미늄 합금의 쏟아지는 온도는 약 700-750 ° C입니다).
- 게이트 설계는 용융 금속의 흐름에 영향을 미치며 모공 또는 냉간 폐쇄 결함을 피해야합니다.
5. 냉각 및 고화
금속은 단단한 주조를 만들기 위해 자연스럽게 곰팡이를 냉각 시키도록 남겨 둡니다. 냉각하는 데 걸리는 시간은 주조와 금속의 크기에 따라 다릅니다. 더 큰 주물은 몇 시간이 걸립니다. 냉각되는 비율은 규제되어야합니다. 너무 빨리 부서지기 쉽고 너무 느리게 비효율적입니다.
6. 모기 및 청소
주조가 고체 된 후에는 금형에서 제거됩니다. 모래 주조는 곰팡이가 파손되어야하는 반면금속 금형재사용 할 수 있습니다. 주조의 표면은 버 또는 잔류 모래와 함께있을 수 있으며, 금속 금형이 청소되면 재사용 될 수 있습니다.
7. 포스트 프로세싱
캐스팅은 정확성과 성능을 향상시키기 위해 절단, 연삭 및 열처리 등과 같은 다른 프로세스를 거쳐야 할 수 있습니다.
석고 금형을 사용하여 간단한 알루미늄 주조를 달성하는 방법은 무엇입니까?
1. 준비 자료 및 도구
재료:
석고 분말 (가장 좋은 것은 내화성 석고).
물 (석고 대 물의 혼합 비율은 약 1 : 1.3).
알루미늄 재료 (알루미늄 쓰레기통, 알루미늄 블록 등 제련을위한).
도구 :
제련 용기 (주철 도가니 또는 벽이있는 강철 탱크).
열원 (프로판 스프레이 건, 작은 용광로).
금형 프로토 타입 (왁스, 목재 또는3D 인쇄 모델).
보호 장비 (고글, 마스크, 고열 저항 장갑).
안전 보호는 DIY 금속 주조 알루미늄의 초기 작동이며 보호 장비를 착용해야합니다.
2. 석고 곰팡이를 만들어냅니다
프로토 타입 만들기 :
왁스 또는 목재를 사용하여 원하는 알루미늄 형태 (예 : 키 체인 또는 작은 조각상)를 개척하십시오.
프로토 타입은 텍스처가 매끄럽고 날카로운 모서리를 포함하지 않아야합니다 (데 몰딩시 균열을 방지하기 위해).
석고 슬러리 준비 :
석고 분말을 물에 천천히 첨가하고 입자가없는 두꺼운 페이스트가 될 때까지 섞습니다.
석고 슬러리는 10 분 이내에 적용해야합니다 (더 빨리 건조).
석고 금형 주조 :
프로토 타입을 용기에 넣고 석고 슬러리 위에 붓고 프로토 타입에 최소 2cm의 덮개 두께를 제공하십시오.
용기를 부드럽게 흔들어 기포를 제거하고 1-2 시간 동안 서서 완전히 강화하십시오.
곰팡이 건조 :
석고 금형은 완전히 건조되어야합니다 (1-2 일 동안 자연적으로 건조 시키거나 온도 100 ° C에서 4 시간 동안 구워 질 수 있습니다).
건조 된 후, 프로토 타입에서 금형을 제거하고 캐스트 할 공동을 유지하십시오.
DIY에서금속 주조 알루미늄, 석고 금형은 완전히 건조되어야합니다. 그렇지 않으면 온도 알루미늄 액체를 향할 때 터집니다.
3. 알루미늄 액체를 촉진하고 쏟아냅니다
녹는 알루미늄 물질 :
- 스크랩 알루미늄을 도가니에 넣고 프로판 토치 또는 용광로를 사용하여 660-700 ° C로 녹입니다 (알루미늄의 용융점은 약 660 ° C입니다).
- 알루미늄 액체가 은빛 흰색으로 발달하면 강철 막대로 저어 불순물을 제거하십시오.
- 금형 예열 : 석고 금형을 오븐에 넣고 150-200 ° C의 온도로 데 웁니다 (알루미늄 액체의 빠른 냉각으로 인해 생성 된 결함을 줄이기 위해).
알루미늄 액체 충전 :
- 도가니를 집게 도가니에 가져 가서 알루미늄 액체를 천천히 뿌려서 곰팡이의 공동으로 채 웁니다.
- 채우는 동안 손을 조절하고 알루미늄 액체가 모든 모서리를 통해 흐르도록하십시오.
Alumalloy Metal Casting에서는 거품을 피하기 위해 쏟아지는 속도를 느리게 유지해야합니다.
4. 냉각 및 후 처리
- 자연 냉각 : 쏟아지면 알루미늄 액체가 완전히 고화 될 때까지 20-30 분 동안 그대로 두십시오 (금형의 외부 온도가 50 ° C 미만으로 떨어집니다).
- 캐스팅의 데 몰딩 및 스트리핑 : 석고 금형을 조심스럽게 탭하고 알루미늄 부품을 벗겨냅니다 (석고는 부서지기 쉬우 며 재사용 속도가 낮습니다).
- 청소 및 연마 : 버와 거친 표면의 파일 또는 모래.
- 연마 표면 :매끄럽게 갈아냅니다미세한 모래 또는 전기 분쇄기.
알루미늄 제품은 빠르게 열전달하므로 냉각 중 냉수와 직접 접촉하지 않도록하십시오 (변형 또는 균열을 방지하기 위해).
고압 주조와 저압 주조의 공정 매개 변수 차이는 무엇입니까?
저압 주물 및 고압 주물은 알루미늄 금속 주조의 두 가지 주류 처리입니다.
1. 코어 프로세스 매개 변수 비교
| 매개 변수 | 저압 주조 (LPDC) | 고압 캐스팅 (HPDC) |
| 충전 압력 | 0.5 ~ 5 bar (낮은 압력). | 70 ~ 1000 바 (초 고압). |
| 충전 속도 | 0.5 ~ 2 m/s (느린 충전). | 5 ~ 15 m/s (고속 충전). |
| 곰팡이 온도 | 200 ~ 300 ℃ (낮은 온도). | 250 ~ 400 ° C (고온). |
| 캐스트 벽 두께 | 2-8 mm (균일 벽 두께). | 0.5 ~ 4 mm (얇은 벽 복잡한 부분). |
| 곰팡이 수명 | 50,000 ~ 200,000 회 (낮은 곰팡이 마모). | 100,000 ~ 500,000 회 (높은 금형 손실). |
| 일반적인 응용 프로그램 | 자동차 휠 및 엔진 실린더와 같은 구조적 구성 요소. | 휴대 전화 껍질 및 자동차 덮개와 같은 가벼운 얇은 벽 부품. |
2. JS의 기술 적용 가능성
JS Precision Manufacturing은 고급 고객의 요구 사항을 충족시키기 위해 다음 기술 기능에 의존하여 알루미늄-마그네슘 합금 캐스팅 분야에서 저압 및 고압 기술을 광범위하게 결합합니다.
고정밀 제어 :
JS는 폐 루프 압력 제어 시스템을 사용하여 저압 주조의 충전 압력 변동을 ± 0.5%로 조정하고, 핫 곰팡이 보정 기술을 채택하여 달성합니다.주조 치수± 0.02mm의 정확도, 산업 표준 (± 0.05mm)을 초과합니다. 고압 캐스팅 장비에는 얇은 벽 부품 충전 균일 성을 보장하기 위해 실시간 압력 모니터링 시스템이 장착되어 있으며 새로운 에너지 차량 배터리 팩 쉘의 성공적인 프로젝트에서 구현되었습니다.
물질 적응성 :
알루미늄-마그네슘 합금의 저압 주조에서 JS는 저압 주조의 곰팡이 수명을 업계 평균의 1.5 배 (최대 300,000 배)로 향상시키는 특수 코팅 시스템을 개발했습니다. 동시에, 고압 주조에서 주입 곡선의 최적화로 고정 속도는 0.3%미만으로 제어됩니다. 최근의 사례에 따르면 알루미늄-마그네슘 합금 휠 허브의 인장 강도는 12%증가했으며 신장은 8%이상이었습니다.
녹색 제조 :
우리는 저압 주조에 불활성 가스 보호 장치를 사용하여 산화물 내포물을 20%줄입니다. 고압 주조 기계는 폐 열 회수 시스템을 사용하여 단위 에너지 소비를 18%줄입니다. 두 프로세스 모두 ISO 14001 환경 인증을 따르며, 이는 녹색 캐스팅 정책과 일치합니다.
빠른 응답 :
디지털 시뮬레이션 기술의 도움으로 JS는 저압 주조 금형의 개발주기 시간을 기존 모델의 60%로 단축하고 고압 주조의 프로세스 매개 변수를 40% 단축했습니다. 최근에, 우리는 an을위한 모양의 브래킷을 개발했습니다항공 우주 고객그리고 디자인에서 첫 번째 작품의 전달까지 28 일이 걸렸으며, 이는 업계 평균보다 35% 빠릅니다.
3. 프로세스 선택 전략
| 시나리오 요구 사항 | 권장 프로세스 | JS 기술 지원 |
| 고강도/복잡한 내부 공동 구조가 필요합니다 | 저압 주조 | 핫 탑 게이팅 + 계단압 기술. |
| 경량/대량 생산 추구 | 고압 주조 | 멀티 포인트 압력 주입 + 진공 배기 시스템. |
| 재료 활용에 민감한 프로젝트 | 저압 주조 (중력 방지 모드) | 적응 형 액체 레벨 제어 시스템, 스크랩 속도 <8%. |
| 높은 부가가치 정밀 부품 | 고압 주조 + 국소 압출 | 실시간 압력, 속도 이중 폐쇄 루프 조정, 표면 거칠기 ra <0.8μm. |
다이 캐스팅과 모래 주조의 차이점은 무엇입니까?
1. 금형의 유형 및 재료
- 다이 캐스팅 : 재사용 가능한 금속 금형 (예 : 철강 또는 알루미늄 합금)이 사용되며, 곰팡이 수명이 길어 고정 정밀 복합 구조에 적합합니다. 예를 들어, 다이 캐스팅에 JS가 사용하는 금속 주조의 나이프 곰팡이는 정밀 도구 부품 및 높은 하드성입니다.곰팡이 재료(예 : H13 강)는 성형 안정성 및 표면 마감을 보장하는 데 사용됩니다.
- 모래 주조 : 일회용 모래 곰팡이 사용을 통해 낮은 정확도는 낮지 만 저렴하며 단일 또는 대규모 생산에 적합합니다. JS는 Digital Sand Mold 설계로 프로세스를 향상시키고 개발주기를 단축시킵니다.
2. 생산 효율성 및 비용
- 다이 캐스팅 : 초기 금형 비용이 높지만 대량 생산에 적합합니다 (예 : 자동차 부품). JS는 자동화 된 생산 라인을 통해 수천 조각의 일일 생산 능력을 달성합니다.
- 모래 주조 : 곰팡이 비용이 낮지 만 단일 조각의 경우 긴 생산 시간, 작은 배치 또는 프로토 타입을 만드는 데 적합합니다.
3. 전송 및 표면 품질
- 다이 캐스팅 : 공차는 ± 0.005mm (JS Company Technical Standard), 표면 거칠기 Ra≤1.6μm에 도달 할 수 있으며, 특히 금속 주조에 나이프 곰팡이에 적합합니다. 필요한 가장자리 선명도 및 크기 일관성.
- 모래 주조 : 일반 내성 ± 0.5mm, 표면 거칠기 RA ≥12.5μm에는 후속 처리가 필요합니다.
4. 응용 시나리오
- 다이 캐스팅 : 높은 복잡성, 얇은 벽 부품 (예 : 전자 주택, 도구),JS 회사광량 요구 사항을 충족시키기 위해 다수의 호환성 (알루미늄/ 아연/ 마그네슘 합금)을 추가합니다.
- 모래 주조 : 대형 구성 요소 (예 : 공작 기계베이스), 일체형 사용자 정의 또는 복잡성 부품.
요약
모래 주조, 다이 캐스팅, 투자 캐스팅, 원심 캐스팅 및 금속 캐스팅의 기타 기술은 함께 제조 산업의 핵심 기술 시스템을 구성합니다. 모래 주조는 저렴한 비용과 다양성을 가진 큰 구조 부품에 선호되는 솔루션이되었으며 다이 캐스팅빠른 프로토 타이핑기술.
최근 몇 년 동안 녹색 및 조명 제조에 대한 수요가 증가함에 따라 제트 냉각 기술 및 곰팡이없는 캐스팅과 같은 새로운 프로세스가 차례로 등장하여 캐스팅 기술의 경계를 더욱 확대했습니다.
일하는 금속 캐스팅 회사에서는 수율 개선 및 에너지 절약에서 두 배의 획기적인 혁신을 달성해야합니다. 특정 수요 문서를 보내 주시면금속 캐스팅 서비스짧은 시간 안에 당신에게. JS의 기술 축적 및 엔지니어링 기능은 주요 지원을 제공 할 수 있습니다.
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FAQ
1. 금속 캐스팅이란 무엇입니까?
금속 주물은 액체 금속을 곰팡이에 붓고 원하는 모양을 얻기 위해 식히는 것을 포함합니다. 금속 주조는 생산 효율성과 경제적 이점을 모두 사용하여 엔진 부품, 산업 도구 등과 같은 복잡하거나 대규모 부품을 만드는 데 사용됩니다.
2. 투자 캐스팅의 장점은 무엇입니까?
투자 캐스팅 (Lost Wax Process)은 일회용 왁스 곰팡이를 사용하여 최대 RA1.6μm의 표면 마감으로 고정밀 복합 부품 성형을 달성하며 티타늄 합금과 같은 대기성 재료를 처리하는 데 사용할 수 있습니다. 항공 우주, 의료 및 기타 분야에서 소량의 정밀 구성 요소를 생산하는 데 특히 적합합니다.
3. 고압 캐스팅은 얼마나 빠른가?
고압 주조는 최대 20-60m/s의 최대 속도로 금형을 채울 수 있으며 0.02-0.2 초 안에 복잡한 금형을 채울 수 있습니다. 얇은 벽 부품 (예 : 자동차 실린더 블록)에 적합하며 정밀도와 생산성을 모두 고려하여 약 30-90 초가 걸립니다.
4. DIY 캐스팅이 안전합니까?
Do-it-it-yourself 캐스팅은 고열 및 금속 튀는 잠재력으로 위험하며 엄격한 보호 (고글, 장갑, 환기)가 필요하며 젖은 재료 나 곰팡이를 사용하는 것이 불가능합니다. 정기적 인 운영 중에는 안전하게 가능하지만 전문 지침을 따라야합니다.
의지
