현대 산업을 위한 경량, 고성능 솔루션을 추구하는 과정에서 다이캐스팅은 성숙하고 매우 유리한 금속 성형 기술로 두각을 나타냅니다. 이 공정은 엄격한 요구 사항을 충족하는 금속 부품을 효율적이고 경제적으로 생산할 수 있도록 하여 다양한 분야에서 선호되는 선택이 되게 합니다. 자동차 부품에서 가전 제품에 이르기까지 다이캐스팅은 대량 생산을 위한 비교할 수 없는 정밀도와 비용 효율성을 제공합니다.
다이캐스팅은 용융 금속을 고압으로 금형 캐비티에 주입하여 원하는 모양으로 냉각 및 응고시키는 금속 주조 공정입니다. 이 방법은 복잡한 형상, 정밀한 치수, 우수한 표면 마감을 가진 부품을 생산할 수 있습니다. 적용 분야는 자동차의 엔진 블록과 기어에서 가정용 기기의 손잡이와 전자 부품에 이르기까지 다양합니다.
다이캐스팅의 주요 장점은 빠른 생산, 비용 효율성, 일관된 품질로 대량 생산에 이상적입니다.
다이캐스팅 공정은 최종 제품의 품질과 성능에 영향을 미치는 여러 중요한 단계로 구성됩니다.
다이 또는 금형은 다이캐스팅 공정의 핵심입니다. 일반적으로 강철 또는 알루미늄으로 만들어지며 관련된 고온 및 압력을 견뎌야 합니다. 금형 설계는 형상, 치수 정확도, 표면 마감 및 이젝션 용이성을 고려하여 부품의 CAD 모델로 시작합니다. 최신 금형은 정밀도를 위해 CNC 가공을 사용하여 제조되는 경우가 많습니다.
알루미늄, 마그네슘, 아연, 구리 및 납 합금을 포함한 일반적인 선택과 함께 올바른 금속 합금을 선택하는 것이 중요합니다. 선택한 금속은 용광로에서 녹이며 온도 제어 및 탈기 처리를 통해 순도와 유동성을 보장합니다.
용융 금속을 고압(일반적으로 10–210MPa)으로 금형 캐비티에 주입하여 완전한 충전과 조밀한 주조를 보장합니다. 기공과 같은 결함을 방지하기 위해 주입 속도를 신중하게 조절합니다.
주입 후 금속이 냉각되고 응고됩니다. 냉각 속도는 미세 구조를 최적화하기 위해 물 또는 오일 시스템을 통해 관리됩니다. 응고되면 금형이 열리고 이젝터 핀이 부품을 해제합니다.
주조 부품은 종종 과도한 재료(예: 스프루 및 플래시)를 제거하기 위해 트리밍을 거친 후 샌드 블라스팅, 연마 또는 도금과 같은 표면 처리를 거칩니다. 기계적 특성을 향상시키기 위해 열처리를 적용할 수도 있습니다.
다양한 다이캐스팅 방법은 특정 재료, 부품 크기 및 생산 요구 사항을 충족합니다:
| 유형 | 재료 | 장점 | 단점 | 응용 분야 |
|---|---|---|---|---|
| 냉실 | 알루미늄, 마그네슘, 구리 합금 | 고융점 금속에 이상적; 높은 부품 강도 | 더 긴 사이클 시간; 수동 금속 이송 필요 | 엔진 블록, 기어박스 |
| 열실 | 아연, 납 합금 | 저융점 금속의 빠른 생산 | 저융점 재료로 제한됨; 부식 위험 | 전자 제품, 소비재 |
| 진공 | 알루미늄, 마그네슘, 아연 합금 | 기공 감소; 기계적 특성 향상 | 더 높은 비용; 복잡한 공정 | 고강도 자동차 부품 |
| 중력 | 알루미늄, 아연, 구리 합금 | 낮은 금형 비용; 샌드 캐스팅보다 우수한 기계적 특성 | 고압 다이캐스팅보다 낮은 정밀도 | 밸브, 파이프 |
| 고압 | 알루미늄, 아연, 마그네슘 합금 | 우수한 표면 마감; 높은 정밀도; 빠른 생산 | 높은 금형 비용; 기공 가능성 | 자동차, 전자 제품, 가전 제품 |
| 저압 | 알루미늄 합금 | 우수한 구조적 무결성; 대형 부품에 적합 | 더 느림; 소량 배치에 가장 적합 | 휠, 구조 부품 |
올바른 재료를 선택하는 것은 강도, 내식성, 열 전도성 및 비용과 같은 요인에 따라 달라집니다. 일반적인 다이캐스팅 재료는 다음과 같습니다:
| 재료 | 합금 예시 | 주요 특성 | 응용 분야 |
|---|---|---|---|
| 알루미늄 | A380, A383, ADC12 | 경량, 내식성, 강성, 가공성 | 자동차, 항공 우주, 전자 제품 |
| 마그네슘 | AZ91D, AM60B | 초경량, 우수한 중량 대비 강도 비율 | 경량 자동차 부품, 항공 우주 |
| 아연 | Zamak 3, Zamak 5 | 우수한 주조성, 높은 정밀도, 전도성 | 전자 제품, 소형 소비재 |
| 구리 | 황동, 청동 | 높은 내식성, 열/전기 전도성 | 배관, 전기 커넥터 |
| 납 | 납, 납-주석 합금 | 고밀도, 쉽게 주조 | 배터리, 방사선 차폐 |
다이캐스팅은 다음 분야에서 널리 사용됩니다:
이 다재다능한 공정은 또한 의료, 건설 및 장난감 산업에도 사용되어 다양한 제조 요구 사항에 대한 적응성을 보여줍니다.