그래비티 다이 캐스팅이란 무엇인가요?

중력 다이캐스팅은 금형의 형상이 다이에 의해 제공되고 용융 금속이 외부 다이 위치(포지티브 로케이팅)가 아닌 중력에 의해 다이에 강제로 주입되는 일반적으로 사용되는 금속 주조 공정입니다. 이 방법은 용융 금속이 압력을 받아 다이에 강제 주입된다는 점에서 고압 다이캐스팅과 다르지만, 중력을 사용하여 다이에 재료를 공급하는 유일한 방법입니다. 금형은 일반적으로 강철 또는 주철과 같은 내구성 있는 금속으로 만들어지며, 높은 치수 정확도와 높은 표면 마감으로 재사용이 가능합니다. 또한 이 기술은 알루미늄, 아연, 마그네슘 및 그 합금과 같은 비철금속 부품을 생산할 때 매우 선호됩니다. 금속을 금속 상태로 가열한 후 예열된 영구 금형에 붓습니다. 용융된 금속은 중력을 따라 금형 캐비티로 흘러내려 금형이 채워집니다. 그 후 금형이 열리고 주물이 배출되며, 표면을 개선하기 위해 트리밍, 기계 가공 또는 기타 처리가 필요할 수 있습니다.

알루미늄은 가볍고 부식에 강하며 기계적 특성이 우수하기 때문에 이 공정의 가장 일반적인 응용 분야 중 하나는 알루미늄 중력 다이캐스팅입니다. 이 기술은 자동차, 항공우주, 산업 기계, 소비재 등 다양한 산업 분야에서 엔진 부품, 하우징, 브래킷 등과 같이 내구성이 높고 복잡한 부품을 만드는 데 광범위하게 사용됩니다. 중력 주조를 선호하는 이유 중 하나는 우수한 기계적 강도를 위해 고품질(낮은 다공성)의 부품을 중대량으로 주조할 수 있기 때문입니다. 초기 툴링 비용이 높고 다른 주조 시스템보다 덜 복잡한 제품 등 몇 가지 한계가 있지만, 이러한 장점으로 인해 많은 제조 요구에 적합하고 저렴한 방법입니다.

본질적으로 중력 다이캐스팅은 정밀하고 반복 가능하며 합리적인 재료로 현대 금속 가공 공정에서 중요한 역할을 합니다.

중력 다이 캐스팅 공정을 이해하는 방법?

이는 중력 다이캐스팅의 핵심인 쉽고 효율적인 기술입니다. 강철 또는 철로 된 예열된 금속 주형에 이형제를 코팅하여 주조할 준비가 되면 주물을 쉽게 제거할 수 있습니다. 금형이 준비되면 알루미늄, 마그네슘 또는 구리 합금과 같은 용융 금속을 금형에 붓습니다. 금속이 캐비티를 채우기 위해 금형은 중력만으로 간단히 냉각되고 굳어집니다.

그 후 금형을 열고 주물을 제거합니다. 그렇지 않은 경우 게이트나 러너 시스템 또는 기타 부품 등 여분의 재료가 남아 있으면 이를 잘라내고 기계 가공이나 다른 방법으로 주조를 마무리할 수 있습니다. 모래 주조에 비해 모래로 주물을 만드는 금형은 한 번만 사용됩니다. 중력 주조에서 주조되는 부품은 중력 주조의 금속 금형을 재사용할 수 있기 때문에 생산 효율성과 제품 일관성 측면에서 크게 향상됩니다.

중력 다이캐스팅을 위한 다양한 표면 마감 옵션

중력 다이캐스팅의 또 다른 장점은 금형에서 직접 부드럽고 일관된 표면 마감을 가진 부품을 만들 수 있다는 것입니다. 그러나 최종 제품의 기능적 및 미적 요구 사항에 따라 마감 공정에 다른 표면 마감 기술을 추가하여 외관, 내구성을 개선하거나 도장 또는 도금과 같은 추가 공정을 위해 부품을 준비할 수 있습니다. 중력 다이캐스트 부품에 가장 자주 사용되는 표면 마감은 다음과 같습니다:

1. 애스 캐스트 마감

주조 공정에서 직접적으로 나타나는 자연스러운 표면입니다. 그러나 적절하게 준비하고 공정 조건이 최적이라면 중력 주조는 모래 주조에 비해 다소 매끄러운 표면을 만들 수 있습니다. 내부 부품이나 외관이 중요하지 않은 부품은 일반적으로 주조 표면으로 사용할 수 있습니다.

2. 샷 블라스팅 / 그릿 블라스팅

샷 블라스팅은 주조 표면에 작은 강철 또는 세라믹 비드를 분사하여 스케일, 플래시 또는 잔여물을 제거합니다. 이 프로세스는 표면의 무광택 질감을 균일하게 만들 뿐만 아니라 표면을 더 깨끗하게 청소하여 파우더 코팅이나 페인팅과 같은 추가 마감 처리를 하는 부품에 훨씬 적합합니다. 

3. 연마

표면의 매끄러움과 광택을 개선하기 위해 사소한 결함을 기계적으로 제거하여 연마하는 데 사용됩니다. 특히 심미적인 부분과 마찰을 줄여야 하는 곳에 적합합니다. 연마는 기본적인 버핑, 수동 또는 자동 또는 미러 마감을 포함할 수 있습니다.

4. 파우더 코팅

파우더 코팅은 주조 표면에 파우더를 도포하고 열로 경화시켜 단단한 보호막을 형성합니다. 부식, 충격, 자외선에 대한 저항성이 뛰어나 알루미늄 중력 다이캐스팅으로 생산되는 자동차 부품 및 실외 부품에 적합합니다.

5. 아노다이징

알루미늄 중력 주조 부품은 아노다이징을 선택하는 데는 여러 가지 이유가 있습니다. 표면은 전기 화학적으로 천연 산화물 층에 의해 두꺼워져 내식성이 향상되고 색상을 맞춤화할 수 있습니다. 아노다이징 표면은 내구성이 뛰어나고 색상이 쉽게 질리지 않으며 세련되고 전문적인 외관을 자랑합니다.

6. 정밀 표면을 위한 가공

많은 경우, 중력 주조 부품은 특히 정확한 공차 또는 중요한 표면을 매끄럽게 만들기 위해 주조 후 부분적으로 가공됩니다. CNC 가공은 정밀도가 금형 자체의 능력을 넘어서는 밀봉 영역과 함께 평평한 면과 나사산을 다듬는 데 사용됩니다.

7. 도장 및 코팅

브랜딩, 컬러 코딩 또는 보호가 필요한 부품은 기존 습식 도장에 사용되는 모든 방법으로 작업할 수 있습니다. 페인트 코팅은 일반적으로 표면 청소 또는 프라이밍 후에 수동으로 도포하거나 자동화된 스프레이 라인을 사용하여 도포합니다.

8. 크로메이트 / 화학 처리

부식 방지와 페인트 접착력 향상을 위해 크롬 도금 또는 화학적 변환 코팅을 적용할 수 있습니다. 이러한 처리로 생성된 패시브 보호 필름은 치수에는 거의 영향을 미치지 않지만 알루미늄 표면을 보호합니다.

중력 다이 캐스팅의 장점

우수한 기계적 특성은 제조업체가 중력 다이캐스팅을 선호하는 주된 이유 중 하나입니다. 결과적으로 이 공정으로 생산된 주물은 에어 포켓 또는 다공성이 적기 때문에 결과적으로 더 강하고 안정적인 부품을 생산할 수 있습니다.

기타 주요 혜택은 다음과 같습니다:

• 높은 차원 정확도: 중력 주조는 제작되는 부품의 엄격한 공차와 미세한 디테일을 유지합니다.
• 매끄러운 표면 마감: 금속 몰드를 사용하면 표면 마감이 개선되므로 후처리 작업이 줄어듭니다.
• 반복성: 금형을 재사용할 수 있으므로 제조업체는 동일한 수준의 품질로 대량 생산할 수 있습니다.
• 재료 효율성: 적절한 게이팅 및 피딩 설계를 사용하면 금속 낭비를 최소화할 수 있습니다.

알루미늄 중력 다이캐스팅은 오늘날에도 가볍고 튼튼하며 부식에 강한 부품을 생산하고자 하는 업계에서 가장 많이 사용하는 옵션입니다.

알루미늄 중력 다이 캐스팅?

알루미늄 합금의 중력 다이캐스팅 중력 주조는 중력의 힘만으로 용융 알루미늄 합금으로 금속 주형(또는 다이)을 채우는 방식입니다. 일반적으로 이러한 금형은 내마모성과 일련의 열 사이클을 견딜 수 있는 능력 때문에 강철 또는 주철로 만들어집니다. 이 공정의 가장 큰 특징은 금속을 금형에 밀어 넣는 데 외부 압력이 사용되지 않는다는 단순성입니다. 대신 중력만으로 흐름이 제어됩니다.

알루미늄 중력 다이캐스팅은 내부 결함을 최소화하는 장점 중 하나입니다. 공기 유입이 최소화되고 금형이 매우 느리고 자연스럽게 채워지기 때문에 다공성이 최소화됩니다. 따라서 더 나은 무결성과 성능은 물론 더 높은 강도의 주조 부품을 생산할 수 있습니다. 따라서 이 방법은 정밀하게 설계된 우수한 부품을 생산하기 위해 제조업체에서 널리 선호합니다.

중력 다이캐스팅에 사용되는 일반적인 알루미늄 합금

알루미늄 중력 주조에서는 적절한 합금을 선택하는 것이 중요합니다. 다양한 합금은 각각 용도에 따라 다양한 특성에 맞게 설계되었습니다. 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금을 구성 성분, 기계적 특성 및 산업 용도에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

이 표는 몇 가지 중요한 요소 측면에서 다양한 주조 방법을 나란히 간단하게 비교한 것입니다. 이를 통해 제조업체는 어떤 주조 방법이 요구 사항을 충족하는 데 가장 적합한지 파악할 수 있습니다.

그래비티 캐스팅의 응용

중력 주조는 적응성이 뛰어나고 경제적이며 우수한 품질의 부품을 생산할 수 있다는 장점이 있기 때문에 많은 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 이는 내구성이 뛰어나고 정밀하며 일관된 부품을 소량 및 대량으로 제조하는 데 실제로 사용할 수 있을 정도로 신뢰성과 효율성이 뛰어나기 때문입니다. 다음은 중력 주조의 가장 일반적인 응용 분야입니다.

자동차 산업

자동차 분야에서는 엔진 블록, 실린더 헤드, 서스펜션 부품 등 주요 엔진 부품, 변속기 하우징을 위한 중력 주조 등 여러 가지 중력 주조 응용 분야를 찾을 수 있습니다. 무게 대비 강도가 뛰어난 알루미늄 중력 다이캐스팅을 사용하면 가볍지만 튼튼한 부품을 만들 수 있습니다. 또한 자동차 기어박스 하우징, 브레이크 부품, 자동차 흡기 매니폴드 등 자동차의 중요한 부품인 열과 마모에 대한 내구성과 내화학성이 뛰어나 자동차 부품 제작에 활용되고 있습니다.

항공우주

중력 다이캐스팅 공정은 항공우주 산업에서 미래의 설계 및 응용 분야에 따라 안전하고 성능을 발휘해야 하는 저밀도이지만 구조적으로 견고한 부품을 생산하기 위한 중요한 공정입니다. Shelton은 대부분의 중력 주조와 마찬가지로 항공기 브래킷, 랜딩 기어 부품, 동체 섹션과 같은 제품의 정밀도와 내구성이 중요하다고 강조합니다. 강도를 잃지 않으면서도 가벼운 소재가 필요하기 때문에 알루미늄 중력 다이캐스팅은 항공우주 분야에 적합합니다.

산업 기계

중력 주조 방법은 펌프 하우징, 기어 케이싱 또는 브래킷과 같은 산업 기계용 내구성이 뛰어난 고강도 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 이러한 부품은 고압, 기계적 응력 및 열악한 작동 조건에 견뎌야 하므로 중력 주조는 견고하고 다공성이 낮은 부품을 생산하여 이를 달성합니다. 예를 들어, 중력 주조 부품은 광산 기계와 농업 장비, 중장비 엔진에 사용됩니다.

소비자 제품

중력 다이캐스팅은 조리기구, 조명기구 및 장식용 하드웨어와 같은 소비재 분야에도 유용합니다. 예를 들어 중력 주조는 주조 알루미늄 프라이팬, 주방 싱크대, 조명 브래킷 등의 제품을 생산하는 데 사용되며, 표면 마감과 주조 모양 안정성이 우수하기 때문입니다.

조각상, 장식 패널, 문과 창문 하드웨어와 같은 예술적 부품과 건축 부품도 중력 주조 공정으로 만들어집니다. 중력 주조는 다양한 용도로 활용이 가능하기 때문에 경제성과 우수한 성능을 겸비한 광범위한 산업 분야에서 필수적인 공정입니다.

중력 다이캐스팅에 사용되는 재료

매우 다재다능한 주조 공정은 다양한 재료로 주조할 수 있는 중력 다이캐스팅입니다. 중요한 부분은 최종 제품의 강도와 성능이 재료에 직접적으로 좌우되기 때문에 적절한 재료를 선택하는 것입니다. 알루미늄, 아연, 구리 및 마그네슘 합금은 중력 다이캐스팅에 가장 일반적으로 사용되는 재료이지만 생산할 부품의 요구 사항에 따라 다른 유형의 금속 및 합금을 사용할 수 있습니다.

1. 알루미늄 합금

알루미늄 합금은 우수한 강도/중량 비율, 우수한 내식성 및 주조 특성으로 인해 중력 다이캐스팅에 가장 광범위하게 사용되는 소재입니다. 일반적으로 자동차, 항공우주 및 산업 기계 산업에서 사용됩니다.

주요 알루미늄 합금에는 다음이 포함됩니다:

• A356: A356은 강도와 연성이 우수하고 가공성이 뛰어나 자동차 및 항공우주 분야에서 사용되는 엔진 블록, 하우징 및 브래킷에 널리 적용됩니다.
• A380: 이 합금은 유동성, 내압성 및 강도가 우수합니다. 일반적으로 철은 엔진 블록, 하우징 및 변속기 부품을 만드는 데 널리 사용됩니다.
• A413: 발견되면 기계 가공성이 좋고 압력 견고성이 좋은 고강도 합금으로, 유압 실린더, 밸브 및 펌프에서 발견되기도 합니다.

알루미늄 중력 다이캐스팅의 높은 효율성은 주로 경량 특성과 기계적 강도의 조합에 기인합니다.

2. 아연 합금

아연 합금은 가벼운 무게에 우수한 강도, 경도 및 내식성이 필요한 부품이 일반적이기 때문에 중력 다이캐스팅에 자주 사용됩니다. 아연은 비교적 저렴한 재료로 유동성이 매우 우수하고 복잡한 성형 및 디테일링이 가능합니다.

일반적으로 사용되는 아연 합금에는 다음이 포함됩니다:

• ZA8: 강도가 높고 연성이 적당하며 치수 안정성이 우수합니다. 다이캐스트 부품을 생산할 때 공차를 좁히기 위해 자주 사용됩니다.
• Zamak: 아연 합금 그룹으로, 내식성과 주조성이 우수하여 자동차 부품, 하드웨어 및 장식용 주물에 특히 많이 사용됩니다.

아연 중력 다이캐스팅은 하드웨어, 전자 하우징 및 일반 소비자 제품에서 엄격한 허용 오차를 요구하는 내구성 있는 응용 분야에 자주 사용됩니다.

3. 마그네슘 합금

마그네슘 합금은 가볍고 강도가 높기 때문에 경량화 응용 분야에 적합합니다. 마그네슘 중력 다이캐스팅의 가장 인기 있는 용도 중 하나는 자동차 및 항공우주 산업에서 경량 구조 부품을 만드는 것입니다.

중력 다이캐스팅에 사용되는 주요 마그네슘 합금은 다음과 같습니다:

• AM60: 이 마그네슘 합금은 강도와 인성이 높고 용접이 용이하여 구조 부품 및 자동차 부품에 사용되어 왔습니다.
• AZ91D: AZ91D는 내식성과 중량 대비 강도가 우수한 것으로 알려져 있으며 브래킷 및 하우징을 포함한 항공우주 분야에 사용됩니다.

마그네슘은 무게 대비 강도가 높아 성능 저하가 없는 상황에서 무게를 줄일 수 있기 때문에 항공우주나 자동차 등의 산업에서 특히 가치가 높습니다.

4. 구리 합금

중력 다이캐스팅은 고강도, 내마모성, 우수한 열전도율을 가진 구리 합금에 사용됩니다. 고온과 마모에 견뎌야 하는 부품은 구리 기반 합금, 황동, 청동과 같은 다양한 합금 형태의 구리로 만들어지는 경우가 많습니다.

일반적으로 사용되는 구리 합금:

• C356: 이 합금은 피스톤 링, 엔진 부품, 산업 기계 등 고강도 및 내마모성이 필요한 부품에 사용됩니다.
• C443: 황동 합금은 일반적으로 해양 또는 자동차 분야에서 내식성과 강도를 위해 사용되는 황동 합금입니다.

고온과 같은 극한의 환경을 견디는 구리 합금의 능력이 인정받으면서 선박 엔진, 열교환기, 해설자와 같은 전기 장치와 같은 분야에서 구리 합금이 사용되기 시작했습니다.

5. 기타 합금

다른 특수 합금은 최종 제품의 원하는 특성에 따라 더 일반적인 재료 외에 중력 다이캐스팅에 사용할 수 있습니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다:

• 납 합금: 고밀도가 필요한 애플리케이션에서는 평형추 및 차폐와 관련된 애플리케이션에 호일을 사용합니다.
• 주석 합금: 전자 제품 및 장식용 아이템을 만드는 데 사용되는 작고 정밀한 부품을 만드는 데 사용됩니다.

이러한 재료는 내식성, 열전도율, 밀도 등 다양한 특성에 따라 선택됩니다. 중력 다이캐스팅을 사용하면 다양한 재료를 사용하여 제품에 맞춤형 특성을 구현할 수 있습니다.

중력 다이 캐스팅의 혁신

중력 주조 공정이 더욱 개선된 것은 최근 시뮬레이션 소프트웨어, 자동화 및 주조 금형 설계의 발전 덕분입니다. 이제 엔지니어는 용융 금속의 흐름과 응고를 시뮬레이션하여 금형 설계를 최적화하고 결함을 방지할 수 있습니다.

또한 자동화에 의존합니다. 하지만 금속을 붓고, 주물을 추출하고, 로봇 팔을 위한 기본적인 후처리 단계를 수행하는 데는 여전히 많은 인력이 투입됩니다. 이러한 혁신은 인건비를 절감하고 작업장 안전도 보장합니다. 알루미늄 중력 다이캐스팅에서는 진공 지원 및 개선된 금형 코팅과 같은 개발로 다공성을 낮추고 금형 수명을 연장할 수 있었습니다.

환경 영향 및 지속 가능성

지속 가능성이 중요시되는 이 시대에 중력 다이캐스팅은 상대적으로 친환경적인 것으로 밝혀졌습니다. 금형을 재사용하면 폐기물도 줄어들고, 사용된 고철은 공정 내에서 재활용 및 재사용되는 경우가 많습니다.

또한 알루미늄 중력 다이캐스팅에 가장 널리 사용되는 알루미늄은 재활용성이 높습니다. 마지막으로, 이 공정은 특히 최신 용광로와 공정 제어 시스템으로 최적화된 기술을 통해 다른 제조 방법보다 에너지 사용량이 적습니다.

중력 다이 캐스팅과 다른 주조 방법 비교

중력 다이캐스팅은 널리 사용되는 기술이지만 금속 부품을 제작하는 유일한 방법은 아닙니다. 다양한 주조 방법은 요구 사항에 따라 제조업체에 다양한 이점을 제공합니다. 모래 주조, 고압 다이캐스팅, 인베스트먼트 주조, 저압 주조 등 다른 주조 방법과 비교할 때 중력 다이캐스팅은 제조업체가 특정 요구 사항에 가장 적합한 주조 유형에 대해 현명한 결정을 내릴 수 있게 해줍니다. 

중력 다이 캐스팅과 샌드 캐스팅 비교

중력 다이캐스팅과 샌드캐스팅의 금형 재료에는 큰 차이가 있습니다. 중력 다이캐스팅에서 영구 금형은 주물 또는 강철인 경우가 많고, 모래 주조 금형은 일회용입니다. 결과적으로 표면 마감과 치수 정확도에 큰 차이가 발생합니다.

표면 마감은 모래 주조보다 매끄럽고 훨씬 균일합니다. 또한 치수 일관성도 더 좋습니다. 그러나 형상이 더 크거나 복잡한 경우 모래 주조 공정이 더 유연합니다. 또한 샌드 캐스팅은 초기 툴링 비용이 낮기 때문에 소량 또는 대량 생산에 더 비용 효율적입니다. 중력 다이캐스팅은 중대형 부품을 생산할 때 비용이 적게 들고 부품의 품질과 일관성이 더 우수합니다.

고압 다이 캐스팅과 중력 다이 캐스팅 비교.

용융 금속이 금형에 유입되는 방식은 고압 다이캐스팅과 중력 다이캐스팅의 주요 차이점 중 하나입니다. 중력 다이캐스팅은 중력의 힘으로 용융 금속이 금형 캐비티에 들어가는 주철의 일종으로, 더 느리고 제어된 충전 공정을 거칩니다. 이를 통해 다공성을 낮추고 강화하여 부품의 신뢰성을 향상시킵니다.

그러나 고압 다이캐스팅은 용융 금속을 훨씬 더 빠른 속도로 금형 캐비티로 밀어 넣기 위해 유압이 필요합니다. 복잡한 형상을 빠르게 제작할 수 있지만 최종 제품의 다공성이 높아지기 쉽습니다. 이러한 이유로 중력 다이캐스팅은 자동차 부품 및 구조 부품과 같이 기계적 강도와 낮은 다공성이 필요한 경우에 주로 사용됩니다. 디테일이 작고 속도가 중요한 부품에는 더 빠르지만 고압 다이캐스팅이 더 적합할 수 있습니다.

중력 다이 캐스팅과 인베스트먼트 캐스팅 비교 

중력 다이캐스팅과 차별화되는 또 다른 방법은 인베스트먼트 주조 또는 로스트 왁스 주조입니다. 인베스트먼트 주조는 가장 정밀한 공정 중 하나이며 부품의 왁스 버전을 만들고 세라믹 쉘로 왁스 몰드를 코팅한 다음 왁스를 녹여 몰드를 만들어야 합니다. 하지만 이 공정을 통해서만 고품질의 섬세한 부품을 만들 수 있기 때문에 항공우주, 의료 기기, 보석과 같이 부품에 크게 의존하는 산업에 매우 적합합니다.

그러나 인베스트먼트 주조는 매우 복잡하고 리드 타임이 오래 걸리는 반면 비용이 더 많이 듭니다. 그러나 중력 다이캐스팅은 인베스트먼트 주조와 달리 특히 같은 수준의 복잡한 디테일이 필요하지 않은 부품의 경우 더 빠르고 비용이 저렴합니다. 인베스트먼트 주조는 정확성과 표면 마감으로 유명하지만, 중력 다이캐스팅은 중대량 생산에서 우수한 기계적 특성을 가진 기능성 부품 생산에 저렴한 솔루션을 활용합니다.

저압 다이 캐스팅과 중력 다이 캐스팅 비교

중력 다이캐스팅을 기반으로 하는 또 다른 기술은 제어된 압력을 사용하여 용융 금속으로 금형에 압력을 가하는 저압 다이캐스팅입니다. 이를 통해 보다 균일한 충진과 재료 밀도가 향상되어 보이드 및 다공성과 같은 잠재적으로 문제가 될 수 있는 몇 가지 결함을 개선할 수 있습니다.

중력 다이캐스팅에서는 장비와 금형 비용이 저압 다이캐스팅보다 저렴하지만, 결과물의 품질이 떨어지고 재료 불완전성과 결함이 발생할 수 있습니다. 현재의 저압 시스템보다 더 복잡하지만, 현재의 모든 저압 시스템보다 저렴한 비용으로 더 많은 양의 고품질 제품을 생산할 수 있습니다. 금속 흐름을 약간 덜 제어할 수 있는 중력 다이캐스트(또는 저압 다이캐스트)는 여전히 대부분의 산업에서 자동차 엔진 부품 및 구조 부품과 같은 중간 복잡도 부품을 생산하는 데 더 전통적이고 경제적인 방법입니다. 

비교 표: 중력 다이 캐스팅과 다른 주조 방법 비교

중력 다이 캐스팅의 한계

중력 다이캐스팅에는 몇 가지 한계가 있지만 치수 정확도, 우수한 표면 마감, 우수한 기계적 강도 등과 같은 여러 가지 장점이 있습니다. 특정 애플리케이션에 적합한 제조 공정을 선택하려면 이러한 단점을 이해해야 합니다.

1. 높은 초기 툴링 비용

다이(금형) 비용은 중력 다이캐스팅의 가장 큰 단점입니다. 이 공정에서는 영구적인 금속 금형(보통 강철 또는 주철)을 사용하므로 툴링 비용이 상당할 수 있습니다. 중력 다이캐스팅은 중대형 생산에만 경제적이기 때문에 일반적으로 이 방식으로만 이루어집니다. 모래 주조는 생산량이 적은 경우 더 비싼 공정일 수 있습니다.

2. 제한된 설계 복잡성

그러나 매우 복잡하거나 내부 형상이 복잡한 형상은 중력 다이캐스팅 공정으로 제조하기에 적합하지 않습니다. 용융 금속은 중력 이외의 압력으로 금형에 유입되지 않기 때문에 금형의 매우 얇거나 깊은 캐비티를 잘 채우지 못할 수 있습니다. 언더컷, 미세한 구멍 또는 매우 얇은 벽은 인베스트먼트 주조 또는 고압 주조에 비해 달성하기 더 어려운 특징입니다.

3. 더 긴 냉각 시간

고압 다이캐스팅의 냉각 및 응고 시간은 매우 짧은 반면, 중력 다이캐스팅의 냉각 및 응고 시간은 더 길 수 있습니다. 따라서 전체 사이클 시간과 생산 속도가 느려질 수 있습니다. 고속 및 고속 제조 애플리케이션이 필요한 경우에는 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.

4. 제한된 재료 호환성

중력 주조는 모든 비철 금속에 사용할 수 있지만 알루미늄에 가장 효과적이며 아연 및 마그네슘 합금에는 덜 효과적입니다. 그러나 강철이나 철과 같은 철 소재는 녹는점이 높기 때문에 금형을 약화시키고 수명을 단축시키기 때문에 부적합합니다. 따라서 중력 다이캐스팅의 적용 범위는 제한적입니다.

5. 금형 마모 및 유지보수

중력 다이캐스팅에 사용되는 금속 금형은 가열과 냉각을 반복하면서 시간이 지남에 따라 마모되고 열적으로 피곤해집니다. 이로 인해 금형 표면의 성능이 저하되고 유지보수를 올바르게 수행하지 않으면 부품에 결함이 발생할 수 있습니다. 정기적인 금형 유지보수 및 최종 교체에는 운영 비용이 발생합니다.

6. 수동 또는 반자동 작동

그러나 중력 다이캐스팅은 고압 다이캐스팅과 같은 다른 주조 방식에 비해 자동화가 덜 되어 있습니다. 용융 금속을 금형에 수동 또는 반자동으로 붓는 작업은 품질이 가변적이고 노동력에 대한 의존도를 낮출 수 있습니다. 또한 완전 자동화된 대량 생산 환경에서는 효율성이 떨어집니다.

결론 

중력 다이캐스팅은 중요한 제조 공정입니다. 이 기술은 중력을 사용하여 금형에 용융 금속을 적재하고 우수한 표면 마감과 기계적 특성을 갖춘 고품질의 신뢰할 수 있는 부품을 만드는 것입니다. 특히 강도, 일관성 및 내구성이 타협해서는 안 되는 자동차, 항공우주 및 산업 기계 산업에서 독보적인 기술입니다. 이 공정은 알루미늄 중력 다이캐스팅 또는 기본 알루미늄 중력 주조에 적용될 수 있으며 다음을 수행할 수 있습니다. 제조업체에 공급 비용 효율적이고 효율적인 알루미늄 중력 다이캐스팅을 통해 중간 규모부터 대량 생산까지 다양한 범위의 제품을 생산할 수 있습니다. 중력 다이캐스팅은 단순성과 성능이 조화를 이루기 때문에 앞으로도 몇 년 동안 계속 사용될 간단한 방법입니다.

이 공정의 가장 큰 장점은 다목적이라는 점입니다. 모든 종류의 비철금속을 가공할 수 있으며, 알루미늄은 가볍고 부식에 강하며 재활용이 가능하기 때문에 알루미늄 중력 다이캐스팅이 가장 많이 사용됩니다. 중력 주조는 영구적인 금속 주형을 사용하기 때문에 치수 정확도와 반복성이 향상되어 각 부품이 업계 표준을 충족하는 데 도움이 됩니다. 오늘날 중력 다이캐스팅 공정은 우수하고 튼튼하며 가벼운 솔루션에 대한 업계의 증가하는 요구를 충족하기 위해 발전해 왔습니다. 이 방법은 내구성이 뛰어나고 비용을 절감하며 엔진, 기계 부품 또는 구조 요소의 부품 생산에 사용할 수 있는 일관된 제품을 생산할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

1. 중력 다이캐스팅과 고압 다이캐스팅의 큰 차이점은 무엇인가요?

중력 다이캐스팅은 중력만을 사용하여 금형을 채우고, 고압 다이캐스팅은 유압을 사용합니다. 중력 주조는 더 많은 단계로 인해 속도가 느리지만 더 조밀하고 안정적인 부품을 만듭니다.

2. 알루미늄이 중력 다이캐스팅에 일반적으로 사용되는 이유는 무엇인가요?

주조 기술에 대한 황새치용 알루미늄 적용성(일명 이 가이드)에 따르면 알루미늄은 가볍고 부식에 강하며 열전도율이 우수하여 자동차 및 항공우주 산업의 중력 다이캐스팅 응용 분야에 적합합니다.

3. 중력 주조는 소량 생산에 적합합니까?

중력 주조는 영구 금형 비용으로 인해 중대형 생산에 가장 적합합니다. 모래 주조는 일반적으로 소량 배치보다 경제적입니다.

4. 중력 다이캐스팅의 환경 조건은 무엇인가요?

플라스틱과 같은 오염 물질을 사용하지 않기 때문에 매우 친환경적인 아이템입니다. 최신 공정은 에너지 사용량이 훨씬 적을 뿐만 아니라 재사용 가능한 금형을 사용하여 폐기물도 줄입니다.