정밀 주조(인베스트먼트 주조)는 다양한 요인의 영향을 받아 비용이 결정되는 고정밀 주조 공정입니다. 고객은 부품을 제조할 때 다양한 선택의 기로에 서게 됩니다. 공정 선택은 일반적으로 제조 역량, 제품의 실현 가능성, 그리고 비용에 따라 결정됩니다. 정밀 주조의 비용을 평가할 때, 고객마다 구체적인 제조 요구 사항(예: 필요한 부품 수)에 따라 비용 차이가 발생할 수 있습니다. 그러나 제조 기술을 결정할 때는 몇 가지 주요 비용 요인을 고려해야 합니다.

다음에서는 자재, 설계, 공정 및 설비의 관점에서 핵심 원가 요인을 분석하고, 원가 최적화를 위한 방향을 제시합니다:

 

1. 재료 선정

정밀 주조에서 선택한 금속은 비용의 주요 요인입니다. 모재와 합금의 등급은 다양합니다. 따라서 동일한 금속을 사용하더라도 순도가 높은 합금은 순도가 낮은 합금보다 가격이 더 비쌉니다. 고객은 일반적으로 실제로 필요한 양보다 더 많은 금속을 구매해야 합니다. 부품을 주조하다. 그 밖의 비용 요인으로는 희소성과 공급 가능 여부가 있습니다. 채굴 및 가공이 어려운 금속은 공급량이 제한되어 비용이 상승하게 됩니다.

구체적인 자재 비용은 다음과 같습니다:

 

1.1 왁스 모형 재료

종류 및 가격:

일반적으로 사용되는 왁스 모형 재료로는 파라핀-스테아린산 기반 왁스(저가), 중온 왁스 모형 재료(예: 폴리에틸렌 왁스, 정밀도는 높으나 가격이 2~3배 비쌈), 그리고 고온 왁스 모형 재료(예: 세라믹 왁스 모형 재료, 복잡한 구조에 사용되며 가격이 가장 비쌈)가 있습니다.

수입된 고성능 왁스 모형 재료는 국내산 재료보다 가격이 1.5~2배 더 비쌀 수 있습니다.

손실률: 왁스 모형 수리 및 왁스 재활용 과정에서 5%-15% 소재가 손실되며, 복잡하고 정밀한 주조품일수록 손실량이 더 큽니다.

 

1.2 쉘 재질

내화 재료:

표면 재료(예: 지르코늄 모래, 커런덤)는 기판 재료(예: 실리카 모래)보다 가격이 3~5배 더 비쌉니다. 고합금강 주조품에는 다음이 필요합니다 이트륨 산화물과 같은 특수 소재로 인해 비용이 크게 증가한다.

결착제(예: 워터글라스, 실리카 솔): 실리카 솔은 강도가 높지만, 워터글라스보다 가격이 4~6배 비싸고 건조 시간이 길어 작업 효율에 영향을 미칩니다.

재료 소비량: 다층 쉘(일반적으로 5~10층)의 재료 소비량은 주물의 크기와 복잡성에 따라 증가합니다. 대형 부품의 경우, 쉘 재료비가 총 비용의 20%~30%를 차지할 수 있습니다.

 

1.3 금속 재료

합금 종류:

스테인리스강 또한 고온 합금(니켈 기반 합금 등)은 일반 탄소강보다 3~10배 더 비싸며, 귀금속(티타늄 합금 및 코발트-크롬 합금 등)은 그보다 훨씬 더 비쌉니다.

제련 손실:

정밀 주조의 용해 수율은 약 70%-85% 수준이며, 희귀 합금의 경우 상당한 손실이 발생합니다.

 

2. 설계 복잡도

부품 설계는 정밀 주조 투자 비용에 영향을 미치는 결정적인 요소입니다. 내부 채널, 구멍 또는 기타 형상이 없는 단순한 부품 설계는 고객의 비용 절감에 도움이 됩니다. 그러나 부품 형상이 더 복잡하고 정교한 코어 설계가 필요한 경우, 고품질의 결함 없는 제품을 생산하기 위해서는 용융 금속이 필요한 모든 영역에 도달할 수 있도록 게팅 시스템을 설계해야 합니다. 이러한 추가 공정은 생산 비용을 증가시킬 수 있습니다.

복잡한 구성 요소나 대형 부품의 경우 추가 코어가 필요할 수도 있습니다. 이러한 추가 코어는 이미 취약한 벽면(예: 길쭉한 구멍이나 슬롯)을 보강할 수 있습니다. 추가 코어와 복잡한 설계로 인해 건조 공정이 더 오래 걸릴 수 있으며, 이로 인해 생산 속도가 느려질 수 있습니다. 이러한 모든 요인들이 프로젝트 비용을 증가시킵니다.

3. 생산 공정, 열처리, 표면 처리 및 시험 요건

 

3.1. 금형 개발

곰팡이의 복잡성:

단품 및 소량 생산의 경우 수작업으로 조각한 왁스 모형이 필요하며, 이는 비용은 저렴하지만 비효율적입니다. 대량 생산에는 금속 금형(예: 알루미늄 금형, 강철 금형)이 필요하며, 개발 비용은 수만 위안에서 수십만 위안에 달해 초기 비용의 30%-50%를 차지합니다.

곰팡이의 수명:

알루미늄 합금 금형은 약 500~1,000개를 생산할 수 있는 반면, 강철 금형은 수만 개를 생산할 수 있습니다. 금형을 자주 교체하면 공동 비용이 증가합니다.

 

3.2 프로세스의 복잡성

왁스 모형 제작:

복잡한 주조품(예: 항공기 블레이드 및 터빈 임펠러)의 경우 다중 모듈 왁스 모형이 필요합니다. 수작업 조립은 시간이 많이 소요되며, 인건비의 15%-25%를 차지합니다.

껍질 재료 준비:

실리카 솔 쉘 소재는 여러 번의 도포 및 건조 공정이 필요하며(각 층마다 12~24시간의 건조 시간이 소요됨), 한 주기를 완료하는 데 5~7일이 걸립니다. 이 공정은 에너지 집약적이며(예: 일정한 온도와 습도를 유지해야 하는 작업장 필요), 인건비도 많이 듭니다.

탈왁스 및 소성:

증기 탈왁스 공정은 왁스 1kg당 약 500~800 kJ의 에너지를 소비하는 반면, 전기 소성로는 수백 킬로와트에 달하는 전력을 소비하며, 에너지 비용은 약 10%~15%를 차지합니다.

 

3.3 후처리

샌드블라스팅 및 표면 처리:

고압 물 세척 및 샌드블라스팅 공정은 가공 시간을 늘리며, 정밀 부품의 경우 화학적 연마나 전해 연마가 필요하기 때문에 재료비와 장비 비용이 많이 듭니다.

검사 비용:

침투 검사, X선 검사, 좌표 측정기(CMM)와 같은 비파괴 검사(NDT) 비용은 일반적으로 총 비용의 5%~10%를 차지하며, 항공우주와 같이 수요가 높은 분야에서는 이 비율이 훨씬 더 높습니다.

각 제조업체는 자사의 운영 및 서비스 요구 사항을 충족하기 위해 고유한 제조 공정과 기술을 보유하고 있습니다. 이러한 가격은 각 제조업체의 역량에 따라 달라집니다. 또한 고객이 비용 효율적인 솔루션을 구축할 수 있도록 특정 기술을 제공하기도 합니다.

신속 시제품 제작 서비스, 열처리, 표면 처리 및 다양한 시험 요건은 모두 부품 비용을 증가시킵니다. 이러한 선택적 서비스는 부품의 품질을 향상시키고 부품이 적용 요건을 충족하도록 보장할 수 있습니다. 많은 고객들이 초기 투자에 대한 장기적인 수익이 그만한 가치가 있다는 점을 알고 있기 때문에 이러한 표면 처리 서비스를 선택합니다.

닝보 수이진 기계 기술 유한 공사. 탄소강, 합금강, 스테인리스강 등을 포함한 다양한 정밀 주조품 및 기계 가공 부품의 생산을 전문으로 하며, 도면에 따라 복합 재료의 복합 가공을 수행할 수 있습니다.