다이캐스팅 공정

다이캐스팅의 핵심은 금형이며, 이 단계는 주조 정밀도, 생산 효율 및 금형 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.

1. 설계 단계:

• 입력 사항: 3D 제품 도면(공차, 벽 두께 및 표면 요구 사항이 명확하게 정의되어 있어야 함), 재료 특성(예: 알루미늄 합금의 유동성).
• 설계 내용: 캐비티(제품 형상을 재현), 게이트 시스템(용융 금속을 유도하여 균일하게 주입), 배기 시스템(기공 발생을 방지하기 위해 캐비티 내의 공기를 배출), 이젝션 메커니즘(원활한 탈형을 보장), 냉각 채널(균일한 냉각을 위해 금형 온도를 제어).
• 주요 요구 사항: 벽 두께 ≥ 0.5mm (충전 불량 방지), 모서리 둥글림 (응력 집중 방지), 배기 홈 폭 0.1~0.2mm (용융 금속 넘침 방지).

2. 제조 단계:

• 재료: 금형 캐비티에는 내열성과 내마모성이 뛰어난 고강도 열간 성형용 금형강(예: H13, SKD61)이 사용됩니다.
• 가공 장비: CNC 머시닝 센터(캐비티 황삭 가공), EDM(캐비티 정삭 가공, 정밀도 ±0.005mm 이내), 와이어 커팅(복잡한 구조물 가공), 연마(캐비티 표면 Ra≤1.6μm, 주조품의 표면 품질 개선).
• 시제품 생산 및 검증: 금형 제작이 완료된 후, 소량 시제품 생산을 통해 주조 치수, 표면 결함, 탈형 원활성을 확인하고, 금형 매개변수(예: 게이트 시스템 수정 및 냉각 채널 최적화 등)를 조정합니다.

용융 금속을 금형 캐비티에 주입하는 과정은 주조품의 밀도와 정밀도를 결정하는 매우 중요한 단계입니다. 여기에는 핫 챔버 다이캐스팅과 콜드 챔버 다이캐스팅이라는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

1. 고온 챔버 다이캐스팅

• 핫 챔버 다이캐스팅은 사출 챔버가 용해로와 직접 연결된 다이캐스팅 방식입니다. 저융점 용융 금속(아연 합금 및 일부 마그네슘 합금 등)은 용광로 내에서 지속적으로 고온으로 유지된 후, 주입봉을 통해 빠르게 흡입되어 10~50 MPa의 압력으로 금형 캐비티에 주입됩니다.
• 이 공법은 사이클 시간이 짧고(개당 5~15초), 자동화 수준이 높으며 조작이 간편하다는 등의 장점을 가지고 있어, 소형·얇은 벽면·단순 구조의 주물(가전제품 부품 및 장난감 부품 등)의 대량 생산에 적합합니다.

2. 냉실 다이캐스팅

• 냉실 다이캐스팅에서는 사출실이 용해로와 분리되어 있습니다. 고융점 용융 금속(알루미늄 합금, 구리 합금, 마그네슘 합금 등)은 수동으로 또는 로봇 팔을 통해 사출실로 이송되어야 합니다. 그런 다음, 단계별 주입(저속 충전, 10~50 m/s의 고속 주입)과 50~150 MPa의 고압 성형 과정을 거칩니다.
• 사이클 시간이 더 길고(개당 15~60초) 설비 투자 비용도 더 많이 들지만, 적용 가능한 재료의 범위가 더 넓으며, 강도와 치수 정밀도가 더 높은 주물을 생산할 수 있습니다. 이 공법은 크고 복잡하며 고강도인 부품(예: 자동차 엔진 블록 및 산업용 장비 브래킷 등)을 생산하는 데 더 적합합니다.

:사용 요건을 충족하기 위해 주조 정밀도와 외관을 개선해야 합니다. 탈형 후에는 여분의 재료를 제거하고, 결함을 수정하며, 표면을 최적화해야 합니다.

다차원 검사를 통해 불량품을 걸러내어 주조품이 고객의 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.

• 외관 검사: 표면의 기공, 균열, 버, 변형 및 기타 결함을 확인하기 위한 육안 검사 또는 AI 비전 검사.
• 치수 검사: 캘리퍼스, 마이크로미터(단순 치수 측정용) 및 좌표 측정기(복잡한 치수 측정용, 정확도 ±0.005mm)를 사용하여, (대량 생산 시) 5% 이상의 표본 검사 비율을 적용합니다.
• 내부 결함 검사: 비파괴 검사: X선 검사(내부 기공 및 수축 공극 확인), 초음파 검사(균열 탐지), 침투 검사(표면 균열 검사); 파괴 시험: 무작위로 선정된 주조품에 대해 금속 조직 분석(미세 조직 밀도 확인) 및 인장 강도 시험(기계적 특성 검증)을 실시합니다.
• 포장 및 출하: 검수 기준을 통과한 주조품은 고객의 요구 사항에 따라 포장되며(예: 방청지로 감싸거나, 부위별로 상자에 담음), 추적성을 확보하기 위해 로트 번호와 수량을 표기합니다.