주조 유형 설명: 기계 주조 부품에 적합한 공정 선택

모든 기계 주조 부품의 프로세스 결정

기어 하우징, 밸브 본체 또는 펌프 케이싱에 대한 승인된 도면이 있고 다음 단계는 이를 제작하는 방법을 결정하는 것입니다. 대부분의 경우 주조는 확실한 경로입니다. 이는 단단한 재료를 기계로 가공하는 데 비용이 많이 드는 복잡한 내부 통로와 거의 그물에 가까운 모양을 만듭니다. 실제 질문은 어떤 주조 공정을 지정해야 하는가입니다. 기계 주조 부품의 경우 대답은 일반적으로 재료, 수량, 치수 공차 및 표면 마감 요구 사항의 네 가지 변수로 귀결됩니다.

모래 주조, 인베스트먼트 주조 및 다이 캐스팅은 대부분의 공급업체가 사용하는 공정으로, 영구 주형과 저압 주조가 모래와 다이 캐스팅 사이의 비용과 부피 차이를 메워줍니다. 단일한 "최상의" 프로세스는 없습니다. 올바른 선택은 공구 비용과 부품당 비용, 가공 비용과 주조 정밀도의 균형을 유지하는 것입니다.

기계 부품의 주요 주조 공정 유형

모래 주조

사형 주조는 가장 유연하고 널리 사용되는 주조 공정입니다. 모래와 바인더 혼합물에 패턴을 눌러 주형을 만든 다음 용융된 금속을 캐비티에 붓습니다. 각 주물을 제거하기 위해 모래 주형을 파괴하기 때문에 툴링이 간단하고 저렴합니다. 이것이 바로 모래 주조가 대형 부품, 짧은 생산 속도, 주철, 강철, 알루미늄 및 구리 합금과 같은 재료에 적합한 이유입니다.

단점은 치수 정확도가 보통이고 주조 표면이 거칠다는 것입니다. 일반적인 공차는 부품 크기에 따라 25mm당 약 -0.5mm이므로 중요한 표면에는 일반적으로 가공 여유가 있습니다. 마찬가지로 모래 주조 공정에 대해 자세히 설명 에서는 하우징, 프레임, 플랜지 및 기타 구조 구성요소에 대한 기본 선택으로 유지됩니다. 도면에 CNC 마감 처리할 중간 규모의 기계 부품이 필요한 경우, 사형 주조로 제작된 맞춤형 기계 부품 비용 효율적인 출발점이 될 수 있습니다.

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투자 주조

종종 잃어버린 왁스 주조라고 불리는 인베스트먼트 주조는 세라믹 슬러리로 코팅된 왁스 패턴을 만들어 쉘을 형성합니다. 왁스가 녹은 후 쉘을 소성하고 용융된 금속을 채웁니다. 그 결과 매끄러운 표면, 엄격한 공차, 그리고 얇은 벽과 내부 통로를 포함하여 거의 무제한적인 기하학적 자유가 구현되었습니다.

트레이드오프는 사형 주조에 비해 부품당 비용이 더 높다는 점이지만, 그 비용은 기계 가공 횟수를 줄여 상쇄되는 경우가 많습니다. 스테인레스강, 합금강, 알루미늄, 공구강 부품이 모두 일반적인 후보입니다. 펌프, 밸브 트림, 엔진 구성 요소 및 레일 고정 하드웨어는 일반적인 최종 용도입니다. 정밀도와 기계적 강도가 모두 필요한 부품의 경우 매몰 주조 부품을 가공하는 것은 맞춤형 생산 작업에서 자주 볼 수 있는 경로입니다.

다이 캐스팅

다이캐스팅은 용융 금속을 고압으로 경화된 강철 다이에 밀어넣어 매우 일관된 치수와 얇은 벽을 얻습니다. 다이는 완전히 재사용이 가능하므로 연간 생산량이 수만 개에 도달하면 다이캐스팅이 경제적이 됩니다. 알루미늄, 아연, 마그네슘 및 황동 합금이 이 공정을 지배합니다.

주요 단점은 금형 제작 비용이 높고 리드 타임이 길다는 것입니다. 또한 이 공정은 최대 부품 크기가 제한되어 있어 강철과 같은 고융점 합금에는 적합하지 않습니다. 하우징, 브래킷, 모터 엔드 벨 및 소형 변속기 부품이 일반적입니다. 황동 다이캐스팅은 전기 및 하드웨어 응용 분야에 일반적으로 사용되는 반면, 알루미늄 다이캐스팅은 자동차 부품에 표준으로 사용됩니다.

영구 금형 주조

영구 주형 주조는 압력이 없는 재사용 가능한 금속 주형을 사용하며 중력에 의존하여 캐비티를 채웁니다. 고압 다이 캐스팅보다 훨씬 낮은 툴링 비용으로 샌드 캐스팅보다 더 나은 표면 마감과 기계적 특성을 제공합니다. 알루미늄, 마그네슘, 구리 합금은 일반적으로 이런 방식으로 주조됩니다.

이 프로세스는 일반적으로 수백 ~ 수만 개의 부품을 생산하는 중간 규모 생산에 적합하며 매니폴드, 기어 블랭크, 브래킷 및 실린더 헤드와 같은 품목을 생산합니다. 고정된 금속 금형에서 코어를 추출하기 어렵기 때문에 매우 복잡한 내부 형상에는 적합하지 않습니다.

저압 주조

저압 주조는 영구 주형 주조와 유사하지만 저압 공기를 사용하여 용융 금속을 주형 안으로 밀어 넣습니다. 충전을 제어하면 난류와 다공성이 줄어들어 밀도가 높은 부품에 기계적 강도가 향상됩니다. 알루미늄 휠, 실린더 헤드 및 자동차 구조 부품이 가장 잘 알려진 응용 분야입니다.

유압 또는 공압을 유지해야 하는 기계 주조 부품의 경우 저압 주조는 더 높은 장비 투자 가치가 있는 경우가 많습니다. 그러나 사이클 시간은 다이캐스팅보다 길기 때문에 대량 생산 시 부품당 비용이 증가합니다.

원심주조

원심주조는 용융된 금속을 회전하는 주형에 붓고, 원심력에 의해 금속이 주형벽 바깥쪽으로 밀려납니다. 이는 함유물이나 가스 결함이 거의 없는 조밀하고 깨끗한 미세 구조를 생성합니다. 이는 청동, 주철 또는 강철로 만든 베어링, 부싱, 슬리브, 파이프 및 링과 같은 원통형 부품에 선택하는 방법입니다.

비원통형 모양의 경우 유연성이 떨어지지만 회전하는 기계 구성 요소의 경우 무결성과 내마모성이 뛰어납니다.

발생할 수 있는 기타 프로세스

이 6가지 외에도 로스트폼 주조, 쉘 성형, 석고 주조 및 진공 주조를 볼 수 있습니다. 이는 일반적으로 복잡한 엔진 블록을 위한 로스트 폼 주조, 작은 강철 부품의 적당한 양을 위한 쉘 성형, 소량 정밀 프로토타입을 위한 석고 또는 진공 주조 등 틈새 응용 분야에 선택됩니다. 모두 자리가 있지만 대부분의 산업 기계 부품의 경우 위의 6개 프로세스가 대부분의 결정을 다룹니다.

올바른 주조 공정 선택: 실용적인 프레임워크

생산 수량, 부품 크기, 필수 공차, 재료 순으로 결정을 시작하세요. 대형 크기의 일회성 또는 소량 부품이 필요한 경우 일반적으로 샌드 캐스팅이 유일하게 합리적인 선택입니다. 일관된 특성을 지닌 수천 개의 소형 정밀 부품이 필요한 경우 다이캐스팅이 경제적 측면에서 승리합니다. 부품이 스테인레스강이나 고합금 소재로 복잡한 형상을 갖고 있고 가공을 피하고 싶다면 인베스트먼트 주조가 가장 강력한 후보입니다. 영구 금형과 저압 주조가 그 중간에 있습니다.

아래 표에는 기계 주조 부품과 가장 관련된 차이점이 요약되어 있습니다.

고강도 작업으로 주물이 높은 응력, 충격 또는 마모에 노출되는 경우 재료 등급 및 열처리 옵션도 확인해야 합니다. 우리의 기사 중장비 주조 부품에 대한 주요 고려 사항 재료 및 테스트 세부 사항에 대해 설명합니다.

산업 전반의 기계 주조 부품

주조는 단일 산업 기술이 아닙니다. 이는 많은 기계 시스템의 중추이며 올바른 프로세스는 서비스 조건에 따라 다릅니다.

• 농업 기계: 기어, 트렌처 톱니, 개방형 스펠터 소켓 및 연결 부품은 사형 주조, 인베스트먼트 주조 또는 폐쇄형 단조에서 나오는 경우가 많습니다. 주조는 이러한 부품에 프레임과 드라이브라인에 부착하는 데 필요한 복잡한 모양을 제공합니다.
• 자동차 및 오프로드 차량: 합금강 단조 및 주조 부품은 브레이크 시스템, 스티어링 구성 요소 및 서스펜션 브래킷에 나타납니다. 무게 감소 요구 사항으로 인해 엔지니어들은 벽이 얇은 알루미늄 주물을 선호하게 되었습니다.
• 광산 및 건설 장비: 버킷 치아, 어댑터 및 마모 부품은 내마모성 합금강으로 주조 또는 단조됩니다. 심한 충격과 반복적인 하중을 견뎌야 합니다.
• 철도 및 열차 시스템: 브레이크 부품, 커플러 및 장착 브래킷은 예측 가능한 강도와 피로 수명을 위해 합금강으로 인베스트먼트 주조되었습니다.
• 밸브 및 유체 제어: 밸브 본체, 보닛 및 트림은 고압 및 부식성 매체를 처리하기 위해 모래 또는 탄소강, 스테인리스강 및 합금강의 인베스트먼트 주조로 만들어졌습니다. 예를 들어, 합금강 주조 밸브 부품 맞춤형 합금강 주조 밸브 부품 제조 업체, 공장 - Ningbo Hansheng 닝보 한성 기계 부품 유한 회사 중국 사용자 정의 합금강 주조 밸브 부품 제조업체 및 합금강 주조 밸브 부품입니다... 제품보기 → 고압 서비스를 견딜 수 있도록 생산되며 종종 CNC 가공으로 마무리됩니다.
• 일반 기계: 모터 프레임, 펌프 케이싱, 플랜지, 샤프트 및 연결 부품은 전체 주조 공정에 걸쳐 제작됩니다.

기계 주조 파트너에서 찾아야 할 사항

프로세스가 선택되면 공급업체는 부품이 실제로 도면 요구 사항을 충족하는지 여부를 결정합니다. 좋은 주조 파트너는 패턴 및 다이 품질, 용융 야금, 주조 후 가공이라는 세 가지 사항을 제어할 수 있어야 합니다.

패턴과 다이가 출발점입니다. 도구가 정확하지 않으면 모든 주조가 오류를 상속합니다. 자체적으로 툴링을 제작하거나 신뢰할 수 있는 툴 메이커와 협력하는 공급업체는 대량 생산 전에 형상 문제를 파악할 수 있습니다. 용융 및 주입 제어는 다공성, 함유물 및 기계적 특성을 결정하기 때문에 똑같이 중요합니다. 마지막으로, 대부분의 주조에는 최소한 일부 가공이 필요하므로 CNC 기능을 갖춘 파트너는 즉시 조립 가능한 부품을 공급하고 이중 처리 비용을 최소화할 수 있습니다.

nbyifei.com 브랜드의 제조업체인 Ningbo Hansheng Machinery Parts Co., Ltd.는 2003년부터 사형 주조, 인베스트먼트 주조, 다이 캐스팅 및 단조 부품을 전문으로 하는 5,000제곱미터 규모의 시설을 운영해 왔습니다. 회사의 품질 시스템은 ISO 9001:2000을 중심으로 구축되었으며 대부분의 생산량은 북미와 유럽의 OEM 및 산업 고객에게 전달됩니다. 평가하는 엔지니어의 경우 정밀 주조 공장의 품질 보장 방법 , 검증해야 할 실질적인 사항은 공구 소유권, 사내 가공, 검사 관행 및 수출 경험입니다.

결론

기계 부품에 적합한 주조 공정을 선택하는 것은 형상, 재료, 부피 및 필요한 정밀도를 일치시키는 문제입니다. 샌드 캐스팅은 유연성과 낮은 툴링 비용을 제공합니다. 인베스트먼트 주조는 공차가 엄격한 복잡한 부품을 처리합니다. 다이캐스팅은 대량 생산 시 일관성을 제공합니다. 영구 주형과 저압 주조가 중간 지점을 채웁니다. 원심 주조는 둥근 부품에 탁월합니다. 숙련된 공급업체는 이러한 절충안을 평가하는 데 도움을 주며, 거친 주조물을 완성된 부품으로 바꾸는 기계 가공도 제공할 수 있습니다. 명확한 프로세스 비교부터 시작하고 공급업체의 품질과 제조 능력을 검증함으로써 비용이 많이 드는 시행착오를 피하고 자신 있게 생산에 착수할 수 있습니다.