고압 다이캐스팅(HPDC)이란? 완전한 가이드

조회 수 : 1700 저자: 사이트 편집자 게시 시간 : 출처 : 사이트

고압 다이캐스팅(HPDC)은 정밀하고 높은 치수 정확도로 복잡한 금속 부품을 만드는 데 널리 사용되는 제조 공정입니다. 고압에서 용융 금속을 금형 캐비티에 주입함으로써 HPDC는 뛰어난 표면 마감을 가진 견고하고 내구성 있는 구성품을 생산할 수 있습니다. 이 기사에서는 HPDC의 주요 특성, 장점 및 한계와 핫 챔버 및 콜드 챔버 공정에 대한 자세한 통찰력을 살펴봅니다. 아연과 같은 저용융점 합금이나 알루미늄과 같은 고용융점 금속을 사용하든 HPDC는 현대 제조 요구 사항에 대한 다재다능하고 효율적인 솔루션입니다.

다이 캐스팅 부품

고압 다이캐스팅(HPDC)이란?

고압 다이캐스팅 (HPDC)는 용융 또는 반용융 금속을 고압 하에 강철 금형 캐비티에 고속으로 주입하는 제조 공정입니다. 금속은 금형 내부에서 응고되어 치수 정확도가 높고 표면 마감이 뛰어난 부품을 생산합니다.

HPDC의 주요 특징

HPDC는 두 가지 두드러진 특성을 가지고 있습니다. 고압 및 고속 금형 충전입니다. 일반적으로 사출 압력은 수천에서 수만 kPa이며 때로는 최대 200,000 kPa에 이릅니다. 충전 속도는 일반적으로 초당 10~50미터이며 어떤 경우에는 초당 100미터를 초과할 수 있습니다. 전체 금형 충전 프로세스는 매우 빠르며 0.01~0.2초 내에 이루어집니다.

고압 다이캐스팅의 장단점

다른 주조 방법과 비교했을 때 HPDC는 여러 가지 장점을 제공합니다.

우수한 제품 품질

주조는 높은 치수 정밀도(일반적으로 6-7등급, 어떤 경우에는 4등급)를 달성합니다. 표면 마감도 우수하며 일반적으로 5-8등급과 동일합니다. 또한 HPDC 부품은 강도와 ​​경도가 더 높아 모래 주조보다 강도가 25-30% 증가하지만 연성은 약 70% 감소할 수 있습니다. 치수 안정성과 호환성이 뛰어납니다. 예를 들어, 가장 얇은 아연 합금 다이캐스트 부품은 0.3mm만큼 얇을 수 있는 반면 알루미늄 합금 부품은 0.5mm까지 얇아질 수 있습니다.

높은 생산 효율성

HPDC 기계는 높은 출력을 낼 수 있습니다. 예를 들어, 국내 JⅢ3 콜드 챔버 기계는 600시간 교대 근무로 700~8개의 주조물을 생산할 수 있습니다. 더 작은 핫 챔버 기계는 교대 근무당 3,000~7,000개의 주조물을 생산할 수 있습니다. 다이 몰드의 긴 서비스 수명은 수십만 또는 수백만 사이클 동안 지속될 수 있기 때문에 또 다른 중요한 장점입니다.

비용 효율성

다이캐스팅 부품의 높은 정밀도와 매끄러운 표면으로 인해 최소한의 가공이 필요하여 금속 활용도가 높아지고 광범위한 장비와 노동의 필요성이 줄어듭니다. 다이캐스팅은 경제적이며, 특히 복잡한 구성 요소를 대량으로 생산할 때 조립 시간과 재료 낭비가 줄어듭니다.

많은 장점에도 불구하고 HPDC는 다음과 같은 특정한 과제도 제시합니다.

  • 다공성: 용융 금속을 고속으로 주입하면 공기가 갇히고 기공이 생기며, 이로 인해 열처리 옵션이 제한될 수 있습니다.
  • 복잡한 형상: 깊은 구멍이나 복잡한 디자인의 주물을 생산하는 것은 어려울 수 있습니다.
  • 고융점 합금의 더 짧은 다이 수명: 구리나 철 합금과 같은 높은 녹는점 금속을 사용하는 경우 금형의 수명이 짧아지는 경향이 있습니다.
  • 제한된 규모의 경제: HPDC는 금형 비용이 높고 주조 기계의 생산성이 높아 소량 생산에는 적합하지 않으며, 이로 인해 소규모 생산이 비효율적입니다.

고압 다이캐스팅: 핫 앤 콜드 챔버 프로세스

다이캐스팅 기계에는 핫챔버와 콜드챔버라는 두 가지 주요 유형이 있습니다.

핫 챔버 다이 캐스팅

이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 핫 챔버 다이캐스팅 공정 아연, 마그네슘, 주석 합금과 같은 저융점 합금을 위해 설계되었습니다. 이 공정의 한 가지 주요 특징은 다이캐스팅 기계 내에 통합된 용광로를 사용하여 금형에 주입하기 전에 금속을 녹이는 것입니다.

핫 챔버 다이 캐스팅

핫 챔버 머신에서 용융 금속은 원하는 온도로 가열되고 열린 홀딩 포트에 보관됩니다. 플런저가 "위쪽" 위치에 있을 때 용융 금속은 구스넥을 통해 샷 챔버로 흐릅니다. 유압 구동 플런저가 아래로 이동하면서 용융 금속을 압력(일반적으로 1,000~5,000psi) 하에 구스넥을 통해 다이 캐비티로 강제로 밀어 넣습니다.

커버 다이라고 알려진 다이의 고정된 절반은 구즈넥과 정렬되고 고정된 플레이트에 장착됩니다. 이젝터 다이라고 불리는 가동식 절반은 타이 바를 따라 미끄러지는 가동식 플레이트에 부착됩니다. 다이가 닫히면 가동식 플레이트가 이젝터 다이를 커버 다이에 엄청난 힘으로 눌러 용융 금속을 주입하는 동안 금형이 밀봉 상태를 유지하도록 합니다.

금속이 주입된 후 플런저는 주조물이 응고될 때 압력을 유지하기 위해 아래쪽 위치에 남아 있습니다. 응고되면 플런저가 수축되고 다이가 열리고 부품은 이젝터 핀이 포함된 이젝션 시스템을 사용하여 금형에서 배출됩니다. 그런 다음 부품을 수동으로 제거하거나 자동으로 커버 다이에서 밀어냅니다.

콜드 챔버 다이 캐스팅

이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 콜드 챔버 다이캐스팅 공정 알루미늄, 황동, 구리 및 일부 마그네슘 합금과 같이 높은 용융점을 가진 합금을 위해 특별히 설계되었습니다. 용융 금속이 통합 용광로에서 기계로 직접 펌핑되는 핫 챔버 다이캐스팅과 달리 콜드 챔버 다이캐스팅은 금속을 녹이기 위해 외부 용광로가 필요합니다. 용융 금속은 수동 또는 자동으로 용광로에서 주조 기계의 샷 챔버로 옮깁니다.

콜드 챔버 다이 캐스팅

용융 금속이 주입 구멍을 통해 샷 챔버에 주입되면 유압식 플런저가 금속을 고압(2,000~20,000psi)으로 금형 캐비티로 밀어 넣습니다. 이 기계는 수평으로 작동하며 핫 챔버 공정에서 사용되는 구즈넥 시스템은 없습니다. 대신 플런저가 샷 챔버를 통해 금속을 다이에 직접 주입합니다.

콜드 챔버 머신은 핫 챔버와 동일한 클램핑 시스템을 사용하는데, 여기서 커버 다이는 고정된 플레이트에 고정되고 이젝터 다이는 가동식 플레이트에 부착됩니다. 그러나 콜드 챔버 설정의 커버 다이는 구즈넥이나 노즐이 필요 없이 샷 챔버와 직접 정렬됩니다.

금속이 금형에 주입된 후 플런저는 압력을 유지하여 적절한 응고를 보장합니다. 주조물이 응고되면 플런저가 수축되고 다이가 열립니다. 그런 다음 이젝터 핀을 사용하여 부품을 꺼냅니다.

동안 콜드 챔버 프로세스 용융 금속을 기계로 옮기는 추가 단계가 포함되어 있어 사이클 타임이 핫 챔버 다이캐스팅보다 길어지며, 핫 챔버 공정으로 처리할 수 없는 고융점 금속을 처리하는 데 필요합니다. 콜드 챔버 다이캐스팅은 특히 알루미늄, 구리, 강철, 황동 및 철과 같은 재료에 적합합니다.

HYDieCasting의 고압 다이캐스팅

HYDieCasting에서는 고압 다이캐스팅(HPDC)을 전문으로 하며 다양한 산업에 혁신적이고 효율적인 캐스팅 솔루션을 제공합니다. 당사의 첨단 기술과 숙련된 팀 덕분에 정밀성과 일관성을 갖춘 고품질 금속 부품을 생산할 수 있습니다.

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