현대 제조업 환경에서는 알루미늄 다이캐스팅 가볍고, 고강도이며, 치수가 복잡한 부품을 생산하는 최고의 공정입니다. 5G 통신 장비의 복잡한 하우징부터 차세대 전기 자동차의 구조 섀시까지, 제품의 성공 여부는 종종 제도위원회에서 결정됩니다. 그러나 다이캐스팅을 위한 설계는 CNC 가공이나 3D 프린팅을 위한 설계와 근본적으로 다릅니다. 이를 위해서는 유체 역학, 열 수축 및 기계적 방출에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 주조 공정 설계 최적화 실패 제조를 위한 설계(DFM) —높은 폐기율, 비용이 많이 드는 툴링 수정 및 부품 무결성 손상을 초래합니다.
알루미늄 다이캐스팅 설계에서 가장 흔히 발생하는 함정은 용융 금속이 어떻게 응고되고 완성된 부품이 강철 주형에서 어떻게 나오는지에 대한 오해에서 비롯됩니다. 다이캐스팅 기계의 고압 환경에서 금속은 높은 속도로 주입되며 냉각 속도는 부품의 표면 마감부터 내부 다공성까지 모든 것을 결정합니다.
다이캐스팅의 "황금률"은 균일한 벽 두께 구성 요소 전반에 걸쳐. 다이캐스팅 금형에서는 얇은 부분이 두꺼운 부분보다 빨리 응고됩니다. 디자인에 얇은 리브에 연결된 무거운 보스가 있는 경우 얇은 부분이 먼저 동결되어 용융 금속이 더 두꺼운 부분으로 흐르는 것을 차단합니다. 이로 인해 금속이 수축하면서 두꺼운 부분의 중심이 빈 공간이 되는 "수축 다공성"이 발생합니다.
다이캐스팅 금형은 견고한 강철 구조입니다. 부서지는 모래 주형과 달리, 금형을 열고 부품을 밀어내야 합니다. 구배 각도 도구의 개구부 방향과 평행한 모든 수직 표면에 적용된 약간의 테이퍼입니다. 통풍이 충분하지 않으면 냉각 중에 알루미늄이 수축하면서 강철에 긁히거나 긁힐 수 있습니다.
기본 형상이 확립되면 설계 엔지니어는 "고급 구조 최적화"에 집중해야 합니다. 이 단계에는 불필요한 무게를 추가하지 않고 부품을 강화하고 용융된 알루미늄이 온도 손실이나 난류 발생 없이 금형의 가장 먼 부분까지 도달하도록 보장하는 작업이 포함됩니다.
강도를 얻기 위해 벽 두께를 늘리는 대신 엔지니어는 다음을 활용해야 합니다. 갈비뼈 . 리브는 용융 금속의 "고속도로" 역할을 하여 부품에 구조적 강성을 제공하는 동시에 먼 공간까지 흘러 들어갈 수 있도록 해줍니다.
다이캐스팅에서 날카로운 모서리는 부품과 도구 모두에 적입니다. 용융 금속은 90도 각도로 회전하는 것을 좋아하지 않습니다. 그렇게 하면 난기류가 발생하고 공기가 갇히게 됩니다.
이 표를 최신 고압 알루미늄 다이캐스팅의 표준 공차 및 설계 한계에 대한 빠른 참조로 사용하십시오.
| 디자인 특징 | 권장 최소값 | 이상적인 범위 | 품질에 미치는 영향 |
|---|---|---|---|
| 벽 두께 | 1.0mm | 2.0mm - 3.5mm | 다공성 및 사이클 시간 감소 |
| 구배 각도(외부) | 0.5° | 1.0° - 2.0° | 표면 끌림 방지 |
| 구배 각도(내부) | 1.0° | 2.0° - 3.0° | 쉬운 배출 보장 |
| 필렛 반경 | 0.5mm | 1.5 x 벽 두께 | 스트레스 균열 제거 |
| 표준 공차 | ± 0.1mm | ± 0.2mm | 맞춤 및 조립을 관리합니다. |
| 이젝터 핀 직경 | 3.0mm | 6.0mm - 10.0mm | 부품 변형 방지 |
ADC12(A383) 우수한 유동성과 고온 균열에 대한 저항성으로 인해 가장 일반적인 선택입니다. 더 높은 내식성을 요구하는 용도의 경우, A360 캐스팅하는 것이 약간 더 어렵지만 선호됩니다.
예, 하지만 금형에 "부작용" 또는 "슬라이드"가 필요합니다. 이는 툴링의 복잡성과 비용을 크게 증가시킵니다. 가능할 때마다 간단한 2플레이트 금형 구성을 유지하기 위해 언더컷을 "설계"하는 것이 가장 좋습니다.
모든 다이캐스팅에는 갇힌 공기나 금속 수축으로 인해 어느 정도 내부 다공성이 있습니다. 부품에 압력 견고성(예: 연료 펌프) 또는 고강도 구조 하중이 필요한 경우 "진공 다이 캐스팅"용으로 설계하거나 다공성이 엄격하게 제어되는 중요 영역을 지정해야 합니다.
