아연 다이캐스팅: 합금, 프로세스, 응용 & 장점

1. 소개

아연 다이 캐스팅 고정화 생산에 중요한 역할을하는 널리 채택 된 제조 공정입니다., 대량의 금속 구성 요소.

우수한 주파수를 활용합니다, 치수 안정성, 아연 합금의 강도, 이 프로세스는 자동차 및 전자 장치에서 의료 및 소비재에 이르기까지 광범위한 산업을 지원합니다..

아연의 낮은 용융점 (일반적으로 약 420–450 ° C) 빠른 사이클 시간을 허용합니다, 최소 에너지 소비, 그리고 확장 된 도구 수명, 특히 복잡한 비용으로 비용 효율적입니다, 얇은 벽 디자인.

알루미늄 또는 마그네슘과 같은 다른 다이 캐스팅 재료와 달리, 아연은 우수한 표면 마감 품질과 뛰어난 도금 호환성을 제공합니다., 기능적 응용 및 미적 응용에 필수적입니다.

2. 아연 다이 캐스팅이란 무엇입니까??

아연 다이캐스팅 용융 아연 또는 아연 합금이 재사용 가능한 곰팡이로 고압으로 강제되는 제조 공정입니다., 다이로 알려져 있습니다, 정확한 금속 부품을 생성합니다.

기본 원리는 용융 금속을 다이 캐비티에 주입하는 것과 관련이 있습니다., 그것을 굳게 허용합니다, 그런 다음 완성 된 부분을 배출합니다.

이 프로세스는 공차가 엄격한 부품을 생성 할 수 있습니다, 매끄러운 표면 마감, 비교적 짧은 시간에 복잡한 형상.

3. 다이 캐스팅을위한 일반적인 아연 합금

아연 합금 다이 캐스팅에 사용 된 기계적 성능을 극대화하기 위해 공식화됩니다., 표면 마무리, 치수 정확도, 그리고 가공의 용이성.

가장 널리 사용되는 것은 다음과 같습니다 숙녀 시리즈 (잔뜩 2, 3, 5, 7) 그리고 ZA 합금 (for-8, 12, 등.).

아연 다이 캐스팅 합금 테이블

4. 주조 장비와 툴링을 다이

아연 다이 캐스팅은 일반적으로 사용됩니다 핫 챔버 다이 캐스팅 기계, 녹은 금속에 직접 주입 메커니즘을 담그기.

이 설계는 최소한의 에너지 손실로 고속 작동을 가능하게합니다.

툴링 구성 요소:

• 구즈넥 시스템: 홀딩 냄비에서 녹은 아연을 샷 슬리브로 전송합니다..
• 샷 슬리브 & 플런저: 10,000–15,000 psi의 압력 하에서 금속을 금속에 주입.
• 재료: 일반적으로 만들어졌습니다 H13 공구강 또는 P20, 열 피로 및 침식에 저항하기 위해 질화 또는 PVD 코팅과 같은 표면 처리.

아연은 알루미늄보다 덜 침식하기 때문입니다, 다이는 지속될 수 있습니다 1 백만주기, 장기 툴링 비용을 크게 낮추십시오.

5. 아연 다이 캐스팅 공정 단계

아연 다이 캐스팅 과정은 대량 생산을위한 정확하고 효율적인 방법입니다., 고 진수 금속 구성 요소.

아연의 탁월한 주파수 덕분에, 낮은 융점, 및 치수 안정성, 프로세스는 엄격한 공차를 달성 할 수 있습니다, 매끄러운 표면 마감, 얇은 벽 형상.

준비 및 온도 제어를 녹입니다

• 아연 합금은 일반적으로 420-450 ° C에서 녹습니다 (788–842 ° F) 합금 유형 및 공정 변화에 따라.
• 녹는 것은 a 용광로는 핫 챔버 기계와 통합되었습니다 또는 차가운 챔버 기계를위한 별도의 도가니.
• 정확한 온도 제어 과열을 피하려면 필수적입니다 (산화와 다공성을 유발합니다) 또는 과열 (유동성을 줄입니다).
• degassing 그리고 플럭스 캐스팅 품질 향상을 위해 포획 가스와 산화물을 제거하는 데 사용될 수 있습니다..

샷 충전 및 주입

• 핫 챔버 다이 캐스팅 (아연에 가장 흔합니다):

• • 그만큼 구즈넥 시스템 용융 아연을 수력 압력 하에서 다이로 직접 끌어냅니다. (7–35 MPa).
  • 짧은 사이클 시간 (일반적으로 <1 두 번째 채우기 시간) 프로세스를 대량 생산에 이상적으로 만듭니다.

• 콜드 챔버 다이 캐스팅 (ZA-12에 사용됩니다, ZA-27):

• • 녹은 아연은 샷 슬리브에 담겨 있습니다, 그런 다음 피스톤은 그것을 다이로 강제합니다.
  • gooseneck 시스템을 부식시키는 알루미늄 함량이 높은 합금에 필요한.

공동 충전 및 응고

• 녹은 아연은 강철로 고속으로 강철 다이 캐비티를 채 웁니다. (최대 1 ~ 3m/s), 모든 복잡한 모양과 얇은 벽에 도달하도록합니다.
• 빠른 열 추출은 다이 벽을 통해 발생합니다, 활성화:

• • 빠른 응고 (밀리 초 내에서 몇 초 이내)
  • 고차원 정확도
  • 미세 입자 구조 향상된 기계적 성질로

• 벤팅을 다이 공기 포획을 방지하고 다공성을 줄이기 위해 진공 보조가 사용될 수 있습니다..

방출 및 다이 사이클링

• 일단 부품이 굳어집니다, 이젝터 핀 금형에서 밀어 넣으십시오.
• 다이 표면은 냉각되거나 윤활됩니다 다이 릴리스 에이전트 부드러운 부품 방출을 보장하고 수명을 연장합니다.
• 전형적인 아연 다이 캐스팅의 사이클 시간: 20샷 당 –60 초, 부분 복잡성 및 합금 유형에 따라.
• 다이는 닫히고 다음 주사를 위해 준비됩니다. Zinc의 빠른 냉각은 빠른 다이 사이클링을 가능하게합니다..

트리밍 및 플래시 제거

• 배출 후, 과도한 재료 (플래시, 가짜, 주자) 사용하여 트림됩니다:

• • 유압 또는 기계적 트리밍 프레스
  • CNC 디버 링 시스템
  • 복잡한 형상을위한 수동 디버링 도구

• 적절한 게이팅 및 오버플로 설계는 폐기물을 최소화하고 깨끗한 부품 분리를 보장합니다..

검사 및 치수 검증

• 초기 검사에는 포함될 수 있습니다:

• • 육안검사 플래시 용, 표면 결함, 또는 춥습니다
  • 치수 측정 CAD 또는 기술 도면 사양에 비해
  • 선택 과목 X- 선 또는 압력 테스트 내부 결함의 경우

6. 아연 다이 캐스팅의 마무리 및 후 처리

아연 합금 다이 캐스팅,

대부분의 산업 및 소비자 응용 프로그램은 여전히 ​​최종 사양을 충족하기 위해 후 처리가 필요합니다..

디버링, 트리밍, 플래시 제거

다이에서 방출 한 후, 부품에는 종종 있습니다 과도한 재료 이별 라인과 게이트 영역에서.

설계 사양을 충족하고 취급 및 조립의 안전을 보장하기 위해 제거해야합니다..

일반적인 방법:

• 기계식 트리밍 프레스: 빠르고 정확합니다, 대량 생산에 이상적입니다.
• 손 디버링: 복잡한 형상이있는 작은 배치 또는 부품에 사용됩니다.
• 진동 마감: 가장자리와 표면 준비를위한 연마재가있는 텀블링 부품.

목표: 깨끗한 윤곽을 달성하십시오, 날카로운 모서리를 제거하십시오, 코팅을위한 부품을 준비합니다.

표면 세정 및 전처리

표면 청결은 도금되기 전에 비판적입니다, 그림, 또는 코팅. 적절한 접착력을 보장하려면 아연의 천연 산화물 층과 다이 윤활제를 제거해야합니다..

기술에는 포함됩니다:

• 알칼리성 청소: 오일을 제거합니다, 그리스, 그리고 윤활유를 죽입니다.
• 산세포: 산화물과 플래시 녹을 제거합니다.
• 샷 폭발 또는 구슬 폭파: 표면을 균일하고 코팅을 준비합니다.

결과: 화장품 외관을 향상시키면서 페인트와 플라잉의 결합을 향상시킵니다..

표면 마무리 기술

아연 합금입니다 장식 및 기능적 코팅과 호환됩니다, 외관 또는 부식 보호가 필요한 부품에 이상적.

도금

• 니켈 도금: 밝은 것을 제공합니다, 부식 방지 마감, 자동차 및 배관에 종종 사용됩니다.
• 크롬 도금: 장식 또는 내마모성 표면의 거울 같은 마감.
• 아연 또는 아연-니켈 도금: 가혹한 환경에서 추가 부식 방지에 적용됩니다.

분말 코팅

• 분말 중합체의 정전기 적용, ~ 180–200 ° C에서 경화됩니다.
• 내구성을 제공합니다, 색상 유연성, 그리고 충격과 화학 물질에 대한 저항성.

래커링 또는 투명 코팅

• 투명한 코팅은 외관을 변경하지 않고 도금 또는 연마 된 표면을 보호합니다..

열처리 (일부 합금의 선택 사항)

아연 합금은 일반적으로 경화를 위해 열처리되지 않습니다, 하지만 스트레스 해소 치료 적용될 수 있습니다:

• 온도 범위: 80몇 시간 동안 –120 ° C.
• 목적: 주조 또는 가공으로 인한 내부 응력을 줄입니다, 치수 안정성을 향상시킵니다.

일부 (아연-알루미늄) 합금이 겪을 수 있습니다 연령 경화 시간이 지남에 따라 힘을 향상시키기 위해.

가공 및 보조 작업

비록 다이 캐스팅은 네트 모양의 모양을 전달하지만, 보조 가공이 필요할 수 있습니다:

• 스레딩, 교련, 또는 태핑
• 어셈블리를위한 짝짓기 표면
• 단단한 강력한 기능은 캐스팅을 통해 달성 할 수없는 기능입니다

메모: 아연의 우수한 가공성은 보조 작업에 이상적입니다, ~와 함께 도구 마모가 낮습니다 그리고 부드러운 칩 형성.

7. 아연 다이 주물의 재료 특성

아연 다이 주물은 우수한 주파수뿐만 아니라 강력한 기계적 및 물리적 특성에도 가치가 있습니다..

이러한 특성은 아연 합금을 고강도를 필요로하는 정밀 구성 요소에 적합하게 만듭니다., 치수 정확도, 그리고 좋은 표면 마감.

아연 합금의 물리적 특성

아연 합금의 기계적 특성

치수 안정성 & 크리프 저항

• 치수 안정성: 아연 다이 주물은 오랜 기간 동안 정확한 공차를 유지할 수 있습니다., 특히 온도 환경에서.

• • 일반적인 공차: ± 0.05 mm 이상

• 크리프 저항: 위에 제한 100 ℃. 아연 합금입니다 고온 구조 부하에는 이상적이지 않습니다, 그러나 공간에서 온도가 적당한 온도로 잘 수행됩니다.

8. 품질 관리 및 결함 완화

아연 다이 캐스팅에서 높은 제품 품질을 유지하려면 강력한 모니터링 및 검사 시스템이 필요합니다..

전형적인 결함 및 구제책:

비파괴 테스트 방법과 같은 X- 선 검사, 초음파, 그리고 염료 침투성 테스트 종종 내부 또는 표면 결함을 감지하는 데 사용됩니다.

9. 장점 & 아연 다이 주물의 한계

장점

우수한 유동성:

아연 합금은 우수한 유동성을 나타냅니다, 얇은 벽으로 복잡한 구성 요소를 생산할 수 있습니다, 얇은만큼 0.8 mm.

이 특성은 용융 아연이 복잡한 금형 구멍을 정확하게 채울 수 있도록합니다., 매우 상세한 부품의 제조를 용이하게합니다.

고정식 치수 정확도:

아연 다이 캐스팅은 매우 긴밀한 차원 공차를 달성 할 수 있습니다, 소규모 크기의 부품의 경우 일반적으로 ± 0.05-0.1 mm 이내입니다.

이 정밀도는 종종 광범위한 사후 분쇄의 필요성을 제거합니다, 시간과 비용을 모두 절약합니다.

빠른 생산률:

아연을위한 다이 캐스팅 머신은 단기 사이클 시간으로 작동 할 수 있습니다., 일반적으로 범위 10-60 사이클 당 초, 부분 복잡성에 따라.

이 고속 생산 능력은 대량 제조에 이상적입니다., 전체 생산 비용을 줄입니다.

좋은 표면 마감:

아연 다이 캐스팅을 통해 생산되는 부품은 일반적으로 곰팡이에서 바로 매끄럽고 광택이있는 표면을 가지고 있습니다..

이를 통해 많은 표면 조성 작업의 필요성을 제거하고 도금 또는 그림과 같은 추가 치료를위한 훌륭한 기반을 제공합니다..

비용 효율성:

아연은 다른 많은 다이 캐스팅 금속에 비해 상대적으로 저렴합니다..

추가적으로, 이 공정은 과도한 금속을 쉽게 재활용 할 수 있으므로 최소 재료 폐기물을 생성합니다., 추가 비용 절감.

툴링 및 장비의 저렴한 비용은 또한 경제적 생존력에 기여합니다..

광범위한 합금 옵션:

다양한 아연 합금이 있습니다, 각각 특정 성능 요구 사항에 맞게 조정됩니다.

예를 들어, Zamak 합금은 힘의 균형을 제공합니다, 내식성, 그리고 주조 특성,

ZA 합금은 내마모성이 높은 것으로 유명합니다., 재료 선택의 유연성 제공.

제한 사항

제한된 고온 성능:

아연 합금은 용융점이 낮고 내열성이 좋지 않습니다..

그들의 기계적 특성은 높은 온도에서 상당히 저하된다 (보통 120 ° C 이상),

고열에 지속적으로 노출되는 응용 분야에 부적합하게 만듭니다., 고성능 차량의 엔진 내부와 같은.

크기 제약:

아연 다이 캐스트 부품의 크기는 다이 캐스팅 기계 및 곰팡이의 용량에 의해 제한됩니다..

대규모 구성 요소를 생산하는 것은 도전적이고 비용이 많이 듭니다, 더 강력한 기계가 필요하기 때문에, 더 비싼 금형.

열 감도:

아연 합금은 다이 캐스팅 과정에서 빠른 온도 변화에 민감합니다..

이 열 감도는 열 응력과 같은 문제로 이어질 수 있습니다., 뒤틀림, 프로세스 매개 변수가있는 경우 캐스트 부품에서 크래킹, 냉각 속도와 같은, 신중하게 통제되지 않습니다.

특정 부식성 환경에 대한 감수성:

아연은 고유 한 부식성을 가지고 있지만, 부식성이 높은 환경에서, 특히 강산이나 알칼리가있는 사람들, 재료는 시간이 지남에 따라 부식 될 수 있습니다.

표면 처리는 부식성을 향상시킬 수 있습니다, 전체 비용을 추가합니다.

지역 합금 가용성:

특정 아연 합금의 생산 및 가용성은 일부 지역에서 제한 될 수 있습니다..

이로 인해 공급망 문제가 발생할 수 있습니다, 더 긴 리드 타임, 전문 합금 소싱 비용 증가.

10. 아연 다이 주물의 응용

자동차 산업

• 응용 분야: 차량 구조 구성 요소, 내부/외부 트림, 그리고 기능적 부분
• 구성요소: 엔진 마운트, 괄호, 문 손잡이, 손잡이, 휠 허브, 그릴, 그리고 장식 트림

전자제품 산업

• 응용 분야: 전자 인클로저, 커넥터, 그리고 열 관리
• 구성요소: 플러그 커넥터, 장치 하우징, 반도체의 방열판, 회로 보드 비품

소비재 부문

• 응용 분야: 가정 기기, 장난감, 그리고 장식 제품
• 구성요소: 주방 가전 제품을위한 손잡이/손잡이, 장난감 모델, 장식 인형, 가구 용 하드웨어

하드웨어 & 배관 산업

• 응용 분야: 건설 비품 및 배관 시스템
• 구성요소: 수도꼭지, 밸브, 도어 잠금, 경첩, 건축 하드웨어

의료 기기 분야

• 응용 분야: 수술 장비 및 생체 의학 성분
• 구성요소: 생체 적합성 기기 하우징, 이식 가능한 장치 케이스 (표면 처리로), 및 진단 도구 부품

재생에너지 부문

• 응용 분야: 풍력 및 태양 에너지 인프라
• 구성요소: 풍력 터빈 괄호, 태양 광 패널 장착 시스템, 및 에너지 저장 시스템 인클로저

11. 비교표: 아연 대 알루미늄 대 마그네슘 다이 캐스팅

주요 테이크 아웃:

• 아연 이상적입니다 고정밀, 작은, 복잡한 부품 우수한 표면 품질과 툴링 비용이 낮습니다, 특히 대량 생산.
• 알류미늄 선호됩니다 경량 구조 구성 요소 적당한 힘과 더 높은 열 저항.
• 마그네슘 제공 최상의 강도 대 중량 비율, 에 적합하게 만드는 것 항공 우주 및 휴대용 전자 장치, 보다 전문화 된 처리 및 안전 제어가 필요합니다.

12. 결론

아연 다이 캐스팅은 a 성숙한, 정밀한, 비용 효율적인 제조 공정 높은 볼륨으로 복잡한 금속 부품을 생산하는 데 이상적으로 적합합니다..

기계적 견고성, 우수한 주파수, 그리고 우수한 표면 품질은 자동차에서 의료 기기에 이르는 산업에 선호되는 선택으로 계속합니다..

열 제한이 약간 있습니다, 설계 유연성, 낮은 생산 비용, 그리고 재활용 가능성은 미래를위한 주요 금속 형성 기술로서 아연 다이 캐스팅을 확고하게 확보합니다..

이것에 의해 그 캐스팅 서비스를 관습하십시오

이것 고품질을 제공합니다 맞춤형 다이 캐스팅 서비스 정확한 사양을 충족하도록 조정되었습니다.

수년간의 경험과 고급 장비, 우리는 정밀 금속 부품을 사용하여 사용하는 것을 전문으로합니다 알류미늄, 아연, 그리고 마그네슘 합금.

우리가 제공하는 것:

• OEM & ODM 다이 캐스팅 솔루션
• 지원 소규모 또는 대량 생산
• 맞춤형 금형 설계 및 엔지니어링 지원
• 단단한 차원 공차와 우수한 표면 마감재
• 2 차 작업, 포함 CNC 가공, 표면 처리, 그리고 집회