주조 및 가공: 어떻게 선택하나요?

닝보 헥신 주조 기술팀의 핵심 멤버로서 저는 고압 주조를 담당하고 있습니다,저압 주조및중력 주조 저는 20년 이상 알루미늄 및 알루미늄 소재 분야에서 일해 왔으며 수백 개의 산업 규모 프로젝트의 공정 개발을 주도해 왔습니다. 고객이 "주조와 가공 중 어떤 것을 선택해야 하는가"라는 질문을 할 때마다 저는 항상 "절대적인 장점이나 단점은 없으며, 현장에 가장 적합한 기술 조합이 있을 뿐"이라고 대답합니다. 다음은 기술 원칙, 실무 경험 및 업계 동향을 입체적으로 분석하여 둘 사이의 핵심 차이점과 선택 논리를 심층적으로 분석한 것입니다.

캐스팅이란 무엇인가요?

주조는 금속을 녹이고, 주조를 제조하고, 용융 금속을 주조에 부어 주조 성형 방법의 특정 모양과 성능을 얻기 위해 응고하는 것입니다. 주조 및 기타 부품 성형 공정은 낮은 생산 비용, 공정 유연성, 제한의 복잡성의 부품 구조의 크기 및 모양과 거의 독립적 인 것과 비교하여 생산 비용, 공정 유연성 등에 비해.

인류 문명의 중요한 원동력인 주조 기술의 역사는 기원전 4000년 고대 유럽으로 거슬러 올라갑니다. 불가리아 바르나 유적지에서 출토된 금 주물은 금속 주조의 초기 시작을 보여줬습니다. 같은 시기에 메소포타미아의 장인들은 이미 구리 합금을 사용하여 도구를 주조했으며, 중국 하(夏)나라와 상(商)나라의 청동 제례에서는 분할 주조 방식으로 동양 주조의 지혜를 보여주며 유럽보다 천 년 앞서 철 주조 기술을 돌파하기도 했습니다. 이집트에서는 밀랍으로 정교한 조각상을 만들었고, 중국 송나라의 천공개우는 점토 주조를 체계적으로 기록했으며, 이슬람 세계에서는 주조를 정밀 기기 제조에 도입하는 등 문명 간 기술 교류가 공예의 발전을 이끌었습니다.

18세기 산업 혁명은 주조, 코크스 제철 방법과 증기 동력 다이캐스팅 기계의 결합으로 주철 부품의 대규모 생산, 철도, 섬유 기계 및 기타 산업 시스템 건설 지원을 달성하기 위한 주조 역사에서 전환점이 되었습니다. 현대 주조는 첨단 기술 분야, 20 세기 알루미늄 및 마그네슘 합금 다이캐스팅, 항공 산업, 3D 프린팅 모래 기술을 통해 전통적인 공정 한계를 극복하기 위해 더 많은 주조를합니다. 현재 전 세계 주조 연간 생산량은 1억 톤 이상으로 자동차, 에너지, 의료 및 기타 주요 분야를 포괄합니다. 주조의 발상지 중 하나인 중국은 현재 전 세계 생산량이 40%로 업계 선두를 차지하고 있으며, 친환경 지능형 주조 기술을 통해 혁신을 계속 주도하고 있습니다. 8,000년 역사의 이 기술은 디지털화와 지속가능성이라는 개념으로 현대 제조업의 토대를 재편하고 있습니다.

캐스팅은 어떻게 진행되나요? 

주조는 용융 금속을 특정 금형 캐비티에 주입하고 냉각 및 응고시켜 미리 정해진 모양을 얻는 산업 기술입니다. 핵심 공정은 크게 5단계로 나뉘는데, 먼저 부품의 구조에 따라 분리 가능한 금형을 설계하고, 전통적인 모래 주조는 석영 모래와 바인더를 사용하여 주입 시스템으로 캐비티를 만드는 반면 인베스트먼트 주조는 세라믹 쉘 또는 왁스 몰드를 사용하며, 다음으로 원료를 고온 용광로에서 녹여 액체 상태가 될 때까지 주조합니다.알루미늄 금속을 700°C 이상(주철의 경우 1400~1500°C)으로 가열하고 합금 원소를 첨가하여 특성을 조정해야 합니다. 주입 단계에서는 다공성 또는 냉분리 결함을 방지하기 위해 금속 유량과 온도를 정밀하게 제어해야 하며, 최신 진공 다이캐스팅 기술은 음압 환경을 통해 금형 무결성을 개선합니다.

응고 공정은 주물의 내부 품질을 결정하고 엔지니어는 냉각 시스템 설계를 통해 입자 성장 방향을 조절하며 선박용 디젤 엔진 블록과 같은 대형 주물은 종종 수축 구멍을 제거하기 위해 순차적 응고 기술을 사용합니다. 이형, 모래 청소, 스프 루 절단 및 기타 가공 후 주요 부품의 정밀 가공을위한 CNC 공작 기계, 항공 우주 부품도 내부 결함에 대한 X- 레이 결함 감지가 필요합니다. 현대 주조는 디지털 혁신과 통합되었으며 3D 프린팅 모래 기술은 복잡한 오일 채널 직접 성형이 될 수 있으며 시뮬레이션 소프트웨어는 금속 흐름의 궤적을 미리 예측할 수 있으며 오래된 모래 재생 시스템을 통한 녹색 주조는 95%의 폐기물 활용률을 높여 지능형 제조와 지속 가능한 개발의 통합의 깊이를 강조합니다.

캐스팅의 장점

복잡한 구성 요소의 경우중공 구조, 곡면 또는 불규칙한 윤곽을 가진 금속 부품을 금형 설계를 통해 성형할 수 있어 다른 공정으로는 달성하기 어려운 기하학적 복잡성을 해결할 수 있습니다.
폭넓은 소재 호환성재활용 스크랩이나 저순도 원료를 포함한 다양한 금속 및 합금을 금형의 내열성과 용융 온도만 맞추는 것으로 가공할 수 있습니다.
규모의 경제에 따른 비용 이점금형에 한 번만 투자하면 동일한 주물을 반복해서 대량으로 생산할 수 있으며, 배치 크기가 증가함에 따라 개당 비용이 크게 감소합니다.
사이즈에 대한 높은 적응성샌드 캐스팅은 대형 부품 제조에 적합하고 다이 캐스팅과 같은 기술은 중소형 정밀 부품의 성형에 적합합니다.
멀티 머티리얼 통합 기능금속 또는 비금속 인서트를 금형에 미리 배치하여 복합 구조 부품(예: 강화 부싱)을 직접 주조합니다.

캐스팅의 단점

내부 결함 위험공정 파라미터의 변동이나 재료 문제는 다공성, 수축, 냉분리 등과 같은 결함으로 쉽게 이어질 수 있으므로 엄격한 품질 관리가 필요합니다.
높은 인력 의존도기존 주조 공정은 금형 준비, 주입 및 세척과 같은 여러 수작업이 필요하며 자동화 수준이 낮습니다.
환경 부담금속을 녹이면 유해 가스와 먼지가 배출되고 폐 모래와 슬래그를 부적절하게 처리하면 환경을 오염시킬 수 있으므로 환경 보호 시설을 갖추어야 합니다.

가공이란 무엇인가요? 

가공(기계 가공)은 금속, 플라스틱 및 기타 재료를 물리적으로 절단하여 정밀하게 성형하는 핵심 기술로, 현대 제조의 주요 측면에서 널리 사용됩니다. 이 공정에서는 선반, 밀링 머신, CNC 공작 기계 등의 장비와 드릴, 절삭 공구 또는 연삭 휠을 사용하여 밀리미터 또는 마이크로미터 수준의 정밀도로 재료 여유량을 제거하고 설계 요구 사항을 충족하는 부품으로 블랭크를 변형합니다. 자동차 제조에서는 엔진 블록의 크랭크샤프트 구멍을 여러 공정을 통해 회전하고 보링하여 동심도를 확보해야 하며, 항공우주 분야에서는 5축 CNC 공작 기계를 사용하여 티타늄 합금 프레임의 복잡한 표면을 ±0.005mm 이내로 공차를 제어할 수 있도록 절단합니다. 주조 또는 3D 프린팅에 비해 가공은 더 높은 표면 조도를 달성할 수 있으며, 정밀 연삭은 베어링 궤도를 만들어 Ra0.1μm 거울 효과를 달성하는 동시에 경화 강철 및 기타 초경질 재료를 가공할 수 있습니다. 그러나 전통적인 절삭은 30%의 재료 손실을 초래하지만 최근에는 미세 윤활 및 고속 절삭을 통한 친환경 가공 기술이 40%까지 효율성을 높이고 지능형 CNC 시스템이 공구 경로를 자동으로 최적화하여 에너지 소비와 비용을 줄일 수 있습니다. 의료 기기용 소형 뼈 못부터 풍력 터빈용 스핀들에 이르기까지, 기계 가공은 '감산 제조'의 정밀한 특성을 가진 고급 장비 및 정밀 장치의 산업화된 생산 요구를 지속적으로 지원하고 있습니다.

가공의 장점

높은 정확도다축 CNC 기술을 통해 미크론 수준의 정밀 제어가 가능하며, 터빈 블레이드 및 의료용 임플란트와 같이 치수 요구 사항이 엄격한 복잡한 부품에 특히 적합합니다.
소규모 배치 요구 사항에 대한 신속한 대응복잡한 툴링 개발이 필요 없고, 설계 파일에서 바로 가공할 수 있어 프로토타입 제작 및 소규모 생산 주기를 크게 단축할 수 있습니다.
안정적인 반복성CNC 프로그램과 표준화된 공구 경로를 사용하여 연속 생산에서 일관된 부품 치수와 표면 품질을 보장합니다.
자동화된 생산CNC 시스템은 전체 프로세스를 자동화하고 수동 개입을 줄이며 작동 오류를 줄이고 장비의 연속 작동 효율을 향상시킵니다.
다양한 소재 적응성금속, 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 및 복합재와 호환되어 재료 특성에 대한 여러 산업의 다양한 요구를 충족합니다.

가공의 단점

제한된 내부 구조 처리깊은 구멍이나 캐비티와 같은 복잡한 내부 피처는 여러 번의 공구 교환이나 맞춤형 툴링이 필요하므로 가공이 훨씬 더 어렵고 비용이 많이 듭니다.
장비에 따른 크기 제약기계 이동거리 및 스핀들 강성의 한계로 인해 크기가 크거나 무거운 공작물의 전체 정밀 가공이 어렵습니다.
낮은 리소스 사용률절단 공정은 다량의 금속 부스러기나 먼지가 발생하며 적층 제조 또는 그물 모양에 가까운 공정에 비해 원료 손실률이 높습니다.

가공 및 주조: 유형 및 기술 

처리 유형 

mill다축 방향을 따라 회전식 멀티 플루트 공구 절삭 공작물을 사용하여 평평한 곡면 및 복잡한 3차원 구조 가공에 적합하며 금형 캐비티, 성형 부품 제조에 널리 사용됩니다.
turn커터의 선형 이송과 함께 공작물 회전을 통해 회전 부품(예: 샤프트, 디스크 및 부싱)을 매우 효율적으로 성형하여 외부, 내부 및 나사산 가공을 가능하게 합니다.
드릴링나선형 드릴 비트는 재료를 회전 및 관통하여 원형 구멍을 형성하는 데 사용되며, 관통 구멍, 블라인드 구멍 및 스텝 구멍 가공을 지원하며 일반적으로 부품 조립을 위한 위치 지정 구멍의 일괄 생산에 사용됩니다.
강화고속 회전 연삭 휠로 공작물 표면을 미세 절삭하여 치수 정확도와 마감을 향상시켜 공구 모서리 선삭 및 고정밀 베어링 궤도 가공에 적합합니다.
지루한단일날 보링 공구로 미리 뚫은 구멍의 내경을 확장하여 구멍의 동축성 및 원통도를 정밀하게 제어하는 것으로 주로 엔진 블록 및 유압 밸브 바디와 같은 정밀 내부 캐비티 가공에 사용됩니다.
브로치다단 톱니 모양의 브로치를 사용하여 높은 효율과 안정적인 표면 품질로 한 번에 키홈, 스플라인 또는 모양의 보어를 형성하는 것은 기어 및 커플링의 대량 생산에 적합합니다.
전선 침식갈바닉 부식 원리를 이용한 전기 전도성 재료 절단은 초경금속의 복잡한 윤곽을 가공할 수 있으며, 특히 정밀 펀칭 금형 및 항공 우주 엔진 블레이드 성형에 적합합니다.
계획공구 선형 왕복 운동 절삭 평면 또는 홈, 대형 공작 기계 가이드 레일, 베이스 플레이트 평면 가공, 간단한 조작이지만 효율이 낮은 작업에 적합합니다.
EDM펄스 방전을 사용하여 전도성 재료를 부식시켜 미세 구멍, 복잡한 캐비티 및 초경 금형을 가공하여 기존 절삭의 경도의 한계를 극복할 수 있습니다.

각 공정은 공구 특성, 궤적 및 재료 적합성에 따라 조합하여 적용되며, 황삭에서 초정삭에 이르는 전체 산업 체인의 요구 사항을 함께 충족합니다.

캐스팅 유형

모래 주조실리카 모래, 점토 또는 수지 바인더를 사용하여 모델 엠보싱을 통해 일회성 또는 반영구 주조를 만들어 캐비티를 형성하여 주철, 주강 및 기타 고 융점 금속 다각화 생산에 적합하며 일반적으로 엔진 블록, 밸브 및 기타 구조 부품 제조에 사용됩니다.
다이 캐스팅용융 금속을 고강도 강철 금형에 고속으로 압입하고 급속 냉각하여 성형하는 방식으로, 알루미늄, 아연, 마그네슘 등 비철금속으로 만든 정밀 박판 부품의 대량 생산에 특화되어 있으며 자동차 부품, 전자 하우징 및 기타 표면 마감 요구 사항이 높은 제품에 널리 사용되고 있습니다.
투자 캐스팅왁스 몰드는 고체 모델을 대체하는 데 사용되며 다층 내화 코팅으로 감싸 세라믹 쉘을 형성하고 왁스 몰드를 녹인 후 금속 액체에 주입하여 터빈 블레이드, 아트 워크 등의 복잡하고 미세한 구조를 재현 할 수 있으며 특히 항공 및 항공 우주 분야의 고온 합금 부품의 소량 맞춤화에 적합합니다.
원심 주조원심력에 의해 액체 금속이 회전 금형의 내벽에 균일하게 부착되어 재료 치밀화와 생산 효율을 모두 충족하기 때문에 파이프 및 베어링 링 생산에 사용되는 심리스 튜브 및 허브와 같은 회전 대칭형 부품으로, 회전하는 금형의 내벽에 액체 금속이 균일하게 부착됩니다.
저압 주조금속 액체가 공압을 통해 밀폐된 금형에 부드럽게 주입되어 난류와 산화를 줄이고, 높은 기밀성이 필요한 알루미늄 휠 허브 및 실린더 헤드와 같은 중공 부품을 성형하여 공정 안정성과 재료 활용도를 모두 높일 수 있는 이점이 있습니다.
배니싱 몰드 캐스팅(TCM)폼 모델은 기존 금형을 대체하는 데 사용되며, 모델은 붓는 동안 가스화되고 액체 금속으로 채워지며 복잡한 내부 공동이있는 주물을 형성하기 위해 통합 될 수있어 광산 기계, 펌프 및 밸브 하우징 등의 단일 조각 또는 소량 생산에 적합합니다.
연속 캐스팅수냉식 결정기를 통해 액체 금속을 지속적으로 응고시키고 끌어내어 봉재, 판재 또는 프로파일을 직접 생산하여 강철, 구리 합금 및 기타 재료의 성형 효율을 획기적으로 개선하고 야금 산업에서 대규모 생산의 핵심 공정으로 자리 잡았습니다.

각 주조 기술은 금형 특성, 금속 유동성 및 생산 요구 사항에 따라 매칭 및 적용되어 예술 주조부터 산업용 부품에 이르기까지 모든 범위의 제조 역량을 형성합니다.

가공과 주조의 주요 차이점

툴링 기능
가공은 밀링 커터, 드릴, 선삭 공구 및 기타 절삭 공구를 사용하여 부품을 직접 성형하는 반면 주조는 모델 제작, 금형 준비 및 기타 사전 공정을 통해 성형 공간을 구축하고 왁스 금형 조각에서 모래 준비까지 전체 공정을 포괄하는 툴 체인을 사용해야 합니다.

정밀 제어
가공은 CNC 시스템을 통해 미크론 수준의 정밀도를 달성하며 특히 높은 표면 마감과 복잡한 기하학적 디테일에 탁월하며 주조 부품은 금형 정확도, 금속 수축 및 기타 요인에 영향을 받으며 정밀 다이캐스팅 또는 인베스트먼트 주조 공정의 도움으로 치수 일관성을 향상시켜야 합니다.

재료 호환성
주조 재료는 융점과 유동성에 의해 제한되며 모래 주조는 주철, 주강 및 기타 고 융점 금속에 적합하고 다이캐스팅은 알루미늄, 아연 및 기타 저 융점 합금에 중점을 둡니다. 가공은 금속, 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 및 기타 다양한 재료, 광범위한 범위의 경도를 다룰 수 있습니다.

설계 복잡성
가공은 날카로운 모서리, 얇은 벽 구조, 정밀한 구멍과 홈을 성형하는 데 적합하지만 깊은 캐비티, 내부 곡선 및 기타 폐쇄 구조의 가공에는 사각 지대가 있으며, 주조는 내부 캐비티, 곡선 유선 및 복잡한 부품(예: 엔진 블록)을 단일 조각으로 성형할 수 있지만 세부 사항의 선명도가 낮습니다.

생산 규모 조정
주조는 대량 생산에서 비용 이점이 있으며, 일회성 투자 후 금형을 신속하게 복사할 수 있고, 프로그램을 통해 금형 없이 가공하면 소량 또는 단일 부품 맞춤형 요구 사항에 맞게 조정할 수 있으며 유연성이 뛰어납니다.

부품 성능
응고 결함이 없는 가공 부품, 기계적 특성이 더 균일하고 방향성 응고, 열처리 및 입자 구조를 최적화하는 기타 공정을 통해 부품을 주조하면 원재료의 강도에 근접할 수 있지만 미세한 기공이나 내포물이 있을 수 있습니다.

프로토타이핑 효율성
기계 가공은 CAD 모델에서 직접 절삭하여 몇 시간 내에 프로토타입을 제작하고, 주조 프로토타입은 금형 개발과 금속 주조를 통해 리드 타임이 길어지지만 인베스트먼트 주조는 왁스 모델을 3D 프린팅하여 공정 속도를 높일 수 있습니다.

통합 비용 구조
주조 초기 단계에서는 금형 비용이 높아 단일 부품의 비용을 희석하기 위해 확장하는 데 적합하며, 가공은 금형 비용이 없고 재료 손실 및 인건비가 배치량에 따라 선형적으로 상승하므로 중소 규모 또는 고부가가치 제품에 더 적합합니다.

주조는 복잡한 부품의 일괄 성형, 기계 가공은 정밀 피처의 최종 보정이라는 두 가지 유형의 공정이 제조에서 서로를 보완하며, 이 두 가지 공정은 블랭크에서 완제품에 이르는 전체 제조 체인을 지원합니다.

주조 및 가공은 어디에 사용되나요?

산업 분류	​캐스팅의 일반적인 애플리케이션	​가공을 위한 일반적인 애플리케이션
​자동차 제조	엔진 블록, 기어박스 하우징, 휠 허브, 서스펜션 마운트	변속기 기어, 피스톤 링, 크랭크샤프트 저널, 브레이크 캘리퍼
​항공우주	터빈 케이싱, 엔진 블레이드, 랜딩기어 구조 부품	티타늄 프레임, 연료 노즐, 비행 제어 정밀 부품
​의료 장비	의료용 침대 프레임 베이스, 영상 장비 하우징	인공 관절, 수술 기구, 미세 임플란트(예: 뼈 못)
​에너지 및 전력	풍력 터빈 하우징, 원자로 압력 용기	터빈 블레이드 텅 및 그루브, 유압 스풀, 변속기 연결부
​산업 장비	밸브 하우징, 펌프 본체, 중장비 베이스	고정밀 베어링, 나사, 금형 인서트, 자동화된 로봇 암
​전자 통신	5G 기지국 방열판, 알루미늄 합금 쉘(다이캐스팅)	RF 커넥터, 칩 방열판, 마이크로 센서 하우징
​지하철	열차 브레이크 디스크 블랭크, 레일 패스너	휠셋 가공, 대차 정밀 부싱, 신호 시스템 부품
​조선	프로펠러 주물, 선박용 디젤 엔진 실린더 라이너	추진축 시스템, 서보 정밀 기어, 유압 라인 피팅
​소비재	주철 조리기구, 도어락 본체, 욕실 하드웨어	스마트 가전 기어, 정밀 경첩, 전자 제품용 금속 베젤
​빌딩 및 인프라	도시 맨홀 뚜껑, 철골 구조물 연결 노드, 교량 베어링	건물 거푸집 공사 패스너, 리프트 가이드 레일, 내진 보강 액세서리

프로세스 적응 로직::

• ​캐스팅특히 다음 사항에 중점을 둡니다.복잡한 일체형 몰딩예를 들어 내부 공동이 있는 엔진 블록, 얇은 벽의 다이캐스트 전자 하우징, 고압 내성 밸브 등이 있습니다;
• ​가공컨포컬정밀 기능 부품예: 고속 베어링 궤도, 미크론 크기의 의료용 임플란트, 항공 연료용 정밀 러너 등.
  그물 모양에 가까운 블랭크를 제공하는 주조와 중요한 부분을 마무리하는 가공, 이 두 가지 공정을 함께 사용하여 고성능의 최종 제품을 만드는 경우가 많습니다.

어떤 것을 선택해야 하나요? 가공 또는 주조

제조 프로젝트에 가공을 사용할지 주조를 사용할지 결정할 때는 설계 특징, 생산 목표 및 리소스 조건을 기반으로 종합적으로 평가해야 합니다. 아래에서는 프로세스를 요구 사항에 정확하게 맞추는 데 도움이 되는 주요 결정 기준에 대해 자세히 살펴봅니다.

1. 생산 규모 및 확장성

• 캐스팅 선택장기적이고 안정적인 대량 생산이 필요한 프로젝트(예: 자동차 부품, 가전제품의 구조 부품)의 경우 주조 공정은 생산량이 증가함에 따라 부품당 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 금형의 재사용성은 대규모 생산, 특히 표준화된 제품을 신속하게 재생산하는 데 있어 자연스러운 이점을 제공합니다.
• 가공 선택소량 맞춤 제작 요구 사항(예: 프로토타입 제작, 항공우주 관련 부품)이나 설계 반복이 자주 필요한 제품의 경우 기계 가공을 사용하면 값비싼 툴링 투입이 필요 없고 주문 변경에 신속하게 대응할 수 있으며 중소규모 배치 생산에 유연하게 적응할 수 있습니다.

2. 부품의 구조적 복잡성

• 캐스팅 선택부품에 내부 캐비티, 얇은 벽 구조, 다방향 유로 등 복잡한 기하학적 특징이 있는 경우(예: 엔진 블록, 유압 밸브 바디) 금형 캐비티를 한 번에 통과하여 주조할 수 있으므로 여러 공정에서 가공해야 하는 시간 소모적인 문제를 피할 수 있습니다.
• 가공 선택외부 정밀 윤곽, 마이크로 홀 배열 또는 초미세 표면(예: 광학 기기 베이스, 의료용 임플란트)에 중점을 둔 설계의 경우, 가공의 절삭 정밀도를 통해 복잡한 표면을 밀리미터 단위로 제어할 수 있으며 특히 개방형 구조물의 깊은 조각에 적합합니다.

3. 정확성 및 일관성 요구 사항

• 캐스팅 선택주조 부품의 치수 정확도는 일반적으로 금형 품질과 공정 제어에 따라 달라지며 중간 정밀도 시나리오(예: 파이프 커넥터, 장식 부품)에 적합합니다. 고정밀 결합 표면의 경우 '주조 + 부분 마감'의 하이브리드 공정을 통해 비용을 절감할 수 있습니다.
• 가공 선택부품이 미크론 수준의 공차를 충족해야 하거나 정밀 기어, 반도체 장치 캐비티와 같이 꼭 맞아야 하는 경우, 디지털 프로그래밍과 고강성 장비 덕분에 가공은 일관성 높은 완제품을 일관되게 제공할 수 있습니다.

4. 소재 속성 및 호환성

• 캐스팅 선택알루미늄 합금, 아연 합금, 주철 등과 같이 흐름 특성이 좋은 금속의 경우. 재활용 재료(예: 재활용 알루미늄 잉곳)의 경우, 주조 공정에서 효율적으로 녹여 재성형하여 자원 활용도를 크게 높입니다.
• 가공 선택고경도 합금(티타늄 합금, 경화강), 비금속(엔지니어링 플라스틱, 세라믹) 및 복합재 등 다양한 재료 유형과 호환됩니다. 특히 금형을 녹이기 어렵거나 열에 민감한 재료를 가공하는 데 적합합니다.

5. 재료 활용 및 지속 가능성

• 캐스팅 선택그물 모양에 가까운 기술은 재료 낭비를 최소화하며 특히 귀금속 또는 희소 금속 가공에 적합합니다. 재활용 알루미늄 주조의 탄소 집약도는 친환경 제조 트렌드에 따라 신규 알루미늄 가공의 1/3에 불과합니다.
• 가공 선택절단 과정에서 발생하는 칩과 트리밍은 원재료 무게의 많은 부분을 차지할 수 있으며, 환경 비용을 줄이기 위해 폐기물 재활용 시스템이 필요합니다.

6. 생산 속도 및 리드 타임

• 캐스팅 선택금형 개발 단계는 다소 시간이 걸리지만 대량 생산이 시작되면 매우 효율적이기 때문에 리드 타임이 길고 안정적인 생산이 필요한 프로젝트에 적합합니다.
• 가공 선택도면부터 완제품까지의 짧은 사이클 타임은 긴급한 주문이나 빠른 반복 프로토타입 제작에 적합하며, 특히 디지털 제조의 민첩성을 활용할 수 있습니다.

7. 비용 구조 비교

• 캐스팅에 필요한 핵심 비용 항목금형 설계 및 제조 비용이 초기 투자 비용의 대부분을 차지하므로 생산량 비용 희석 시나리오에 적합합니다.
• 가공을 위한 핵심 비용 항목장비 감가상각, 공구 마모, 인건비 프로그래밍 비용이 주를 이루며 소량 생산, 고부가가치 제품에 적합합니다.

8. 하이브리드 프로세스의 혁신 사례

대부분의 산업 시나리오에서 단일 프로세스가 모든 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다.권장 전략::

• 캐스팅 + 마무리주조를 사용하여 복잡한 차체 구조를 구현한 후 중요한 결합 표면(예: 자동차 기어박스 하우징)을 CNC로 마감합니다;
• 적층 가공 + 절단그물 모양에 가까운 블랭크의 3D 프린팅으로 가공 공차를 줄일 수 있습니다(예: 항공 우주 모양의 브래킷).

요약: 정확한 의사 결정을 위한 동적 트레이드 오프

• 선호하는 캐스팅 시나리오대용량, 복잡한 내부 캐비티 구조, 재료비에 민감, 친환경 제조 지향;
• 선호하는 가공 시나리오: 작은 로트 크기, 고정밀 요구 사항, 단단한 재료 가공, 빠른 배송 압력;
• 하이브리드 프로세스의 황금 조합비용과 성능의 최적 솔루션을 달성하기 위해 효율성과 정밀도의 균형을 맞추고 있습니다.

닝보 헥신의 실제 경험에 따르면 성공적인 사례는 종종 위의 차원에 대한 동적 평가에서 비롯됩니다. 기업은 각 프로젝트의 프로세스 선택이 과학적이고 경제적이며 지속 가능한지 확인하기 위해 다부서 협업 프로세스 검토 메커니즘을 구축하고 필요한 경우 타사 기술 컨설팅을 도입하는 것이 좋습니다.

일반적인 문제

Q1: 생산 수요에 따라 주조 또는 가공을 선택하는 방법은 무엇입니까?

주조는 복잡한 구조 부품(예: 엔진 블록)의 대량 생산에 적합하고 캐비티 성형이 가능하지만 정밀도가 제한적이며, 가공은 소량의 고정밀(예: 정밀 기어)의 요구를 충족하고 다양한 재료를 처리할 수 있지만 복잡성을 줄이는 데 효율적이라는 점에서 공정 선택 시 생산량, 부품 복잡성, 재료 특성 및 정밀 요구 사항과 비교 검토가 필요합니다.

​Q2: 어떤 프로세스가 더 비용 효율적일까요?

주조 사전 금형 비용은 높지만 부피에 따라 개당 비용이 감소하여 대규모 생산(예: 수백만 개의 전자 쉘)에 적합하고, 금형 투자 없이 가공하여 중소 배치 맞춤화(예: 항공 우주 부품)에 적합하지만 재료 손실로 인해 3D 프린팅 모래와 같은 신흥 기술의 비용이 증가하는 것은 전통적인 비용 경계를 깨뜨리는 것입니다.

​Q3: 재료 선택이 프로세스 결정에 어떤 영향을 미치나요?

주조는 금속의 유동성(예: 알루미늄 다이캐스팅)과 녹는점(예: 주철)에 의해 제한됩니다.모래 주조), 가공은 초경질 합금(예: 티타늄 합금)과 엔지니어링 플라스틱을 절단할 수 있지만 세라믹과 같이 깨지기 쉬운 재료에는 칩핑이 발생하기 쉽고 특수 도구와 공정이 필요합니다.

​Q4: 매우 복잡한 부품은 어떻게 처리하나요?

용융 성형 기술을 통해 복잡한 내부 공동을 형성하는 일체형 주조(예: 터빈 블레이드), 5축 CNC 절삭 정밀 표면 가공(예: 임펠러)이 필요하지만 폐쇄형 구조는 기능과 비용 간의 균형을 이루기 위해 주조 블랭크 + 가공 마무리(예: 실린더 보링) 공정의 조합이어야 합니다.

​Q5: 어떤 프로세스가 더 환경 친화적인가요?

주조는 에너지 소비가 많은 용융 및 폐모래 처리 문제로 인해 오래된 모래 재생 시스템이 필요하고, 가공은 절삭유 오염과 금속 칩 재활용 문제를 해결해야 하지만 친환경 기술(건식 절삭, 미세 윤활)이 점차 환경 영향을 줄이고 있어 폐쇄 루프 생산 최적화를 필요로 합니다.

​Q6: 두 가지 프로세스를 결합해야 하나요?

주조는 그물 모양에 가까운 블랭크(예: 기어 주조)를 제공하고 기계 가공은 고정밀 피처(예: 치아 연삭)를 완성하며 적층 가공 + CNC 마감은 기존의 한계를 극복하여 항공 우주 부품과 같은 매우 복잡한 요구 사항을 충족하는 등 시너지 효과를 발휘하는 애플리케이션이 일반적입니다.

​Q7: 프로토타이핑을 위해 어떤 것을 선택하는 것이 더 빠르나요?

기계 가공을 통해 금속/플라스틱 프로토타입을 몇 시간 내에 제작할 수 있으며, 3D 프린팅 왁스 모델과 결합한 주조는 재료 특성이나 구조적 강도를 검증해야 하는 기능성 프로토타입의 사이클 시간을 몇 주에서 며칠로 단축할 수 있다는 장점이 있습니다.

핵심 로직주조는 '성형 효율성'에 초점을 맞추고, 가공은 '정확성과 제어'에 초점을 맞추고, 선택은 비용, 시간, 성능 3차원을 중심으로 이루어져야 하며, 대부분의 장면은 대안이 아닌 보완적이어야 합니다.