주조 생산 - 저장성 닝보 헥신, 저압 주조, 중력 주조, 다이캐스팅 금형 제조, 알루미늄 주조 공장에 중점을 둡니다.

(고압 다이캐스팅, 중력 주조, 저압 주조) 압력 금형 제작이란 무엇입니까?

고압 다이 캐스팅금속 액체는 압축 사출 펀치에 의해 구동되어 내부 게이트 속도 50~100m/s, 비압력 ≥70MPa의 고속으로 정밀 캐비티를 채우고 충전 시간은 0.01~0.2초에 불과하며 응고 후 CT4~6의 고정밀도의 얇은 벽 부품을 얻지만 캐비티에서 가스를 완전히 배출하기 어렵기 때문에 주물에 확산 공기 구멍이있어 용액 열처리가 불가능하고 연신율이 δ <5%입니다.

저압 주조건조 압축 공기(0.02~0.08MPa)가 밀폐 도가니의 액체 표면에 작용하여 금속 액체를 구동하여 상승하는 액체 파이프를 통해 주입 시스템을 따라 금형을 아래에서 위로 채우고 충전 속도를 0.05~0.5m/s로 제어할 수 있으며 결정화 공정은 압력 보존 압력(0.1~0.3MPa)을 적용하여 수축을 강제하고 T6에서 열처리 가능한 치밀한 조직과 무진공의 주물을 얻고 인장 강도 ≥300MPa, 신장 δ 최대 7%~12%를 얻을 수 있습니다. 인장 강도 ≥300MPa, 연신율 δ 최대 7%~12%.

중력 주조금속 액체는 주입 국자에 의해 생성 된 중력 잠재 에너지에만 의존하여 금속 금형 또는 수지 모래 금형을 채우고 흐름 패턴은 주입 시스템의 기하학적 매개 변수에 의해 결정되며, 순차적 응고 및 수축을 달성하기 위해 라이저를 설정하여 두꺼운 벽 부품의 수축 경향이 낮고 주조 기밀성은 최대 Ⅰ 등급 (유지 압력 30MPa의 0.02 초 동안 누출 없음)까지 가능하지만 치수 공차는 일반적으로 CT7 ~ 10이며 가공 공차가 큽니다.

알루미늄 합금 주조 생산 공정

허신 성형사는 다음 두 가지를 모두 갖추고 있습니다.고압 다이캐스팅, 저압 주조, 중력 주조세 가지 주요 알루미늄 합금 주조 공정은 수십 그램 규모의 소형 정밀 부품부터 수십 킬로그램 규모의 중·대형 구조 부품에 이르기까지 폭넓게 적용됩니다. 이 세 가지 공정은 주입 메커니즘, 야금적 품질, 치수 정밀도 및 적용 분야 측면에서 본질적인 차이가 있습니다. 적절한 주조 공정을 선택하는 것은 부품의내부 치밀도, 기계적 특성, 가공 여유 및 종합 비용. 다음에서는 공정 원리, 주요 매개변수 및 적용 한계라는 세 가지 측면에서, 엔지니어링 제품 선정에 필요한 기술적 참고 자료를 제공합니다.

선정 원칙:고압 다이캐스팅은 효율성과 얇은 벽 두께의 정밀도를 추구하며, 저압 주조는 치밀한 조직과 열처리성을, 중력 주조는 저비용과 소량 생산의 유연성을 추구합니다. "최적의 공정’이라는 것은 없으며, 오직 제품 요구 사항에 가장 적합한 공정 방안만이 있을 뿐입니다.

세 가지 주조 공정의 기술 비교

고압 다이캐스팅(HPDC)

충진 속도50~100 m/s

충전 시간0.01~0.2초

비압≥70 MPa

치수 공차CT 4~6급

신장률 δ< 5%

열처리(예: 금속)용해되지 않음

용융 금속이 사출 핀의 구동으로 정밀 금형 캐비티에 고속으로 주입되어, 응고 후 고정밀도의 얇은 벽 두께 부품을 얻게 됩니다. 그러나 금형 내부의 가스를 완전히 배출하기 어렵기 때문에 주조품에는 일반적으로 분산성 기공이 존재하며, 용체화 열처리를 할 수 없고 연신율이 낮은 편이다. 대량 생산, 얇은 벽, 복잡한 형상을 가지며 기계적 성능에 대한 요구가 극단적이지 않은 부품에 적합하다.

저압 주조 (LPC)

충진 속도0.05~0.5 m/s

충전 압력0.02~0.08 MPa

유지 압력0.1~0.3 MPa

인장 강도≥300 MPa

신장률 δ7%~12%

열처리(예: 금속)T6 열처리 가능

건조된 압축 공기를 이용하여 용융 금속이 아래에서 위로 층류 방식으로 주형에 채워지도록 하며, 주입 과정이 안정적이고 제어 가능하여 휘말림 기포가 발생하지 않습니다. 압력 유지 단계에서 강제 수축 보정을 실시하여 조직이 치밀하고 열처리가 가능한 고품질 주물을 얻습니다. 기밀성, 강도 및 연신율에 대한 요구 사항이 높은 안전 부품 및 구조 부품에 적합합니다.

중력 주조 (GDC)

충전식 동력중력 위치 에너지

금형 유형금형 / 수지 모래 주형

치수 공차CT7~10급

밀폐Ⅰ급

수축 보정 방식주입구 순차 응고

금형 비용低

용융 금속은 주조 용기의 기울어짐으로 인해 발생하는 중력 잠재 에너지만을 이용하여 주형을 채우며, 주입 유동 양상은 주입 시스템의 기하학적 매개변수에 의해 결정됩니다. 주입구를 통해 순차적인 응고 및 수축 보정이 이루어지므로, 두꺼운 벽면 부위의 수축 공극 발생 경향이 낮고 기밀성이 뛰어납니다. 소량 생산, 벽 두께 차이가 큰 주조품 또는 외관 요구 사항이 높은 주조품에 적합합니다.

공정 파라미터 종합 비교

비교 차원	고압 다이캐스팅(HPDC)	저압 주조 (LPC)	중력 주조 (GDC)
충진 메커니즘	고속 난류 충전	층류 하부 주입 방식	중력식 상부 주입/하부 주입
일반적인 벽 두께	1~6 mm	3~15 mm	4~30 mm
내부 기공	분산형 기공, 피할 수 없음	비침투성 기공	소량, 통제 가능
열처리 가능성	불합격 T6 (기공 및 기포 발생)	T6/T7 호환	T6/T7 호환
치수 정확도	CT4~6(최고)	CT5~7	CT7~10
표면 거칠기	Ra 3.2~6.3 μm	Ra 6.3~12.5 μm	Ra 12.5~25 μm
인장 강도(A356-T6)	—(열처리 불가)	≥300 MPa	≥280 MPa
신장률 (A356-T6)	-	7%~12%	5%~8%
금형 수명	8만~15만 사이클	3만~5만 사이클	2~10만 사이클
단일 금형 비용	高	가운데	낮음~중간
경제적인 배치	연간 5,000건 이상	연간 1,000건 이상	연간 100개 이상
일반적인 애플리케이션	얇은 벽의 쉘, 커넥터	휠, 실린더 헤드, 구조 부품	매니폴드, 펌프 본체, 두꺼운 벽면 부품

주조 생산의 전 과정

어떤 주조 공정을 선택하든, 허신의 주조 생산은 다음과 같은 표준화된 공정을 따르며, 금형 설계부터 완제품 납품에 이르기까지 전 과정에 걸쳐 품질 관리를 실시합니다:

금형 설계 및 제조

제품 도면을 바탕으로 3D 모델링 및 CAE 사출 유동 해석을 수행하고, 주입 시스템과 배기 배치를 최적화한 후, 고정밀 주조 금형을 제작하고 시제품 검증 작업을 완료합니다.

용해 및 주조

품번별로 배합 비율에 따라 알루미늄 합금 잉곳을 투입하고, 전기로에서 용해하며 용융 알루미늄의 온도를 ±5°C 범위 내에서 엄격히 제어한 뒤, 탈기 및 정제 과정을 거쳐 공정 파라미터에 따라 주조 또는 사출을 완료한다.

후처리 및 정리

주조품이 냉각된 후 주입구, 용출구 및 버와 거친 가장자리를 제거하고, 샌드블라스팅 또는 샷블라스팅 처리를 통해 표면의 산화피막을 제거함으로써, 후속 CNC 가공 또는 표면 처리를 위한 깨끗한 기판을 마련합니다.

품질 관리

외관 육안 검사, 치수 검사, X선 비파괴 검사(안전 부품 대상), 기밀성 시험 및 기계적 성능 무작위 검사를 실시한 후, 합격품은 CNC 가공 또는 포장 및 출하 단계로 넘어갑니다.

허신 주조 생산 능력

저압 주조 생산 라인

저압 주조기 2대를 갖추고 있어, 개당 중량 0.5~25kg의 알루미늄 합금 주물을 생산할 수 있으며, 연간 생산 능력은 중·대량 주문 수요를 충족시킬 수 있고, A356, ZL101, ZL104 등의 규격을 지원합니다.

중력 주조 생산 라인

경사 중력 주조기 2대와 모래 코어 성형기 6대를 갖추고 있어 복잡한 내부 구조를 가진 주물을 처리할 수 있으며, 금속 주형과 수지 모래 주형 두 가지 주형 방식을 지원하여 소량 생산 및 시제품 제작 요구에 유연하게 대응할 수 있습니다.

금형 자체 제작

CNC 가공 센터 + EDM 방전 가공기를 활용해 주조 금형을 자체 제작하며, 금형 개발 기간은 15~25일입니다. 신속한 금형 수리 및 설계 변경을 지원하여 외주 업체와의 소통 비용을 절감합니다.

전 과정 품질 관리

알루미늄 잉곳의 입고 시 분광 분석, 용해 공정 중 온도 측정 기록, 주조품의 X선 비파괴 검사부터 완제품의 3차원 좌표 측정까지, 주요 공정의 데이터 추적성이 확보되어 자동차 부품 산업의 품질 시스템 요건을 충족합니다.

알루미늄 합금 주조 생산 현장 — 저압 주조기가 알루미늄 합금 용융물을 주입하고 있으며, 압력 유지 및 수축 보정을 통해 치밀한 주조품을 얻고 있다

허신 저압 주조 생산 현장에서는 알루미늄 용융물이 아래에서 위로 층류로 주형에 채워지며, 조직이 치밀하고 기공이 없다.

주조 공정 선정 시 흔히 발생하는 기술적 문제

Q: 고압 다이캐스팅과 저압 다이캐스팅 중 어떤 것을 선택해야 할까요? 어느 쪽이 더 저렴할까요?

개당 비용 측면에서, 고압 다이캐스팅은 대량 생산(연간 수요 ≥5,000개) 시 가장 큰 장점을 보이며, 금형 비용을 분산한 후 개당 비용이 가장 낮습니다. 저압 다이캐스팅은 금형 비용이 중간 수준이며, 연간 수요가 1,000~5,000개인 경우에 적합합니다. 중력 주조의 금형 비용은 가장 낮아, 연간 수요 100~1,000개 규모의 소량 주문에 적합합니다. 그러나 비용만이 유일한 고려 사항은 아닙니다. 부품의 기계적 성능을 향상시키기 위해 T6 열처리가 필요하거나, 기밀성이 높은 안전 부품인 경우에는 저압 주조나 중력 주조만 선택할 수 있으며, 고압 주조는 내부 기공으로 인해 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

Q: 저압 주조로 만든 주조품이 고압 다이캐스팅으로 만든 주조품보다 강도가 더 높은 이유는 무엇입니까?

주요 차이점은 두 가지입니다: ① 저압 주조는 층류 주입 방식을 채택하여 알루미늄 용융물이 아래에서 위로 안정적으로 채워지므로 가스가 혼입되지 않고, 주조품 내부에 기공이 생기지 않습니다; ② 저압 주조의 압력 유지 및 수축 보정 메커니즘 덕분에 주조품은 응고 과정에서 지속적으로 알루미늄 용융물을 보충받아 수축 공극 결함을 제거합니다. 반면 고압 다이캐스팅의 고속 난류 주입은 금형 내부의 기체가 알루미늄 용융물에 휘말려 분산성 기공을 형성하게 하며, T6 열처리를 통해 강도를 향상시킬 수 없습니다. 따라서 동일한 등급의 재료(예: A356)의 경우, 저압 주조 + T6 열처리 후 인장 강도는 ≥300MPa에 달하는 반면, 고압 다이캐스팅 주조품은 일반적으로 180~220MPa에 불과합니다.

Q: 중력 주조로 만든 주조품의 표면이 거칠한데, 외장 부품으로 바로 사용할 수 있나요?

중력 주조(특히 모래 주조)의 표면 거칠기는 일반적으로 Ra 12.5~25μm 수준이며, 이를 그대로 외관 부품으로 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. 그러나 다음과 같은 방법으로 개선할 수 있습니다: ① 모래 주형을 대신하여 금속 주형(금속 금형)을 사용하면 표면 거칠기를 Ra 6.3~12.5μm까지 향상시킬 수 있습니다; ② 주조 후 샌드블라스팅 또는 샷블라스팅 처리를 실시하여 균일한 무광택 표면을 얻을 수 있습니다; ③ 고광택 외관이 필요한 경우, 주물을 CNC 가공한 후 연마, 양극 산화 처리 또는 도금 처리를 실시할 수 있습니다. 외관 요구 사항이 매우 높고 후속 가공이 불가능한 경우에는 저압 주조 방안을 검토하는 것이 좋습니다.

Q: 허신은 주물 생산과 후속 CNC 가공을 동시에 수행할 수 있습니까?

네. 허신의 주조 공장과 CNC 가공 공장은 인접해 배치되어 있어, 금형 설계 → 주조 생산 → 열처리 → CNC 정밀 가공 → 표면 처리 → 제품 포장에 이르는 전 공정의 일체형 제조 역량을 갖추고 있습니다. 고객은 최종 제품 도면만 제공하면 되며, 주조 및 가공 두 공급업체를 별도로 조율할 필요가 없어 의사소통 비용과 납품 리스크를 줄일 수 있습니다. CNC 가공 공정에서는 주요 결합면의 정밀도를 IT7 등급(±0.015mm)까지 보장합니다.