제조 산업에서는 구성 요소에서 원하는 표면 마감을 달성하는 것이 기능 성능과 미적 매력 모두에 중요합니다. 널리 사용되는 두 가지 제작 방법 인 다이 캐스팅 및 CNC 가공은 표면 마감과 관련된 독특한 장점과 도전을 제공합니다. 이러한 프로세스의 차이점을 이해하는 것은 특정 표면 마감 요구 사항을 충족하는 부품을 제조하기에 가장 적합한 방법을 선택할 때 엔지니어와 제품 설계자에게 필수적입니다.
다이 캐스팅은 고압 하에서 용융 금속을 금형 공동으로 강제하는 금속 주조 공정입니다. Dies로 알려진 금형은 정밀도 가공되어 높은 차원 정확도와 부드러운 표면 마감으로 복잡한 모양을 생성합니다. 다이 주조에 사용되는 전형적인 재료에는 알루미늄, 아연 및 마그네슘 합금과 같은 비철 금속이 포함됩니다.
다이 캐스트 부분의 표면 마감은 다이 표면의 품질, 주조 공정 중 온도 제어 및 사용 된 합금의 조성을 포함한 여러 요인에 의해 영향을받습니다. 다이 캐스트 부품은 일반적으로 1.6 ~ 6.3 마이크로 미터 범위의 평균 표면 거칠기 (RA) 값을 갖는 부드러운 캐스트 표면 마감을 갖습니다. 이 부드러운 마감은 종종 추가 가공 또는 마무리 공정이 필요하지 않고 많은 응용 분야에서 충분합니다.
그러나, 더 미세한 표면 마감을 달성하거나 페인팅, 도금 또는 코팅을위한 부분을 준비하기 위해, 연마 또는 샷 블라스팅과 같은 2 차 작업이 사용될 수 있습니다. 일관된 표면 마감으로 대량의 구성 요소를 생산할 수있는 능력은 자동차, 소비자 전자 제품 및 기기 제조와 같은 산업에 매력적인 옵션이됩니다.
CNC (Computer Numerical Control) 가공은 컴퓨터 프로그램에 의해 제어되는 정밀 절단 도구를 사용하여 고체 공작물에서 재료를 제거하는 차수 제조 공정입니다. CNC 가공은 매우 다재다능하고 금속, 플라스틱 및 복합재를 포함한 광범위한 재료로 인해 타이트한 공차 및 복잡한 형상이있는 부품을 생산할 수 있습니다.
CNC 가공 부분의 표면 마감은 절단 공구 형상, 공급 속도, 절단 속도 및 가공되는 재료와 같은 다양한 요인에 따라 다릅니다. CNC 가공은 미세한 마감 패스를 적용 할 때 RA 값이 0.4 마이크로 미터의 낮은 표면 마감을 달성 할 수 있습니다. 이 수준의 부드러움은 항공 우주 구성 요소, 의료 기기 및 정밀 기기와 같은 높은 정밀도 및 우수한 표면 품질이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
또한 CNC 가공을 통해 다양한 절단 도구 및 가공 전략을 사용하여 표면 텍스처를 더 잘 제어 할 수 있습니다. 이 공정은 우수한 표면 마감을 생성 할 수 있지만, 특히 복잡한 디자인이나 대량 생산량의 경우 다이 캐스팅에 비해 더 긴 가공 시간과 더 높은 비용이 필요할 수 있습니다.
다이 캐스팅과 CNC 가공 사이의 표면 마감재를 비교할 때 CNC 가공은 일반적으로 우수한 표면 부드러움과 정밀도를 제공합니다. 더 낮은 RA 값을 달성 할 수있는 기능을 통해 CNC 가공 부품은 엄격한 표면 품질 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 대조적으로, 다이 캐스팅은 많은 응용 분야에 적절하게 부드러운 표면을 제공하지만 추가 마무리 공정없이 CNC 가공을 통해 달성 할 수있는 미세한 표면 텍스처와 일치하지 않을 수 있습니다.
다이 캐스팅은 알루미늄 및 아연 합금과 같은 주로 비철 금속을 쉽게 녹일 수있는 재료로 제한됩니다. 그러나 CNC 가공은 철 금속, 이국적인 합금, 플라스틱 및 복합재를 포함한 더 넓은 범위의 재료를 처리 할 수 있습니다. 이 다양성은 CNC 가공이 다이 캐스팅을 통해 달성 할 수없는 특정 재료 특성을 요구하는 부품을 생산하는 데 적합합니다.
대량 생산의 경우 다이 캐스팅은 다이가 이루어지면 대량의 부품을 빠르게 생산할 수 있기 때문에 종종 비용 효율적입니다. 다이 캐스팅의 초기 툴링 비용은 더 높지만 생산량이 증가함에 따라 단위당 비용은 크게 감소합니다. 반면에 CNC 가공은 특수 툴링이 필요하지 않으므로 중간 정도에서 중간 정도의 생산량 또는 프로토 타이핑에보다 경제적입니다.
비용 고려 사항은 또한 표면 마감으로 확장됩니다. 다이 캐스트 부품에 표면 요구 사항을 충족시키기 위해 추가 가공 또는 마무리가 필요한 경우, 전체 비용이 CNC 가공, 특히 복잡한 형상에 대한 비용을 초과 할 수 있습니다.
CNC 가공은 복잡한 기능, 단단한 공차 및 복잡한 디자인을 갖춘 부품을 생산하는 데 더 큰 유연성을 제공합니다. CNC 가공의 정밀도는 최소한의 치수 변화를 갖는 부품의 일관된 생산을 허용합니다. 다이 캐스팅은 복잡한 모양을 생성 할 수 있지만 부품 배출에 필요한 초안 각도 및 다공성과 같은 잠재적 결함과 같은 요인으로 제한됩니다.
단단한 공차와 우수한 표면 마감이 중요하면 CNC 가공이 종종 바람직한 방법입니다. 약간의 변형이 허용되고 디자인이 캐스팅에 적합한 구성 요소의 경우, 다이 캐스팅은 대량에 대한보다 효율적인 생산 공정을 제공합니다.
다이 캐스트 부품의 표면 마감에 영향을 미칩니다.
다이 재료 및 표면 품질 : 다이는 매끄러운 마감 처리를 캐스트 부분으로 전달하기 위해 세련된 표면이 있어야합니다.
용융 금속 온도 : 적절한 온도 제어는 다이 캐비티의 부드러운 흐름과 충전을 보장합니다.
주입 속도 및 압력 : 이러한 매개 변수를 최적화하면 흐름 라인 또는 콜드 셧다운 표면 결함이 줄어 듭니다.
합금 조성 : 불순물 또는 부적절한 합금 선택은 표면 마감 처리가 불량 할 수 있습니다.
다이 캐스팅 과정에서 이러한 요인에 대한 관심은 최종 제품의 표면 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.
CNC 가공의 표면 마감은 다음과 같이 영향을받습니다.
절단 도구 조건 : 날카 롭고 잘 관리 된 도구는 더 나은 표면 마감을 생성합니다.
공급 속도 및 절단 속도 : 적절한 설정은 공구 표시와 표면 거칠기를 줄입니다.
재료 특성 : 일부 재료는 경도 또는 연성으로 인해 표면 결함이 발생하기 쉽습니다.
가공 환경 : 냉각수 또는 윤활을 사용하면 열과 마찰을 줄임으로써 표면 마감이 향상 될 수 있습니다.
이러한 파라미터를 최적화하면 CNC 가공이 고정밀 응용 분야에 적합한 우수한 표면 마감을 달성 할 수 있습니다.
다이 캐스팅 및 CNC 가공은 표면 마감 요구 사항, 재료 고려 사항 및 생산량을 기반으로 제조 부문에서 다른 틈새 시장을 제공합니다.
자동차 산업에서는 엔진 블록, 변속기 하우징 및 장식용 트림과 같은 부품이 필수적 인 데 다이 캐스팅이 자동차 산업에서 널리 퍼져 있습니다. 소비자 전자 장치는 또한 인클로저 및 구조 부품에 다이 캐스트 구성 요소를 사용합니다.
CNC 가공은 터빈 블레이드, 정형 외과 임플란트 및 정밀 기기와 같은 부품이 탁월한 표면 마감과 밀접한 공차를 요구하는 항공 우주 및 의료 산업에서 없어서는 안될입니다. CNC 가공의 유연성은 맞춤형 부품 및 저용량 생산 실행에 이상적입니다.
원하는 표면 마감을 달성하기 위해 다이 캐스팅과 CNC 가공 사이를 선택하는 것은 필요한 표면 품질, 재료 선택, 생산량 및 비용 고려 사항을 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다. 다이 캐스팅은 허용 가능한 표면 마감 처리 된 구성 요소의 대량 생산에 적합하지만 CNC 머시닝은 복잡한 설계 및 정밀 부품에 대한 우수한 표면 품질과 유연성을 제공합니다. 각 프로세스의 강점과 한계를 이해하면 제조업체는 고품질 특정 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 다이 캐스팅 부품 또는 CNC 가공 부품을 생산하는 데 가장 적합한 방법을 선택할 수 있습니다.