현대 제조에서 주조 공정은 액체 금속을 특정 모양과 특성을 가진 고체 부품으로 변환하는 핵심 링크입니다. 두 가지 중요한 특수 캐스팅 방법, 투자 캐스팅 및 원심 분리 캐스팅은 각각 고유 한 프로세스 원칙, 응용 범위 및 캐스팅 특성으로 다른 분야에서 대체 할 수없는 역할을합니다. 두 프로세스의 차이에 대한 깊은 이해는 제품 설계 최적화, 생산 효율성 향상, 비용 절감 및 제품 품질 보장에 중요합니다.
금형 유형의 비교
1 투자 캐스팅의 곰팡이 세계
투자 주조에서 곰팡이의 선택 및 생산은 왁스 곰팡이의 품질 및 생산 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 왁스 곰팡이를 만들기위한 두 가지 유형의 곰팡이가 있습니다. 소규모 배치 생산의 경우 매우 복잡한 모양을 가진 주물의 경우 손으로 조각 한 왁스 곰팡이가 종종 사용됩니다. 현재 비싼 곰팡이가 필요하지 않으며 숙련 된 장인은 뛰어난 기술만으로 만 만들 필요가 있지만이 방법은 비효율적이며 근로자의 매우 높은 기술이 필요합니다. 대량 생산에서는 알루미늄 금형 또는 강철 금형과 같은 금속 금형이 사용됩니다. 이 금속 몰드는 정밀도가 높고 내마모성이 우수하여 왁스 곰팡이의 치수 정확도와 표면 품질을 보장 할 수 있습니다. 그러나 금속 금형의 개발 비용은 높습니다. 일련의 금형 세트의 생산 비용은 수만에서 수십만 명의 위안까지 다양하며, 제조에는 전문 가공 장비 및 기술자가 필요합니다. 또한 금형의 수명도 중요한 요소입니다. 알루미늄 합금 금형의 서비스 수명은 일반적으로 500-1000 조각 주위에 있으며, 강철 금형은 수만 개의 조각에 도달 할 수 있지만 정확성과 성능을 보장하기 위해 장기적인 사용 후에도 유지 관리 및 수리해야합니다.
2 원심 주조 금형의 비밀
원심 분리 주조의 곰팡이는 고속 회전 중에 생성 된 거대한 원심력을 견딜 수 있도록 충분한 강도와 강성이 필요합니다. 일반적인 곰팡이 재료에는 주철, 강철 또는 열 저항 합금이 포함됩니다. 파이프 및 실린더와 같은 표준 회전 바디 주물을 생산하기 위해 금속 금형이 주로 사용됩니다. 이 곰팡이는 우수한 열전도율을 가지며 용융 금속을 빠르게 냉각시키고 굳 히면 생산 효율과 주조의 표면 품질을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 금속 금형의 제조 공정은 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 또한, 주조 공정 동안, 고온 용융 금속의 반복적 인 수색 및 원심력의 작용으로 인해, 곰팡이는 심각하게 마모되어 정기적으로 유지하고 교체해야합니다. 크고 복잡한 모양의 주물 생산과 같은 일부 특별한 경우, 모래 금형은 원심 분리 공정과 함께 사용됩니다. 모래 금형은 저렴한 비용과 유연한 생산의 장점을 가지고 있지만, 비교적 열악한 강도와 열전도율로 인해 주물의 치수 정확도와 표면 품질에 영향을 줄 수 있으며 생산 효율은 비교적 낮습니다.
비용과 효율성 비교
1 투자 캐스팅 : 높은 정밀도의 비용 고려 사항
1.1 금형 비용
투자 주조의 금형 비용은 다양한 생산 척도에서 큰 차이를 보여줍니다. 단일 피스 또는 소규모 배치 생산에서, 손으로 조각 된 왁스 곰팡이 또는 간단한 금형 제조 방법의 사용으로 인해 금형 비용이 상대적으로 낮지만이 방법은 생산 효율이 매우 낮고 대규모 생산의 요구를 충족시키기가 어렵습니다. 대규모 생산에서 왁스 곰팡이의 정확성과 생산 효율을 보장하기 위해 금속 금형이 필요합니다. 금속 금형의 개발 비용은 높으며 복잡한 금속 금형 세트는 수만에서 수십만 명의 위안의 투자가 필요할 수 있으며, 이는 초기 단계에서 회사에 많은 재정적 압력을 가할 수 있습니다. 그러나 생산 배치가 증가함에 따라 금형 비용이 더 많은 제품에 걸쳐 퍼질 수 있으며 단위 제품 당 금형 비용이 점차 감소합니다.
1.2 생산주기
투자 캐스팅의 생산주기는 비교적 길다. 전체 프로세스에는 왁스 모델 제작, 쉘 준비, 탈 왁스, 로스팅, 붓기, 모래 청소 및 후 처리가 포함됩니다. 그 중에서도 쉘 제조 과정은 비교적 번거롭고 내화성 재료의 여러 코팅과 긴 건조가 필요합니다. 각 층에 대한 건조 시간은 일반적으로 12-24 시간 사이이며 전체 쉘 생산주기는 5-7 일만큼 길 수 있습니다. 또한, 탈 왁스 및 로스팅 공정은 쉘의 품질과 캐스팅의 정확성을 보장하기 위해 온도와 시간을 엄격하게 제어해야합니다. 긴 생산주기는 생산 비용을 증가시킬뿐만 아니라 회사의 자본 회전율 및 시장 대응에도 영향을 미칩니다.
1.3 재료 활용 및 인건비
투자 캐스팅은 재료 활용 측면에서 잘 수행됩니다. 모래 주조에 모래 곰팡이가 손실되지 않으며, 용융 금속은 충전 과정에서 쉘을 완전히 채울 수 있기 때문에 금속 회수율은 일반적으로 85%에 도달 할 수 있습니다 ({1}}%. 그러나 인건비는 왁스 곰팡이 어셈블리 및 쉘 코팅과 같은 주요 프로세스에서 근로자의 높은 기술이 필요하기 때문에 높은 비율의 투자 캐스팅을 차지하며 숙련 된 기술 근로자가 운영해야하기 때문입니다. 이 근로자들의 훈련 및 급여 비용은 상대적으로 높으며 인건비는 총 비용의 30% - 40%를 차지합니다.
1.4 포괄적 인 비용
소규모 또는 복잡한 부분의 경우 투자 캐스팅의 단가 비용이 상대적으로 높습니다. 이는 프로세스 복잡성, 곰팡이 비용 및 인건비와 같은 요인의 영향으로 인해 투자 비용이 모래 주조의 시간 2 - 3 시간을 만듭니다. 그러나 대량 생산 및 제품 정밀도 및 품질에 대한 매우 높은 요구 사항의 경우 프로세스를 최적화하고 생산 효율성을 향상시키고 스크랩 속도를 줄임으로써 투자 주조 비용을 효과적으로 제어 할 수 있으며, 후속 처리 단계를 줄일 수 있기 때문에 제품의 총 비용은 전반적으로 줄어 듭니다.
2 원심 주조 : 효율적인 생산의 비용 장점
2.1 금형 비용
원심 분리 주조를위한 금속 금형의 일회성 투자 비용은 특히 제조 공정이 복잡하고 고품질 재료와 고급 가공 장비를 사용해야하는 대형 금형의 경우 비교적 높습니다. 따라서 금형 비용은 비교적 높습니다. 그러나 원심 분리 주조는 주로 표준화 된 회전 바디 주물의 대량 생산에 사용되므로 단위 제품 당 금형 비용 할당은 생산 배치의 증가에 따라 빠르게 감소합니다. 투자 주조와 비교할 때, 원심 분리 주조의 금형 비용 이점은 대규모 생산의 경우 점차 나타납니다.
2.2 생산주기
원심 주조의 생산주기는 짧으며 이는 중요한 장점 중 하나입니다. 원심 시조 공정 동안, 금형의 회전은 용융 금속이 곰팡이를 신속하게 채우고 고형화 할 수있게하며, 전체 공정은 보통 몇 분에서 몇 시간 밖에 걸리지 않습니다. 예를 들어, 작은 파이프 주물을 생산할 때 원심 분리 주조의 생산 효율은 시간당 수십 개의 조각에 도달 할 수있어 기업의 생산 능력과 시장 공급 용량을 크게 향상시킬 수 있습니다. 생산주기가 짧으면 생산 비용이 줄어들뿐만 아니라 기업이 시장 수요에 더 신속하게 대응하고 기업의 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다.
2.3 재료 활용 및 노동 비용
원심 분리 주조는 또한 재료 활용에서 잘 수행됩니다. 복잡한 쏟아지는 시스템과 라이저 시스템이 필요하지 않기 때문에 이러한 부품에서 용융 금속의 소비를 줄이고 높은 공정 수율이 있습니다. 동시에, 원심 시조의 자동화 정도는 비교적 높다. 수동 작동이 필요한 쏟아지는 링크를 제외한 생산 공정에서는 금형 회전 및 캐스팅의 탈취와 같은 다른 링크를 자동화 장비에 의해 완료 할 수 있습니다. 이로 인해 총 비용의 인건비의 비율은 일반적으로 10% - 20%에 불과하여 회사의 인건비 지출을 효과적으로 줄입니다.
2.4 포괄적 인 비용
표준화 된 회전 바디 캐스팅의 경우 원심 분리 주조의 단가가 낮습니다. 이는 금형 비용 공유, 생산주기, 재료 활용 및 인건비의 장점이있어 원심 분리 주조가 이러한 제품을 대량 생산할 때 효율적이고 저렴한 생산을 달성 할 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 주철 파이프와 같은 제품을 생산할 때 원심 분리 주조 비용은 모래 주조의 60% - 70%입니다. 그러나, 비대칭 또는 복잡한 형태의 주물의 경우, 특수 툴링 및 프로세스 설계의 필요성으로 인해 원심 분리 주조 비용이 크게 증가 할 것이며 다른 캐스팅 프로세스를 초과 할 수도 있습니다.
3 프로세스를 선택하는 방법?
3.1 투자 캐스팅이 선호됩니다.
요구 사항 : 복잡한 모양, 높은 정밀, 프로세스가 어려운 재료 (예 : 항공 블레이드, 의료 임플란트);
제한 사항 : 비용에 민감한 대용량 부품을주의해서 처리해야합니다 (3D 프린팅 왁스 모델과 같은 기술을 통해 비용이 절감되지 않는 한).
3.2 원심 분리 주조가 선호됩니다.
요구 사항 : 회전 적으로 대칭 구조, 높은 기계적 특성, 대규모 생산 (예 : 파이프, 실린더 라이너);
한계 : 비대칭 또는 복잡한 내부 공동 부분에 적합하지 않으며 곰팡이에 대한 초기 투자는 높습니다.