다이캐스팅 머신이란?
다이캐스팅 머신은 금속이나 합금을 고속으로 녹여 금형에 부어 주조하는 장비를 말합니다.
다이캐스팅 머신은 높은 정밀도로 동일한 형상의 제품을 대량 생산할 수 있어 작업자의 부담을 줄일 수 있습니다. 또한 저융점 금속이 쉽게 녹아 금형에 주입되기 때문에 알루미늄이나 아연과 같은 저융점 금속을 사용할 때 효과적입니다.
그러나 내화 금속에 다이캐스팅 기계를 사용하는 것은 어렵기 때문에 다른 방법으로 주조해야 합니다. 또한, 다이캐스팅 기계로 주조하면 제품 표면이 매우 매끄러워 연마 공정을 생략할 수 있다는 장점이 있습니다.
연마 공정을 생략하면 제품 생산 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.
다이캐스팅 머신의 사용 용도
다이캐스팅 기계는 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 자동차 부품, 전자제품, 건축자재 등의 제조가 대표적입니다. 최근에는 친환경 소재를 사용하여 제품의 폐기물을 줄이고 지속가능성을 높일 수 있는 다이캐스팅 기계도 개발되고 있습니다.
1. 자동차 부품
자동차 부품에서는 엔진 블록, 실린더 헤드 등의 부품부터 엠블럼, 도어 핸들 등 세세한 장식물까지 다양한 부품의 제조에 사용되고 있습니다. 특히 가볍고 강성이 높은 알루미늄 합금을 사용함으로써 차량의 연비 향상과 안전성을 높일 수 있습니다.
2. 전자기기
전자기기에서는 스마트폰, 태블릿PC, 디지털 카메라 등에 사용되는 금속 부품의 제조에 사용됩니다. 예를 들어, 카메라의 렌즈 홀더, 셔터 버튼, 스마트폰의 알루미늄 프레임 등이 있습니다.
3. 건축 자재
건축 자재에서는 문고리, 손잡이, 셔터 경첩, 건물 외관을 장식하는 커튼월, 파사드 패널 등 소형에서 대형의 복잡한 형상을 가진 부품의 제조에 사용됩니다.
다이캐스팅 기계의 원리
다이캐스팅 기계로 제품을 만드는 원리는 형상에 맞는 금형을 만들어 액체 금속을 부어 넣는 것으로 이루어집니다. 다이캐스팅 기계에서는 유압을 이용한 피스톤을 사용하기 때문에 일정 이상의 압력이 필요합니다.
다이캐스팅 기계에 연결된 금형에 알루미늄 합금과 같은 액체 금속, 즉 용탕을 붓습니다. 용탕이 주입된 금형에는 내부 압력이 가해지기 때문에 금형이 밀착되지 않으면 용탕이 금형 틈새로 새어나올 수 있으므로 주의해야 합니다.
예를 들어, 주조 중 다이캐스팅 기계는 고압으로 금형을 누르는 등의 조치를 취합니다. 금형에 주입된 액체 금속이 냉각되면 금형 모양에 맞게 경화된 제품이 완성됩니다.
다이캐스팅 기계의 종류
다이캐스팅 기계는 크게 두 가지 종류로 나뉩니다.
1. 핫 챔버 방식
핫챔버 방식은 용탕을 주입하는 사출부와 용탕 저장로가 일체형으로 되어 있으며, 사출부가 항상 가열되어 있다고 해서 붙여진 이름입니다. 사출부가 상시 가열되어 있기 때문에 안전과 부품 내구성 측면에서 용융 온도가 낮은 재료의 주조에 사용됩니다. 용탕을 효율적으로 주입할 수 있는 것이 큰 장점입니다.
2. 콜드 챔버 방식
콜드 챔버 방식은 용탕을 주입하는 사출부와 용탕의 저장로가 분리되어 있어 사출부가 상시 가열되지 않기 때문에 붙여진 이름입니다. 용탕 저장로가 독립되어 있기 때문에 용융 온도가 높은 재료의 주조에 사용되며, 하나의 제품을 만들 때마다 용탕을 주입해야 하므로 제조 시간이 길어지는 경향이 있습니다.
다이캐스팅 기계에 대한 기타 정보
다이캐스팅 기계의 금형
다이캐스팅 기계의 금형은 주로 형상 결정과 온도 변화의 역할을 합니다.
1. 형상 결정
제품은 금형에 따라 제조되기 때문에 제품의 큰 모양과 미세한 모양, 작은 홈과 구멍까지 모두 금형에 의해 결정됩니다. 금형의 형상 결정의 정확도는 제품의 품질과 직결되기 때문에 중요한 포인트입니다.
제품 형태와 한 번에 몇 개의 제품을 생산할 것인지에 따라 용탕을 주입하는 게이트의 위치와 금형 내 용탕의 흐름을 결정합니다. 금형이 방해하여 제품을 꺼낼 수 없는 경우, 금형을 비스듬히 이동시키는 장치를 추가하거나 유압실린더를 밀어내어 제품을 꺼낼 수 있습니다.
2. 온도 변화
다이캐스팅 제품은 용탕을 식혀서 굳히는 방식으로 제조됩니다. 제품의 품질을 좌우하는 금형은 다이캐스팅 기계에서 매우 중요한 부품입니다. 또한, 금형 제작에는 수개월의 시간이 소요되며, 금형 제작에 소요되는 비용은 제조업에서 큰 비중을 차지합니다.
양산 중 금형에 결함이 발생하거나 손상이 발생하면 생산을 중단해야 합니다. 생산 능력의 현저한 저하와 함께 금형 유지보수 비용도 별도로 발생하므로 주의해야 합니다.