다이 캐스팅 기술의 범주에서 마그네슘 다이 캐스팅은 낮은 무게와 높은 강도의 문제가있는 현대 제조를 지원하는 비교적 새로운 발전입니다.
오늘 Moldie는 이 다이캐스팅 기법의 작동 원리, 특정 마그네슘 합금이 중요한 이유, 그리고 설계 선택이 적용 분야와 비용, 성능에 미치는 영향을 설명합니다.
마그네슘 다이 캐스팅 이해 – 차이점은 무엇입니까?
마그네슘 다이 캐스팅은 비교적 최근의 역사를 가지고 있습니다. 아연 및 알루미늄 다이 캐스팅은 20 세기 초에 산업화되었지만 마그네슘의 상업적 사용은 20 세기 후반에 경량의 강력한 구성 요소에 대한 군사 및 항공 우주 요구로 인해 상당한 견인력을 얻기 시작했습니다.
기본 원칙에 따라 마그네슘 다이 캐스팅은 용융 마그네슘 합금을 강철 금형에 압력 하에서 주입하는 다른 다이 캐스팅 공정과 유사합니다. 그러나 마그네슘과 그 합금의 특성은 고유 한 특징으로 이어집니다.
그러나 실제로 마그네슘 다이 캐스팅은 알루미늄 및 아연 다이 캐스팅과 여러 가지 실용적인 방법으로 다릅니다. 마그네슘은 융점이 낮고 쉽게 흐를 수 있으며 빠르게 냉각되므로 사이클 시간이 단축됩니다.
요컨대, 아연은 우수한 세부사항을 제안하고 그러나 무게를 더 추가합니다. 마그네슘은 우수한 힘을 지키고 있는 동안 질량을 감소시킵니다.
| 특징 | 마그네슘 | 알루미늄 | 아연 |
|---|---|---|---|
| 밀도 | 매우 낮음 | 중간 | 높음 |
| 전형적인 약실 | 인기 동영상 | 차가운 | 인기 동영상 |
| 사이클 시간 | 짧은 | 중간 | 짧은 |
| 부품 무게 | 밝은 | 보통 | 큰 자지 |
다른 다이 캐스팅 방법과 비교하여 마그네슘은 무게 감소와 속도가 가장 중요 할 때 가장 잘 작동합니다.
다이 캐스팅에 사용되는 마그네슘 합금
마그네슘 합금의 거대한 다양성이 있고, 각각에는 그것의 유일한 특징이 있습니다. 여기에서 우리는 몇몇을의 이 특징에 근거를 둔 일반적인 유형 일반화할 것입니다.
일반 용도 & 높 힘 합금
힘, castability 및 지상 끝의 균형이 중요한 주거, 덮개 및 구조상 부속을 위해. AZ91D는 널리 이용되는 합금입니다. 우수한 교류 및 좋은 힘; 소비자 전자공학 주거, 덮개 및 일반적인 성분에 대하 이상.
높 연성 & 안전 긴요한 합금
에너지 흡수 및 충격 저항이 자동차 안전 부품과 같은 우선 순위 인 경우 사용됩니다. 주로 한 가지 하위 변수가있는 세 가지 유형이 있습니다.
- AM60/AM60B: AZ91D 보다는 더 높은 연성. 핸들, 좌석 구조 및 실내 구조상 부속에서 공유지.
- AM50 : 강도는 약간 낮지 만 충격 저항이 높은 AM60과 유사합니다. 충격로드 부품에 사용됩니다.
- AM20 : 최대 인성과 연성이 필요한 저부하 부품.
높 온도 & 포복 저항하는 합금
엔진, 전송, 또는 다른 높 열 환경의 가까이에 신청을 위해 적당한. AE42 & AS41/AS41B 합금은 AS41B 제안이 더 높은 작용 온도를, AS41에 개량한 포복 저항과 더불어 취급할 수 있습니다.
다음은 이러한 합금 유형을 스캔하는 데 도움이 되는 차트입니다.
| 합금 | 카테고리 | 키 사용 | 주요 혜택 |
|---|---|---|---|
| AZ91D에는 | 일반 목적 | 주거, 덮개, 소비자 부속 | 제일 만능: 힘 + 교류 |
| AM60 / AM60B에는 | 높은 연성 | 안전 부품(스티어링 휠, 시트 프레임) | 높은 연성, 에너지 흡수 |
| AM50에는 | 높은 연성 | 임팩트 로드 부품 | 인성, 충격 저항 |
| AM20에는 | 높은 연성 | 낮 짐, 높 강인 부속 | 최대 연성 |
| AE42 / AS41에는 | 높은 온도 | 엔진/전송 근처 | 열 & 포복 저항 |
단계별 마그네슘 다이 캐스팅 공정
마그네슘 다이 캐스팅 공정은 산화 위험과 같은 특정 문제를 완화하면서 탁월한 유동성과 낮은 융점과 같은 금속 고유의 장점을 활용하도록 최적화되었습니다.
준비 &는 죽습니다; 난방
마그네슘의 우수한 유동성 및 급속한 응고는 정확한 거푸집 온도 관리를 요구합니다. 거푸집은 알루미늄과 비교된 더 높고, 더 획일한 온도 (전형적으로 250-400°C)에 미리 데워집니다. 이것은 얇은 벽 단면도를 채우고 매끄러운 지상 끝을 달성하기를 위해 필수적인 녹은 금속의 조숙한 식히는 것을 방지합니다.
마그네슘의 경우, “콜드 스팟”을 식별하고 제거하는 것이 실수를 방지하고 일관된 충진을 보장하는 데 중요합니다.
얇고 심지어 윤활제도 방출을 보조할 뿐만 아니라 보호 장벽을 제공하여 다이강에 마그네슘 납땜(스티킹)의 위험을 줄입니다.
주입: 뜨겁 약실 이점
마그네슘 다이 캐스팅은 중소 크기의 주조 제품의 대부분에서 뜨거운 챔버 기계를 사용하지만 대형 부품 또는 특수 마그네슘 합금은 여전히 콜드 챔버 다이 캐스팅을받을 수 있습니다. 주입 메커니즘은 용융 마그네슘의 욕조에 잠긴 상태로 다음을 허용합니다.
- 빠른 사이클 시간 (별도의 용광로에서 금속을 전송할 필요가 없음).
- 열 손실 감소 및 더 나은 온도 안정성.
- 샷 볼륨 제어에서 더 높은 정밀도.
용융 마그네슘의 이송 및 주입 동안 또 다른 특별한 절차는 마그네슘이 매우 반응적이고 휘발성이 높기 때문에 특수 커버 가스 차폐이며 산화 공정은 공작물을 파괴하거나 심지어 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
마지막으로, 그것의 낮은 점성 및 멋진 교류 특성, 마그네슘 때문에 알루미늄 보다는 현저하게 빨리 거푸집을 채웁니다. 이것은 특별하은 세부사항을 가진 복잡한, 얇은 벽 부속 (0.5 mm 처럼 얇은)의 주물을 허용합니다.
응고 & 냉각
전체 공정의 두 번째에서 마지막 단계는 공작물의 냉각입니다. 마그네슘은 알루미늄보다 훨씬 빨리 냉각되고 응고되기 때문에 경제적으로 매력적입니다.
그러나 마그네슘의 높은 수축률은 다공성을 최소화하고 치수 정확도와 부품 강도를 보장하는 것이 중요하기 때문에 챔버의 압력을 유지해야한다고 결정합니다.
방출, 트리밍 & 끝내기
후 처리 절차의 나머지 부분은 다음 세 단계로 결론 지을 수 있습니다.
- 방출: 마그네슘의 낮은 응고 수축으로 인해 쉽게 배출되는 부품과 (윤활이 정확할 때) 강철 다이를 고수하는 경향이 최소화됩니다. 이것은 배출력을 감소시키고 부품 왜곡이나 표면 손상을 최소화합니다.
- 트리밍: 마그네슘 합금은 가공성이 뛰어나 게이트와 오버플로를 깔끔하고 효율적으로 다듬을 수 있으며, 알루미늄에 비해 공구 마모도 적습니다.
- 마무리 : 마그네슘의 본질적으로 부드러운 “캐스팅 그대로”표면은 종종 덜 이차 마무리를 필요로한다. 필요할 때, 그것은 코팅을 받아 잘 아노다이징하지만, 적절한 청소 및 표면 준비는 반응성 특성으로 인해 필수적이다.
성과 이점과 특성
마그네슘은 던지기 부속 결합 강한 기계적인 성과 및 유용한 기능적인 재산과 낮은 무게 죽습니다. 이 특성은 열, 긴장 및 전자 방해의 밑에 힘, 안정성 및 믿을 수 있는 성과를 필요로 하는 디자인을 지원합니다.
힘 대 무게 비율
마그네슘은 구조용 금속 중에서도 무게 대비 강도가 매우 높은 재료입니다. 순수 마그네슘은 알루미늄보다 약 35% 가벼우며, 마그네슘 합금 부품은 150~250 MPa의 인장 강도를 제공할 수 있습니다.
다이 캐스트 마그네슘 합금은 또한 우수한 연성을 제공하므로 부품이 균열없이 충격을 흡수 할 수 있습니다. 이 특성은 자동차 및 핸드 헬드 장비에서 가치가 있습니다.
부식 저항
현대 마그네슘 합금은 적당한 디자인 및 표면 보호도 한 쌍이 될 때 믿을 수 있는 내식성을 전달합니다. 알루미늄과 망간과 같은 합금 성분은 정상적인 환경에 있는 느린 부식을 돕습니다.
제조업체는 종종 아노다이징, 변환 코팅 또는 페인트 시스템과 같은 코팅을 추가합니다. 이 층은 차량, 전자 제품 및 실외 장비에 사용되는 부품을 보호합니다. 이러한 처리를 통해 마그네슘은 습하거나 경미한 부식성 조건에서 잘 작동합니다.
열 전도도 및 열 분산
마그네슘 합금은 빠른 열 분산을 지원하는 단단한 열 전도도를 제공합니다. 이 특징은 열 긴장을 감소시키고 모터 전력 공구 및 전자 주거와 같은 가동 도중 열을 생성하는 성분을 보호하는 것을 돕습니다. 게다가, 그것은 또한 디자이너가 추가한 냉각 기계설비에 더 적은을 의지하기 때문에 더 단단한 포장을 지원합니다.
RFI 차폐 및 기타 기능적 특성
마그네슘 다이 캐스팅은 전기 전도성으로 인해 효과적인 RFI 차폐를 제공합니다. 민감한 전자 장치를 방해 할 수있는 마그네슘 블록 전자기 간섭으로 만들어진 인클로저. 이 특성은 랩톱, 제어 장치 및 통신 시스템과 같은 장치에서 안정적인 신호 성능을 지원합니다.
마그네슘 합금 주물은 또한 좋은 machinability 및 차원 안정성을 제안합니다. 이 특성은 무거운 이차 가공, 저축 시간 및 비용 없이 온도 변화를 가진 조차 부속을 사용 도중 단단한 포용력을, 붙드는 확인하는 동안 정확한 특징을 허용합니다.
마그네슘 다이 캐스팅의 응용
제조업체는 대량의 강력하고 정밀하며 가벼운 부품이 필요할 때 마그네슘 다이 캐스팅을 사용합니다. 이 프로세스는 많은 산업 분야에서 복잡한 모양, 얇은 벽 및 단단한 공차를 지원합니다.
전기 자동차 부품
최근 몇 년 동안 번영하는 전기 자동차 시장은 아마도 마그네슘 다이 캐스팅 산업에서 가장 두드러진 드라이버 중 하나 일 것입니다. 자동차 제조업체는 마그네슘 다이 캐스트 부품을 사용하여 강도를 잃지 않고 차량 중량을 줄이며 EV의 주행 범위와 에너지 효율을 향상시킵니다. 일반적인 부품에는 배터리 하우징, 모터 커버, 인버터 케이스 및 구조 브래킷이 포함됩니다.
마그네슘은 시트 구성 요소 및 내부 지원에 적합합니다. 이 부품은 빛을 유지하면서 반복 하중을 처리해야합니다.
하이브리드 시스템의 일부 엔진 및 변속기 부품도 마그네슘을 사용합니다. 이 부품은 정확한 주조 및 우수한 열 흐름의 이점을 제공합니다. 표면 코팅은 부식을 방지하고 서비스 수명을 연장합니다.
키 EV 사용
- 배터리 및 전자 하우징
- 시트 프레임 및 내부 구조
- 모터, 기어박스 및 파워트레인 커버
가전 및 전동 공구
가전제품은 얇고 견고한 인클로저를 위해 마그네슘 다이 캐스팅을 사용합니다. 노트북, 태블릿 및 휴대용 장치는 마그네슘 프레임을 사용하여 굽힘에 저항하면서 빛을 유지합니다. 이 소재는 또한 프로세서 및 배터리의 열을 관리하는 데 도움이됩니다.
전동 공구는 기어 하우징, 모터 프레임 및 핸들에 마그네슘을 사용합니다. 이 부품은 공구 중량을 줄여 긴 작업 중에 사용자의 피로를 줄입니다. 높은 치수 정확도로 타이트한 기어 정렬과 원활한 작동이 가능합니다.
제조업체는 빠른 사이클 시간과 깨끗한 표면 마감을 중요하게 생각합니다. 이러한 특성은 대량 생산을 지원하고 후처리 작업을 줄입니다.
일반 제품
- 노트북 및 태블릿 프레임
- 카메라 및 오디오 장비 바디
- 전동 공구 하우징 및 모터 프레임
전문 및 맞춤형 애플리케이션
항공 우주 회사는 무게 절감이 중요한 항공 우주 부품에 마그네슘 다이 캐스팅을 사용합니다. 브래킷, 하우징 및 지원 구조와 같은 부품은 전체 시스템 질량을 낮추는 데 도움이됩니다. 신중한 합금 선택 및 코팅은 부식 및 안전 요구를 해결합니다.
산업 장비 제조업체는 주문형 인클로저 및 구조 부품에 마그네슘을 사용합니다. 이 경량 부품은 취급을 개선하고 운송 중량을 줄입니다. 설계자는 다른 금속이 쉽게 형성 할 수없는 복잡한 모양이 필요할 때도 마그네슘을 사용합니다.
소량 또는 전문 프로젝트는 종종 마그네슘의 기계 가공의 이점을 누릴 수 있습니다. 제조업체는 적은 노력과 낮은 공구 마모로 주조 부품을 조정하거나 마무리 할 수 있습니다.
