현대 제조업에서 금속 주조는 항공 우주 산업, 산업 재료 장비 및 소비재 제품의 요소를 조각하는 데 필수적인 중요성을 가지고 있습니다. 가장 일반적인 두 가지 주조 공정은 스퀴즈 주조와 다이캐스팅 공정입니다. 두 기술 모두 정밀하게 생산되는 고품질 제품을 생산할 수 있지만, 두 기술의 비용 효율성과 성능에 차이가 있습니다.

스타트업의 구매 관리자는 스퀴즈 주조와 다이캐스팅 중 하나를 결정하기 전에 스퀴즈 주조가 어떤 이점을 제공하고 어디가 비효율적인지 명확히 알고 있어야 합니다. 이 블로그에서는 스퀴즈 캐스팅과 다이캐스팅의 기본적인 측면과 비용 고려 사항 및 주요 차이점을 설명하여 의사 결정권자가 가장 적합한 공정을 선택할 수 있도록 지원합니다.

두 가지 모두 작동하는 방식

스퀴즈 캐스팅 작동 방식

스퀴즈 주조 또는 액체 금속 단조는 주조와 단조의 특성을 결합한 하이브리드 공정입니다. 이 공정은 예열된 금형에 용융 금속을 붓는 것으로 시작됩니다. 금속이 다이 내부로 들어가면 유압 프레스를 사용하여 금속이 응고될 때 고압이 발생합니다. 이러한 응력을 통해 가스 다공성을 제거하여 기존 공정보다 우수한 야금 결합을 달성하고 더 높은 밀도의 더 강한 주물을 생산할 수 있습니다.

다이 캐스팅 작동 방식

다이캐스팅 공정은 대량 생산에서 비교적 널리 사용되는 주조 공정입니다. 이 공정에서는 용융 금속을 강철 주형(다이라고 함)의 구멍에 빠른 속도와 힘으로 강제로 부어 넣습니다. 금형은 정밀하게 가공되고 재사용이 가능하기 때문에 대량 생산에서 비용 효율적이라는 다이캐스팅의 단점을 극복할 수 있습니다.

다이캐스팅 및 스퀴즈 캐스팅의 주요 특징

다이 캐스팅

다이캐스팅 다이캐스팅은 용융 금속을 고압으로 강철 주형에 강제로 주입하는 빠르고 효율적인 방법입니다. 이 공정은 대량 생산에 적합하며 표면 조도가 높고 공차가 더 엄격하며 벽이 미세한 복잡한 모양의 제품을 만들 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 후자의 높은 비율은 빠른 속도로 인해 발생했습니다. 다이캐스트 부품을 사출할 경우 부품에 다공성이 발생하여 구조적 무결성과 용접 능력이 저하될 수 있습니다.

스퀴즈 캐스팅

반면 스퀴즈 주조는 주조와 단조의 중간 형태입니다. 이 방식을 수행하기 위해 용융 금속을 예열된 금형에 부은 다음 중압에서 고압으로 응고시킵니다. 이렇게 하면 기존 다이캐스팅에서 가스 비드가 대부분 제거되어 밀도가 높고 다공성이 감소하며 기계적 강도가 향상된 제품을 만들 수 있습니다. 이 공정은 우수한 구조적 무결성이 필요한 부품에 더 적합하지만 자동차, 항공우주 및 중장비 산업을 포함한 다른 공정보다 더 느리게 진행됩니다. 두 기술 모두 양호하고 유리한 결과물을 제공하지만 생산량, 성능 및 물질적으로 필요한 사항에 따라 사용되는 기술도 선택 사항입니다.

비용 영향

주조 공정의 가격은 주조 공정 선택의 주요 고려 사항입니다. 금형과 장비에 대한 초기 투자 비용은 스퀴즈 주조와 다이캐스팅 모두 비슷하지만 유지 비용은 다릅니다.

스퀴즈 캐스팅 비용

• 결국 부품당 비용 증가는 생산 속도 저하로 이어집니다.
• 부품의 표면 마감과 강도가 향상되므로 가공 비용이 절감됩니다.
• 수량을 희생하는 대신 강도가 강조되는 중간 정도의 생산량에서는 비용 효율성이 더 높습니다.

다이 캐스팅 비용

• 비싼 시작 주사위/도구 비용.
• 분명한 이점은 사이클 타임이 단축되어 대량 생산 시 부품당 비용이 절감된다는 것입니다.
• 수요가 많고 부품을 대량으로 SWE 제작할 수 있는 경우.

간단히 말해, 스퀴즈 캐스팅은 다이캐스팅이 제공하는 품질과 성능을 비용 효율적인 생산 수준으로 제공합니다.

스퀴즈 주조 및 다이캐스팅 기술의 미래 동향

품질과 지속 가능성을 향상시킬 수 있는 효율적인 솔루션을 찾는 제조업체들이 주조 산업을 친환경적인 방향으로 전환하면서 주조 산업이 빠르게 변화하고 있습니다. 앞으로 몇 년 안에 스퀴즈 주조와 다이캐스팅 모두에서 획기적인 개선이 이루어질 것으로 예상됩니다.

스퀴즈 캐스팅의 주요 트렌드

• 일관성을 높이기 위해 사용되는 자동화 및 로봇 공학은 주기 시간과 인건비를 줄여줍니다.
• 스퀴즈 주조를 통해 더 많은 고성능 소재를 폭넓게 사용할 수 있는 첨단 합금 개발.
• 고급 금형 설계 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 금속 흐름 응고 및 결함 제어를 보다 정확하게 예측합니다.
• 부품의 총 중량을 줄이기 위해 노력하는 업계의 요구를 충족하기 위해 경량화 생산에 우선순위를 두되, 힘을 희생하지 않습니다.

다이 캐스팅의 주요 트렌드

• 고압 다이캐스팅 공정을 개선하여 진공 보조 다이캐스팅을 사용하는 것처럼 다공성을 줄이고 부품 무결성을 향상시켰습니다.
• 긴 금형 수명을 제공하고 유지보수 비용을 절감하는 신소재 및 다이 코팅
• 디지털 트윈의 개념과 인더스트리 4.0의 적용으로 이제 실시간으로 공정을 모니터링하고 최적화할 수 있게 되었습니다.
• 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 에너지 절약 용광로 및 재활용 프로그램과 같은 지속 가능한 생산 관행을 실천합니다.

성능 대 가성비가 스퀴즈 주조와 다이캐스팅의 미래를 결정할 것입니다. 스퀴즈 주조는 강도와 내구성이 뛰어난 응용 분야에서 계속 선두를 유지할 것이며, 다이캐스팅은 대량 정밀 부품에서 선호되는 선택으로 남을 것입니다. 두 공정 모두 자동화 재료와 디지털화가 증가함에 따라 다양한 산업 분야에서 시간이 지남에 따라 창출되는 가치가 증가할 것으로 예상됩니다.

스퀴즈 캐스팅과 다이캐스팅의 주요 차이점

주요 차이점을 명확하게 이해하려면 다음과 같이 구분하세요:

프로세스

  스퀴즈 주조는 부품을 응고시키는 대신 응고 중에 압력을 가하여 용융 금속을 압착하고 다공성을 감소시켜 더 조밀하고 강한 부품을 만듭니다. 다이캐스팅은 치수 정확도를 보장할 수 있으며, 고압 사출 방식을 통해 용융 금속을 고속으로 성형 캐비티 내부로 강제 주입하는 대규모 생산에 적합합니다.

기계적 특성

또한 응고 시 가해지는 압력으로 인한 기체 다공성으로 인해 미세 구조가 정제되어 기존 다이캐스트 부품보다 인장 강도 피로 저항 및 내구성과 같은 일반적인 기계적 특성이 향상되므로 스퀴즈 캐스트 부품의 밀도가 더 높고 강해집니다.

생산 속도

다이캐스팅은 용융 금속이 고압으로 금형에 주입되어 빠르게 응고되므로 느린 공정인 스퀴즈 주조의 경우처럼 짧은 시간 내에 많은 양의 동일한 부품을 대량으로 생산해야 할 때 매우 효과적이기 때문에 훨씬 더 빠릅니다.

표면 마감

스퀴즈 주조와 다이캐스팅 모두 동일한 정밀도의 마감 처리가 가능하지만, 스퀴즈 주조는 일반적으로 2차 가공이 거의 또는 전혀 필요하지 않은 미세한 마감 처리가 가능한 부품을 제공할 가능성이 높은 반면 다이캐스팅은 표면 품질이 똑같이 높은 부품을 생산할 수 있지만 여전히 추가 트리밍 작업과 2차 마감이 필요한 절단선을 따라 과도한 플래시 또는 얇은 재료 가닥이 발생할 수 있습니다.

애플리케이션

스퀴즈 주조는 강도가 중요하고 내구성과 기계적 응력 저항성이 가장 중요한 제품(예: 고하중/고응력 애플리케이션)에 가장 적합한 반면, 다이캐스팅은 치수 정확도, 무게 절감 및 디자인이 비용의 주요 관심사인 대량 제조 환경에서 더 경제적일 수 있습니다.

비용 효율성

스퀴즈 주조는 강도가 중요하고 내구성과 기계적 응력 저항성이 가장 중요한 제품(예: 고하중/고응력 애플리케이션)에 가장 적합한 반면, 다이캐스팅은 치수 정확도, 무게 절감 및 디자인이 비용의 주요 관심사인 대량 제조 환경에서 더 경제적일 수 있습니다.

주기 시간

고압 다이캐스팅은 주입된 용융 금속이 금형 내부에서 매우 빠르게 응고되기 때문에 사이클 시간이 매우 짧아 대량 생산과 신속한 처리가 최우선 과제인 경우 가장 효율적인 공정입니다. 이에 비해 스퀴즈 주조는 응고 과정에서 압력을 가하여 다공성을 제거하고 미세 구조를 연마해야 하므로 주기가 더 깁니다. 이로 인해 생산 속도가 느려질 수 있지만, 프로젝트 사양에 따라 감소된 속도 출력을 보완할 수 있는 더 높은 재료 특성과 더 나은 부품 강도를 제공합니다.

초기 설정 비용의 스퀴즈 주조 및 다이캐스팅

초기 설정 비용은 스퀴즈 주조와 다이 캐스팅을 비교할 때 의사 결정자가 고려해야 할 사항 중 하나입니다. 여기에는 생산 전 금형 설계 장비 구매 및 툴링 준비 비용도 포함됩니다.

스퀴즈 캐스팅의 초기 설정 비용

• 적은 압력과 낮은 사출 속도로 공정을 진행하기 때문에 다이캐스팅에 비해 상대적으로 낮은 금형 제작 비용이 소요됩니다.
• 응고하는 동안 압력을 가하기 위해서는 특수 유압 프레스가 필요하며 이는 장비 비용의 원인이 됩니다.
• 일반적으로 고압 다이캐스팅에 비해 다이캐스팅 공정에서 열충격이 줄어들어 수명이 길어져 장기적으로 초기 투자 비용을 상쇄하는 데 도움이 됩니다.
• 높은 기계적 특성이 초기 비용을 상쇄하는 중간 규모의 애플리케이션에서 더욱 경제적입니다.

다이 캐스팅의 초기 설정 비용

• 반복적인 고압 사출을 견딜 수 있도록 정밀하게 설계된 금형이 필요하기 때문에 툴링 및 금형 설계 비용이 높습니다.
• 큰 사출 속도와 압력을 견딜 수 있는 고급 다이캐스팅 기계가 필요합니다.
• 높은 열 및 기계적 노출로 인해 스퀴즈 캐스팅에 비해 다이 수명이 짧습니다.
• 생산량이 많고 초기 비용을 여러 부품이 분담할 때만 비용 효율적일 수 있습니다.

다이캐스팅과 스퀴즈 캐스팅 중 선택하기

다음 표에는 스퀴즈 캐스팅과 다이 캐스팅 중 하나를 선택할 때 고려해야 할 사항이 요약되어 있습니다:

스퀴즈의 장점과 단점

스퀴즈 캐스팅의 장점

• 다공성이 많지 않고 밀도가 높고 강한 부품을 캐스팅합니다.
• 기계적 강도와 한계가 우수하고 인장 및 피로 내성이 높습니다.
• 그물 모양에 가까운 구성 요소를 제공하여 2차 가공을 줄일 수 있습니다.
• 품질과 안정성이 중요한 경우 중간 규모의 애플리케이션에 적용 가능합니다.

스퀴즈 캐스팅의 단점

• 다이캐스팅보다 생산 주기가 짧습니다.
• 고형화 증가로 인해 부품당 비용이 증가합니다.
• 초대형 제조업체의 기능 저하.
• 또한 높은 정확도의 공정과 특수 장비가 필요합니다.

다이캐스팅의 장점

• 대량 생산에 적합한 매우 빠른 생산 방식입니다.
• 뛰어난 치수 정확도, 최고 품질의 표면 마감.
• 단가가 저렴해 대량 생산 시 비용 효율적입니다.
• 복잡한 형상과 얇은 두께의 제품을 모두 제작할 수 있습니다.

다이 캐스팅의 단점

• 다른 부품에는 강도와 내구성을 떨어뜨리는 다공성이 있을 수 있습니다.
• 툴링 및 금형 설치 비용이 상당합니다.
• 높은 기계적 특성이 요구되는 용도에는 적합하지 않습니다.
• 대부분 잘라내고 추가 마무리가 필요합니다.

스퀴즈 주조 및 다이캐스팅에 대한 일반적인 오해 설명

사람들이 스퀴즈 주조와 다이캐스팅을 비교할 때 사용법이 겹치고 공정에 대한 일반적인 무지로 인해 몇 가지 오류가 발생합니다. 이러한 오해가 해소되면 스타트업 조달 관리자와 엔지니어가 정보에 입각한 선택을 내리는 데 도움이 될 것입니다.

오해 1: 두 프로세스 모두 동일한 품질을 생성합니다.

현실: 정교하고 정확한 부품을 만들 수 있지만 기계적 특성이 다릅니다. 스퀴즈 주조는 최소한의 다공성으로 더 조밀하고 강한 부품을 만들 수 있는 반면, 다이캐스팅은 미세한 다공성으로 강도는 약하지만 치수 정확도와 표면 조도가 뛰어납니다.

오해 2: 스퀴즈 캐스팅은 다이캐스팅의 느린 버전일 뿐입니다.

현실: 스퀴즈 주조는 단순히 느린 다이캐스팅을 주조하는 것이 아닙니다. 주조와 단조의 특성을 모두 갖춘 중간 공정입니다. 응고에 사용되는 압력은 다이캐스팅 공정으로는 실현할 수 없는 야금 결합을 향상시킵니다.

오해 3: 다이캐스팅이 항상 저렴한 옵션이라는 생각

현실: 이 공정은 사이클 타임이 짧고 금형을 재사용할 수 있기 때문에 대량 생산 시 더 저렴할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 버 게이트를 제거하면 중간 생산 공정에서 스퀴즈 주조가 더 경제적일 수 있으며, 강도 이점과 2차 가공의 제거로 인해 전체 소유 비용이 주조보다 실제로 더 저렴해질 수 있습니다.

오해 4: 두 프로세스 모두 모든 소재에 적합하다

현실: 소재 선택은 필수적입니다. 다이캐스팅은 일반적으로 알루미늄 마그네슘과 같은 비철 합금을 사용합니다. 아연 를 기반으로 한 더 강한 합금이 필요한 경우 스퀴즈 주조가 선호됩니다. 알루미늄 또는 구리를 의무적으로 사용해야 합니다.

오해 5: 표면 마감 품질은 동일하다

현실: 다이캐스팅은 표면 마감이 매우 우수하지만 부품을 다듬고 후가공해야 합니다. 다른 공정인 스퀴즈 주조는 응고 압력이 가해지기 때문에 최소한의 마감 처리가 필요한 그물 모양에 가까운 부품을 생산할 수 있습니다.

에너지 소비 및 효율성의 스퀴즈 주조 및 다이캐스팅

에너지 사용량과 에너지 효율은 주조 공정을 선택할 때 중요한 기준이 됩니다. 스퀴즈 주조와 다이캐스팅은 모두 에너지 소비가 많은 공정이지만 에너지 소비 방식과 에너지 효율도 다양합니다.

스퀴즈 캐스팅의 에너지 소비량

• 매우 높은 분사 압력을 활용하여 난류를 사용하지 않기 때문에 에너지 요구량이 크지 않습니다.
• 고형화 과정에서 압력을 유지하기 위해 유압 프레스를 사용해야 하므로 사이클당 더 많은 전력을 소비합니다.
• 사이클 시간이 길어지면 다이캐스팅보다 부품당 사용되는 에너지가 더 커집니다.
• 부품당 에너지 사용량 증가에도 불구하고 이 공정은 2차 공정 처리 또는 재작업이 필요하지 않을 정도로 우수한 재료 특성을 생성합니다.

다이캐스팅의 에너지 소비량

• 용융 금속을 온도로 유지하고 고속 및 고압으로 사출 매체에 주입하는 데는 매우 많은 양의 에너지가 필요합니다.
• 다이캐스팅은 사이클 타임이 짧고 응고 속도가 빠르기 때문에 대량 생산에 매우 효율적입니다.
• 생산량이 많으면 부품당 에너지 비용이 낮아집니다.
• 자동으로 재처리(재활용)되어 대규모 업무의 전반적인 효율성을 향상시킨다는 장점이 있습니다.

효율성 비교

• 스퀴즈 캐스팅: 사이클 시간이 길기 때문에 단위당 에너지 효율은 떨어지지만 최소한의 후처리가 필요한 더 강력한 부품을 공급하여 이러한 측면을 상쇄합니다.
• 다이 캐스팅: 다이캐스팅은 사이클당 에너지 집약적이지만, 주조당 필요한 비용과 에너지가 수천 개의 부품에 분산되기 때문에 일반적으로 생산량이 많기 때문에 공정 효율이 매우 높습니다.

결론

다이캐스팅과 스퀴즈 주조는 현대 금속 생산에서 매우 중요한 방식입니다. 스퀴즈 주조는 강도 밀도와 신뢰성이 더 중요한 경우에 이상적인 반면, 다이캐스팅은 적은 비용으로 대량의 타이트한 부품을 대량으로 생산해야 할 때 더 유용합니다. 제품 설계자와 조달 분야의 제조 엔지니어는 프로젝트의 필요에 따라 결정해야 합니다. 내구성과 기계적 성능이 중요한 경우 스퀴즈 주조가 유리할 수 있습니다. 빠른 스케일 속도와 비용 효율적인 다이캐스팅이 주요 고려 사항이라면 다이캐스팅은 상대적으로 유연하지 않은 대안입니다. 이 두 공정의 차이점에 대한 지식은 의사 결정자가 제조 전략을 성능 요구 사항 생산량 및 예산 제약 조건과 일치시키는 데 도움이 됩니다.