다이캐스팅을 위한 상위 3가지 프로토타이핑 방법

프로토타입에서 무엇을 확인해야 합니까?

오늘날 소비자는 제품에 완벽함을 요구합니다. 이러한 수준의 성능을 달성하기 위해 제조업체는 최적의 기능을 보장하도록 제품에 엄격한 테스트를 수행해야 합니다. 많은 경우 테스트는 여러 반복 단계로 진행되며, 각 단계마다 서로 다른 수준의 기능을 요구합니다. 또한 이러한 각 테스트에는 효과적인 프로토타입이 필요합니다.

부품의 강도를 검증해야 합니까? 제품에 정밀 공차가 요구되어 부품의 조립 적합성을 확인해야 합니까? 중량 또는 조립 적합성을 위해 부품 일부의 벽 두께를 수정해야 합니까?

다이캐스팅 공정은 일반적으로 소량 프로토타이핑에 적합하지 않습니다. 그렇다고 프로토타이핑 과정에서 지원을 제공할 수 없다는 의미는 아닙니다. 고객이 다이캐스팅 부품을 테스트하는 데 사용하는 상위 3가지 프로토타이핑 공정을 정리했습니다. 

스핀 주조

스핀 주조는 원심력을 이용해 금속을 고무 금형으로 압입하는 공정입니다. 과거에는 스핀 주조에 저융점용으로 특별히 개발된 재료만 사용할 수 있었지만, 시간이 지나면서 공정이 발전하여 다이캐스팅과 유사한 재료로 부품을 생산할 수 있게 되었습니다. 스핀 주조업체가 다이캐스팅 업체와 정확히 동일한 재료를 사용하지 못하더라도, 후속 가열 작업을 통해 스핀 주조 부품은 정밀한 형상을 유지하면서 다이캐스팅 부품과 동등한 강도를 달성할 수 있습니다. 부품이 복잡할수록 스핀 주조 공정의 이점이 커집니다.

스핀 주조를 활용한 프로토타이핑은 빠른 납기가 필요하고 형상이 복잡한 소량 프로젝트에 이상적입니다. 스핀 주조 부품은 유사한 강도에서 다이캐스팅과 사실상 동일한 형상을 구현할 수 있으므로, 프로토타이핑 과정에서 부품의 조립 적합성을 테스트하는 데 적합합니다. 스핀 주조 부품의 리드 타임은 약 1-3주입니다.

봉재 가공

봉재 가공은 소량 생산에서 신속성과 비용 효율성을 보장하는 공정입니다. 공정 자체는 비교적 간단하며, 정제된 금속 빌릿을 선반 또는 CNC 기계로 절삭하여 부품 크기와 형상으로 만듭니다. 소량 생산에서는 재료를 쉽게 확보할 수 있고 금형을 설계하거나 제작할 필요가 없으므로 다른 제조 공정보다 빠르고 비용이 저렴합니다. 봉재 가공의 단점은 부품의 연성이 낮고 공차가 밀의 반경으로 제한된다는 점입니다. 즉, 공차와 형상은 실제 절삭 공구의 곡률보다 더 정밀할 수 없습니다.

프로토타입이 엄격한 연신율 및 공차 테스트를 통과해야 한다면 봉재 가공은 효과적인 선택이 아닙니다. 그러나 예산과 일정이 엄격한 프로젝트에는 적합한 프로토타이핑 옵션입니다. 봉재 가공의 리드 타임은 최소 1주입니다.

봉재 가공은 다이캐스팅 부품의 인장강도를 평가하는 효과적인 방법이기도 합니다. 일반적으로 봉재 가공 부품은 다이캐스팅 부품의 표면층이 없기 때문에 인장강도와 항복강도 측면에서 다이캐스팅 부품보다 약 15% 약합니다. 그러나 고객은 부품의 인장강도를 테스트하기 위해 가공 프로토타입을 자주 사용해 왔습니다. 가공 프로토타입이 응력 테스트를 통과하면 다이캐스팅 부품은 그보다 더 큰 응력을 견딜 수 있습니다. 또한 부품을 양산 시 알루미늄으로 주조할 경우, 아연과 알루미늄 혼합 합금을 가공하면 알루미늄 다이캐스팅 부품의 강도와 일치시킬 수 있습니다.

가공용 합금을 다이캐스팅 부품의 강도에 맞추는 방법을 알고 싶으십니까? 당사 엔지니어에게 문의하여 가공 프로토타이핑 가능성을 알아보십시오.

인베스트먼트 주조

정확한 복제품 프로토타입이 필요한 프로젝트에는 인베스트먼트 주조를 권장합니다. 프로토타입의 기능에서 많은 정보를 얻을 수 있으므로, 고품질 프로토타입의 필요성은 매우 중요합니다. 금속 부품을 설계할 때 최종 부품의 정확한 복제품은 얻을 수 있는 최상의 프로토타입입니다. 인베스트먼트 주조를 통해 설계 엔지니어는 최종 다이캐스팅 부품과 동일한 형상, 공차, 강도 및 기능을 갖춘 프로토타입을 확보할 수 있습니다. 이는 특히 엄격한 안전 테스트를 거치는 용도의 알루미늄 다이캐스팅에서 중요합니다.

인베스트먼트 주조 공정 전체는 소량 금속 부품 생산에 적합합니다. 그러나 프로토타이핑 요구사항에 맞춰 공정을 약간 변경하면 훨씬 짧은 시간에 대응할 수 있습니다. 경질 금형을 제작하는 대신 인베스트먼트 주조 엔지니어는 왁스 패턴을 3D 프린팅하여 부품 형상을 만들고 리드 타임과 비용을 줄일 수 있습니다. 이후 모든 인베스트먼트 주조용 금속을 사용하여 일반적인 방식으로 부품을 주조할 수 있습니다. 완성된 프로토타입은 최종 다이캐스팅 부품의 정확한 복제품이므로, 고객이 요구하는 조립, 열처리, 용접, 도금 및 도장 등 모든 후속 작업을 부품에 적용할 수 있습니다.

자매 회사인 Signicast와 함께 사내에서 생산한 3D 프린팅 왁스 패턴 및 프로토타입입니다.

모든 제조 공정과 마찬가지로 치수 공차와 검사 기준이 엄격해질수록 프로토타입의 가격은 상승합니다. 설계 단계에서 기술 엔지니어가 조기에 참여하고 의견을 제공하면 고객은 프로토타이핑과 관련된 기존 주조 공차 문제를 극복할 수 있습니다. 이는 혁신과 업계 선도 기술을 통해 주조 상태 그대로 사양에 100% 부합하는 제품을 정시에 최저 총비용으로 제공함으로써 실현됩니다. 인베스트먼트 주조 프로토타입의 리드 타임은 부품 복잡도에 따라 다르지만, 일반적으로 5일에서 4주가 소요됩니다.

어떤 프로토타이핑 공정이 적합합니까?

다이캐스팅 부품에 가장 적합한 프로토타이핑 공정은 여러 요인에 따라 달라집니다. 예산 제약, 재료 제약, 테스트 일정 및 프로토타입이 거쳐야 하는 테스트의 엄격성을 고려해야 합니다. 어떤 공정이 적합한지 여전히 확신이 서지 않으시면 당사의 Dynacast 엔지니어에게 문의하십시오. 당사는 귀사의 프로토타이핑 요구사항을 관리하고, 프로젝트가 다이캐스팅 양산으로 원활히 전환될 수 있도록 견고한 기반을 마련해 드립니다.