壓鑄與精密鑄造有何差異?
鑄造是最悠久的製造技術之一,可追溯至 1838 年。雖然基本的鑄造製程並未有太大改變,但現今的機械設備更為先進,隨著技術提升,已有多種方式可製造最終產品,亦即零件。壓鑄與精密鑄造是兩種常見且十分相似的製程。請繼續閱讀,本文將說明各製程之間的差異,並協助您瞭解各自的優缺點,以便為下一個專案選擇合適的製程。
壓鑄製程
簡而言之,壓鑄零件時,會將熔融金屬射入硬化鋼製壓鑄模穴。金屬凝固後,零件會自模具頂出,接著重複進行此製程。製程會依所選材料而略有不同,請參閱 熱室壓鑄及 冷室壓鑄。硬化鋼模具在需要維修或更換之前,可生產 150,000 射次至超過一百萬射次。
精密鑄造製程
採用精密鑄造或「脫蠟」製程製造零件,通常較為耗時。首先製作零件的蠟模原型,然後反覆浸入液態陶瓷漿料中。陶瓷硬化後,將蠟熔出,留下陶瓷模具。接著將熔融金屬澆注至原先蠟模所在的陶瓷模穴中。金屬凝固後,打破並移除陶瓷模具,即可取得金屬鑄件。用於製作蠟模的模具可重複使用多次,但陶瓷模具會隨每件零件被打破並丟棄。然而,Signicast 已將精密鑄造製程的每個環節自動化,使交期可縮短至一週,而業界平均交期為 8-16 週。
哪一種製程適合我的專案?
每個鑄造專案皆不相同,不同專案也有不同的解決方案。以下是在開始下一個專案前,可協助您判斷何種製程適合零組件的幾項考量因素。
材料選擇
大多數壓鑄零件採用鋅、鋁及鎂等非鐵金屬製成。精密鑄造除可鑄造這些金屬外,亦可鑄造包含不鏽鋼在內的黑色金屬。若您要使用非鐵材料,兩種製程提供的特性相當。若您要使用不鏽鋼或銅合金,精密鑄造則是較佳選擇。
年產量
決定採用何種鑄造製程時,請先評估模具成本的預期投資回收期,也就是零件產量與模具成本達到「損益兩平」的關係。精密鑄造模具的成本可能較低,且適合較低產量的專案;壓鑄則適合較大的生產批量及高產量專案。
公差
無論採用何種鑄造製程,公差能力在很大程度上均受零件形狀及所用材料類型影響。下表比較傳統壓鑄與精密鑄造的一般線性公差。Multi-Slide 壓鑄製程可維持更嚴格的公差。
| 尺寸公差比較 | ||
| 壓鑄 | 精密鑄造 | |
| 最高 25mm | +/- 0.050mm | +/- 0.250mm |
| 最高 50mm | +/- 0.075mm | +/- 0.350mm |
| 最高 75mm | +/- .0.100mm | +/- 0.400mm |
| 最高 100mm | +/- 0.125mm | +/- 0.500mm |
| **每增加 25mm,請預留最多 0.025mm |
週期時間
精密鑄造與壓鑄皆可生產複雜零件,但週期時間差異極大。傳統精密鑄造是一項耗時的製程,需要大量人力及工時;相較之下,傳統壓鑄每分鐘可生產 3-4 射次,而 Multi-Slide 壓鑄每分鐘可達 45 射次以上。壓鑄零件往往可在無人手介入下製成,實現完全自動化!
成本
週期時間最高可占最終零件成本的 60%,因此以單件計算,精密鑄造的成本通常高於壓鑄,並不令人意外。其高度仰賴人工的製程可生產與壓鑄零件非常相似的產品,但週期時間長得多。
進行高產量鑄造時,壓鑄比精密鑄造更具成本效益。若僅鑄造少量零件,或需要較大尺寸或不鏽鋼零件,精密鑄造可能是成本較低的選擇。
雖然精密鑄造與壓鑄皆可製造具備相近特性的零件,但當需要極高產量製造時,相關成本及較長的週期時間,可能使精密鑄造依您的需求與交期而成為較不適合的選項。建議與經驗豐富的鑄造工程師討論,以判斷何種鑄造製程最適合您的下一個專案;請立即聯絡我們的團隊!
