중력 다이캐스팅용 영구 금형 및 코어 재료
영구 금형 주조는 중력 다이캐스팅이라고도 하며, 중력 하에서 용탕을 재사용 가능한 금속 금형에 주입합니다. 금형과 그 코어가 툴링이며, 이들이 무엇으로 만들어지는지는 하나가 아닌 네 가지 요소에 의해 결정됩니다. 아래의 공개된 권장 사항은 주조 합금과 금형이 견뎌야 하는 주입 횟수에 따라 선택을 제시합니다.
금형 재료를 결정하는 네 가지 요소
네 가지 주요 요소가 영구 금형 또는 코어용 재료 선택에 영향을 미칩니다. 이들은 주조할 금속의 주입 온도, 주물의 크기, 금형당 주물 수, 그리고 금형 재료의 비용입니다.
이 네 가지 변수가 아래 세 가지 선택 표의 기초입니다. 처음 두 가지는 금형이 얼마나 뜨겁게 작동하고 얼마나 많은 열을 전달해야 하는지를 결정하고, 세 번째는 공구강의 추가 수명이 비용을 지불할 가치가 있는지를 결정하며, 네 번째는 회주철, 저합금 주강, 주조 공구강 중에서 결정합니다.
주조 합금 및 주입 횟수별 권장 금형 재료
이 표는 최대 25 mm(1 in.)의 소형 주물과 최대 915 mm(36 in.)의 중대형 주물용 금형을 다룹니다. 각 행은 주조 합금이고 각 열은 금형이 수행해야 하는 주입 횟수이므로, 동일한 합금이 생산량이 길어짐에 따라 다른 재료로 이동합니다.
| 주조 합금 | 주입 횟수 | ||
|---|---|---|---|
| 1,000 | 10,000 | 100,000 | |
| 소형 주물용(최대 치수 25 mm 또는 1 in.) | |||
| 아연 | 회주철; 1020 강 | 회주철; 1020 강 | 회주철; 1020 강 |
| 알루미늄, 마그네슘 | 회주철; 1020 강 | 회주철; 1020 강 | AISI H14 인서트가 있는 회주철; 1020 강 |
| 구리 | 회주철 | 회주철 | 합금 주철 |
| 회주철 | 회주철(a) | 회주철(a) | 주입되지 않는 수량 |
| 중대형 주물용(최대 치수 915 mm 또는 36 in.) | |||
| 아연 | 회주철; AISI H11(b) | 회주철; AISI H11(b) | 회주철; AISI H11(b) |
| 알루미늄, 마그네슘 | 회주철 | 회주철 | 회주철; AISI H11 또는 H14(c) |
| 구리 | 합금 주철 | 합금 주철 | 합금 주철(d) |
| 회주철 | 회주철(a) | 회주철(a) | 주입되지 않는 수량 |
권장 영구 금형 재료, ASM Handbook, Volume 15, Casting의 Permanent Mold Casting Table 1에서 재현. 한 셀에 두 재료가 주어진 경우, 출처는 선호 순서 없이 나열합니다. (a) 주입되는 것과 동일한 조성. (b) AISI H11은 중형 주물에 광택이 필요할 때 사용됩니다. (c) 중형 부품용; 대형 부품의 권장 재료는 H11 인서트가 있는 회주철 또는 솔리드 H11 다이강입니다. (d) 중형 부품용; 대형 부품은 이 수량으로 주입되지 않습니다.
금형 표가 말하는 것
회주철은 가장 일반적으로 사용되는 영구 금형 재료이며, 소형 주물 블록에서 100,000회 주입까지 모든 합금을 담당합니다. 공구강은 표에 두 곳에서 등장합니다. 소형 알루미늄 및 마그네슘 주물의 경우 100,000회 주입 열에 회주철 내부에 AISI H14 인서트가 추가되며, 소형 아연 주물의 경우 중형 주물에 광택을 유지해야 하는 곳에 AISI H11이 지정됩니다.
중대형 블록에서는 패턴이 더 강하게 반복됩니다. 대형 알루미늄 및 마그네슘 주물은 100,000회 주입에서 H11 인서트가 있는 회주철 또는 솔리드 H11 다이강을 요구하며, 아연 주물은 1,000회 주입부터 AISI H11이 있는 회주철을 사용합니다. 구리는 예외인데, 더 높은 주입 온도로 인해 선택이 합금 주철로 밀려나고 공구강은 지정되지 않습니다. 회주철 주물은 상단 열에서 주입되지 않는 것으로 표시됩니다.
1020과 같은 일반 탄소강은 낮은 횟수 열에 나타납니다. 이는 저렴하고 금형이 뜨겁게 작동하지 않는 곳에 적합하며, H11 또는 H14로의 상향은 고온 경도와 열 균열 저항성의 향상입니다. 이 상향은 주입 횟수 또는 주물의 표면 마감이 요구할 때만 구매됩니다.
권장 코어 재료
코어는 별도로 권장되며, 구분은 주물 크기가 아닌 코어 크기에 따릅니다. 이 두 표의 재료는 선호도 내림차순으로 나열되므로, 셀의 첫 번째 이름이 첫 번째 선택입니다.
| 주조 합금 | 권장 코어 재료(a) |
|---|---|
| 아연 | 모래, 석고, 회주철, 1020 강 |
| 알루미늄, 마그네슘 | 1010 또는 1020 강, 모래, 석고, H11 다이강 또는 동등품(b), 탄소(c) |
| 구리 | 모래, 1020 강, 회주철, 석고(d), 흑연(c) |
| 회주철 | 모래, 흑연, 탄소, 회주철 |
직경 76 mm(3 in.) 미만, 길이 255 mm(10 in.) 미만의 소형 코어용 권장 재료, ASM Handbook, Volume 15, Casting의 Permanent Mold Casting Table 2에서 재현. (a) 재료는 선호도 내림차순으로 나열됩니다. (b) 42~45 HRC로 경화. (c) 비교적 적은 주입 횟수에 사용. (d) 알루미늄 청동 주조용.
| 주조 합금 | 표시된 주입 횟수에 대한 재료(a) | ||
|---|---|---|---|
| 1,000 | 10,000 | 100,000 | |
| 아연 | 회주철, 1020 강 | 회주철, 1020 강 | 회주철, 1020 강 |
| 알루미늄, 마그네슘 | 회주철, 1020 강 인서트가 있는 회주철(b), 모래, 석고(b) | 회주철(b), 1020 또는 H11 인서트가 있는 회주철(b), 모래, 석고(b) | 회주철(b), H11 인서트가 있는 회주철(b), H11 다이강 |
| 구리 | 모래 | 모래 | 주입되지 않는 수량 |
직경 76 mm (3 in.) 이상, 길이 255 mm (10 in.) 이상의 대형 코어에 권장되는 재료로, ASM Handbook, Volume 15, Casting의 Permanent Mold Casting Table 3에서 발췌하였습니다. (a) 재료는 선호도 내림차순으로 나열되어 있습니다. (b) 복잡한 형상의 개구부는 소모성 샌드 코어가 필요한 경우는 제외합니다.
소형 알루미늄 및 마그네슘 코어용으로 지정된 H11 다이 스틸은 42~45 HRC로 경화되며, 탄소와 흑연은 비교적 적은 주조 횟수에만 제공됩니다. 대형 코어의 경우 H11로 전환되는 시점은 인서트로 10,000회 주조 시, 인서트 또는 일체형 H11 다이 스틸로 100,000회 주조 시입니다. 해당 표의 두 번째 각주는 복잡한 형상의 개구부에 소모성 샌드 코어를 사용할 수 있음을 유지합니다.
형상 주조 몰드 및 인서트
제작할 주물이 복잡하지 않은 경우 몰드 부품을 형상대로 주조할 수 있으며, 주조 몰드는 코어 표에서 회주철 또는 AISI H11 다이 스틸이 권장되는 모든 용도에 적합합니다. 생산 요구량이 많고 몰드 교체 또는 출하 일정상 동일한 몰드가 여러 개 필요할 때 가장 자주 사용됩니다.
전체 또는 부분 캐비티 인서트는 몰드 수명을 연장하거나 가공, 취급 및 교체를 간소화하기 위해 사용되며, 벤팅, 얇은 벽 냉각 또는 캐비티 일부 가열 기능을 담당할 수도 있습니다. 복잡한 알루미늄 및 마그네슘 부품용 형상 주조 회주철 인서트는 주물 복잡도에 따라 5,000~20,000회 주조 동안 사용됩니다.
가공 비용 대 재료 비용
캐비티 가공은 몰드 비용에서 절단 원재료 비용보다 더 중요한 요소인 경우가 많습니다. 회주철 몰드를 1.0으로 하고 열처리가 필요한 경우 이를 포함하여, 동일한 몰드에 대한 가공 비용 비율은 다음과 같습니다.
| 몰드 재료 | 상대 가공 비용 |
|---|---|
| 회주철 | 1.0 |
| 주조 저합금강 | 1.44 |
| 툴 스틸 인서트가 있는 회주철 | 1.73 |
| 주조 툴 스틸 | 2.16 |
동일한 몰드의 상대 가공 비용으로, ASM Handbook, Volume 15, Casting의 Permanent Mold Casting 가공 섹션에서 발췌하였습니다. 열처리가 필요한 경우 이를 포함합니다.
영구 몰드 및 코어 재료, 인쇄 가능 PDF
영구 몰드 및 코어에 대한 세 가지 공개 선정 표와 각 몰드 재료의 상대 가공 비용을 당사 연락처 정보와 함께 하나의 PDF로 제공합니다.
등급 및 재고
이 표에 명시된 툴 스틸은 열간 가공 강종입니다. 아연 몰드와 알루미늄 및 마그네슘 코어에 사용되는 범용 크롬 열간 가공 강종은 다음 페이지에서 다룹니다: H11 툴 스틸 페이지. 몰드가 더 뜨겁게 작동하거나 사용 기간이 더 길면, 고합금 강종은 다음 페이지에 설명되어 있습니다: H13 툴 스틸 페이지.
코어와 슬라이드는 내마모성을 위해 질화 처리되는 경우가 많으며, 공구강 질화 가이드 공정과 그에 따른 경화층 깊이를 설명합니다.
다이캐스팅에 대한 동일한 선정은 다음 페이지에 나열되어 있습니다: 다이캐스팅 다이 부품 재료 페이지, 부품 재료와 그 경도를 제공합니다. 공구 유형과 일반적으로 사용되는 재료의 더 넓은 목록은 다음 페이지에 있습니다: 공구 유형별 공구 및 다이 재료 페이지.
영구 몰드가 압력 다이로 교체되는 경우, 선정은 다음으로 이동합니다: 고압 다이캐스팅 다이 페이지. 해당 공정의 코어와 인서트는 다음 페이지에서 다룹니다: 다이캐스팅 코어 및 인서트 페이지.
영구 몰드 및 코어 재료, 인쇄 가능 PDF
영구 몰드 및 코어에 대한 세 가지 공개 선정 표와 각 몰드 재료의 상대 가공 비용을 당사 연락처 정보와 함께 하나의 PDF로 제공합니다.
이 값들을 사용하기 전에
이 페이지는 공개된 실무에 대한 참고 요약이며 Aobo Steel의 사양이 아닙니다. 재료는 원본 표에서 발췌하였으며, 다른 주조 합금, 다른 주조 횟수 또는 다른 몰드 설계에 따라 선택이 달라질 수 있습니다. 최종 선정은 주물 도면과 몰드가 작동하는 기계를 기준으로 이루어집니다.
출처: ASM Handbook, Volume 15, Casting (9th Edition Metals Handbook), ASM International, 1988.