적합성, 형상 및 기능 FAQ

부품 설계는 모든 구성품의 성공에 매우 중요합니다. 일정과 납품 요건을 준수하여 프로젝트를 성공적으로 완료하려면 필수적입니다. 공급업체가 제조 용이성 설계 검토를 요청하면 잠재적인 장애물처럼 보일 수 있지만, 프로젝트 초기의 설계 검토는 인베스트먼트 주조 설계 전문가의 의견을 통해 부품의 적합성, 형상 및 기능과 관련된 비용을 절감할 수 있습니다. 아래에서는 인베스트먼트 주조 공정과 고도로 숙련된 당사 엔지니어 팀이 부품 설계를 개선할 수 있는 방법에 관한 자주 묻는 질문을 소개합니다.

내 부품이 인베스트먼트 주조에 너무 무겁습니까?

다른 모든 제조 공정과 마찬가지로 인베스트먼트 주조에도 제한사항이 있습니다. 인베스트먼트 주조 공정의 여러 단계에서 주형은 특정 중량 요건을 충족해야 합니다. 주형 자체에는 주입되는 합금 종류에 따라 중량 제한이 있으며, 최대 100~120파운드로 업계 중량 표준을 충족합니다. 다른 단계에서는 주형을 수작업으로 취급하거나 Signicast의 최첨단 자동화 및 로봇 시스템으로 자동 취급하므로, 엄격한 중량 및 안전 제한사항이 요구됩니다.

표면적이 제한사항을 초래합니까?

표면적에 제한이 있는 영역은 세 곳입니다. 세라믹 셸 형성 공정을 위한 딥 셀, 증기 압력으로 셸에서 왁스를 제거하는 탈랍 공정, 그리고 소성로입니다.

딥 공정

부품의 표면적이 클수록 더 많은 점도의 슬러리가 부착되어 탕구 중량이 증가하고 로봇의 중량 제한을 초래합니다.

탈랍

완전히 사출되고 딥 공정을 거친 주형에는 왁스의 중량과 세라믹 셸의 추가 중량이 더해집니다. 이 단계에서는 공장 내에서 주형을 안전하게 운반하기 위한 작업자 안전 중량 제한이 적용됩니다.

소성로

주형은 1800℉까지 소성되며, 해당 온도에 도달한 후에도 주형을 계속 안전하게 취급할 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 

인베스트먼트 주조 공정을 최대한 활용하려면 어떻게 해야 합니까?

앞서 언급했듯이 거의 모든 설계는 초기 주형 설계 단계에서 형상, 주입 중량 또는 셸 중량과 관련된 제한사항에 직면할 가능성이 높습니다.

그러나 제조 용이성 설계(DFM) 미팅을 통해 Signicast 엔지니어링 팀은 잠재적인 제한사항을 해결하고, 처음부터 부품의 가치를 높이기 위해 협업합니다. 부품은 사실상 주형의 공간을 "임대"하므로, 주형의 점유 면적이 변하지 않는 한 설계에 추가되는 모든 변경사항이나 기능은 기본적으로 무상입니다.

예를 들어 부품의 전체 점유 면적을 늘리지 않고도 설계에 구멍이나 보스를 추가할 수 있습니다. 주형당 생산 수량과 개당 단가는 동일하게 유지됩니다. 다만 금형 비용에는 소폭의 가격 영향이 추가될 수 있습니다.

최근 프로젝트에서 Signicast 엔지니어링 팀은 고객의 개당 단가를 $23에서 $18로 낮추어 약 30%의 비용을 절감했습니다. 이 가격 인하는 합금 비용 때문이 아니라 주형당 더 많은 부품을 생산할 수 있게 한 설계 변경에 따른 것이었습니다. 초기 고객 DFM 세션에서는 부품에 문자, 로트 코드, 부품 번호 및 로고를 추가 비용 없이 적용하여 인베스트먼트 주조 공정의 이점을 최대한 활용했습니다.

합금 및 열처리 선택은 언제 고려해야 합니까?

합금 선택과 열처리는 설계 공정 초기에 고려되는 경우가 많으며, 이후에는 재검토되지 않습니다.

일부 고객은 절삭 및 연삭 공구를 사용합니다. 처음에는 솔리드 420강에서 가공된 나이프 블레이드 설계가 검토를 위해 의뢰되었습니다. 부품의 기능을 논의하고 DFM 상담을 진행한 후, 사내 야금학자는 D2 공구강을 제안했습니다. 그 결과 내마모성이 7배 향상되어 부품의 수명이 크게 연장되었습니다.

열처리 고려 역시 중요합니다. 대규모 가공이 필요한 부품의 경우 경질부와 공구 파손을 최소화하기 위해 가공 전 열처리 및 소재 균질화를 권장합니다. 그러나 광범위한 가공이 필요하지 않다면 열처리를 완전히 제거할 수도 있습니다.

가공을 없애고 궁극적으로 비용을 절감하려면 어떻게 해야 합니까?

특정 기능을 갖춘 인베스트먼트 주조품을 설계하기만 해도 가공을 피할 수 있으며, 부품과 관련된 상당한 비용을 제거할 수 있습니다.

엔지니어링 팀은 표면 마감 지시사항이 있는 도면을 자주 접합니다. 이는 불필요한 비용을 추가하는 경우가 많습니다. 주조품에서 가공되는 많은 기능은 치수, 위치 또는 평탄도를 위한 것입니다. 표면 마감 지시사항은 밀봉면, O-링 홈 또는 압입 끼워맞춤을 위한 경우에만 필요합니다. DFM 프로세스는 가공 패스를 한두 번 없애거나 전체 가공 사이클 타임을 줄이는 데 도움이 되는 경우가 많습니다.

DFM 미팅은 얼마나 오래 걸립니까?

미팅 시간은 일반적으로 부품의 복잡성과 엔지니어링 팀이 파악한 잠재적 개선 영역에 따라 15분에서 1시간까지입니다. 이 시간 내에 팀은 종합적인 DFM 상담을 수행하고 견적 또는 RFQ를 개선하기 위한 실행 가능한 조치로 마무리할 수 있습니다.