피스톤 불량률 감소의 핵심: 시뮬레이션 기반 중력 다이캐스팅 게이팅 시스템 최적화

DESIGN OF GATING SYSTEM ON PISTON OF MOBIL SINJAI WITH GRAVITY DIE CASTING METHOD

이 기술 요약은 Rizki Yustisiabellah가 2015년 ITS Repository를 통해 발표한 학술 논문 "DESIGN OF GATING SYSTEM ON PISTON OF MOBIL SINJAI WITH GRAVITY DIE CASTING METHOD"를 기반으로 작성되었습니다.

키워드

• 주요 키워드: 중력 다이캐스팅 게이팅 시스템
• 보조 키워드: 피스톤 주조, 수축 결함, ADC12 알루미늄 합금, 주조 시뮬레이션, 라이저 설계

핵심 요약

• 도전 과제: 'Mobil Sinjai' 차량용 ADC12 알루미늄 합금 피스톤의 중력 다이캐스팅 공정에서 심각한 수축 결함이 발생하여, 비용이 많이 드는 게이팅 시스템 재설계가 필요했습니다.
• 해결 방법: 주조 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 물리적인 시도와 오류 없이 수축을 예측하고 최소화하기 위해 4가지 다른 게이팅 시스템 설계(다양한 직경의 라이저 유무 포함)를 모델링하고 분석했습니다.
• 핵심 돌파구: 적절한 크기의 라이저를 추가하면 수축 결함이 크게 감소합니다. 특히, 90mm 라이저를 사용한 2형 게이팅 시스템과 70mm 라이저를 사용한 4형 시스템이 각각 수축률을 0.84%와 0.54%로 줄여 가장 유망한 결과를 보였습니다.
• 최종 결론: 시뮬레이션 기반의 게이팅 시스템 설계, 특히 라이저 치수와 코어 재질의 최적화는 중력 다이캐스트 알루미늄 피스톤의 수축 결함을 제거하는 매우 효과적이고 비용 효율적인 방법입니다.

도전 과제: 이 연구가 HPDC 전문가에게 중요한 이유

고품질 자동차 부품 생산에서 결함 제어는 수율과 신뢰성을 결정하는 핵심 요소입니다. 본 연구의 대상인 'Mobil Sinjai' 프로젝트는 ADC12 알루미늄 합금을 사용한 피스톤 제조에서 심각한 문제에 직면했습니다. 초기 중력 다이캐스팅 공정은 피스톤 핀 주변부에 집중적으로 발생하는 수축 결함(shrinkage)을 야기했습니다.

이 문제를 해결하기 위한 대안으로 평평한 상단면을 가진 피스톤을 주조한 후 밸브 홈(valve cutout)을 기계 가공하는 방법이 고려되었지만, 이는 표면의 기계적 특성을 저하시키고 높은 열 응력 집중을 유발할 수 있어 바람직하지 않았습니다. 또한, 기존 공정에서는 피스톤 스커트 부위에 표면 다공성(porosity) 결함도 발견되어 전반적인 품질 저하를 초래했습니다. 이러한 결함들은 부품의 내구성을 약화시키고 엔진 성능에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로, 주조 공정 자체의 근본적인 개선이 시급했습니다. 물리적인 금형 수정과 시제품 제작을 반복하는 전통적인 방식은 막대한 시간과 비용을 수반하기에, 보다 효율적인 해결책이 필요했습니다.

접근 방식: 방법론 분석

본 연구는 비용이 많이 드는 물리적 실험을 배제하고, 주조 시뮬레이션을 통해 최적의 게이팅 시스템을 설계하는 데 초점을 맞췄습니다. 연구진은 다음과 같은 체계적인 접근법을 사용했습니다.

방법 1: 3D 모델링 및 시뮬레이션 설정 피스톤과 다양한 게이팅 시스템을 3D CAD 소프트웨어로 모델링하고 STL 형식으로 변환했습니다. 시뮬레이션에는 ADC12 알루미늄 합금의 물성 데이터가 사용되었으며, 주입 온도는 700°C, 초기 금형 온도는 250°C(4형 시스템의 경우 350°C)로 설정되었습니다. 주입 시간은 2초로 고정되었으며, 분석은 신속 응고 수축(Rapid Solidification Shrinkage, RSS) 모델을 기반으로 수행되었습니다.

방법 2: 게이팅 시스템 설계 변수 연구 결함에 미치는 영향을 분석하기 위해 총 4가지 유형의 게이팅 시스템이 설계 및 평가되었습니다. - 1형 및 3형 시스템: 라이저(riser)가 없는 기본 게이팅 시스템으로, 피스톤의 주조 방향(수직/수평)에 따른 차이를 비교하기 위해 설계되었습니다. - 2형 및 4형 시스템: 수축을 보상하기 위해 라이저를 추가한 시스템입니다. 라이저의 직경을 50mm, 60mm, 70mm, 80mm, 90mm로 다양하게 변경하여 용탕 공급 능력과 수축 결함 감소 효과를 체계적으로 분석했습니다.

방법 3: 최적화 분석 가장 우수한 성능을 보인 게이팅 시스템을 대상으로 추가적인 최적화 시뮬레이션을 수행했습니다. 코어 재질을 기존의 주철(cast iron)에서 실리카 샌드(silica sand)로 변경했을 때의 효과와, 피스톤 헤드 형상(밸브 홈 유무)이 최종 제품의 품질에 미치는 영향을 비교 분석했습니다.

돌파구: 주요 발견 및 데이터

시뮬레이션 분석을 통해 게이팅 시스템 설계가 피스톤 품질에 미치는 영향에 대한 구체적이고 정량적인 데이터를 확보할 수 있었습니다.

발견 1: 라이저는 수축 결함 감소에 결정적인 역할을 함

라이저의 유무는 수축 결함 발생률에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 라이저가 없는 1형 게이팅 시스템의 경우 수축률이 8.69%에 달했습니다(표 4.2). 반면, 60mm 직경의 라이저를 추가한 2형 시스템에서는 수축률이 4.86%로 크게 감소하여, 라이저가 응고 과정에서 용탕을 안정적으로 공급하는 데 필수적임을 입증했습니다.

발견 2: 라이저 직경 최적화가 품질의 핵심

단순히 라이저를 추가하는 것을 넘어, 그 크기를 최적화하는 것이 중요했습니다. 2형 게이팅 시스템의 경우, 라이저 직경을 50mm에서 90mm로 증가시킴에 따라 수축률이 1.15%에서 0.84%까지 점진적으로 감소했습니다(표 4.3). 4형 게이팅 시스템에서는 70mm 직경의 라이저를 사용했을 때 0.54%라는 가장 낮은 수축률을 기록했습니다(표 4.4). 이는 라이저의 부피가 주물의 수축량을 충분히 보상할 수 있을 만큼 커야 함을 명확히 보여줍니다.

발견 3: 코어 재질 및 피스톤 형상이 결함 위치와 품질을 결정

최종 품질은 게이팅 시스템뿐만 아니라 다른 공정 요소와도 밀접한 관련이 있었습니다. 2형 시스템(90mm 라이저)에서 코어 재질을 비교한 결과, 주철 코어를 사용했을 때의 수축률(0.84%)이 실리카 샌드 코어(1.83%)보다 현저히 낮았습니다. 이는 열전도율이 높은 금속 코어가 더 빠르고 균일한 냉각을 유도하여 결함 발생을 억제하기 때문입니다. 또한, 최종 형상인 밸브 홈을 기계 가공하는 대신 처음부터 주물에 포함시켜 주조하는 것이 표면 기계적 특성을 보존하고 열 응력 집중을 방지하는 데 더 유리하다는 결론을 얻었습니다.

논문 세부 정보

DESIGN OF GATING SYSTEM ON PISTON OF MOBIL SINJAI WITH GRAVITY DIE CASTING METHOD

1. 개요:

• 제목: DESIGN OF GATING SYSTEM ON PISTON OF MOBIL SINJAI WITH GRAVITY DIE CASTING METHOD (Mobil Sinjai 피스톤의 중력 다이캐스팅 방식 게이팅 시스템 설계)
• 저자: Rizki Yustisiabellah
• 발행 연도: 2015
• 저널/학회: ITS Repository (Institut Teknologi Sepuluh Nopember)
• 키워드: Piston, Alumunium ADC 12, Shrinkage, Simulasi (피스톤, ADC 12 알루미늄, 수축, 시뮬레이션)

2. 초록:

피스톤은 연료의 팽창 에너지를 피스톤 로드를 통해 크랭크축의 운동 에너지로 전달하는 엔진의 핵심 부품이다. 'Sinjai' 차량의 피스톤은 ADC12 알루미늄을 사용하여 중력 다이캐스팅 공정으로 제작된다. 그러나 기존 주조 제품에서는 여전히 상당한 결함이 발견되어 게이팅 시스템의 평가 및 재설계가 필요했다. 다이캐스팅 금형을 재제작하는 것은 많은 비용을 요구한다. 주조 시뮬레이션은 실제 실험 없이 주조 결과와 결함을 예측할 수 있는 방법 중 하나이며, 시도와 오류 단계를 줄여 생산 비용을 절감할 수 있다. 본 연구는 주조 제품을 3D로 모델링하고, 실제 환경과 유사한 주조 파라미터를 사용하여 시뮬레이션 소프트웨어를 실행하는 것으로 시작되었다. 알루미늄은 2초의 주입 시간 동안 250°C로 예열된 금형에 700°C로 주입되었다. 수축 발생을 방지하기 위해 응고 속도의 균형을 맞추고자 라이저가 의도적으로 추가되었다. 1형과 3형 게이팅 시스템에는 라이저가 없었고, 2형과 4형 시스템에는 60mm 직경의 라이저가 추가되었다. 4가지 게이팅 시스템의 시뮬레이션이 완료된 후, 라이저 직경을 변경하여 주조 공정을 최적화했다. 양호한 품질을 보인 주조 제품의 게이팅 시스템은 코어를 회주철에서 실리카 샌드로 교체하고, 피스톤 표면을 프로파일 형태에서 평평한 형태로 변경하여 다시 시뮬레이션했다. 60mm 라이저를 가진 2형 게이팅 시스템은 라이저가 없을 때 8.69%였던 수축률을 4.86%로 낮췄다.

3. 서론:

'Mobil Sinjai'는 인도네시아의 농업 부문을 지원하기 위해 설계된 국가 자동차이다. 이 다목적 차량은 승용, 화물 운송, 상업 및 농산물 가공 기계로 활용될 수 있다. 이 차량의 독특한 특징은 22~26 km/liter의 바이오연료 연비를 목표로 설계된 650cc 엔진이다. 현재 개발 중인 핵심 부품 중 하나는 피스톤으로, 커넥팅 로드를 통해 연소 에너지를 크랭크축으로 전달하는 역할을 한다. CV. ICCI에서 중력 다이캐스팅 방식으로 피스톤을 제작했으며, 초기에는 주철 금형을 사용하여 핀 부위에 수축 결함이 있는 피스톤이 생산되었다. 이 결함을 제거하기 위해 라이저를 추가하여 게이팅 시스템을 재설계했다. 그 결과, 두 가지 유형의 피스톤이 생산되었다. 하나는 평평한 상면을 가진 피스톤(그림 1.1)으로, 기계 가공을 통해 밸브 홈을 형성하도록 계획되었으나, 이는 표면의 기계적 특성 차이를 유발하고 높은 열 응력을 초래할 수 있다. 다른 하나는 밸브 홈이 있는 피스톤(그림 1.2)으로, 기계 가공 없이 얻어졌으나 피스톤 스커트에 표면 다공성 결함이 여전히 존재했다. 이러한 기계적 특성을 저해하는 결함을 피하기 위해, 난류와 공기 혼입을 최소화하고 응고 속도를 제어할 수 있는 표준 게이팅 시스템 설계가 필요했다. 소프트웨어를 이용한 게이팅 시스템 설계는 주조 제품의 균열 문제를 해결할 수 있음이 입증되었으므로, 본 연구는 시뮬레이션을 통해 피스톤의 결함을 줄이고 생산 비용을 절감하는 것을 목표로 한다.

4. 연구 요약:

연구 주제의 배경:

'Mobil Sinjai' 차량용 ADC12 알루미늄 피스톤의 중력 다이캐스팅 공정에서 발생하는 수축 및 다공성 결함 문제를 해결하고자 함.

이전 연구 현황:

Hussainy, S. Ferhathullah 등의 연구(2015)에서 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 중력 다이캐스트 알루미늄 합금의 결함을 제거하는 실용적인 접근법을 제시하였으며, 이는 시뮬레이션 기반 최적화의 유효성을 입증함. 본 연구는 이와 유사한 방법론을 특정 피스톤 설계에 적용함.

연구 목적:

시뮬레이션을 활용하여 'Mobil Sinjai' 피스톤의 주조 결함을 해결할 수 있는 최적의 게이팅 시스템을 설계하고, 이를 통해 물리적인 시도와 오류에 따른 비용 및 시간을 절감하는 것.

핵심 연구:

본 연구는 피스톤과 4가지 다른 게이팅 시스템의 3D 모델링을 기반으로 한다. 주조 공정 시뮬레이션을 통해 유체 유동, 응고 과정, 그리고 수축과 같은 결함 형성을 분석했다. 주요 연구 변수는 라이저의 유무 및 직경, 금형 내 피스톤의 방향, 코어 재질(주철 대 실리카 샌드), 그리고 피스톤 헤드 형상(밸브 홈 유무 대 평면)이다.

5. 연구 방법론

연구 설계:

전산 유체 역학(CFD) 기반의 시뮬레이션 연구.

데이터 수집 및 분석 방법:

3D 모델은 CAD로 생성되어 STL 파일로 변환되었다. 주조 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 신속 응고 수축(RSS) 분석을 수행했다. ADC12 알루미늄 및 회주철과 같은 재료 물성, 주입 온도(700°C), 금형 온도(250/350°C), 주입 시간(2초) 등의 파라미터가 정의되었다. 수축률은 시뮬레이션 결과에서 공극 부피(void volume)를 계산하여 정량화되었다. 다공성은 LCC 및 Niyama 기준을 사용하여 분석되었다.

연구 주제 및 범위:

연구 범위는 Sinjai 피스톤의 중력 다이캐스팅 공정에 국한된다. 유체는 뉴턴 유체로 가정하고, 마찰은 일정하며, 재료 물성은 소프트웨어 데이터베이스의 표준값을 사용했다.

6. 주요 결과:

주요 결과:

• 라이저를 추가하면 라이저가 없는 시스템에 비해 수축이 크게 감소한다 (예: 1형의 8.69% 대비 60mm 라이저를 사용한 2형의 4.86%).
• 라이저 직경이 증가할수록 수축률은 감소한다. 2형 시스템에서는 90mm 라이저가 가장 낮은 수축률(0.84%)을 보였다. 4형 시스템에서는 70mm 라이저가 최적(0.54%)이었다.
• 주철 코어는 높은 열전도율로 인해 더 유리한 응고를 촉진하여 실리카 샌드 코어보다 수축을 더 적게 발생시킨다.
• LCC 및 Niyama 기준 분석에서 90mm 라이저를 사용한 2형 게이팅 시스템은 다공성 징후가 없었으나, 4형 시스템은 핀 보스에서 잠재적인 다공성을 보였다.
• 평평한 피스톤을 기계 가공하는 것보다 최종 밸브 홈 형상을 직접 주조하는 것이 높은 열 응력을 피하는 데 우수하다.

Figure Name List:

• Gambar 1.1 Piston dengan matrass datar
• Gambar 1.2 Piston dengan matrass berpola
• Gambar 2.1 Hasil eksperimen dan simulasi
• Gambar 2.2 Simulasi untuk optimasi hasil coran dengan riser berbentuk silinder
• Gambar 2.3 Produk setelah perancangan ulang
• Gambar 2.4 Piston
• Gambar 2.5 Dua tipe mesin die casting
• Gambar 2.6 Bottom-gated permanen mold
• Gambar 2.7 Salah satu contoh bagaimana pengecoran dengan metode die casting didesain ulang
• Gambar 2. 8 Cawan tuang
• Gambar 2.9 Bentuk sprue
• Gambar 2.10 Bentuk saluran turun dasar
• Gambar 2.11Perangkap kotoran
• Gambar 2.12 Saluran Masuk
• Gambar 2.13 Jenis Riser
• Gambar 2.14 Area sprue
• Gambar 2.15 Gate dan runner area
• Gambar 2.16Wall base area
• Gambar 2.17 Penambah untuk paduan alumunium
• Gambar 2.18 Cacat rongga udara
• Gambar 2.19 Cacat surface crack
• Gambar 2.20 Cacat penyusutan
• Gambar 2.21 Ilustrasi terjadinya cacat penyusutan
• Gambar 3.1 Flowchart Penelitian
• Gambar 4.1 Model Piston Sinjai
• Gambar 4.2 Bottom Gating Sistem 1 saluran
• Gambar 4.3 Penampang runner
• Gambar 4.4 Rancangan sistem saluran baru
• Gambar 4.5 Rancangan Sistem Saluran dengan Penambah Atas
• Gambar 4.6 Model 3D yang digunakan untuk simulasi
• Gambar 4.7 Geometry Interpretation
• Gambar 4.8 Solid Object
• Gambar 4.9 Pengaturan Meshing
• Gambar 4.10 Boundary Condition
• Gambar 4.12 Metal Input
• Gambar 4.12 Metal Parameter
• Gambar 4.13 Heat Transfer Coefficient
• Gambar 4.14 Solver Parameter
• Gambar 4.15 Advanced Option
• Gambar 4.16 Post Processing
• Gambar 4.17 Model 3D gating system tipe 1
• Gambar 4.18 Shringkage pada simulasi sistem yang ditunjukkan dengan void volume
• Gambar 4.19 Temperatur pada kondisi logam
• Gambar 4.20 Model 3D Gating system tipe 2
• Gambar 4.21 Shrinkage pada simulasi
• Gambar 4.22 Temperatur. pada kondisi
• Gambar 4.23 Model 3D system gating system tipe 3 pada simulasi
• Gambar 4.24 Shrinkage pada simulasi
• Gambar 4.25 Temperatur logam pada kondisi
• Gambar 4.26 Model 3Dgating system tipe 3
• Gambar 4.27 Shrinkage pada simulasi
• Gambar 4.28 Temperatur pada kondisi logam
• Gambar 4.29 Cacat Shrinkage tampak atas dalam bentuk cube view
• Gambar 4.30 Cacat shrinkage tampak samping dalam bentuk cube view
• Gambar 4.31 Perbandingan persentase shrinkage dengan berbagai ukuran diameter pada dua jenis gating system
• Gambar 4.32 Hasil simulasi gating system tipe 2 dengan riser 90 mm (a)Inti cast iron (b) inti pasir silica
• Gambar 4.33 Gambar Hasil simulasi gating system tipe 4 dengan riser 70 mm (a)Inti cast iron (b) inti pasir silica
• Gambar 4.34 Hasil simulasi gating system tipe 2 dengan riser 90 mm (a) piston memiliki valve cutout (b) piston dengan permukaan rata
• Gambar 4.44 Gambar Hasil simulasi gating system tipe 4 dengan riser 70 mm (a) piston memiliki valve cutout (b) piston dengan permukaan rata
• Gambar 4.45 Perencanaan Gating System untuk Piston Sinjai Dengan Gravity Die Casting

7. 결론:

연구 분석 결과, 최종적으로 2형 게이팅 시스템을 금속 코어, 90mm 직경의 라이저, 그리고 밸브 홈 프로파일을 가진 금형과 함께 사용하는 것이 최적의 설계로 결정되었다. 이 설계는 다공성 발생 징후가 없으며, 금형 제작이 용이하고, 이젝터 없이 주조품을 쉽게 추출할 수 있다는 장점을 고려한 것이다. 수평 방향으로 주조된 피스톤(1형, 2형)이 수직 방향(3형, 4형)보다 수축 결함이 적게 발생했으며, 개방형 라이저(open riser)는 시스템에 추가되었을 때 수축을 현저히 감소시켰다.

8. 참고 문헌:

• [1] Surdia, Tata. 2006. Teknik Pengecoran Logam. 9th edition. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.
• [2] Flemings, Merton C. 1974. Solidification Processing. USA : McGrawhill
• [3] Krar, Steve F. 1999. Illustrated Dictionary of Metal Working and Manufacturing Technology. USA : Mc Graw-Hill.
• [4] Hussainy, S. Ferhathullah. 2015. A Practical Approach to Eliminate Defects in Gravity Die Cast Al-Alloy Casting Using Simulation Software. MJCET, Telangana, India.
• [5] Resources, Tools and Basic Information for Engineering and Design of Technical Applications. (http://www.engineeringtoolbox.com/thermal conductivity-d_429.html) 7 Mei 2015.
• [6] Alumunium Die Casting Manufacturer From China. (http://www.aludiecasting.com/support-data.php) 29 April 2015.
• [7] H.H Doehler. 1951. Die Casting. USA : McGraw Hill
• [8] P.R. Beeley. 1972. Foundry Technology. USA : Buttertworth (Publisher) Inc
• [9] Chidasama, Bhupendra J. 2013. Solidification Analysis and Optimization Using Pro Cast. S.P.B Patel Engineering College, Mehsana, India.
• [10] Prayuga, Bayu. 2015. Rancang Bangun dan Analisa Simulasi Sistem Saluran terhadap cacat penyusutan (shrinkage) pada Pembuatan Kepala Silinder (Cylinder Head) Sinjai (Mesin jawa timur) 650 cc material Alumunium ADC 12 dengan Pengecoran Pasir Sand Casting).Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.
• [11] Stefanescu, D.M. 1988. ASM Handbook Volume 15 Casting. USA: ASM International
• [12] Kurniawah, Moch. Wahyu. 2014. Analisis Kekuatan dan Deformasi Piston Mesin Bensin-Bio Etanol dan Gas Dengan Injeksi Langsung Untuk Kendaraan Nasional Dengan Simulasi Numerik).Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

전문가 Q&A: 주요 질문과 답변

Q1: 초기 결함 문제에도 불구하고 이 피스톤에 중력 다이캐스팅 공정을 선택한 이유는 무엇입니까? A1: 중력 다이캐스팅은 알루미늄 부품의 대량 생산에 적합하며, 우수한 치수 정밀도와 기계적 특성을 제공합니다. 이 연구의 목적은 공정 자체를 바꾸는 것이 아니라, 결함의 근본 원인인 게이팅 시스템 설계를 최적화하여 기존 공정의 효율성과 품질을 극대화하는 것이었습니다.

Q2: 연구에서는 라이저 직경을 90mm까지 테스트했습니다. 라이저를 너무 크게 만들 경우 수확 체감이나 다른 위험은 없습니까? A2: 논문의 데이터는 2형 시스템에서 90mm까지 직경이 커질수록 수축률이 감소하는 명확한 경향을 보여줍니다. 더 큰 크기는 탐구되지 않았지만, 과도하게 큰 라이저는 재료 소모와 재용해 비용을 증가시킬 것입니다. 또한 잘못 설계될 경우 그 자체가 새로운 열점(hot spot)을 만들 위험도 있습니다. 90mm 라이저로 달성한 0.84%의 수축률은 매우 우수한 결과로 평가되었습니다.

Q3: 70mm 라이저를 사용한 4형 시스템의 수축률(0.54%)이 90mm 라이저를 사용한 2형 시스템(0.84%)보다 낮았는데, 왜 2형 시스템이 최종 권장되었습니까? A3: 이 결정은 전체적인 품질을 고려한 결과입니다. 4형 시스템이 수축률은 약간 더 낮았지만, 표 4.5의 다공성 분석에서 핀 보스 부위에 잠재적 결함이 나타났습니다. 반면, 2형 시스템은 그러한 다공성 위험이 없어 건전한 주조품 생산에 더 신뢰할 수 있는 설계로 판단되었습니다. 또한 논문에서는 2형 설계가 제작하기 더 용이하다고 언급했습니다.

Q4: 주철 코어와 실리카 샌드 코어를 사용하는 것의 중요성은 무엇입니까? A4: 금속인 주철 코어는 실리카 샌드보다 열전도율이 훨씬 높습니다. 이는 용융된 알루미늄으로부터 열을 더 빨리 추출하여 내부에서 외부로 더 빠르고 균일한 응고를 촉진하며, 수축 공공의 형성을 줄입니다. 그 결과, 동일한 게이팅 시스템에서 수축률이 실리카 샌드(1.83%)에서 주철 코어(0.84%)로 크게 감소했습니다.

Q5: 논문에서 '수직 분할선(vertical parting line)'을 언급했는데, 이것이 게이팅 설계와 최종 제품에 어떤 영향을 미칩니까? A5: 최종 설계(그림 4.45)에 나타난 수직 분할선은 금형이 수평으로 열리게 합니다. 이는 피스톤의 형상에 적합하며 측면 게이팅 시스템(2형)의 배치를 용이하게 합니다. 또한 금형 구조를 단순화하고 최종 부품의 취출을 용이하게 하여 공정을 더 효율적이고 신뢰성 있게 만듭니다.

결론: 더 높은 품질과 생산성을 향한 길

본 연구는 시뮬레이션이 중력 다이캐스팅 게이팅 시스템 설계를 최적화하는 강력하고 비용 효율적인 도구임을 명확히 보여줍니다. 라이저 크기를 정확하게 설정하고 올바른 코어 재질을 선택함으로써 수축 및 다공성 감소와 같은 상당한 품질 개선을 달성할 수 있습니다. 이는 단순한 결함 감소를 넘어, 제품의 신뢰성을 높이고 전체 생산 비용을 절감하는 핵심 전략입니다.

CASTMAN은 최신 산업 연구를 적용하여 고객이 더 높은 생산성과 품질을 달성할 수 있도록 최선을 다하고 있습니다. 이 논문에서 논의된 과제가 귀사의 운영 목표와 일치한다면, 저희 엔지니어링 팀에 연락하여 이러한 원칙을 귀사의 부품에 어떻게 구현할 수 있는지 논의해 보십시오.

저작권 정보

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