멕시코의 한 자동차 고객이 엔진 밸브 커버 시리즈를 제조하기 위해 퍼스트몰드에 문의했습니다.
엔진 밸브 커버 제조에 대한 요구 사항
- 재료: 가볍고 튼튼한 알루미늄 합금(AlSi10Mg)으로 차량 무게를 줄이고 연비를 개선합니다.
- 표면 마감: 공차 ±0.1mm의 매끄럽고 부식 방지된 표면.
- 생산량: 연간 50,000대.
- 비용 효율성: 높은 품질을 유지하면서 경쟁력 있는 가격.
엔진 밸브 커버 제조 공정
설계 검토 및 툴링 개발
이 고객으로부터 설계를 받자마자 퍼스트 몰드의 엔지니어링 팀은 철저한 디자인 검토 제조 가능성을 보장하기 위해 팀은 주조 결함으로 이어질 수 있는 얇은 벽면과 복잡한 형상과 같은 잠재적인 문제를 파악했습니다. 최적화된 다음과 같은 기능을 통합한 맞춤형 금형을 설계했습니다. 게이팅 및 환기 시스템 를 사용하여 재료 흐름을 개선하고 다공성을 줄입니다.
다이 캐스팅 프로세스
- 다이 준비: 열 충격을 방지하고 균일한 재료 흐름을 보장하기 위해 금형을 200°C로 예열했습니다.
- 캐스팅: 용융 알루미늄 합금을 주입하여 몰드 캐비티 1,500bar의 압력에서
- 냉각 및 배출: 부품은 30초 이내에 냉각 및 응고된 후 금형에서 자동으로 배출됩니다.
마감 및 품질 관리
주조 후 밸브 커버는 트리밍, 샷 블라스팅, 기계 가공 등 일련의 마감 공정을 거쳤습니다. 내식성과 미관을 향상시키기 위해 고품질 파우더 코팅을 적용했습니다.
퍼스트 몰드는 엄격한 품질 관리 조치좌표 측정기(CMM)를 사용한 치수 검사, 내부 결함을 감지하기 위한 X-레이 검사 등이 있습니다.
엔진 밸브 커버 제조의 과제와 솔루션
다공성 문제
이슈: 초기 생산 단계에서 일부 밸브 커버는 금속 내에 작은 공극이나 가스 포켓이 존재하는 일반적인 다이캐스팅 결함인 다공성을 나타냈습니다. 이 결함으로 인해 부품의 구조적 무결성이 손상되었습니다.
솔루션: 엔지니어링 팀은 진공 보조 다이캐스팅 기술을 구현하여 공기 유입을 크게 줄이고 조밀하고 결함 없는 주조를 보장했습니다.
뒤틀림
이슈: 복잡한 디자인으로 인해 냉각 중에 약간의 뒤틀림이 발생하여 부품의 평탄도에 영향을 미쳤습니다. 뒤틀림은 고르지 않은 냉각 속도 또는 재료 내 응력으로 인해 발생하는 다이캐스팅의 일반적인 문제입니다.
솔루션: 냉각 속도를 최적화하고 금형 내 냉각 채널을 재설계함으로써 퍼스트몰드는 균일한 냉각을 달성하여 뒤틀림을 최소화하고 치수 정확도를 보장했습니다.
결과
퍼스트몰드는 이 고객을 위해 9000개의 고품질 엔진 밸브 커버를 성공적으로 제조했으며, 고객으로부터 높은 평가를 받았습니다.
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