이 프로젝트는 전기 스쿠터에 사용되는 구조용 프레임 튜브에서 나왔습니다.
처음에는 요구 사항이 복잡해 보이지 않았습니다. 부품은 가벼우면서도 진동과 장기간의 주행 하중을 견딜 수 있을 만큼 튼튼해야 했습니다.
처음에는다이캐스팅이 유형의 기하학을 만드는 일반적이고 비용 친화적인 방법이기 때문에 테이블의 첫 번째 옵션이었습니다.
그러나 애플리케이션을 더 자세히 살펴보고 초기 샘플을 검토하기 시작하자 일부 구조적 우려가 더욱 분명해졌습니다.
기존의다이캐스팅, 외형은 괜찮았으나 내부적으로는 예상보다 불안정한 상황이었습니다.
일부 두꺼운 영역에서는 작은 다공성이 발견되었으며 밀도가 부품 전체에서 완전히 일관되지 않았습니다. 이러한 문제는 주조에서는 드문 일이 아니지만 구조적 하중을 견디는 튜브의 경우 시간이 지남에 따라 진동이 발생하면 더욱 중요해집니다.
반면, 완전 단조는 강도를 향상시키지만 설계 자유도를 감소시키고 비용과 가공 노력을 크게 증가시킵니다.
따라서 실제 질문은 "어떤 프로세스가 더 나은가"가 아니라 다음과 같습니다.
하나의 솔루션에서 강도, 비용 및 제조 가능성의 균형을 어떻게 유지합니까?
주조와 단조 중 하나를 선택하는 대신, 우리는 주조와 단조가 통합된 접근 방식을 사용했습니다.
주요 차이점은 타이밍입니다.
이 단계에서는 금형 내부에 압력이 가해질 때 재료가 아직 완전히 단단하지 않습니다. 여전히 액체와 고체 사이에 있기 때문에 고정된 구조라기보다는 흐르는 구조처럼 행동합니다.
이로 인해 내부 구조는 완전히 경화된 후 나중에 "고정"되고 수정되는 대신 응고 중에 계속 움직이고 조정할 수 있습니다.
실용적인 관점에서 볼 때 이는 더 많은 힘을 가하는 것이 아닙니다.
적절한 순간에 성형 조건을 제어하는 것이 더 중요합니다.
너무 일찍 또는 너무 늦게 압력을 가하면 효과가 제한됩니다. 그러나 응고 과정에서 적절하게 제어되면 내부 구조가 훨씬 더 안정됩니다.
이는 특히 부품의 두꺼운 부분에서 다공성 및 약한 내부 영역과 같은 일반적인 주조 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다.
공정을 변경한 후 가장 먼저 눈에 띄는 점은 배치가 거듭될수록 내부 품질이 더욱 안정된다는 점이었습니다.
우리가 우려했던 다공성 문제는 일부 영역에서 여전히 존재했지만 초기 주조 샘플에 비해 무작위성은 훨씬 적었습니다.
진동 테스트 중에 동작도 더욱 일관되었습니다. 성능이 크게 향상됐다는 느낌은 아니고 오히려 약점이 줄어든 느낌이었습니다.
대부분의 경우 주조만으로는 충분히 안정적이지 않을 때에만 이런 공정을 살펴보기 시작하지만, 전체 단조에 들어가는 것은 여전히 실용적이지 않습니다.
이는 일반적으로 설계가 이미 상당히 최적화된 부품에 나타나므로 더 무겁거나 더 비싼 프로세스로 이동할 여지가 많지 않습니다.
우리는 강도와 생산 효율성이 모두 균형을 이루어야 하는 전기 스쿠터 부품, 전기 자전거 구조 및 기타 경량 알루미늄 부품에서 유사한 상황을 목격했습니다.
많은 구조용 알루미늄 부품에서 실제 과제는 주조 또는 단조 중에서 선택하지 않는 것입니다.
이는 형성 중에 재료가 어떻게 행동하는지 제어합니다.
이를 이해하고 나면 프로세스는 "방법"보다는 "제어"에 더 중점을 두게 됩니다.
현재 구조용 알루미늄 부품을 개발 중이고 강도, 비용, 제조 가능성 사이에서 유사한 문제에 직면하고 있다면 초기 설계 단계에서 성형 접근 방식을 검토하는 것이 좋습니다.
이미 그림이나 컨셉이 있다면 자유롭게 공유해 주세요. 우리가 처리한 유사한 프로젝트를 바탕으로 실용적인 제안을 드릴 수 있습니다.
