소량 알루미늄 다이캐스팅: 언제 활용하는 것이 합리적이며, 과도한 비용 지출 없이 운영하는 방법
견적 요청서에는 아무도 명시하지 않지만 모두가 실제로 궁금해하는 질문: 볼륨이 충분히 높아서 다이(die)를 사용할 필요가 있을까요?
이는 매우 중요한 질문입니다. 연간 50개 부품 생산을 위해 금형을 제작하고, 그 금형 비용이 3년 동안 모든 단가 계산의 분모에 계속해서 포함되는 상황은 가상이 아닌 현실적인 결과입니다. 마찬가지로, 대안으로 대량 생산을 위해 빌릿을 가공하는 방식은 주조 방식보다 개당 비용이 네 배나 더 높습니다. 처음 문의를 보낼 때 대부분의 구매자들이 생각하는 것보다, 처음부터 정확한 답을 얻는 것이 훨씬 중요합니다.
주사위를 여는 산술
금형은 고정 비용입니다. 일단 제작되면, 10개를 만들든 1만 개를 만들든 금형 제작 비용은 동일합니다. 달라지는 것은 그 고정 비용이 얼마나 많은 제품에 분산되는지입니다.
알루미늄 브래킷용 단순한 단일 캐비티 금형(특별한 기능이나 측면 작동 장치 없이 적당한 복잡성을 가진 금형)은 크기와 캐비티 내 가공 형상 수에 따라 18,000달러 정도의 비용이 들 수 있습니다. 게이트 제거용 트림 금형을 추가하면 총비용이 25,000달러까지 올라갈 수 있습니다. 이 금액은 연간 생산량으로 나눈 금형 감가상각 단가의 분자에 해당합니다.
연간 50개 부품을 생산할 경우, 개당 금형 상각 비용은 엄청나게 부담스럽습니다. 200개 정도 생산하면 상황이 합리적으로 보이기 시작합니다. 500개를 넘어서면 곡선이 완만해지고 이야기가 바뀝니다. 주조의 낮은 변동 비용(빠른 생산 주기, 최소한의 재료 낭비, 거의 최종 형상에 가까운 품질)이 금형 비용을 고려하더라도 가공보다 유리해지기 시작합니다. 모든 부품에 대해 이 전환점이 동일하지는 않지만, 대부분의 일반적인 복잡성을 가진 알루미늄 제품의 경우 연간 200~500개 생산 범위에서 주조와 가공의 장점을 진지하게 논의하게 됩니다. 주조 부품.
대부분의 구매자들이 간과하는 것은 가변 비용의 비대칭성입니다. 소량 생산 시 빌릿 가공은 금형 제작이 필요 없기 때문에 저렴해 보입니다. 하지만 알루미늄 빌릿은 다이캐스팅 원료보다 킬로그램당 약 3~5배 비싸고, 복잡한 부품의 경우 완제품 1kg을 생산하기 위해 6kg의 빌릿을 구매해야 할 수도 있습니다. 이렇게 발생하는 폐기물은 구매 가격이 아닌 재활용 가치로 돌아갑니다. 수백 개 이상의 소량 생산에서는 주조의 재료 효율성(구매 대비 생산 비율 6:1이 아닌 1.2:1)이 전체 프로그램 경제성을 크게 변화시킵니다.
부품 중량은 기계 선택에 대해 어떤 정보를 제공할까요?
모든 다이캐스팅 작업에 동일한 장비가 필요한 것은 아닙니다. 금형에 플래싱이 발생하는 것을 방지하는 데 필요한 클램핑 톤수는 부품의 투영 면적에 비례하며, 투영 면적은 주어진 재질과 단면 두께에 따라 무게와 대체로 비례합니다.
위의 네 가지 중량 구간은 대략적인 지침일 뿐 엄격한 규칙은 아닙니다. 평평하고 얇은 부품이라도 투영 면적이 클 수 있으며, 무게보다 더 많은 톤수가 필요할 수 있습니다. 마찬가지로 두꺼운 벽으로 된 유압 본체와 같이 밀도가 높은 부품은 투영 면적보다 무거울 수 있습니다. 하지만 문의 사항과 장비 가용성을 비교하는 첫 번째 기준으로는 무게가 유용한 지표입니다.
소량 생산 프로그램의 경우, 대량 생산보다 기계 가용성이 훨씬 중요합니다. 20개의 생산 셀을 운영하는 주조 공장은 주력 프로그램에 지장을 주지 않고 150개 정도의 소량 생산을 처리할 수 있습니다. 하지만 기계가 3대뿐이고 주력 고객이 두 곳인 공장은 그렇지 못합니다. 소량 맞춤 주조 작업을 의뢰할 때는 해당 업체에 직접 문의하여 혼합 생산 스케줄을 운영하는지, 아니면 대량 생산 사이의 공백을 메우는 방식으로 소량 생산을 진행하는지 확인해야 합니다. 공백을 메우는 방식으로 생산 스케줄을 잡는다는 것은 기계가 비어 있을 때 부품이 출하된다는 의미이며, 필요한 시점에 출하되는 것이 아닙니다.
소량 생산용 합금 선택 - 이 부분이 복잡해집니다
일반적인 대량 생산 프로그램에서는 전용 셀에서 고정된 합금을 사용합니다. 용융 조건이 설정되고, 사출 매개변수가 조정되며, 작업자는 생산될 부품에 대해 잘 알고 있습니다. 하지만 소량 생산 혼합 프로그램에서는 이러한 여유가 없습니다. 예를 들어, 한 공장에서 오전 근무조에는 A380을, 오후 근무조에는 A383을 사용하는데 고객이 소량 생산 주문에 A360을 요구한다면, 대량 생산 프로그램에서보다 용융 관리의 정확성이 훨씬 더 중요해집니다.
단기 생산 프로그램에서 합금 선택은 단순히 어떤 합금이 적합한지뿐만 아니라, 주조 공장이 합금 교체 과정에서 청결한 용융 공정을 유지할 수 있는지 여부도 중요합니다. 최근 90일 이내에 완료된 단기 생산에 대한 EN 10204 3.1 용융 인증서를 요청하십시오.
소량 생산을 실현 가능하게 만드는 툴링 전략
소량 생산에서의 공정 제어 - 무엇이 다를까요?
대량 생산 프로그램은 교대 근무당 충분한 부품을 생산하여 실시간으로 통계적 공정 관리(SPC)를 실행할 수 있습니다. 그러나 소량 생산 프로그램은 총 50개 또는 100개 정도의 부품만 생산하므로 기존 SPC가 의도한 대로 작동하기에 충분한 데이터가 없습니다.
이러한 격차를 해소하는 방법은 초도품 품질 관리 강화와 더욱 철저한 사전 생산 설정 검증입니다. 소량 생산의 첫 번째 샷을 하기 전에, 샷 프로파일(저속 샷 속도, 고속 샷 속도, 전환 지점, 증압 압력)을 기록하고 동일 부품의 이전 생산에서 승인된 프로파일과 비교해야 합니다.