동일한 부품에 대한 알루미늄 주조 견적이 60%까지 차이가 ​​나는 이유는 무엇일까요?

한 고객이 지난 봄에 동일한 STEP 파일을 네 곳의 주조 공장에 보냈습니다. 견적은 개당 4.20파운드, 5.05파운드, 6.10파운드, 6.80파운드로 나왔습니다. 부품, 합금, 연간 생산량 모두 12,000개로 동일했습니다.

그는 그중 세 명이 꾀병을 부리는 거라고 생각했다. 하지만 사실 네 명 모두 정직했다. 그들은 단지 각기 다른 기계에 앉아 서로 다른 고철 가격을 제시했을 뿐이었고, 그중 두 명은 그의 운반 시스템을 조용히 재설계해 놓은 상태였다.

이 페이지에 담긴 내용과 읽는 방법을 알려드리겠습니다.

톤수 범위 문제

견적을 움직이는 첫 번째 요인은 고정력이며, 이 고정력은 부드럽게 움직이기보다는 단계적으로 움직입니다.

금형을 밀어 열려는 금속의 힘에 저항하여 금형을 닫힌 상태로 유지하려면 충분한 클램핑 톤수가 필요합니다. 대략적으로 이는 부품의 투영 면적에 러너와 오버플로우를 더한 후 캐비티 압력을 곱한 값입니다. 필요한 클램핑 톤수가 780톤이면 800톤급 장비를 사용하고, 810톤이면 1250톤급 장비를 사용해야 합니다. 그 중간 용량은 없기 때문입니다.

그러한 가격 상승은 상당한 비용을 초래합니다. 1250톤급 장비는 800톤급 장비보다 시간당 비용이 더 많이 들고, 그 증가폭 또한 결코 작지 않습니다.

이는 구매자들이 의심스러워하는 부분을 설명해 줍니다. 한 공급업체는 800톤 프레스가 실제로 작업에 적합하기 때문에 낮은 가격을 제시합니다. 다른 공급업체는 가장 작은 적합한 기계가 1250톤인데다가 작은 부품을 너무 큰 프레스로 가공해야 하기 때문에 높은 가격을 제시합니다. 둘 다 거짓말을 하는 것은 아닙니다. 다만 두 번째 업체는 이 작업에 적합하지 않은 것입니다.

그러니 미리 물어보세요. 이 장비는 몇 톤 용량으로 가동될 것이며, 그런 장비를 몇 대 보유하고 있습니까? 800톤 프레스 한 대만 보유하고 주문이 꽉 찬 업체는 방어적인 견적을 제시할 것입니다. 하지만 네 대나 보유한 업체는 그렇지 않을 것입니다.

합금 명명법은 진정한 함정입니다.

이는 국경을 넘는 프로젝트에서 심각한 혼란을 야기하고 금전적 손실을 초래합니다.

유럽 ​​엔지니어가 도면에 EN AC-46100이라고 적습니다. 아시아 공급업체는 이를 읽고 ADC12를 공급하며, 양측은 합의했다고 생각합니다. 대략적으로는 그렇습니다. 두 명칭은 대체로 일치하기 때문입니다. 하지만 특히 철과 아연의 경우, 조성 범위가 정확히 일치하는 것이 아니라 겹치는 부분이 있습니다.

철 함량은 예상보다 훨씬 중요합니다. 철 함량이 너무 적으면 주물이 금형 표면에 달라붙어 사이클 시간을 단축시키고 결국에는 공구 표면까지 손상시킵니다. 반대로 철 함량이 너무 많으면 합금이 취성이 강해집니다. 일반적으로 적절한 철 함량 범위는 0.8~1.1%이며, 재활용 스크랩을 주재료로 사용하는 용융 공정은 이 범위를 벗어날 수 있습니다.

이 모든 것이 ADC12나 Asian을 피해야 할 이유는 아닙니다. 알루미늄 다이캐스팅공급업체를 선택할 때, 구성 제한 사항을 단순히 표기에 의존하는 대신 도면에 직접 명시하고, 일반적인 데이터시트 대신 각 배치별 분광 분석 증명서를 요청하는 것이 좋습니다.

아연 주조에도 동일한 원리가 암묵적으로 적용됩니다. 자막 3과 자막 5는 도금 접착력이 달라지기 전까지는 서류상으로는 서로 호환되는 것처럼 보입니다.

러너 수율 - 아무도 명시적으로 언급하지 않는 수치

대부분의 구매자들이 절대 보지 못하는 비용 항목이 여기 있습니다.

알루미늄을 주입할 때는 부품만 채우는 것이 아닙니다. 러너 시스템, 샷 슬리브의 비스킷, 그리고 첫 번째 냉간 슬러그를 받아내는 오버플로 탭까지 모두 채워집니다. 이 모든 것도 응고됩니다. 이 모든 것은 다듬어져서 다시 용광로에 투입됩니다.

수율(부품 무게를 전체 사출량으로 나눈 값)은 일반적으로 알루미늄 가공에서 50%에서 70% 사이입니다. 400g짜리 부품에는 650g의 사출량이 필요할 수 있습니다.

재용융은 금속은 회수하지만 에너지는 회수하지 못하며, 비용도 발생합니다. 또한, 재용융 과정에서 마그네슘이 일부 소모되고 산화물이 소량 생성되므로 주조 공장에서는 100% 재용융을 무한정으로 가동할 수 없습니다.

견적에 미치는 영향은 다음과 같습니다. 효율적이고 견고한 게이팅 시스템을 설계한 공급업체는 충진을 보장하기 위해 러너를 넉넉하게 추가한 공급업체보다 금속 비용을 낮게 제시합니다. 후자의 방식은 공급업체에게는 더 안전하지만 고객에게는 더 비쌉니다. 견적이 높게 느껴진다면, 어떤 발파량을 기준으로 산정했는지 문의하십시오. 답변을 통해 알 수 있듯이, 정직한 업체라면 기꺼이 알려줄 것입니다.

폐차 보상금, 그리고 왜 아무도 이를 홍보하지 않는가

모든 주조 공장은 예상 불량률을 가격에 반영합니다. 단순한 부품의 경우 불량률은 2~3% 정도일 수 있습니다. 하지만 누출 규격이 엄격한 얇은 벽 부품의 경우 불량률이 8~12%에 달할 수도 있습니다.

그 수치는 실제 공정 위험을 반영합니다. 외관 마감이 까다롭거나, 유로가 복잡하거나, 헬륨 누출이 요구되는 부품은 불량률이 더 높으며, 그 불량에 대한 비용은 누군가가 부담하게 됩니다.

문제는 공급업체가 수주를 위해 낙관적인 불량률을 제시했다가 생산 과정에서 실제 불량률에 직면했을 때 발생합니다. 그 결과 가격 재협상이나 품질 문제 제기가 이어지는데, 두 경우 모두 원래 예상했던 가격 차액보다 더 큰 비용이 발생합니다.

직접적으로 물어볼 가치가 있습니다. 불량률을 얼마로 예상하고 있으며, 이 특정 부품의 불량률은 어떤 요인에 의해 결정됩니까? 수치와 함께 이유를 제시하는 주조 공장은 귀사의 작업을 제대로 모델링한 것이고, "우리는 불량이 거의 없습니다"라고 답하는 공장은 그렇지 않습니다.

부품 가격을 실제로 비싸게 만드는 요소는 무엇일까요?

시장 상황은 제쳐두고, 이것들은 여러분이 직접 작성한 도면 안에 있는 변수들입니다.

벽 두께는 매우 중요한 요소이며, 양방향으로 작용합니다. 벽이 두꺼우면 금속 사용량이 많아지고 응고 시간이 길어져 사이클 속도가 느려집니다. 하지만 너무 얇아지면 충진율이 떨어지고 불량품 발생량이 증가하여 금속 비용보다 불량품 비용이 더 커지게 됩니다. 일반적인 알루미늄 주조 제품의 경우 2.0~3.0mm 정도가 적절한 두께입니다.

부가 작업은 각각 공구 비용, 작업 시간 및 유지 보수 지점을 추가합니다. 주조 후 언더컷을 드릴링 작업으로 변경하는 것이 가공 단계를 추가하더라도 전체 공정 비용을 절감하는 경우가 많습니다.

공차 표기가 너무 과도하게 적용되는 경우가 많습니다. 주조 알루미늄 부품은 대략 ±0.13mm의 공차를 가집니다. 이보다 더 엄격한 공차를 적용하면 가공이 불가피해집니다. 심지어 클리어런스 홀에 ±0.05mm의 공차를 명시한 도면도 본 적이 있는데, 이 때문에 아무런 기능적 이유 없이 모든 부품에 고정 장치, 준비 작업, 그리고 2분씩의 가공 시간이 추가되었습니다.

외관 등급은 눈에 띄지 않게 동일한 효과를 냅니다. A등급의 눈에 보이는 표면은 충전 속도를 늦추고 금형 유지 관리를 강화하며 불량률을 높여야 합니다. 눈에 보이는 부분에만 등급을 지정하고 다른 곳에는 지정하지 마십시오.

캐비티 개수는 간단한 산수입니다. 캐비티가 두 개 늘어나면 개당 기계 비용이 절반으로 줄어들지만, 공구 비용은 60~70% 증가합니다. 이것이 수익성이 있는지 여부는 전적으로 생산량에 달려 있으므로 현실적인 예측치를 바탕으로 계산해야 합니다.

분산 소싱과 그 이면에 숨겨진 진실

온라인 플랫폼과 브로커 네트워크 덕분에 직접 만나보지 않아도 24시간 이내에 알루미늄 주조 견적을 받을 수 있게 되었습니다. 이는 실제로 매우 유용합니다. 하지만 거래하는 품목을 제대로 이해하는 것도 중요합니다.

4,000번째 샷에서 문제가 발생할 때(대개 다이 솔더링 문제나 캐비티 마모로 인한 치수 오차 발생 등) 금형을 가공한 담당자와 직접 소통할 수 있는 방법이 필요합니다. 잘 구축된 네트워크는 이러한 소통을 가능하게 합니다. 반면, 부실한 네트워크는 시차를 두고 메시지를 전달하는 담당자를 거치게 되고, 왕복에 하루씩 소요될 수 있습니다.

공구 소유권자가 누구인지, 양도가 가능한지 문의하십시오. 공구 구매 주문서(PO)를 발행하기 전에 서면으로 확인받으세요. 발행 후에는 안 됩니다. 공구 소유권 분쟁은 주조 공정이 중단되는 가장 흔한 원인이며, 단 하나의 조항만 추가하면 충분히 예방할 수 있습니다.

또한 해당 공구가 실제로 어디에 있는지 문의하십시오. "저희는 260개의 파트너사를 보유하고 있습니다"는 생산 능력에 대한 설명일 뿐, 특정 금형에 대한 답변이 아닙니다.

확정하기 전에 확인해야 할 사항

• 견적에 트리밍, 디버링, 가공 및 마감 작업이 포함되는지, 아니면 단순히 원자재 주조만 포함되는지 여부만으로도 가격 차이가 발생하는 이유를 설명할 수 있습니다.
• 누출률 측정 단위(mbar·L/s)와 100% 테스트인지 샘플링 테스트인지가 중요합니다. "압력 밀폐"는 사양이 아닙니다.
• T5 또는 T6 조건으로 가정합니다. 일반적인 다이캐스팅은 500°C 이상에서 내부에 갇힌 가스가 팽창하여 기포가 발생하므로, T6 조건은 일반적으로 A356 재질의 영구 주형을 사용하거나 진공 보조 고결함성 주조 공정을 추가로 도입해야 함을 의미합니다. 공급업체가 별도의 조건 없이 표준 다이캐스팅에 대해 T6 조건을 수락하는 것은 충분한 고려를 하지 않은 것입니다.
• 가격에 최초 생산품 검사 및 치수 보고서가 포함되어 있는지, 아니면 별도 비용인지 여부.
• 그들의 장비 목록을 보여주세요. "우리는 최신 장비를 보유하고 있습니다"라는 말이 아니라, 실제 톤수 범위를 알려주세요. 그래야 부품이 작업에 적합한지, 아니면 불편한지 알 수 있으니까요.

알루미늄 주조품은 어디로 가는가?

전자 및 에너지 산업에서는 다이캐스팅 하우징, 방열판, 인클로저가 대량으로 소비됩니다. 유압 산업에서는 밸브 본체, 펌프 하우징, 매니폴드가 사용되는데, 여기서는 압력 밀폐성이 모든 것을 좌우합니다. 자동차 및 전기차 산업에서는 모터 하우징, 배터리 트레이, 구조 부품이 많이 사용되는데, 그 생산량은 10년 전에는 상상도 할 수 없었던 수준으로 증가하고 있습니다. 배관 산업에서는 주조 금속 파이프 피팅과 플랜지가 많이 사용되며, 대부분의 파이프 피팅 제조업체는 알루미늄, 황동, 아연 소재를 병행 생산합니다. 산업 기계 산업에서는 주조 제품과 맞춤형 금속 가공 제품이 끊임없이 혼합되어 사용됩니다.

마지막 조합은 곰곰이 생각해 볼 가치가 있습니다. 주조와 구조물 제작은 경쟁 관계가 아닙니다. 주조 접합부는 원래 용접된 여섯 개의 판으로 이루어져야 할 부분을 하나로 통합하지만, 그 주변 프레임은 여전히 ​​절단, 성형 및 용접 과정을 거칩니다. 주조 서비스와 맞춤형 제작을 함께 제공하는 공급업체는 총비용이 가장 낮은 지점으로 그 경계를 옮길 수 있으며, 이는 어느 한쪽 전문 업체만 단독으로 작업할 때와는 다른 지점인 경우가 많습니다.

다시 그 네 가지 견적 이야기로 돌아가서, 제 고객은 5.05파운드짜리 견적을 선택했습니다. 가장 저렴한 건 아니었죠. 그 공급업체는 모델을 돌려보내면서 자신이 그린 분할선보다 11mm 떨어진 곳에 분할선을 만들자는 메모를 남겼는데, 그 때문에 슬라이드 하나가 망가지고 공구 가격이 약 7,000파운드 정도 떨어졌습니다.

4.20파운드라는 견적서에는 아무런 설명도 없었습니다. 이런 일을 몇 번 겪고 나면, 싸다는 느낌보다는 가게에서 아직 서류를 열어보지도 않은 것처럼 보이기 시작합니다.