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다이캐스팅 금형재료의 최신동향

전문가 제언: ○ 지구환경을 보호하기 위해서는 자동차에서 발생하는 CO2가스의 감량화가 큰 몫을 차지하며 이를 줄이기 위해서는 차량의 경량화가 급선무이다. 이를 해결하기 위해서는 자동차 부품의 일체화와 Near net shape가 중요하여 자연 부품이 대형화하게 된다.

○ 부품을 대형화하게 되면 금형의 크기가 커져 기계가공 후 열처리 담금질 시 냉각속도가 늦어져 인성이 낮아 사용 중 열 균열로 깨지기 쉬운 상태가 된다. 더구나 생산성을 높이기 위해 생산 주기를 높이면 표면과 내부의 온도차이, 냉각수 순환으로 금형을 냉각시킬 때의 내부와 표면의 온도 차 등으로 열 피로를 받게 금형의 사용수명이 단축된다.

○ 이로 인한 다이캐스팅 제품의 표명을 깨끗하게 하고 금형의 수명을 연장하기 위해서 열간 공구강으로 금형을 제작하게 된다.

○ 국내의 열간 공구강으로는 5Cr계, W-Cr계, 3Cr-3Mo계를 들 수 있으며 이중에서 5Cr계의 STD61(JIS SKD61에 해당)을 가장 많이 사용하고 있다. 이는 소형재료는 압연으로 생산되나 다이캐스팅 금형용 재료는 단조로 생산되며 이중 비교적 작은 크기는 봉 상태로 생산하여 절단하나 대형은 전 6면을 단조하여 등방성을 가지게 된다.

○ 또한 제강 시 2차 정련으로 잔류 산소량을 10PPM 이하로 조절하고 있어 본문에서 설명한 DAC-P, DAC-S에 해당되는 제품을 생산하고 있는 실정이다. 그러나 금형을 가공하는 업체에서는 절단한 재료를 등방성을 가지도록 다시 단조하고, 제강업체에서는 생산되는 대형 소재는 양산 체제이므로 전 6면을 단조하여 생산하기에는 문제가 있다.

○ 기계 가공하여 사용하는 업체에서는 좋은 금형을 만들기 위해서는 가공하기 전에 다시 한번 더 단조하기를 권합니다.

저자: Nakasawa Kisayuki
자료유형: 학술정보