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고압다이캐스팅 Al-Si합금 제품의 기공성과 인장특성에 관한 사출파라미터의 영향

전문가 제언: ○ Al합금 다이캐스팅 제품은 두께가 얇고 가벼우며 기계적 성질이 양호해서 실린더블록, 트랜스미션 케이스 및 커버 등을 중심으로 자동차 부품용도로 사용하며 Al합금 자동차부품 전체 중의 약 95%가 다이캐스팅 제품이다. 본고는 고압다이캐스팅 Al-Si합금 주물의 기공성과 인장 특성에 대한 사출파라미터의 영향에 관한 기술로 다이캐스팅에 의한 주조품의 품질을 향상시키는 중요한 기술이다.

○ 자동차용 Al합금 다이캐스팅방법은 스퀴즈다이캐스팅, 저속충전 다이캐스팅, 고속충전 다이캐스팅 및 고압다이캐스팅 등 여러 방법이 있다. 콜드챔버식 다이캐스팅은 핫챔버식 다이캐스팅에 비해 주조기와 유지비가 적게 들고 생산성이 높으며 대형 주물을 주조할 수 있다. 용융금속 보유로가 주조기와 별도로 있으므로 합금성분 조절이 용이하다.

○ 보통 다이캐스팅법에서는 플런저 속도가 1∼3m/s, 게이트 통과속도는 30∼90m/s로 사출되며 0.1s 이하의 단시간에 충전된다. 게이트 두께가 얇아서 빠른 시간에 폐색되므로 가스결함, 거품집, 말려들어간 기체 등의 기공 발생으로 기계적 성질이 악화되는 경우가 있는 것 등을 고려하여 본고는 런너 형식, 플런저 속도, 게이드 속도 및 고압 등의 제어에 의한 기공도를 감소하고 인장강도 향상에 대한 기술이다.

○ 본고는 게이트 응고시간이 게이트 속도를 33에서 61m/s까지 두 배로 함으로써 ～2？？5ms 범위에서 증가될 수 있다. 금형에 충전초기의 플런저속도 P1가 0.27m/s, IP가 15MPa에서 pⅡ는 2.62m/s에서 밀도는 2.658g/㎤의 값을 나타내는데 충전 플런저 속도 1.34m/s에서의 2.673 g/㎤에 비해 낮은 밀도 값이다. 가시적 기공률의 관점에서 실린더 커버 주물의 밀도가 가장 높은 품질은 기공이 없는 특징을 보였다.

○ 우리나라 현대나 르노삼성 등의 자동차공장에서 다이캐스팅제 Al합금 부품을 많이 사용하고 있으므로 자동차회사의 협력 부품공장에서는 금형 런너를 통하여 고압으로 플런저를 작동할 때 강화압력 조절, 백프레셔밸브 조절, 탕류밸브 조절 및 금형과 게이트 정밀 설계 등의 기계적 구조에 대해 많은 연구가 있기를 제언한다.

저자: Anilchandra R. Adamane, et al.
자료유형: 니즈학술정보