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알루미늄합금 다이캐스팅의 슬리브. 플런저 팁 윤활제

전문가 제언: ○ 다이캐스팅은 정밀하고 미려하며 주물표면이 매끈한 주조품을 다량 생산하는 특징이 있다. Al합금 다이캐스팅은 자동차 부품을 중심으로 OA기기, 가정용품 등 다양하게 활용되고 있다. 다이캐스팅할 때 금형에 눌어붙기, 용손 등에 인하여 주조 정지나 생산성이 저하하는데, 이 글은 플런저 팁과 슬리브의 윤활제 활용조건에 따라 우량한 제품을 제조하거나 다이캐스팅기를 정지해야 하는 경우까지의 중요한 기술이다.

○ 다이캐스팅 불량 요인으로 기공, 금형 내부가 물결 상으로 침식되어 부착한 Al합금용융금속 사이에 반응 층이 형성되어 금형 중의 Fe가 반응 층 내에 용출 확산되어 반응 층을 성장시켜서 굳고 취성층이 생겨서 금형 크랙에까지 영향을 미치는 경우가 있다.

○ 제품 중의 기공 생성이나 금형 내부의 물결상 침식은 플런저 팀과 슬리브에 사용하는 윤활제의 종류나 공급방법 등에 의해 정상적 종류나 공급방법이 불량할 경우 수용성 윤활제 공급 시 가스가 너무 발생하여 슬리브 내에서 분해 증발 제거되지 않은 상태로 금형 캐비티에 사출되면 기공이 발생하기 쉽고 또 윤활제 투입 시 슬리브 바닥이 침식되어 물결상 용용금속이 형성되면 금형에 공급되는 용융금속도 물결파 침식으로 금형중의 Fe와 반응하여 눌어붙는 현상이 있다고 생각된다.

○ 금형에 고온 고속으로 용융 Al합금이 충전될 때 수용성 이형제도포가 불량할 경우 기계적 열적 부하가 대단히 커서 히트 크랙, 금형균열, 눌어붙거나 용손 등의 금형에 기인하는 고장으로 인해 주조기를 정지하는 경우가 있는 데, 플런저 팁과 슬리브에 윤활제를 사용할 경우도 슬리브에 용융금속이 누러 붙거나 팁과 플런저 연결 사이에 가스가 누출되면서 용액이 분출하기 때문에 기계를 정지하는 경우도 있다.

○ 우리나라 현대자동차 등 각 협력 업체에서 Al합금 다이캐스팅 할 때 플런저 팁과 슬리브의 수용성 윤활제 나 유성 윤활제를 사용하고 있는데, 종류, 사용법이나 보관 방법은 회사마다 다르겠지만 특히 물과 오일의 에멀션 방법은 유화성 계면활성제와 완전 믹싱 방법을 산학 협동으로 연구개발 할 필요가 있다고 생각된다.

저자: Hideto Sasaki, et al.
자료유형: 니즈학술정보