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Weibull 해석을 이용한 Al합금 다이캐스트의 파단칠층 대책 공정의 평가

전문가 제언: ○ Al의 다이캐스팅은 용해된 Al합금을 고속고압으로 정밀한 금형에 충전해서 정밀하고 표면이 평활한 주물을 단시간에 대량생산하는 특징이 있다. 고속충전 시에 슬리브 내를 플런저 팁이 접동운동하기 때문에 매 쇼트마다 윤활제를 공급한다. 제조된 주물품은 급랭 응고에 의한 균열, 파단 칠층, 기포 등의 결함이 있는 경우가 있다. 본고는 제품을 평가하는 방법으로 Weibull해석을 이용한 Al합금 다이캐스트 파단칠층 대책 공정의 평가에 대한 중요한 평가 방법이다.
○ 와이블해석 또는 와이블 분포는 주물품의 강도를 통계적으로 기술하기 위하여 Waloddi Weibull에 의해 제안된 확률분포, 시간에 대한 열화 현상이나 수명을 통계적으로 기술하기위해서도 이용되고 있으며, 본고는 Al합금주물품의 파단 칭층 결함 대책에 대한 공정을 평가하는데 특징이 있다.
○ 다이캐스팅 제품에 파단 칠층이 혼합되면 기계적 특성이 저하하며 변화척도 증가가 설계하는데 문제가 있다. 종래 파단칠층은 주물제품으로부터 인장시험편을 잘라내어 인장시험 후의 파단면에 노출한 면적을 측정하여 단면적으로 나눈 투영면적율을 평가 지표로 하였다. 이 결과, 파단 칠층의 투영면적율과 인장강도는 부의 상관성이 확인 된다.
○ 파단 칠층은 면결함이므로 제품에 혼입하는 방향이 불규칙하기 때문에 관찰방향에 따라 겉보기 형상이나 면적이 다를 수가 있다. 그래서 실제 면적 보다도 과소평가할 가능성이 있으므로 파단 칠층의 혼입방향에 의존하지 않는 간이하고 더욱 저비용의 정량화 방법을 목적으로 한 Cold Flake Index(CFI)을 이용하여 파단면의 파단칠층을 CFI 공정으로 정량화는 방법도 있다.
○ 우리나라의 자동차 부품 공장에서 Al다이캐스팅한 제품의 평가는 기계적 인장강도, 연신율, 조직시험 및 부식 시험 등에 의해 제품을 평가하고 있으며, 열악한 중소기업은 이러한 품질 평가 기기를 구비하기는 어려울 것으로 생각되어 기업체들과 정부가협동으로 품질관리센터를 설립하여 각종측정과 와이블 해석평가도 할 수 있기를 제언한다.

저자: Yuya Shibata, et al.
자료유형: 니즈학술정보