Better life with Magnesium™

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1 Better life with Magnesium™
LIGHTER THINNER STRONGER 주식회사 이노캐스트

2 목 차 1. 마그네슘이란? 2. 마그네슘의 특징 3. 마그네슘 주조법 4. 마그네슘 시장 동향 5. 마그네슘 적용 사례
Better life with Magnesium™ 목 차 1. 마그네슘이란? 2. 마그네슘의 특징 3. 마그네슘 주조법 4. 마그네슘 시장 동향 5. 마그네슘 적용 사례

3 1. 마그네슘이란? 1) 화학적 특성 주기율표 제2A족에 속하는 알칼리토금속.
Better life with Magnesium™ 1. 마그네슘이란? 1) 화학적 특성 주기율표 제2A족에 속하는 알칼리토금속. - 원소기호 : Mg 원자번호 : 녹는점 : 650℃ 끓는점 : 1100℃ 비중 : 1.741 2) 존재 상태 - 광석 (Dolomite, magnesite, serpentine, & carnallite) - 염화물 (바닷물, 지하 광석 & salt deposit) - 지표상에 8번째로 많이 존재 - 바다물 1 제곱 마일에 약 5.4백만톤 정도가 존재 3) 제조 방법 - Mgcl2의 전지 전해법 또는 MgO의 열 환원법 4) 순수 Mg은 은백색의 금속으로 실용금속 중 최경량 금속임.

4 A Z 9 1 D *HP : High Purity 5) 마그네슘 합금 표시 방법 Major 합금 % (Aluminum 9%)
Better life with Magnesium™ 5) 마그네슘 합금 표시 방법 Major 합금 % (Aluminum 9%) 합금 개발 순서 (D는 4번째 개발) Major 합금 성분 (Aluminum) A Z 9 1 D Secondary 합금 성분 (Zinc) Secondary 합금 성분 (Zinc) *HP : High Purity

5 2. 마그네슘의 특징 가. 경량성 * 실용 금속 중 최경량의 재료 – Al 비중의 2/3 - 철강 비중의 1/4
Better life with Magnesium™ 2. 마그네슘의 특징 가. 경량성 * 실용 금속 중 최경량의 재료 – Al 비중의 2/3 - 철강 비중의 1/4 * 휴대 전자기기 경량화 Needs에 대응 * 자동차 경량화를 통한 에너지 절감과 CO2 배출 경감 기여

6 나. 전자파 차폐성(EMI Shield/RFI shield)
Better life with Magnesium™ 나. 전자파 차폐성(EMI Shield/RFI shield) * 상용 경량 재료 중 최고의 전자파 차폐 능력을 보유 * 전자 부품 적용시 관리 기준 : 0.5 ~ 5Ω 이하 * 별도의 EMI 도장이 필요없음. MG PLASTIC

7 다. 박육 성형성 * 실용금속 중 현저히 낮은 점성도(Viscosity)- Mg 1.2cP,
Better life with Magnesium™ 다. 박육 성형성 * 실용금속 중 현저히 낮은 점성도(Viscosity)- Mg 1.2cP, Al 1.8cP -와 최 저밀도(25℃, 1.738g/㎤)때문에 주조시 흐름성이 매우 뛰어나 박육 성형성이 양호. →전기전자 부품 등의 소형화, 박육화, 경량화가 가능 例) 노트북 케이스 : 0.7 ~ 1.2t 핸드폰 케이스 : 0.4 ~ 0.6t

8 라. 방열성 (放熱性) – 열전도율 150W/m·c(for pure Mg)
Better life with Magnesium™ 라. 방열성 (放熱性) – 열전도율 150W/m·c(for pure Mg) * 기계 내부에 발생한 열을 효율적으로 외부에 방열 가능 * 약 27W 소비전력의 경우 Mg가 Plastic보다 6℃ 낮음 * 액정 Projector의 경우 강력한 발열체의 방열에 효과적임

9 마. 진동 흡수성 * 20Mpa에서 Mg 55%, Al 11%, Iron 11%
Better life with Magnesium™ 마. 진동 흡수성 * 20Mpa에서 Mg 55%, Al 11%, Iron 11% * 자동차 Steering Wheel 등 진동 흡수 필요 부품에 사용시 우수

10 바. 고 비강성 * 동일 중량에 대한 비강성, 비강도가 鋼이나 Al보다 우수함.
Better life with Magnesium™ 바. 고 비강성 * 동일 중량에 대한 비강성, 비강도가 鋼이나 Al보다 우수함. * 같은 요구 강도에 대해서 경량 재료로서 활용도가 높음

11 Mg 사. 재활용성 * 재용해 및 정련이 상대적으로 용이하여 재활용성이 높음.
Better life with Magnesium™ 사. 재활용성 Mg * 재용해 및 정련이 상대적으로 용이하여 재활용성이 높음. * 신재 생산의 4%의 에너지 소비로 재생가능(환경 친화적)

12 아. 기타 특성 * 치수 안정성 * 기계 가공성- Al 합금의 ½ 동력 * 내충격성 * 무한한 자원
Better life with Magnesium™ 아. 기타 특성 * 치수 안정성 - 시간과 온도의 변화에 따른 치수 변화가 적다. (150℃에서 100시간 가열시 변형량 6×10-6) * 기계 가공성- Al 합금의 ½ 동력 - 절삭 가공이 용이하여 가공시간 단축, 소모 공구 절감. * 내충격성 - 변형 및 충격에 대한 저항이 높다. * 무한한 자원 - 해수(0.13%) 및 풍부한 광석으로 원자재가 풍부.

13 자. 타 재료와 기계적 성질 비교 1) 종합 물성표 항목 단위 Mg합금 Al합금 Zn합금 플라스틱 철강 (AZ91D)
Better life with Magnesium™ 자. 타 재료와 기계적 성질 비교 1) 종합 물성표 항목 단위 Mg합금 Al합금 Zn합금 플라스틱 철강 (AZ91D) (ADC12) (ZDC2) ABS ABS(GF30%) (탄소강) 비중(ρ) g/㎤ 1.81 2.7 6.6 1.03 1.3 7.86 인장강도(σ) Mpa 235 330 285 96 120 510 비강도(ρ/σ) ρ/σ 130 43 93 92 65 전단강도 140 200 220 - 열전도율 W/mc 79 100 113 0.91 42 항복강도 150 160 충격강도 270 300 피로강도 97 138 영율 Gpa 45 71 신율 & 3 2.5 10 60 22 경도 HB 63 80 82 열팽창율 ㎛/m 27.4 21 27

14 2) 상대 밀도 비교 (Mg vs. Plastic)
Better life with Magnesium™ 2) 상대 밀도 비교 (Mg vs. Plastic)

15 3) 기계적 성질 비교 (Mg vs. Plastic)
Better life with Magnesium™ 3) 기계적 성질 비교 (Mg vs. Plastic) (30%GF) (30%GF) (30%GF)

16 3. 마그네슘 주조법 1) DIECASTING법 용융금속 → 고속 가압 → 형내충전(분사) → 성형 Cold Chamber
Better life with Magnesium™ 3. 마그네슘 주조법 1) DIECASTING법 용융금속 → 고속 가압 → 형내충전(분사) → 성형 Cold Chamber Hot Chamber

17 반용융 금속(gel상태) → 형내충전(screw) → 성형
Better life with Magnesium™ 2) Thixomolding법 반용융 금속(gel상태) → 형내충전(screw) → 성형 Hopper(Mg Chips) Feeder Screw 고속사출 Unit Thixomolding

18 3) Magnesium 주조법의 비교 구 분 Hot Chamber Cold Chamber Thixomolding 기계크기
Better life with Magnesium™ 3) Magnesium 주조법의 비교 구 분 Hot Chamber Cold Chamber Thixomolding 기계크기 최대 900톤 최대 4,000톤 최대 1,650톤 장 점 탕흐름성이 우수하여 박육 복잡 성형 제조가 쉽다 급탕 사이클이 없으므로 주조사이클이 짧다. 주조압력이 낮고, 투영면적 이 큰 제품 주조 가능 -대형 부품 주조가 가능함 -주조압력 증가에 따른 고강 도의 제품 주조 가능 -주조기술 및 기계 등이 안 정 보편화 됨. -Al다이캐스팅과 겸용 가능 -로가 없으므로 안전하고 환경 친화적임. -용탕 추진시 와류가 없 어 내부 결함이 적다. 단 점 -사출부의 부품 교환이 복잡함 -구즈넥 고가 -급탕 시스템이 불안정하고 고가임. -고속 주입이므로 공기의 혼 입 가능성이 높음. -재료가 고가임. -사이클이 길다. -기계 장치가 고가임. -스크류 소모품이 고가임. 대상부품 -전자제품 노트북,핸드폰,CDP,MP3 캠코더,프로젝터 -자동차 부품 핸들, 헤드커버 등 노트북 케이스 핸드폰 케이스

19 4) Magnesium 제품 제조 공정도 Casting Trimming Deburring Machining
Better life with Magnesium™ 4) Magnesium 제품 제조 공정도 Casting 용융상태의 Mg합금을 금형에 충진시켜 제품을 성형하는 공정 Trimming Over Flow, Runner, Gate등 제품 이외의 부분을 따내는 공정 Deburring 제품에 남아있는 미세한 Flash, Burr등을 제거하는 공정 Machining 제품 특성에 맞게 Drill, Tapping, Milling, T-cutting등을 수행 Sanding/Buffing 표면 미려함을 추가하기 위한 공정으로 일반적으로 생략가능 Chromating 제품 내식성 확보 및 도장 친화력 확보를 위한 화학처리 공정 Painting 표면 보호 기능 및 제품 高 부가가치 부여 공정 (도장, 도금) Assembly 제품의 성능에 맞는 부품을 조립하는 공정

20 4. Magnesium 시장동향 1) 마그네슘의 용도 [2001, IMA] Aluminum Die Casting
Better life with Magnesium™ 4. Magnesium 시장동향 1) 마그네슘의 용도 Chemical 1% Die Casting 35% Wrought Products Nodular Iron 3% Desulphurization 12% Electro-chemical Other 2% Aluminum Alloying 43% [2001, IMA]

21 Better life with Magnesium™
2) 분야별 마그네슘 사용량 변화

22 3) 다이캐스팅 Mg 합금 사용량 추이 X 1,000 Tons p. a. 20 40 60 80 100 120 140 160
Better life with Magnesium™ 3) 다이캐스팅 Mg 합금 사용량 추이 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 X 1,000 Tons p. a. 12% p.a. 18% p.a. Growth from

23 4) 지역별 다이캐스팅용 마그네슘합금 사용량 추이
Better life with Magnesium™ 4) 지역별 다이캐스팅용 마그네슘합금 사용량 추이 120 100 80 x 1,000 Tons 60 40 20 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 North America Europe Other Asia/Oceanic Latin America Africa/Mid-East

24 5. Magnesium 적용 사례 1) 전기/전자 부품 핸드폰 케이스 노트북 케이스 Camcoder MP3, CDP
Better life with Magnesium™ 5. Magnesium 적용 사례 1) 전기/전자 부품 핸드폰 케이스 노트북 케이스 Camcoder MP3, CDP Projector 전동공구 하우징

25 2) 일본 전자업계의 Mg 채용 연혁 채용 시기 채용 회사 채용 제품 기타사항 1996. 10. SONY MD MZ-E50
Better life with Magnesium™ 2) 일본 전자업계의 Mg 채용 연혁 채용 시기 채용 회사 채용 제품 기타사항 SONY MD MZ-E50 1.0t TOSHIBA Notebook Libretto50 0.7t Fuji Film Digital Camera DS-300 Matsushita Notebook A4 CF35 Mitsubishi Notebook A4 Pedion Sharp Digital Camera VL-PDI NEC Notebook A5 mobio NX MD MJ-S17 0.6t Victor Digital Camera GR-DVL Digital Camera Recorder Toshiba Dynabook SS3000 0.8t