다이캐스팅( Die casting) 발표일:2002.4.19 5조 노규성,노지호
1-1 다이캐스팅이란? 다이캐스팅은 다이 주조라고도 한다. 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계가공된 강제(鋼製)의 금형(金型)에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조법이다. 그 제품을 다이캐스트 주물이라고 한다.
1-2. 다이캐스팅의 시작 다이캐스트 주조법은 최초에 활자(活字)의 제작을 목적으로 하여 시작된 것으로 1838년 미국에서 완성되었다. 그후 다이캐스팅용 합금의 발달과 더불어 급격한 발전을 이루었다.
1-3. 다이캐스팅의 특징 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없는 장점 외에 기계적 성질이 우수하며, 대량생산이 가능하다는 특징이 있다. 이용되는 금속은 아연 ·알루미늄 ·주석 ·구리 ·마그네슘 등의 합금이며, 다이캐스트 주조기를 사용하여 공기압 ·수압 ·유압등에 의해 주입하여 냉각 응고시킨다.
1-4. 영구주형과의 차이 다이캐스팅은 영구주형과 마찬가지로 주형을 여러번 재사용하는 공통점이 있으나 영구주형은 중력이나 원심력에 의해 용탕을 충전시켜서 사용하지만 다 이캐스팅은 주형에 압력을 가하여 용탕을 충전시킨다. 그리고 제품의 살두께가 다이캐스팅 제품에 비하여 두껍다는 특징을 가지고 있다.
2-1. 다이캐스팅의 종류 다이캐스팅은 주조장비의 종류에 따라 구분된다 1) 저온 챔버 공정( Cold chamber process) 2) 고온 챔버 공정( Hot chamber process) ( Gooseneck process) 다이캐스팅은 주입 압력의 종류에 따라 구분된다. 1) 중력다이캐스트 2) 저압다이캐스트 3) 압력다이캐스트
2-2. 고온 챔버 공정 고온 챔버 다이캐스팅은 소위 사출부(구즈넥)가 용해 금속이 가득찬 탱크(도가니)안에서 가열되어지기 때문에 붙여진 이름이다. 매 주조마다 쳄버를 다시 채울 필요가 없어 사이클 시간이 상대적으로 짧다. 이것은 연속 생산과 자동화, 에너지 절감을 가능케 한다.
2-3. 고온 챔버 공정
2-4. 고온 챔버 공정의 장점 ● 더욱 얇은 박약 제품의 두께 조절을 용이하게 하기위한 탕흐름의 우수성 ● 낮은 주조 압력이 넓은 사출 영역에서 제품을 만들때 이용될수 있다 ● 적절히 용해된 금속의 비교적 작은 온도 변화 ● 금형수명의 향상 ● 용해로의 뚜껑이 거의 열려지지 않은채 작업을 함으로써 마그네슘의 산화 방지의 우수성 ● 자동화및에너지 절감의우수성
2-5.고온 챔버의 활용
3-1. 저온 챔버 콜드 쳄버 방식에서 사출부(슬리브)는매 사이클마다 보온로부터 용해된 금속을 수동이던지, 자동이던지 채워넣어야 한다. 그러므로 주조사이클 시간은 핫쳄버 방식보다는 길다.
3-2.저온 챔버 공정
3-3. 저온 챔버의 특징 고온챔버보다는 주조횟수는 적으나 알루미늄 합금 특히 구리합금과 같은 비교적 높은 온도로 융해하는 합금은 저온 챔버 방식이어야 주조가 가능하다.
3-4. 저온 챔버의 장점 ● 큰 제품의 생산에 용이하다 ● 알루미늄을 비롯한 다양한 합금에 적용 가능하다. ● 소모품들의 가격이 저렴하다 ● 인곳트를 사용 칩으로 전환 비용이 발생하지 않음. ● 높은 사출력과 높은 생산성으로 광범위한 두께의 제품에 적합
3-5. 저온챔버의 활용
4-1. 다이캐스팅의 단점 용융점이 낮은 금속이라야 한다. 설비비와 금형제작비가 고가이다. 일정량 이상의 생산개수가 확보되어야 경제성이 있다.
4-2. 주형분리 * 이형제의 사용-주입온도, 주형온도가 높고 용탕의 유속이 크면 국부적으로 용탕이 금형에 융착될 때가 있다. * 이형제의 사용-주입온도, 주형온도가 높고 용탕의 유속이 크면 국부적으로 용탕이 금형에 융착될 때가 있다. -보통 석유계통의 기름에 흑연가루 -Al분말을 포함한 것이나 실리콘 오일 -분사기나 붓으로 주형면에 얇게 바른다.
다이캐스팅의 금형 가혹한 상태에서 충분히 견딜수 있는 강재를 써야 한다. 정밀도를 유지하면서 장기간의 생산을 가능하게 하기위여하여는 열간강성이 뛰어나야 한다 금형은 조가한 후 열처리를 하는데 열처리할 때 일어나는 변형을 최대한 작게 하여야 한다. 금형재료는 공냉으로도 담금질이 가능한 자경강이 주로 사용
다이캐스팅에 의해 만든것들