주물기술/ 저압주조법과 그 현황
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서울국제야금&주.단조&열처리산업전
저압주조법과 그 현황
1.머리말
일본의 알루미늄제품의 총수요는 해마다 증가해 1991년에는 약380만톤이 되고 1993년에는 약 39만 톤에 달할 것으로 예측되고 있다. 1992년의 총수요의 제품용도별에서는 육운 부문 (자동차, 이륜차, 철도차량등)이 가장 다량으로 약 30%를 차지 전년에 비해 증가율도 많아 지고 있고 그 내역으로는 주조품(31.0%), 다이캐스팅제품(49.6%)의 비율이 크고 압연품 (17.8%), 주조품(0.2%)은 적어지고 있다. 일본의 신 지금의 생산은 약 3.4만톤이고 그 수요 는 약 238.7만 톤 (고 순도지금(地金),보통지금, 합금지금을 포함)의 수입으로 조달되고 있고 알루미늄 재생지금의 생산량은 약 103만 톤에까지 달하고 있다.

최근의 환경보전추진의 흐름 가운데서 성 에네르기, 자원의 유효이용, 사용 끝난 자원의 재 생, 차량의 경량화 등의 목표를 들 수 있고 지금(地金)가격도 안정된 형상태에서는 알루미늄 의 사용은 증가를 계속하리라고 예상되고 있다. 마그네슘, 플라스틱의 이용도 차량의 경량화 라는 점에서 함께 검토되고 있다.

1992년에 있어서 알루미늄 합금주물의 생산량은 108.9만 톤이고 그중 다이캐스팅 제품이 약 69만 톤 사형, 금형을 포함한 경합금주물이 약 39.6만 톤 사형, 금형을 포함한 경합금주 물이 약 39.6만 톤으로 되어있다. 또, 알루미늄 합금주물의 제조법별 구성비는 사형 주조법 2.7%, 중력금형 주조법 15.7%, 저압 주조법 18.1%, 다이캐스팅법 63.5%, 정밀 주조법 0.1% 로 되어있어 1990년과 거의 같은 비율인데 저압주조법의 비율이 조금 증가하고 있다.

알루미늄 호일은 1992년에 있어서 약 1320만개 생산되어 그 중 일체 주조식의 것은 약 82.2%(승용차용 약 72.6%, 이륜차용 약9.6%)으로 되어있고, 그들의 제조법은 중력금형주조 법, 저압주조법, 용탕주조법, 다이캐스팅법 등인데, 각각의 방법에 의한 생산량은 명확하지 않다.

일반 알루미늄 합금주물의 제조에도 상기의 각종 방법이 적용되고 또 사형주조법도 포함해 서 각각의 특징을 지켜보고 제품의 조건에 맞는 방법이 생산량의 대소에 따라서 채용되고 있다. 각각의 방법에는 해마다 새로운 착상이 가해져 수요에 응하고 있다.
여기서는 최근 이용이 늘고있는 저압 주조법에 대해서 그 한 부분을 서술하기로 하겠다.

2. 저압주조법의 특색
[1]개요(그림참조)


저압 주조법은 밀폐된 용탕 보지로 또는 도가니의 상부에 놓여진 주형안에 용탕면을 공기 혹은 불활성가스에 의해 가압해서 중력과 반대방향에 급탄관(스토크)를 통해서 탕을 눌러올 려 주탕하고(T₁,P₁),주형을 채운 후(T₂,P₂), 거기에 가압력을 올려 압탕 효과를 일정시 간 주는 (T₃,P₃), 제품이 응고해 급탕관내 및 탕구에 접하는 탕이 미 응고의 시기(T₄)에 압력을 개방하고 제품을 빼냄과 함께 미 응고 부분이 유지로로 되돌아와서 주조가 끝난다. 한공정이 끝난 후에는 보지로의 탕면은 제품으로된 탕의 양만큼 저하한다.(△H). 다음의 주 조시에는 그에 상당하는 가압 조건에 보정이 가해진다.

보통의 저압주조기에 있어서 작업에서 가압력은 0.2~0.8㎏/㎠에서 1㎏/㎠이하이며 한 공정 의 소요시간은 제품에 따라 다르므로 수분에서 수십 분이 되며 게다가 연장을 필요로 하는 경우가 있다. 한 공정시간에서는 제품의 응고완료 시간이 큰 비율을 차지하고 있다. 또, 제 품에 따라서 설정되는 가압 속도의 적부에 따라서 제품의 성적이 좌우된다.

이 착상과 기구 의 제시는 옛날 1945년 이전으로 거슬러 올라가는데 일본에서 공업화된 주조법으로써 소개 된 것은 1945년경으로 그후 1964년경부터 양산수단으로써 주로 자동차, 이륜차의 알루미늄 주물의 제조에 널리 이용되고 있다. 이 주조법은 알루미늄 주물의 제조에 널리 이용되고 있 다. 이 주조법은 알루미늄 합금에 한정하지 않고 동합금, 마그네슘 합금, 저융점 합금에도 적용되고 있다. 주형으로써는 금형의 사용이 많은데 이 이외의 주형재료의 주형도 이용되고 있다.

여기서는 주로 알루미늄 합금을 이용해 금형으로 주조하는 경우를 대상으로 한다.

[2] 이점
우선(a)내부결함이 적은 고품질의 주물제조에 적합하다. 이것은
(b)중력과 반대방향으로 탕 을 눌러올릴 때 가압 조건의 조절에 따라 주탕 속도를 자유로이 바꾸며 조용하고 탕의 흩어 짐이 적은 주탕이 가능한 것에 의한다. 또
(c)깨끗한 탕이 스토크를 통해서 보지로의 중심부 로부터 공급되므로 탕면의 앙금과 노로를 말아들이는 것을 피할 수 있다.
(d)금형각부의 냉 각을 조절해 형온을 제어함에 따라 탕구를 향해서 지향성 응고를 비교적 용이하게 행할 수 가 있다.
따라서 (e)중지를 필요로 하는 복잡한 형상을 한 제품과 박육주물의 주물에 적합하다.
(f)용 탕면에 가해지는 압력과 증압의 시기를 조정해서 충분한 압탕효과를 줄 수가 있다.
(g)중력 금형 주물과 같은 정도의 치수정도와 주기를 갖는 제품이 얻어지고,
(h)주입중량에 대한 제 품중량의 비율이 높아 90%이상이나 되며 중력금형주조법등 그 밖의 주조법에 비해서 원료 에 대한 제품의 비율이 상당히 높다.
따라서 (i)성에네르기, 자원절약, 성력화의 점에서도 기 여하는 바가 크며 코스트 절감이 가능하다.
(j)한사람이 복수의 주조기를 조작할 수가 있으 므로 생산성의 향상이 실현되며 게다가
(k)개인의 숙련도에 영향을 받는 것이 적어, 제품의 품질변동을 막을 수가 있다.
(l)주형에는 금형이 사용되는 일이 많은데 사형에도 이 주탕조 건을 적용할 수가 있다.
(m)최근에는 전자 기기, 마이콤의 채용에 따라 주조조건을 안정되 게 유지할 수있게 되어있어 그 채용효과가 극히 큰 주조법이다.

[3] 문제점
저압주조법은 상기의 많은 이점이 있어 근년 주조기의 증설도 눈에 띠고 양산의 수요를 만 족시키고 있는데 다량생산에 있어서 해결하지 않으면 안되는 문제점이 있다.
일반의 작업법으로써는 한주의 스토크를 통해서 용탕이 공급되고 주입완료후 가압력을 해 제했을 때 탕구하부의 방용융상태의 탕도 스토크중의 잔탕과 함께 보지로 안으로 되돌리는 것이 하나의 특색으로 되어있다.

그 때문에 (a)탕구의 위치, 수와 압탕등 주조방안점에서 중 력금형 주조법에 비해서 자유도가 적어지고 있다.
(b)제품의 형상과 육후의 분포에 대해서 도 이 주조법에 적합하도록 주의하지 않으면 안 된다.
(c)제품의 중량이 늘고 형상이 복잡해 지면 지향성 응고를 유지하고 탕회전을 완전하게 하기위해 금형온도가 높아지는 경향이 있 어 응고 완료까지 시간이 걸린다. 이것이 주조 사이클을 길게해 생산성을 저하시키는 주요 인으로 되고 있다.
(d)고품질의 주물을 제조하려면 충분히 작업조건을 관리하는 것이 필요 하고 주지, 제어의 설비가 불가결해지며 더욱이
(e)저압주조기의 실활동시간의 저하를 피해 생산성의 향상을 도모하려면 관련되는 기계설비가 많아져 설비면적이 증가하고 가격이 상승 한다.
(f)도가니 안에는 항상 용탕이 있고, 스토크도 용탕에 침전되어 있는 상태로 이들에 주철을 이용할 때에는 알루미늄에 의한 용손이 생겨 용타의 철분을 증가시킬 위험이 있다.
(g)보온로에는 탕이 일부 남겨져 보급되는 탕이 취로에서 난폭하게 공급되는 경우에는 용탕 의 성상을 좋은 상태로 유지하려면 추가용탕 처리가 필요해진다. 이와 같은 요건에 적합한 구조의 주조기 선택과 작업법에 주의하지 않으면 안 된다.
(h)보온로는 도가니를 이용한 전 기로도 기본 형식인데 용탕보지량이 많아지면 도가니의 크기와 내구성면에서 한계가 있다.
(i)앞에 서술했듯이 금형온도가 증력금형주조보다 높아지면 결과제품조직이 거칠어지고 기 계적성질이 낮아지는 경향이 있다.
(j)제품의 고품질을 보증하고 다량생산을 지장없이 계속 하려면 복수조의 값비싼 금형을 상비하지 않으면 안 된다.
이상과 같은 이점과 문제점이 있는데 문제점에는 새로운 연구가 도모되고 이점을 늘려 나 감에따라 주조법은 한층 더 보급되고 있다.

3. 저압주조법의 현상황
저압주조법의 공업화에는 유럽이 앞서가고 있는데 일본에 있어서 주조기와 부속설비에 개 량이 가해져 상당히 뛰어난 기능을 갖춘 설비로 발전해 주조법으로써 확립되기에 이르렀다.

[1] 생산성의 향상
(a)복수개 취급의 적용:
한 대의 주조기에 의해 단독 또는 복수의 스토크를 통해서 일회의 주탕으로 복수개의 주물 을 제조한다. 이 경우 금형 한 개마다 스토크가 대응하는 경우와 한 개의 스토크로부터 분 기된 탕도에의해 복수의 형으로 탕이 공급되는 경우가 있다. 주탕조건은 복수의 스토크로는 주탕의 모양에 차이가 생길 위험은 있지만 널리 실용되고 있다.

(b) 실활동시간의 개선
금형의 교환, 금형의 청소, 중자의 셋트 등 주입의 준비작업이 안전하고 확실하며 또 용이 하게 가능하도록 연구된 구조의 상형주행방식의 저압주조기가 대형의 자동차용 알루미늄주 물의 제조에 사용되고 있다. 이것은 상형을 고정한 가동 플레이트가 상승한 후 좌우 어느쪽 으로 가동해도 주입위치와 다른 장소에서 형교환이 가능하므로 미리 다른 금형을 준비함에 따라 교환에 요하는 시간을 단축할 수가 있고 준비를 위한 작업성도 좋아진다. 또 금형의 취부법의 연구에의한 신속화와 가동 플레이트의 이동속도의 고저속으로 원활하게 교체되는 등에 따라 더욱 시간의 단축이 도모되고 있다.

(c) 응고시간의 단축:
앞에 서술했듯이 주조방안에 제약이 있고 지향성 응고를 확보하지 않으면 안 되는 것과 게 다가 금형이 직상에 취부되어 있는 것을 위해 금형온도가 전체로써 고온으로 유지되어 조업 되고 있다. 그 결과 응고시간이 길어진다. 금형의 과열을 방지하고 정상적인 온도로 유지하 기 위해 압축공기의 분무에 의한 냉각이 주로 행해지고 있다.

금형의 바로밑에 용탕이 있으 므로 수냉하는 것은 누수에 의해 폭발이 생기게 되는 것을 두려워해서 피하고 있다. 그러나 누수의 엄격한 방지기술이 생기고 안전하게 수냉방식을 적용할 수 있게되고 게다가 퍼스컴 의 이용, 응답의 신속한 센서의 취부법이 실현되게되어 금형온도를 낮게해서 요소요소의 온 도유지가 적절히 이루어지게 되어 주조사이클이 단축되게 되어있다.

금형의 온도를 낮게하려면 금형과 보지로의 사이에 냉각판을 설치하는 방법과 뒤에 서술하 는 것과 같은 보지로를 금형의 바로 아래로부터 떨어진 위치에 설치 용탕을 단열보온한 스 토크를 통해서 압송하는 방법도 실시되고 있다.

(2) 고품질 주물의 제조
(a)가압제어:
저압주조법의 중요한 특징은 일정한 가압 프로그램에 의해 용탕변을 가압해서 금형에 주탕 하느 것이며 용탕이 스토크를 상승하는 속도, 금형을 충전하는 속도를 조절하고 더욱이 압 탕에 상당하는 가압을 하기까지 가장 좋은 조건이 항상 유지되는 것이 고품질 주물을 얻는 포인트의 하나로 되고 있다.
용탕량과 보지로내 공간이 주탕마다 변화하고 로 내의 공기누 출이 생기는 것 등에 따른 가압제어가 컴퓨터의 채용에 따라서 실용화되어 설정하고 있는 가압조건과 실정과의 차이를 비교해서 보정을 하고 정밀한 제어가 가능하도록 되어있다.
따 라서 종래의 사람손에 의한 강압조정과 설정된 가압 프로그램에의한 순응성이 낮은 가압 조 작에 비해서 신뢰도가 상당히 높은 정상적인 작업이 효율좋게 계속해서 가능하게 되고 있 다. 또 작업자의 부담을 가볍게하고 인원의 삭감도 가능해졌다.

(b) 수냉금형의 활용:
전술한 수냉금형을 사용하고 자향성응고를 유지 낮은 금형 온도에서 얻어진 제품에서는 금 속조직이 육안적으로나 현미경적으로도 미세화되어 기계적 성질이 향상하고 탕돌기불량과 주소의 발생의 방지가 가능하고, 품질이 개선되고 있다.

(c)스토크의 재료선택:
스토크는 용탕보지로와 금형과의 연결하는 용탕의 유로이며 스토크내의 상태가 변하지않고 용탕조건이 똑같이 유지되는 것이 바람직하다. 또 항상 용탕과 접촉하고 일부는 침전되어 통상 사용되는 주철관의 경우에는 알루미늄 합금 용탕에 의해서 침식되어 용손이 생겨 더욱 용탕중의 철분을 혼입시킨다. 이를 방지하기위해 집접도형재를 피복하든가 유리섬유 크로스 로 덮은 위에 도형을 해서 이용하고 있는데 전자의 방법으로는 빈번하게 교체를 행하는 것 이 필요하게 된다. 주철관 대신에 티탄관에 유리섬유 크로스를 피복하면 스토크의 장시간 연속사용에 효과가 있어 실용되고 있다.

또, 알루미나를 주체로하는 세라믹관이 도입되어 주철관 사용에 따라서 생기는 문제점은 해결되고 있는데 용제가 이용되고 있는 경우에 생기는 침식, 혹은 충격에 의한 파손 등의 위험은 남아있다. 비싸기는 하지만 수면이 상당히 늘어나고 작업성도 좋아져 이를 사용하는 데 적합한 구조의 저압주조기도 만들어져 있으므로 세라믹 종류의 선택여하에 따라서 세라 믹 스토크의 사용은 한층 효과가 커지라고 예상된다.

(d) 유지로의 선정:
밀폐로안에서는 도가니에 용탕을 유지하는 방법이 일반적인 형식이고 도가니는 주철제를 피하고 흑연도가니가 사용되고 있다. 제품중량이 늘고 용탕보지량이 많아져 장시간 연속조 업을 필요로하면 사용할 수 있는 흑연도가니의 크기에도 강도, 신뢰성, 가격, 수명 등의 점 에서 한계가 있다. 도가니를 이용하지 않고 로의 내부를 내화 캐스터블로 만들어 보온의 목 적으로 천장에 전기저항 발열체를 설치하는 반사로형과 용탕안에 열원을 침전하는 형의 보 지로가 사용되고 있다. 이에 따라 로의 수명이 길어지고 보수보전을 위한 경비가 절약되고 노력을 줄일 수가 있어 대형주물의 양산에는 유리한 것으로써 설치되는 예가 많아지고 있 다.
축로후 조업개시에 이르기까지 필요한 예비작업과 캐스터블의 종류에 따라서 용탕의 품질이 영향받는 일 등 충분히 기안되지 않으면 안 되는 점도 있다.

(e)용탕의 성상:
대형용해로에서 만들어진 용탕은 탈산, 탈가스 또 어느경우에는 개량처리를 한후에 일반적 으로는 취과에 따라서 보지로에 공급된다. 유지로안에서의 용탕은 주탕마다 스토크중을 상 승해서 주입되어 잔탕은 보지로의 용탕에 되돌아간다. 이들의 조작가운데서 용탕의 흩어짐 이 크기 때문에 용탕에는 비금속 개재물이 늘고, 가스함유량은 증가해 개량처리효과도 경우 에 따라서는 절감되어 용탕의 성질은 최초에 공급된 상태에서 변화해 나빠진다.
또 유지로중의 잔탕이 새로이 보급된 용탕의 성질은 최초에 공급된 상태에서 변화해 나빠 진다.

또 유지로중의 잔탕이 새로이 보급된 용탕의 성질에도 영향을 미치는 일로 된다. 보온로에 용해로로부터 급탕하는 방법으로써 취과를 대신해서 밀폐할 수 있는 이동식 배탕 로가 이용되고 있다. 보지로의 급탕구와 배탕로의 스토크를 연결관으로 연결하고 배탕로의 탕면을 불활성가스로 가압해서 급탕하면 공기의 말려들기와 비금속개재물(주로산화물)의 혼 입을 막고 탕의 성질을 잃는 일없이 탕이 보급된다.

주탕시의 탕구에 있어서 탕의 흩어짐은 가압 속도, 탕구의 형 이외에 스토크 하단과 로 바 닥과의 거리와 잔탕의 양에 관계하고 또 스토크에서 되돌아온 잔탕의 양과 그 유속, 보지로 내의 탕의 양과의 비율에 따라서 탕이 각반되는 정도가 영향받는 것이 물모델에 따라서 명 시되어 있고 작업상의 지침이 나타나있다. 최근에는 주탕 시 및 주탕 후의 가압 제어 속도 를 높게한 특수한 주조장치에 의해 잔탕을 스토크의 소정의 위치까지 되돌리는 것으로 심한 낙하를 막고 산화물의 발생을 막는다는 제안이 있다.

산화물은 탕구에 금망, 세라믹 필터를 빼놓고 용탕중의 산화물을 제거하고 있는데 스토크 내면에 부착하는 산화막에 대해서는 문제가 남는다. 산화물 주물에의 혼입을 막는 대책으로 써 완벽을 기하는 것은 곤란하므로 이들의 조합이 실용되어 최소한으로 하고 있다.
용탕중의 수소가스는 보지로안에서 증가하는 경향이 있으므로 급탕시의 탕에서는 보통의 알루미늄 주물의 함유량의 한계보다 낮게하는 것이 바람직하다. 반사로형의 대용량의 보지 로에서 연속조업하는 경우에는 불활성가스에 의한 추가의 탈가스처리가 필요하게된다. 여기 에는 불활성 가스의 미세한 기포를 흡입하는 방법이 적합하며 이것은 산화물의 부유제거에 도 효과가 있으므로 용탕을 청결하게 유지할 수가 있다. 연속탈가스를 하려면 주입의 가압 제어와 연동한 연구가 가해지고있어 이와 같은 추가의 탈가스가 행해지는 보지로의 구조가 필요해지고 있다.

규소를 많이 포함하는 아공정(亞共晶)알루미늄규소합금에 개량처리를 할 때에 개량처리제 에 따라서 다른 문제가 생긴다. 나트륨에 의한 경우는 시간과 함께 나트륨이 산화감소하므 로 그것을 보완하기 위해 고형플락스의 사용을 고려하지 않으면 안되는데 스토크의 재질에 다라서는 참식될 우려가 있다.
이에 대신하는 안티몬에 의한 개량처리에서는 장시간 개량효 과가 계속되고 나트륨과 스트론티움 사용의 경우에 보여지는 첨가에 의한 수소가스의 증가 도 없으므로 저압주조법에 적합하다. 그러나 제품의 열처리하면 주기가 착색되므로 경우에 따라서는 외관을 좋게 하기 위한 공정을 필요로 한다.

스트론티움에 의한 경우는 나트륨보 다는 감소가 적고 그 효과가 장시간 지속되므로 상술한 수소함유량이 증가하는 것 개량 처 리전에 행하는 탈산처리의 차이에 의한 개량효과가 달라진다는 의심기간과 함께 스트론티움 이 감소하는 실체에 대해서 검토는 이루어지고 있지만 실용의 영역에 도달하고 있다. 이들 의 상황에 따른 추가처리의 실시방법이 검토과제가 된다.

(f)기타:
주탕할 때 금형 안의 공기 또는 중자로 부터 발생하는 가스에 의한 배압은 탕돌기 불량, 산화물의 말아들이기와 가스에 원인한 주물 불량이 생긴다. 금형의 벤토 홀의 역할이 중요 해지며 벤토홀의 기능을 유지하기 위한 청소, 혹은 발생가스의 응결에 의한 막힘 등을 방지 하기 위한 대책이 취해지고 있다. 이에 덧붙여서 금형 중에 유기가 생기고있는 상태에서 주 탕하는 것은 유리하다.

스토크 상부를 유도가열 혹은 전열 가열하는 것은 주탕 온도의 변동을 적게 해 압탕 효과 를 크게 하고 더욱이 주입완료 후 잔 탕의 거동을 안정시키는 등 그 효용은 크고 긴요하다. 이상의 모든 점은 고품질 주물의 제조를 위해 각종 개량이 가해져 실시되고 있는 것이다. 저압주조법에서는 고품질주물의 제조와 생산성 향상을 주된 목표로하는 주조기 및 부대설 비의 진보와 개선이 실제 사용자의 요망에 응하고 있고 특히 자동차 부품의 양산, 경량화에 공헌하고 있다.

설비에 대한 보고문은 활발하게 발표되고 있는데 주조기술에 관해서는 사용 자의 입장에서 실무를 지지하는 많은 자료가 축적되고 있는 것 공표되고 있는 것은 적고 기 초적 연구의 발표도 극히 적은 것이 현 실정이다.
제품은 자동차엔진의 대물부품을 대상으로 하는 것이 많아져서 중량이 늘고 형상은 복잡해 지며 새로운 설계사상의 도입이 있고 사용하는 금형은 그 특성을 중시하여 반드시 주조성에 따르지않고 게다가 복합재료를 의식한 사고가 실용화하고 있는 사태속에서 저압주조법이 어 떻게해서 대응해 가는가는 종래보다 한층 더 큰 과제이다.


4. 착상이 다른 저압주조법
상술했듯이 종래형의 저압 주조기를 기본으로 하는 주조법에서는 문제점이 남아있으므로 그 몇 가지를 해결하고 뛰어난 점을 활용한 주조법이 실용되고 있다.

[1]르노식 저압주조기
금형 바로 아래에 유지로를 설치하 지않고 떨어진 위치에서 비스듬한 스토크를 통해서 주 탕하는 방식이다. 금형이 유지로에서의 열에 영향을 받는 일이 없어지고 금형 온도를 내릴 수 있다. 또 금형의 냉각에 물을 이용하는 것도 용이해지고 냉각방법의 자유도가 증가해 사 이클 타임을 축소해서 생산성이 향상된다.
스토크의 보온에 사용되는 단열재료의 보온효과 가 좋아지고 있고 탕구 바로아래의 용탕보지부의 온도저하가 없어지고 기타의 연구가 가해 져서 종래의 결점이 보완되어 다시 받아들여져 검토되고 있다.

[2] 도요타신차압주조법
주조기의 구조는 종래의 저압구조기와 기본적으로는 똑같다. 금형 전체를 밀폐실내에 놓고 밀폐실을 감압 해 금형 내부도 똑같은 감압 상태로 둔다. 이것을 유지로에 접속해 개방함 에 따라서 스토크를 통해 용탕은 금형 내에 충전된다. 제품이 응고된 후 밀폐실의 감압을 풀고 스토크 내의 미 응고 용탕을 로에 되돌려 밀폐실을 열고 제품을 집어낸다.

금형을 냉 각하는데 다른 필요한 안전대책, 정확하게 감압을 조정하기 위한 금형수냉방식등에 새 운 기술을 개발하고 감압효과를 충분하게하는 연구를 가해서 실시해 복잡한 대물 알루미늄합금 주물의 양산을 달성하고 있다. 특히 금형 내의 배압이 낮고 탕도릭와 가스 말아들이기를 방 지하는 것 등의 점에서 종래의 저압주조법에 비해서 상당히 개선되고 있다.

[3] 불황성 분위기 저압주조법
종래의 저압주조기의 다이베이스상에 주형과 그것을 넣을 밀폐실을 설치한다. 우선 용탕보 지로 내를 감압해서 용탕의 탈가스 처리한 후 로 내를 알곤 가스로 복압, 대기와 차단한다. 다음에 주형 및 밀폐실내를 알곤 가스로 바꾼 후 알곤 가스로 유지로 내의 용탕면을 가압 해서 주탕 한다.

이 방법에 따르며 탕의 유동성이 좋고 제품의 기계적 성질이 뛰어나 특히 피로강도, 연성의 개선이 두드러진다. 용탕 중의 수소함유량을 낮게 유지할 수 있고 또 보통 의 저압 주조물 보다도 저속주입도 가능하다. 초박육 부분을 포함한 복잡한 고강도 정밀 주 조품의 생산에 적합하다. 이 주조법에 부수되는 주형반입장치, 분위기 조정설비, 가압제어장 치 등에 참신한 고안이 가해지고 있다.

[4] 저압사형주조법
저압주조법의 주입속도조절의 자유도가 크고 정결한 탕을 급탕할 수 있는 이점을 살려서 주형을 사형하고 전자펌프에 의해서 급탕압을 부여하는 코스위스법이 소개되고 있다. 주형 내의 제품의 응고를 빠르게 하기 위해 주형재료에 지르콘샌드를 사용하고 있고 항공기와 자 동차부품에 이용되는 대물 알루미늄합금 주물의 제조에 이용되고 있다.

[5] Counter Pressure Casting
불가리에서 1961년에 개발된 저압주조법으로써 일본에서도 소개된 것이 있다. 이것은 표준적인 구조의 저압주조기의 다이베이스에 설치된 밀폐용기 중에 금형을 둔다. 유지로 내의 용탕면 상의 압력과 밀폐용기내의 압력(4~10㎏/㎠)을 같게한 후 밀폐용기내의 압력만큼을 내리고 일반저압주조법과 같은 정도의 차압을 만든다. 이에따라 용탕은 스토크 를 통해서 주탕된다. 그 차압은 작으므로 제품은 거의 상기의 압력하에서 응고를 완료한다.

그후 압력을 개방하고 제품을 꺼내어 잔탕을 유지로에 되돌린다. 압력하의 응고를 위한 금 형의 열전달이 크게 냉각이 촉진된다. 배압이 존재하는 상태에서 차입의 크기를 조정함에 따라서 주탕시의 탕의 속도를 넓은 범위에서 바꿀 수가 있고 탕의 흩어짐의 작은 주입이 가 능하다. 또 가압하에서 응고가 진행되므로 미시적 응고수축 빈구멍의 방지에 가압된 탕이 도움이되고 재질에 좋은 결과를 초래한다. 프랑스, 이탈리아, 미국에서는 이 기술이 도입되 어 알루미호일의 제조등에 실적이있고 제조상의 이점을 들고있는데 일본에서는 아직 공업적 규모에서는 실시되고 있지 않다.

5. 끝맺으며
중력 금형 주조법은 긴 역사와 거기에서 생겨나 다채로운 주조방안의 적용에 따라 뛰어난 제품이 얻어지고 연속방식에 의한 양산화가 정착해 독립의 기틀을 견지하고 있다. 양산, 제 품의 정도, 외관 등에 관해서는 다이캐스팅법이 가장 주목되고 생산량의 신장은 크고 제품 의 크기도 다이캐스팅기의 대형화에 의해 저압주조법과 같은 정도가 되고 더욱이 복잡한 중 자를 사용할 수 있는 중압다이캐스팅법(MPDC)혹은 신다이캐스팅법(NDC)외에 무공성 다이 캐스팅법(PEDC)이 실현되어 신 분야가 개척되고 있다.

새로운 용도에 사용되는 합금의 개 발과 중요부품의 신뢰성을 확대하는 것이 요구되는데 최근의 활기있는 기초 및 응용연구는 새로운 발전에의 기대가 있다. 고압주조법(용탕주조법)도 종래의 주물을 능가하는 제품의 성 능에 인식이 깊어지고 단조에 필적하는 기계적 성질과 정도, 표면상태가 뛰어난 것은 신제 품의 제조, 생산프로세스의 전환에 있어서는 반드시 대상이 되고 있다.

이와 같은 경합 가운데 금형을 이용하는 주조법이 육성되고 있는데 종래 흐름의 연장으로 써 나타나는 요망에 맞는 기술을 만들어낼지 아직 완성되지 않은 다른 주조법을 모색 하든 가 어느 것을 취한다고 하더라도 우리는 생산프로세스로써 의지하고 있는 주물에의 기대를 만족시키지 않으면 안 된다.
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