다이캐스팅(Die Casting)이란?_다이캐스팅 개요

인간이 처음으로 사용한 금속은 구리, 은, 금 등이며 기원전 4000년에 숯불을 이용하여 구리와 주석을 함유하고 있는 광물을 녹여 구리와 청동을 만들었습니다.

금속을 녹여 거푸집에 부어서 물건을 만들어 내는 방식으로 청동기시대에 만들어진 동검이나 거울 등을 이 방식으로 만들었으며 과거 상평통보 또한 주조로 만들어 졌으며 당시 대량 생산을 위해 주물틀을 입구 하나에 엽전이 여러 개 나오게 만들었는데, 막 주물틀에서 나온 모습이 마치 나뭇가지에 잎(葉)이 달린 모습과 같아서 붙은 별명이 엽전 입니다.

 

주조방식의 엽전

19세기 접어들어 획기적인 제 련 기술들이 개발되어 발전하였으며 우리 나라는 2차 세계대전 이후 1950년대까지도 특별한 시설이 없었으나 1960년대 구리제련소가 준공되어 새로운 제철 시대를 맞게 되었습니다.

 

먼저 다이캐스팅의 개요를 설명 드리겠습니다.

금속을 녹여서 일정한 모양의 제품을 얻기 위해서는 녹은 금속을 채워서 응고시킬 주형이 필요합니다.

다이캐스팅 에서는 금형을 사용하여 주물을 얻는 방식인데 통상 금형주조라고 칭하며 금형주조는 중력금형주조(gravity die casting), 저압주조(low pressure die casting),

와 고압다이캐스팅(high pressure die casting)으로 구분되며 다이캐스팅이라 부르는 것은 이 중 세번째인 고압 다이캐스팅을 말합니다.

다이캐스팅은 금형을 사용해서 용융금속을 금형에 고압력을 가하여 주조하는 방법 입니다.

다이캐스팅은 「정밀한 금형에 용탕을 주입해 고정도에서 주조표면이 우수한 주물을 대량 생산하는 주조방식과 그것에 의한 제품을 말한다」라고 정의되어 있습니다. 일본어로는 다이주물이라는 말도 사용되고 있지만 미국의 die casting을 채용하도록 되어 있습니다.

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다이캐스팅은 영어 단어의 합성어입니다.

여기서 다이(die)는 '죽다'라는 뜻이 아니라 '금형'을 뜻합니다. 캐스팅(casting) 역시 '주물'이라는 뜻이며 말 그대로 다이캐스팅은 금형에 고열로 녹인 금속을 넣어 제품을 만드는 가공방식입니다. 보통 금속으로 된 금형 안에 아연 등 여러 합금을 녹인 재료를 많이 사용합니다.

다이 주조라고도 하는데 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 정밀주조법 입니다.

다이캐스팅은 일반적으로 복잡한 형상을 가진 제품이나 치수 정밀도가 높게 요구되는 부품을 생산하는 데에 적합합니다.

이미 만들어진 금형에 압력을 가해서 압력을 유지한 상태로 금형 틀 안에서 냉각시키기 때문에 금형을 정교하게 만들면 그만큼 정밀한 제품을 만들수 있습니다.

다이캐스팅에서는 비철금속 재료, 알루미늄, 아연, 마그네슘 등을 주로 사용합니다.

 

고압다이캐스팅은 가압방식에 따라 콜드챔버 (cold chamber)와 핫챔버 (hot chamber) 다이캐스팅으로 구분할 수 있습니다

 

 

다이캐스팅기는 용탕을 금형에 사출하는 부분에 따라서 냉 가압실(COLD CHAMBER) 방식과 열 가압실(HOT CHAMBER) 방식으로 분류하며 금형을 개폐하는 방향에 따라서 수평(횡) 방향으로 개폐하는 횡형기와 수직(종) 방향으로 개폐하는 종형기로 분류하며 주로 횡형이 많이 사용되고 있으며 냉 가압실 방식은 Al, Cu, Mg 합금 부품의 제조에 열 가압식 방식은 Mg, Zn 합금 부품에 주로 이용됩니다.

 

콜드챔버 방식은 그림에 표시한 바와 같이 래이들을 이용하여 shot sleeve에 용탕을 주입시킨 다 음 플런저를 이용하여 가압, 주조하는 방식으로 용탕과 사출부가 분리되어 있기 때문에 주조 압력을 높 일 수 있어서, 치밀하고 균일한 조직이 요구되고 두께가 두꺼운 중·대형 부품 제조에 많이 사용됩니다.

콜드쳄버

핫챔버 다이캐스팅 방식은 그림에 나타낸 바와 같이 사출 실린더를 용해로 내에 설치하여 고온 의 용탕이 열손실이 거의 없이 금형에 유입이 되도록 가압하여 주조하는 방식입니다.

이 방식은 공기의 유입이 적고 산화물의 생성이 적으며 성형 사이클이 빨라 생산성이 높다는 장점이 있으나, 압력을 받는 구스넥이 항상 고온에 노출되어 있고, 실린더 및 노즐 부분을 압력 밀폐(pressure-sealing)시키는데 한계가 있기 때문에 대형의 후육 부품보다 소형·박육 부품을 제조하는데 적합 합니다.

핫챔버

 

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