KR101838174B1 - Method of fabricating diff cover and method of dicasting Al alloy - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전 및 응고 과정에서 발생하는 다이캐스팅 결함을 방지하기 위하여, 형체력이 350톤급 이하인 다이캐스팅 장치를 이용하여 주입중량 5kg 이하의 알루미늄 합금 다이캐스팅을 수행하는 방법으로서, 600℃ 내지 720℃의 알루미늄 합금의 용탕을 준비하는 단계 및 상기 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 단계를 포함하고, 상기 다이캐스팅하는 단계는 사출속도가 일정하게 유지되는 제 1 구간 및 제 2 구간을 가지되, 상기 제 2 구간의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위를 가지며, 상기 제 1 구간의 사출속도는 상기 제 2 구간의 사출속도보다 낮은 값을 가지는, 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법을 제공한다. The present invention relates to a method of performing aluminum alloy die casting with an injection weight of 5 kg or less by using a die casting apparatus having a mold clamping force of 350 ton or less in order to prevent die casting defects occurring during charging and solidification, The method comprising the steps of: preparing a molten metal; and diecasting the molten aluminum alloy, wherein the die casting step has a first section and a second section in which an injection speed is maintained constant, Wherein the injection speed of the first section is lower than the injection speed of the second section. The method of claim 1, wherein the injection speed of the first section is lower than the injection speed of the second section.
Description
본 발명은 디프 커버의 제조 방법 및 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 자동차용 디프 커버의 제조 방법 및 주조용 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a deep cover and a die casting method of an aluminum alloy, and more particularly, to a method of manufacturing a deep cover for an automobile and a die casting method of an aluminum alloy for casting.
자동차 부품은 연비 및 이산화탄소 배기가스 규제로 인하여 경량화에 대한 요구가 증대되고 있다. 이에 대응하여 경량 알루미늄 합금을 활용한 부품 기술을 개발하려는 연구가 활발하다. Demand for lightweight automotive parts is increasing due to fuel efficiency and carbon dioxide emissions regulation. In response to this, researches to develop parts technology utilizing lightweight aluminum alloy have been actively conducted.
관련 선행기술로는 대한민국 공개공보 2014-0122450호(2014.10.20. 공개, 발명의 명칭 : 자동차의 트렁크 인너리드 제조용 알루미늄 다이캐스팅 주조 금형)가 있다. Related Prior Art Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0122450 (published on October 20, 2014, entitled "Aluminum die casting die for automobile trunk liner manufacture") is available.
본 발명은 충전 및 응고 과정에서 발생하는 다이캐스팅 결함을 방지할 수 있는 디프 커버의 제조 방법 및 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a dip cover and a die casting method of an aluminum alloy that can prevent die casting defects occurring during charging and solidification processes. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 일 관점에 의한 디프 커버의 제조 방법이 제공된다. 상기 디프 커버의 제조 방법은 형체력이 350톤급 이하인 다이캐스팅 장치를 이용하여 주입중량 5kg 이하의 알루미늄 합금으로 이루어진 디프 커버(diff cover)를 제조 방법이며, 상기 방법은 600℃ 내지 680℃의 온도범위를 가지는 알루미늄 합금의 용탕을 준비하는 단계; 및 상기 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 단계;를 포함하고, 상기 알루미늄 합금은 ADC12 주조용 알루미늄 합금이며, 상기 다이캐스팅하는 단계는 사출속도가 일정하게 유지되는 제 1 구간 및 제 2 구간을 가지되, 상기 제 1 구간의 사출속도는 0.5m/sec 내지 1.5m/sec의 범위를 가지고, 상기 제 2 구간의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위를 가지며, 상기 제 2 구간이 유지되는 거리가 상기 제 1 구간이 되는 거리에 비해 더 크다. A method of manufacturing a deep cover according to one aspect of the present invention is provided. The method of manufacturing the deep cover is a method of manufacturing a diff cover made of an aluminum alloy having an injection weight of 5 kg or less by using a die casting apparatus having a mold clamping force of 350 tons or less, Preparing a molten metal of an aluminum alloy; And casting the molten aluminum alloy, wherein the aluminum alloy is an aluminum alloy for casting the ADC12, the die casting step has a first section and a second section in which the injection speed is kept constant, The injection speed of the first section has a range of 0.5 m / sec to 1.5 m / sec, the injection speed of the second section has a range of 2 m / sec to 3 m / sec, The distance is larger than the distance to be the first section.
본 발명의 또 다른 관점에 의한 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법이 제공된다. 상기 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법은 형체력이 350톤급 이하인 다이캐스팅 장치를 이용하여 주입중량 5kg 이하의 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법이며, 상기 방법은 600℃ 내지 680℃의 온도범위를 가지는 알루미늄 합금의 용탕을 준비하는 단계; 및 상기 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 단계;를 포함하고, 상기 알루미늄 합금은 ADC12 주조용 알루미늄 합금이며, 상기 다이캐스팅하는 단계는 사출속도가 일정하게 유지되는 제 1 구간 및 제 2 구간을 가지되, 상기 제 1 구간의 사출속도는 0.5m/sec 내지 1.5m/sec의 범위를 가지고, 상기 제 2 구간의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위를 가지며, 상기 제 2 구간이 유지되는 거리가 상기 제 1 구간이 되는 거리에 비해 더 크다. There is provided a die casting method of an aluminum alloy according to another aspect of the present invention. The die casting method of the aluminum alloy is a die casting method of an aluminum alloy having an injection weight of 5 kg or less by using a die casting apparatus having a mold clamping force of 350 tons or less. The method includes preparing a molten aluminum alloy having a temperature range of 600 ° C. to 680 ° C. ; And casting the molten aluminum alloy, wherein the aluminum alloy is an aluminum alloy for casting the ADC12, the die casting step has a first section and a second section in which the injection speed is kept constant, The injection speed of the first section has a range of 0.5 m / sec to 1.5 m / sec, the injection speed of the second section has a range of 2 m / sec to 3 m / sec, The distance is larger than the distance to be the first section.
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상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 충전 및 응고 과정에서 발생하는 다이캐스팅 결함을 방지할 수 있는 디프 커버의 제조 방법 및 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, it is possible to realize a method of manufacturing a deep cover and a die casting method of an aluminum alloy, which can prevent die casting defects occurring during charging and solidification processes. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법으로 구현된 디프 커버를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법을 도해하는 그래프이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실험예에 따른 제품 형상을 나타낸 사진들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실험예에 따른 마모테스트 결과를 나타낸 그래프들이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실험예에 따른 항복강도, 인장강도 및 연신율을 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실험예에 따른 용탕 온도 및 사출속도에 따른 미세조직을 나타낸 사진이다.
도 11은 본 발명의 실시예(a) 및 비교예(b)에 따른 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 과정에서 주조 유동성을 실제로 비교한 사진이다.1 is a photograph showing a dip cover realized by a die casting method of an aluminum alloy according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating a die casting method of an aluminum alloy according to an embodiment of the present invention.
Figs. 3 to 5 are photographs showing product shapes according to an experimental example of the present invention.
FIGS. 6 and 7 are graphs showing the results of the wear test according to the experimental example of the present invention.
8 to 9 are graphs showing yield strength, tensile strength and elongation according to Experimental Examples of the present invention.
10 is a photograph showing the microstructure according to the molten metal temperature and the injection speed according to the experimental example of the present invention.
Fig. 11 is a photograph actually comparing casting fluidity in a process of die-casting a molten aluminum alloy according to Example (a) and Comparative Example (b) of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 구간, 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 구간, 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 구간, 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various sections, members, parts, regions, layers and / or sections, these sections, members, parts, regions, layers and / It should be understood that the present invention should not be construed as being limited thereto. These terms are only used to distinguish one section, element, component, region, layer or section from another region, layer or section.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups. Like numbers refer to like elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.
다이캐스팅은 필요한 주조 형상에 완전히 일치하도록 금형에 용탕을 주입하여 주물을 얻는 정밀 주조법으로 치수가 정확하고, 대량생산 및 광범위한 두께의 제품에 적합하다는 장점이 있다. 그러나, 다이캐스팅은 충전 및 응고 과정에서 필연적으로 발생하는 결함으로 인해 품질이 저하되는 문제점을 가지고 있다. Die casting is a precision casting method which obtains castings by injecting molten metal into a mold to perfectly match the required casting shape, and is advantageous in that it is dimensionally accurate, and is suitable for mass production and wide thickness products. However, there is a problem that the quality of the die casting deteriorates due to defects inevitably occurring during the charging and solidifying process.
지금까지 알려진 바에 따르면, 주입중량 5kg 이하의 자동차 부품을 다이캐스팅으로 제조할 시 충전 및 응고 과정에서 발생하는 다이캐스팅 결함을 방지하기 위하여 형체력은 500톤급 이상이 되어야 하므로 제조에 소요되는 비용이 높아지는 문제점이 수반되었다. It is known that when molding an automobile part having an injection weight of 5 kg or less in a die casting process, the molding force must be 500 ton or more in order to prevent the die casting defect in the charging and solidifying process, .
본 발명에서는 디프 커버와 같이 주입중량이 5kg 이하의 자동차 부품을 350톤급의 형체력으로 제조하여 제조 비용을 절감하고자 한다. 사출속도 및 용탕온도는 알루미늄 합금 다이캐스팅 제품의 품질을 결정하는 중요한 인자이지만, 제품형태에 따라 바람직한 사출조건이 달라지기 때문에 제품 종류를 한정할 필요가 있다. 이하에서 기술되는 본 발명의 실시예에서는 자동차 부품으로서 자동차용 감속기 커버류(디프 커버, DIFF COVER)를 위주로 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법을 설명한다. In the present invention, an automobile part having an injection weight of 5 kg or less, such as a deep cover, is manufactured at a molding force of 350 ton class to reduce manufacturing cost. The injection speed and the melt temperature are important factors for determining the quality of the aluminum alloy die casting product. However, since the desired injection conditions vary depending on the product type, it is necessary to limit the product type. In the embodiment of the present invention described below, a die casting method of an aluminum alloy mainly focusing on an automotive speed reducer cover (DIFF COVER) as an automobile part will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법으로 구현된 디프 커버를 나타낸 사진이다. 도 1을 참조하면, 디퓨 커버라고 명명되기도 하는 디프 커버(Diff cover)는 전기 자동차 내에서 감속기 디프 케이스(Diff case)와 모터 사이에 위치하는 부품이다. 디프 커버는 스택으로부터 공급받은 전기 에너지로 구동력을 발생시키고 토크를 제어하는 장치인 전기 구동 모터 및 감속기에 사용되는 용도를 가진다. 1 is a photograph showing a dip cover realized by a die casting method of an aluminum alloy according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a Diff cover, also referred to as a Diff cover, is a part located between a reduction case and a motor in an electric vehicle. The deep cover has a purpose of being used in an electric driving motor and a speed reducer which are devices for generating a driving force and controlling a torque by electric energy supplied from the stack.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법을 도해하는 그래프이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법은 형체력이 350톤급 이하인 다이캐스팅 장치를 이용하여 주입중량 5kg 이하의 알루미늄 합금 다이캐스팅을 수행하는 방법으로서, 600℃ 내지 720℃의 알루미늄 합금의 용탕을 준비하는 단계 및 상기 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 단계를 포함한다. 2 is a graph illustrating a die casting method of an aluminum alloy according to an embodiment of the present invention. An aluminum alloy die casting method according to an embodiment of the present invention is a method of performing an aluminum alloy die casting with an injection weight of 5 kg or less using a die casting apparatus having a mold clamping force of 350 tons or less, And diecasting the melt of the aluminum alloy.
도 2를 참조하면, 용탕의 주입 영역으로부터 금형 내의 위치를 가로축으로 하였을 때 다이캐스팅 사출속도가 다단계로 구현됨을 알 수 있다. 상기 다이캐스팅하는 단계는 사출속도가 일정하게 유지되는 제 1 구간(I) 및 제 2 구간(II)을 가진다. 상기 다이캐스팅하는 단계에서, 제 1 구간(I)은 제 2 구간(II) 보다 먼저 선행된다. Referring to FIG. 2, it can be seen that the die casting injection speed is realized in multiple stages when the position in the mold is taken as the horizontal axis from the injection region of the molten metal. The die casting step has a first section (I) and a second section (II) in which the injection speed is kept constant. In the die casting step, the first section I precedes the second section II.
나아가, 제 2 구간(II)의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위를 가진다. 사출속도가 2 m/sec 보다 느릴 경우, 용탕의 응고 거동과 관련되며, 플런지 부에서(다이캐스팅 장비에서 용탕이 금형으로 들어가기 전 부분을 말함) 합금의 응고가 진행되어 사출 자체가 불가능 하거나, 유동성이 저해되어 제품 형상의 문제 발생이 있을 수 있다. 또한, 2 m/sec 보다 작은 사출속도로 진행하면, α-Al의 결정립이 조대해질 가능성이 있다. 결국, 홀-페치(Hall-petch)식에 의하여 결정립이 조대해지면 강도 저하 현상이 예상된다. 본 발명자는 사출속도에 따른 결정립 크기를 실험적으로 확인하여 이를 증명하였다. Further, the injection speed of the second section II ranges from 2 m / sec to 3 m / sec. When the injection speed is slower than 2 m / sec, it is related to the solidification behavior of the molten metal. In the plunge part (referring to the part before the molten metal enters the mold in the die casting equipment), solidification of the alloy progresses, Which may cause problems in the shape of the product. Further, if the injection speed is lower than 2 m / sec, there is a possibility that the crystal grains of? -Al become coarse. As a result, if the crystal grains are coarsened by the Hall-petch type, a decrease in strength is expected. The present inventors experimentally confirmed the grain size according to the injection speed and proved this.
한편, 사출속도가 3 m/sec 보다 빠른 경우, 용탕이 금형 내로 들어가기 전 출렁거리는 유동현상이 있어, 기포 발생 가능성이 높아 제품의 불량으로 연결될 가능성 있다. 실제로 본 발명자는 사출속도가 3 m/sec 보다 빠른 경우 침상의 Si이 생성되며, 침상의 Si이 생성될 경우 소재의 연성이 저하됨을 확인하였다. On the other hand, when the injection speed is faster than 3 m / sec, there is a flow phenomenon before the molten metal enters into the mold, and there is a possibility that the bubble is likely to be generated due to the defective product. In fact, the present inventors have found that when the injection speed is higher than 3 m / sec, Si of the needle is generated and the ductility of the material is lowered when Si is formed.
다이캐스팅의 경우, 제품의 형상(두께, 길이 포함), 장비 성능 및 구조, 금형 설계, 소재 성분 및 강화상 (정출/석출) 등에 의해 사출속도 변화가 필요하며, 현재 구축된 장비, 금형, 제품 및 소재 등을 고려했을 때, 제 2 구간(II)의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위가 요구됨을 확인하였다. In the case of die casting, it is necessary to change the injection speed by the shape (including thickness and length) of the product, the equipment performance and structure, the mold design, the material composition and the strengthening phase (crystallization / precipitation) It is confirmed that the injection speed of the second section II is required to be in the range of 2 m / sec to 3 m / sec.
제 1 구간(I)의 사출속도는 제 2 구간(II)의 사출속도보다 낮은 값을 가지며, 예를 들어, 제 1 구간(I)의 사출속도는 0.5 m/sec 내지 1.5 m/sec의 범위를 가질 수 있다. The injection speed of the first section I is lower than the injection speed of the second section II. For example, the injection speed of the first section I is in the range of 0.5 m / sec to 1.5 m / sec Lt; / RTI >
표 1은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법의 공정 조건이며, 표 2는 본 발명의 비교예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법의 공정 조건이다. Table 1 shows the processing conditions of the die casting method of the aluminum alloy according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, and Table 2 shows the processing conditions of the aluminum alloy die casting method according to the comparative example of the present invention.
표 1과 표 2를 비교하면, 본 발명의 비교예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법은 사출속도가 일정하게 유지되는 구간이 단수로 제공되지만(표 2), 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법은 사출속도가 일정하게 유지되는 구간이 복수로 제공된다(표 1). 본 발명자는 비교예에 대비하여 본 발명의 일 실시예에 의하여 알루미늄 합금의 다이캐스팅 공정을 진행하는 경우, 충전 및 응고 과정에서 발생하는 다이캐스팅 결함을 방지하는 효과가 현저하게 나타남을 확인하였다. Table 1 and Table 2 show that the die casting method of the aluminum alloy according to the comparative example of the present invention provides a section in which the injection speed is kept constant in a single number (Table 2), but the aluminum alloy according to the embodiment of the present invention The die casting method provides a plurality of sections in which the injection speed is kept constant (Table 1). The present inventors have found that the effect of preventing die-casting defects occurring during filling and solidifying is remarkably exhibited when the aluminum alloy die-casting process is performed according to an embodiment of the present invention in comparison with the comparative example.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상에 의한 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법을 이용하여 디프 커버를 제조하는 방법과 다양한 분석 결과를 설명한다. 다만, 본 실험예는 본 발명의 이해를 증진시키기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a method of manufacturing the deep cover using the die casting method of the aluminum alloy according to the technical idea of the present invention and various analysis results will be described. It should be understood, however, that the present invention is not limited to the following Examples, but is for the purpose of promoting understanding of the present invention.
표 3에서는 본 발명의 실험예를 수행한 조건들을 명시하였다. Table 3 specifies conditions under which the experimental example of the present invention was performed.
다이캐스팅 공정에서, 금형두께는 375mm, 공타(stroke)는 405mm, 팁직경은 70mm, 비스켓두께는 20mm, 제품두께는 2.0mm, 주입중량은 3kg, 제품중량은 1.50kg, 투영면적은 400cm2, 게이트(Gate) 단면적은 3.12cm2, 제품수는 1개, 주조압력은 70MPa을 적용하였다. 사출속도는 표 4와 같이 스플릿 적용하였다. In the die-casting process, the mold thickness is 375mm, gongta (stroke) is 405mm, the tip diameter of 70mm, thickness of 20mm biscuits, product thickness is 2.0mm, injection weight is 3kg, product weight is 1.50kg, the projection area of 400cm 2, a gate Sectional area of 3.12 cm 2 , the number of products is 1, and the casting pressure is 70 MPa. The injection speed was split as shown in Table 4.
표 5에서 성분 분석 결과를 나타내었다.Table 5 shows the results of the component analysis.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실험예에 따른 제품 형상을 나타낸 사진들이다 Figs. 3 to 5 are photographs showing product shapes according to an experimental example of the present invention
도 3을 참조하여 용탕 온도에 따른 외관 형상을 관찰할 때, 560℃에서는 제품 미성형이 발생(적색원 참조)하였으며, 580℃에서는 런너의 미성형이 발생(적색원 참조)하였는 바, 제품에 기공이 있을 것으로 예측된다. 이에 비하여, 600℃에서는 외관이 양호함을 확인할 수 있다. Referring to Fig. 3, when the outer shape according to the temperature of the molten metal was observed, the unformed molding occurred at 560 ° C (see the red circle), and the unformed runner occurred at 580 ° C (see the red circle) It is predicted that there will be porosity. On the other hand, it can be confirmed that the appearance is good at 600 ° C.
도 4를 참조하여 용탕 온도에 따른 비스켓 두께를 관찰할 때, 온도에 따라 비스켓 두께가 다르게 나타남을 확인할 수 있었으며, 용탕 온도가 낮아질수록 성형이 안되는 경향을 확인하였다. 600℃ 미만에서는 실제품에 적용이 어려울 것으로 보여진다. Referring to FIG. 4, when the thickness of the biscuit according to the temperature of the molten metal was observed, it was confirmed that the thickness of the biscuit was different depending on the temperature, and it was confirmed that the lower the temperature of the molten metal, the less the tendency to form. Below 600 ℃, it is difficult to apply to actual products.
도 5를 참조하면, 용탕 온도가 740℃인 경우를 적용한 다이캐스팅 제품에서는 용탕 과열로 인하여 제품 수축 및 패임 현상이 발생(적색 사각형 참조)하였으며, 현재 알려져 있는 냉각수로 구조에서는 급냉이 불가능함을 확인하였다. Referring to FIG. 5, in the case of a die casting product in which the melt temperature is 740 ° C., product shrinkage and denting phenomenon occur due to overheating of the melt (refer to a red square). .
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실험예에 따른 마모테스트 결과를 나타낸 그래프들이다.6 to 7 are graphs showing results of wear tests according to the experimental example of the present invention.
표 6은 용탕 온도가 680℃인 경우에서 다양한 사출속도에 따른 마모량을 나타낸 것이다. 도 6 및 표 6을 참조하면, 사출속도가 2.5m/s에서 마모량이 2.0358g으로 가장 우수한 것을 확인할 수 있다. Table 6 shows the abrasion amount according to various injection speeds when the temperature of the molten metal is 680 ° C. Referring to FIG. 6 and Table 6, it can be seen that the wear rate is the best at 2.0358g at an injection speed of 2.5m / s.
표 7은 사출속도가 2.5m/s인 경우에서 다양한 용탕 온도 조건에 따른 마모량을 나타낸 것이다. 도 7 및 표 7을 참조하면, 사출속도가 2.5m/s에서 용탕 온도가 640℃, 680℃, 720℃인 경우 마모량은 유사함을 확인할 수 있다. Table 7 shows the amount of wear according to various melt temperature conditions at an injection speed of 2.5 m / s. Referring to FIGS. 7 and 7, it can be seen that the wear amount is similar when the injection speed is 2.5 m / s and the molten metal temperature is 640 ° C., 680 ° C., and 720 ° C.
표 8 및 도 8 내지 도 9는 본 발명의 실험예에 따른 항복강도, 인장강도 및 연신율을 나타내었다. 도 8의 각 용탕온도에서 좌측은 항복강도에 해당하고 우측은 인장강도에 해당한다. 도 8 내지 도 9는 표 8에서 상단의 3행에 관한 것으로서 표 5에 개시된 디프 평균1의 용탕 조성을 가지는 경우에 대응된다. 표 8의 하단의 1행에 관한 것으로서 표 5에 개시된 디프 평균2의 용탕 조성을 가지는 경우에 대응된다. Table 8 and Figs. 8 to 9 show the yield strength, tensile strength and elongation according to the experimental examples of the present invention. 8, the left side corresponds to the yield strength and the right side corresponds to the tensile strength. 8 to 9 relate to the third row at the top in Table 8 and correspond to the case of having the molten metal composition of the
이를 참조하면, 표 5에 개시된 디프 평균1의 용탕 조성을 가지는 경우, 용탕 온도 640℃의 조건에서는 인장강도가 300MPa 이하이며, 용탕 온도 680℃ 조건에서는 인장강도가 314MPa, 항복강도가 211MPa이며, 용탕 온도가 680℃에서 720℃로 증가할수록 인장강도 및 연신율은 증가하나 연신율은 감소함을 확인할 수 있다. 용탕 온도 720℃의 조건에서는 항복강도가 168MPa로 감소하였다. 표 5에 개시된 디프 평균2의 용탕 조성을 가지는 경우 디프 평균1의 용탕 조성을 가지는 경우 대비 연신율이 증가함을 확인할 수 있다. In the case of having a molten metal composition having a dip average of 1 as shown in Table 5, the tensile strength is 300 MPa or less under the condition of the molten metal temperature of 640 캜, the tensile strength is 314 MPa and the yield strength is 211 MPa under the molten metal temperature of 680 캜, Is increased from 680 캜 to 720 캜, the tensile strength and elongation are increased but the elongation is decreased. The yield strength decreased to 168 MPa at the temperature of 720 ℃. It can be seen that the contrast elongation increases with the molten metal composition of the
도 10은 본 발명의 실험예에 따른 용탕 온도 및 사출속도에 따른 미세조직을 나타낸 사진들이다. 10 is a photograph showing the microstructure according to the melt temperature and the injection speed according to the experimental example of the present invention.
도 10을 참조하면, 640℃에서는 조대한 α-Al이 관찰되었고 침상의 Si을 확인하였으며, 640℃에서 680℃로 온도가 증가할수록 α-Al 결정립의 미세화를 확인하였으며, 침상 Si의 미세한 형상 변화를 확인하였다. 720℃에서 침상의 Si이 관찰되었으며, 침상 Si의 크기는 640℃보다 큰 것으로 확인하였다. 사출속도 2.0m/s와 비교하여 2.5m/s에서의 α-Al 결정립이 미세화된 것을 확인하였으며, 3.0m/s에서는 2.0m/s 및 2.5m/s에서 볼 수 없던 침상의 Si을 확인하였다. 이에 따르면, 용탕 온도가 680℃이고 사출속도가 2.5m/s인 경우에서 가장 바람직한 미세조직을 구현할 수 있었으며, 이 경우, 항복강도는 200 MPa, 인장강도는 300MPa, 연신율은 3.0% 이상의 결과를 확보할 수 있었다. 10, coarse? -Al was observed at 640 占 폚 and Si of the needle bed was confirmed. As the temperature increased from 640 占 폚 to 680 占 폚, refinement of? -Al grains was confirmed, Respectively. The Si of the needle was observed at 720 ℃, and the size of the needle Si was confirmed to be larger than 640 ℃. It was confirmed that the α-Al grains were refined at 2.5 m / s compared with the injection speed of 2.0 m / s. Si at the 3.0 m / s was observed at 2.0 m / s and 2.5 m / s, . According to the results, the most preferable microstructure was realized when the temperature of the molten metal was 680 ° C. and the injection speed was 2.5 m / s. In this case, the yield strength was 200 MPa, the tensile strength was 300 MPa, and the elongation was 3.0% or more Could.
도 11은 본 발명의 실시예(a) 및 비교예(b)에 따른 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 과정에서 주조 유동성을 실제로 비교한 사진이다. 도 11의 (a)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 600℃ 내지 720℃의 온도범위를 가지는 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅함에 있어서, 사출속도가 일정하게 유지되는 제 1 구간 및 제 2 구간을 가지되, 상기 제 2 구간의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위를 가지며, 상기 제 1 구간의 사출속도는 상기 제 2 구간의 사출속도보다 낮은 값을 가지는 조건으로 수행한 경우 주조 유동성을 나타낸 것이다. 이에 반하여 도 11의 (b)는 다단 사출이 아니라 일반적인 다이캐스팅 공정에서의 주조 유동성을 나타낸 것이다. 도 11의 (b)에 비하여 (a)의 경우 용탕의 이동거리가 더 큼을 확인할 수 있는 바, 본 발명의 조건에 따른 다단 사출 공정에 의할 경우 주조 유동성이 더 향상됨을 확인할 수 있다.Fig. 11 is a photograph actually comparing casting fluidity in a process of die-casting a molten aluminum alloy according to Example (a) and Comparative Example (b) of the present invention. FIG. 11 (a) is a cross-sectional view illustrating a first section and a second section in which the injection speed is kept constant in the die casting of the aluminum alloy having the temperature range of 600 ° C. to 720 ° C. according to the embodiment of the present invention , The injection speed of the second section is in the range of 2 m / sec to 3 m / sec, and the injection speed of the first section is lower than the injection speed of the second section Casting fluidity. On the contrary, FIG. 11 (b) shows casting fluidity in a general die casting process, not a multi-step injection. 11 (b), it can be seen that the movement distance of the molten metal is larger in the case of FIG. 11 (a), and the casting fluidity is further improved by the multi-stage injection process according to the conditions of the present invention.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (11)
상기 방법은 600℃ 내지 680℃의 온도범위를 가지는 알루미늄 합금의 용탕을 준비하는 단계; 및
상기 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 단계;를 포함하고,
상기 알루미늄 합금은 ADC12 주조용 알루미늄 합금이며,
상기 다이캐스팅하는 단계는 사출속도가 일정하게 유지되는 제 1 구간 및 제 2 구간을 가지되,
상기 제 1 구간의 사출속도는 0.5m/sec 내지 1.5m/sec의 범위를 가지고, 상기 제 2 구간의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위를 가지며,
상기 제 2 구간이 유지되는 거리가 상기 제 1 구간이 되는 거리에 비해 더 큰,
디프 커버(diff cover)의 제조 방법.A method of manufacturing a diff cover made of an aluminum alloy having an injection weight of 5 kg or less by using a die casting apparatus having a mold clamping force of 350 tons or less,
The method comprising: preparing a melt of an aluminum alloy having a temperature range of 600 ° C to 680 ° C; And
And die casting the molten aluminum alloy,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for ADC12 casting,
Wherein the die casting step has a first section and a second section in which an injection speed is maintained constant,
The injection speed of the first section has a range of 0.5 m / sec to 1.5 m / sec, the injection speed of the second section has a range of 2 m / sec to 3 m /
Wherein a distance at which the second section is maintained is larger than a distance at which the first section is maintained,
A method of making a diff cover.
상기 다이캐스팅하는 단계에서, 상기 제 1 구간은 상기 제 2 구간 보다 먼저 선행되는, 디프 커버의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein in the diecasting step, the first section precedes the second section.
상기 방법은 600℃ 내지 680℃의 온도범위를 가지는 알루미늄 합금의 용탕을 준비하는 단계; 및
상기 알루미늄 합금의 용탕을 다이캐스팅하는 단계;를 포함하고,
상기 알루미늄 합금은 ADC12 주조용 알루미늄 합금이며,
상기 다이캐스팅하는 단계는 사출속도가 일정하게 유지되는 제 1 구간 및 제 2 구간을 가지되,
상기 제 1 구간의 사출속도는 0.5m/sec 내지 1.5m/sec의 범위를 가지고, 상기 제 2 구간의 사출속도는 2 m/sec 내지 3 m/sec의 범위를 가지며,
상기 제 2 구간이 유지되는 거리가 상기 제 1 구간이 되는 거리에 비해 더 큰,
알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법.A die casting method of an aluminum alloy having an injection weight of 5 kg or less by using a die casting apparatus having a mold clamping force of 350 tons or less,
The method comprising: preparing a melt of an aluminum alloy having a temperature range of 600 ° C to 680 ° C; And
And die casting the molten aluminum alloy,
The aluminum alloy is an aluminum alloy for ADC12 casting,
Wherein the die casting step has a first section and a second section in which an injection speed is maintained constant,
The injection speed of the first section has a range of 0.5 m / sec to 1.5 m / sec, the injection speed of the second section has a range of 2 m / sec to 3 m /
Wherein a distance at which the second section is maintained is larger than a distance at which the first section is maintained,
Die casting method of aluminum alloy.
상기 다이캐스팅하는 단계에서, 상기 제 1 구간은 상기 제 2 구간 보다 먼저 선행되는, 알루미늄 합금의 다이캐스팅 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein in the die casting step, the first section precedes the second section.
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