KR102540789B1 - 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법 - Google Patents

다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다이캐스팅 공법을 통해 차량용 부품을 제조함에 있어서, 제조되는 제품의 형상 불량과 기포 발생을 줄일 수 있는 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법은, 소재 준비 단계; 소재 용해 단계; 다이캐스팅 단계; 냉각 단계; 검사 단계; 열처리 단계; 쇼트 블라스트 단계; 머시닝 가공 단계; 세척 및 건조 단계; 및 포장 단계를 포함하고, 상기 다이캐스팅 단계는, 용탕 주입 단계; 1차 주입 단계; 진공 흡인 단계; 및 2차 주입 및 가압 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법{Method of Manufacturing Vehicle Parts using Die-casting Method}
본 발명은 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다이캐스팅 공법을 이용하여 차량용 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 다이캐스팅 공법은 금형과 동일한 제품(주물)을 제조할 수 있는 정밀주조법으로 치수가 정확하여 후가공이 요구되지 않고, 기계적 성질이 우수하면서도 제품 성형에 소요되는 시간이 짧고 대량 생산이 가능하여 차량용 부품을 제조하는 데에 널리 사용되고 있다.
이러한 다이캐스팅 공법을 이용하여 제품을 제조하는 종래 기술의 예로는 공개특허공보 제2017-0066720호의 차량부품용 케이스의 다이캐스팅 금형장치 및 이를 이용한 차량부품용 케이스의 다이캐스팅 제조방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.
상기 특허문헌은 알루미늄 합금을 가열하여 알루미늄 합금 용탕을 마련하는 준비 단계; 다이캐스팅 금형을 예열시키는 금형 예열 단계; 상기 다이캐스팅 금형에 상기 알루미늄 합금 용탕을 주입하여 차량부품용 케이스를 성형하는 다이캐스팅 단계; 상기 다이캐스팅 금형으로부터 상기 차량부품용 케이스를 분리하고, 표면을 트리밍하는 표면처리 단계; 및 상기 차량부품용 케이스의 버(Bur)를 제거하는 마무리 단계로 이루어진다.
그러나 다이캐스팅 공법으로 제조되는 제품의 경우 주형 내부로 용탕이 충분히 주입되지 못하여 형상 불량이 발생하거나 또는 용탕의 주입 속도 등에 따라 성형 제품에 기포가 형성되어 품질이 저하되는 등의 문제가 있다.
따라서 다이캐스팅 공법을 통해 차량용 부품을 제조함에 있어서 불량을 줄일 수 있도록 개선된 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법의 개발이 요구된다.
KR 10-2017-0066720 A (2017. 06. 15.) KR 10-2203071 B1 (2021. 01. 08.) KR 10-1619722 B1 (2016. 05. 02.) KR 10-1547794 B1 (2015. 08. 20.) KR 10-2011-0064443 A (2011. 06. 15.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 차량용 부품 다이캐스팅 제조방법이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다이캐스팅 공법을 통해 차량용 부품을 제조함에 있어서, 제조되는 제품의 형상 불량과 기포 발생을 줄일 수 있는 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법은, 잉곳 형태로 입고된 소재를 준비하는 소재 준비 단계; 준비된 소재를 전기로에 투입하여 용해시키는 소재 용해 단계; 상기 소재 용해 단계에서 용해된 소재의 용탕을 다이캐스팅 금형 내부로 주입하여 부품을 성형하는 다이캐스팅 단계; 상기 다이캐스팅 단계를 통해 성형된 부품을 냉각하는 냉각 단계; 상기 냉각 단계를 통해 냉각된 부품의 기공 및 균열 여부를 검사하는 검사 단계; 상기 검사 단계를 통해 양품으로 판정된 부품을 열처리하는 열처리 단계; 상기 열처리 단계를 통해 열처리된 부품의 표면을 연마하는 쇼트 블라스트 단계; 상기 쇼트 블라스트 단계를 통해 표면이 연마된 부품을 머시닝센터에 공급하여 부품의 게이트를 제거하고, 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공을 형성하는 머시닝 가공 단계; 상기 머시닝 가공 단계를 통해 후가공된 부품을 세척 및 건조하는 세척 및 건조 단계; 및 상기 세척 및 건조 단계를 통해 세척 및 건조된 부품을 포장하는 포장 단계를 포함하고, 상기 다이캐스팅 단계는, 제1 챔버의 내부로 소정량의 용탕을 0.1~1m/sec의 속도로 주입하는 용탕 주입 단계; 상기 제1 챔버 내부로 주입된 용탕을 가압하여 상기 금형 내부의 캐비티로 전체 용탕의 30~50%의 용탕을 주입하는 1차 주입 단계; 상기 캐비티 내부로 소정량의 용탕이 주입된 상태에서 상기 캐비티와 연통된 제2 챔버의 내부 공기를 진공 흡인하는 진공 흡인 단계; 및 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버의 내부에 각각 설치되는 제1, 2 가압장치를 이용하여 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 내부의 용탕을 상기 캐비티 쪽으로 100~300㎏/㎠의 압력으로 가압 및 주입하는 2차 주입 및 가압 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 용탕 주입 단계에서 상기 캐비티의 용적 대비 105~110% 용적의 용탕이 주입되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 열처리 단계는, 제조된 부품을 500~520℃의 온도로 8~10시간 용체화 처리하고, 용체화 처리된 부품을 급속 냉각하여 소입 처리한 다음, 150~200℃의 온도로 4~10시간 재가열하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명은 상기 검사 단계에서 초음파 검사 또는 X-ray 검사를 통해 상기 부품 내부의 공극 및 균열 여부를 확인하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 소재가 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다이캐스팅 공법을 이용하여 차량용 부품을 제조함에 있어서, 제1 챔버를 통해 용탕이 주입되고, 제2 챔버를 통해 내부 공기가 취출되어 캐비티 내부가 진공상태로 유지되며, 용탕이 제1 가압장치의 가압력과 진공 흡인력에 의해 캐비티 내부로 충전된 다음, 제1, 2 가압장치를 통해 제1, 2 챔버 양쪽에서 압력이 가해져 성형되는 제품(차량용 부품)에 기포가 형성되는 것이 방지되고, 이와 동시에 성형 제품의 형상 불량이 방지되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법의 예를 보인 공정 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 다이캐스팅 단계의 예를 보인 공정 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형의 예를 보인 도면.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 다이캐스팅 공법 중 다이캐스팅 단계의 예를 보인 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 다이캐스팅 공법을 통해 차량용 부품을 제조함에 있어서, 제조되는 제품의 형상 불량과 기포 발생을 줄일 수 있는 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 소재 준비 단계(S10), 소재 용해 단계(S20), 다이캐스팅 단계(S30), 냉각 단계(S40), 검사 단계(S50), 열처리 단계(S60), 쇼트 블라스트 단계(S70), 머시닝 가공 단계(S80), 세척 및 건조 단계(S90) 및 포장 단계(S100)로 이루어진다.
(1) 소재 준비 단계(S10)
이 단계는 소정 크기를 가지는 잉곳 형태로 입고되는 소재를 준비하여 후술되는 소재 용해 단계(S20)를 통해 전기로에 투입될 수 있도록 하는 것으로, 이때 본 발명은 알루미늄 또는 알루미늄 합금잉곳이 준비되어 사용된다.
(2) 소재 용해 단계(S20)
이 단계는 소재 준비 단계(S10)에서 준비된 잉곳 형태의 소재를 전기로에 투입하여 용해시키는 것으로, 이러한 소재 용해 단계(S20)에서는 미리 설정된 개수의 잉곳이 전기로에 투입되어 소정 온도로 용해되고, 이를 통해 소정량의 용탕이 만들어지게 된다.
(3) 다이캐스팅 단계(S30)
이 단계는 소재 용해 단계(S20)를 통해 용해된 소재를 다이캐스팅 금형(1) 내부로 주입하여 부품을 성형하는 것이다.
이러한 다이캐스팅 단계(S30)에서는 용탕에서 발생하는 가스와 다이캐스팅 금형(1) 내부의 잔류 공기를 제거하여 제조되는 부품 내에 기포가 형성되지 않도록 제1, 2 챔버(10, 20)가 구비된 다이캐스팅 금형(1)이 사용된다.
이에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 다이캐스팅 금형(1)은 일측면에 틀이 형성되는 고정금형(1A)과, 상기 고정금형(1A)과 마주하는 일 측면에 틀이 형성되면서 상기 고정금형(1A)에 밀착되거나 또는 소정 간격 이격되도록 동작되는 가동금형(1B)과, 상기 고정금형(1A)의 타측면 하부에 구비되는 소정 크기의 제1 챔버(10)와, 상기 고정금형(1A)의 타측면 상부에 구비되는 소정 크기의 제2 챔버(20)와, 상기 제1, 2 챔버(10, 20)의 내부에 각각 설치되는 제1, 2 가압장치(30, 40) 및 상기 제2 챔버(20)와 연통되도록 설치되어 고정금형(1A)과 가동금형(1B)에 의해 형성되는 캐비티(C) 내부의 공기 및 가스를 취출하는 진공흡인장치(50)를 포함한다.
이때 제1 챔버(10)의 일측에는 용탕이 주입되는 용탕주입구(11, 탕구)가 구비되고, 제2 챔버(20)의 일측에는 진공흡인장치(50)와 연결되는 공기취출구(21)가 구비되며, 제1, 2 가압장치(30, 40)에는 외측면이 제1, 2 챔버(10, 20)의 내측면에 밀착되면서 제1, 2 챔버(10, 20)를 따라 슬라이딩 이동되는 가압블록(31, 41)이 구비된다.
그리고 다이캐스팅 금형(1)에는 고정 금형(1A)과 가동금형(1B) 내부에 윤활제를 분사하는 분사장치(도시하지 않음)와, 캐비티(C)에서 분리(탈형)되는 부품을 파지하여 이송하는 이송장치(도시하지 않음)가 더 구비될 수 있다.
또한, 가동금형(1B)에는 성형 제작된 부품이 금형으로부터 쉽게 분리될 수 있도록 복수 개의 이젝트 핀(도면부호 없음)이 설치될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다이캐스팅 금형(1)을 이용하여 부품이 제조되는 예에 대해 도 3을 참고하여 설명한다.
(가) 용탕 주입 단계(S31)
이 단계는 소재 용해 단계(S20)에서 준비된 소정량의 용탕을 도 4에 도시된 바와 같이 미리 설정된 속도로 제1 챔버(10) 내부로 주입하는 것으로, 이때 용탕의 주입 속도(충전 속도)가 과도하게 빠르면 제1 챔버(10) 내부에 많은 양의 가스 및 공기가 유입되게 되면서 제조되는 부품에 기포가 발생하거나 다량의 산화물이 발생하기 쉽고, 이와 반대로 용탕의 주입 속도가 과도하게 느리면 제품의 생산속도가 감소되면서 생산효율이 떨어지는 문제가 있고, 따라서 본 발명은 제품의 생산효율과 가스 및 공기의 유입량을 고려하여 용탕이 0.1~1m/sec의 속도로 제1 챔버(10) 내부로 주입되도록 설정된다.
또한, 제1 챔버(10)의 내부로 주입되는 용탕은 캐비티(C)의 용적 대비 105~110% 용적의 용탕이 주입되고, 이를 통해 2차 주입 및 가압 단계(S34)에서 제1, 2 가압장치(30, 40)를 통해 설정된 압력으로 용탕이 확실하게 가압되게 된다.
(나) 1차 주입 단계(S32)
이 단계는 위 용탕 주입 단계(S31)를 통해 제1 챔버(10) 내부로 용탕이 주입되고 나면, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 가압장치(30)의 가압블록(31)을 제1 챔버(10)의 내부에서 이동시켜 제1 챔버(10) 내부의 용탕이 고정금형(1A)과 가동금형(1B) 사이의 캐비티(C) 쪽으로 주입(충전)되도록 가압하는 것이다.
이때 제1 가압장치(30)를 통해 제1 챔버(10) 내부의 용탕이 한 번에 캐티비(C) 쪽으로 모두 주입(충전)되면, 외부로 배출되지 못하고 제1 챔버(10) 및 캐비티(C)에 잔존하는 가스 및 공기가 용탕에 섞이게 되면서 기포가 생성될 수 있고, 이렇게 용탕에 기포가 한번 발생되고 나면, 이후 캐비티(C) 내부의 가스와 공기를 진공 흡인하여 제거하더라도 이미 생성된 기포가 쉽게 제거되지 않기 때문에 본 발명에서는 제1 가압장치(30)를 통해 제1 챔버(10) 내부의 전체 용탕 100% 대비 30~50%의 용탕을 캐비티(C) 쪽으로 1차 주입하고, 이후 후술되는 진공 흡인 단계(S33)가 진행되게 된다.
(다) 진공 흡인 단계(S33)
이 단계는 위 1차 주입 단계(S32)를 통해 캐비티(C) 내부로 소정량의 용탕이 주입된 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이 제2 챔버(20)와 연결된 진공흡인장치(50)를 통해 제2 챔버(20)와 캐비티(C)의 공기(가스)를 흡인하는 것이다.
이때 캐비티(C) 내부로 소정량의 용탕이 주입된 상태에서 캐비티(C)와 연통된 진공흡인장치(50)를 통해 제2 챔버(20)의 내부 공기(가스)를 진공 흡인하게 되면, 캐비티(C)의 위쪽 공간과 제2 챔버(20) 내부의 공기가 흡인되어 제거되면서 캐비티(C) 내부 공간이 진공상태가 된다.
이 상태에서 진공흡인장치(50)에 의한 진공 흡인 동작이 지속되면, 캐비티(C) 쪽으로 주입된 용탕이 진공 흡인력에 의해 제2 챔버(20) 쪽으로 유입된 다음, 진공흡인장치(50)와 연결된 배관 쪽으로 용탕이 유입될 수 있는데, 이 경우 용탕에 의해 배관과 진공흡인장치(50)가 영구 손상(파손)될 수 있는 문제가 있고, 따라서 본 발명은 위와 같은 문제를 방지하기 위해 캐비티(C) 내부의 압력 또는 캐비티(C) 내부의 용탕 수위를 감지하여 진공흡인장치(50)의 진공 흡인 압력이 조절되도록 구성될 수 있다.
(라) 2차 주입 및 가압 단계(S34)
이 단계는 위 진공 흡인 단계(S33)를 통해 제2 챔버(20)와 캐비티(C) 내부의 공기(가스)가 제거되어 진공상태가 되고 나면, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20)의 내부에 각각 설치되는 제1, 2 가압장치(30, 40)를 이용하여 제1 챔버(10)와 제2 챔버(20) 내부의 용탕을 캐비티(C) 쪽으로 100~300㎏/㎠의 압력으로 가압하여 주입하는 것이다.
이때 제1 챔버(10) 내부의 제1 가압장치(30)가 동작되어 캐비티(C)의 상부를 통해 제2 챔버(20) 내부로 소정량의 용탕이 유입되도록 제1 가압장치(30)의 가압로드(31)가 이송 동작된다.
그런 다음, 제2 챔버(20) 내부의 제2 가압장치(40)가 동작되어 제2 챔버(20) 내부로 유입된 용탕을 캐비티(C) 쪽으로 가압하여 주입하게 된다.
이후 제1, 2 가압장치(30, 40)가 설정된 압력으로 용탕을 가압한 상태로 소정 시간 유지되고, 이에 의해 용탕이 소정 온도로 냉각되게 됨과 동시에 캐비티(C) 형상에 맞추어 부품의 형상이 유지되게 된다.
위와 같이 캐비티(C) 내부로 용탕이 주입된 다음 제1, 2 가압장치(30, 40)를 통해 소정 시간 동안 가압된 상태로 유지되고 나면, 도 8에 도시된 바와 같이 가동금형(1B)을 고정금형(1A)으로부터 분리하여 금형(1)으로부터 부품을 분리시키게 된다.
(4) 냉각 단계(S40)
이 단계는 위 다이캐스팅 단계(S30)를 통해 성형된 부품을 상온으로 냉각하는 것으로, 본 발명은 냉각수가 담긴 소정 크기의 수조에 부품이 투입되는 것으로 이루어질 수 있다.
(5) 검사 단계(S50)
이 단계는 위 냉각 단계(S40)를 통해 냉각된 부품의 외관 형상과 내부의 조직을 검사하여 불량 여부를 검사하는 것으로, 이를 위해 본 발명은 초음파 검사 또는 X-ray 검사를 통해 부품 내부의 공극 및 균열 여부가 확인될 수 있다.
이러한 검사 단계(S50)를 냉각 단계(S40) 이후 곧바로 진행함에 따라 형상이 불량하거나 조직 내에 균열이 있는 불량품까지 후술되는 열처리 단계(S60), 쇼트 블라스트 단계(S70) 및 머시닝 가공 단계(S80)를 진행하여 발생하는 생산효율의 저하를 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 부품의 균열 등을 검사하기 위해 물 등의 매질이 담긴 수조에 부품을 담가 놓고 탐촉자를 통해 검사가 진행되는 수침법(수중탐상법)에 의해 검사가 진행될 수 있다.
(6) 열처리 단계(S60)
이 단계는 검사 단계(S50)를 통해 양품으로 판정된 부품을 열처리하는 것으로, 본 발명은 냉각된 부품을 500~520℃의 온도로 8~10시간 용체화 처리하고, 이렇게 용체화 처리된 부품을 급속 냉각하여 소입 처리한 다음, 150~200℃의 온도로 4~10시간 재가열하며, 이를 통해 석출현상이 유도되어 부품의 기계적 강도가 향상됨과 동시에 치수가 안정화되게 된다.
(7) 쇼트 블라스트 단계(S70)
이 단계는 위 열처리 단계(S60)를 통해 열처리된 부품의 표면을 연마하는 것으로, 이러한 쇼트 블라스트 단계(S70)를 통해 다이캐스팅 공법을 통해 제조되는 부품의 표면이 매끄럽고 깨끗하게 가공되게 된다.
(8) 머시닝 가공 단계(S80)
이 단계는 위 쇼트 블라스트 단계(S70)를 통해 표면이 연마된 부품을 머시닝센터에 공급하여 부품의 게이트 및 버 등을 절삭 제거하고, 필요에 따라 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공을 형성하는 것이다.
또한, 이 단계에서는 상대 부품과의 조립성을 향상시키기 위해 조립면이 평면 가공될 수 있다.
(9) 세척 및 건조 단계(S90)
이 단계는 위 머시닝 가공 단계(S80)를 통해 후가공된 부품에 묻은 절삭유 등의 이물질을 세척하여 제거한 다음 건조시키는 것으로, 이러한 세척 및 건조 단계(S90)는 압축기를 통해 생성되는 고압 공기를 통해 부품의 표면에 붙은 이물질을 제거하고, 이후 고온 열풍으로 수분을 제거하는 것으로 이루어질 수 있다.
(10) 포장 단계(S100)
이 단계는 위 세척 및 건조 단계(S90)를 통해 세척 및 건조된 부품을 포장하는 것으로, 포장이 완료되면 보관 장소로 운반된 다음 제품 출하 일정에 맞추어 출하되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 다이캐스팅 공법을 이용하여 차량용 부품을 제조함에 있어서, 제1 챔버를 통해 용탕이 주입되고, 제2 챔버를 통해 내부 공기가 취출되어 캐비티 내부가 진공상태로 유지되며, 용탕이 제1 가압장치의 가압력과 진공 흡인력에 의해 캐비티 내부로 충전된 다음, 제1, 2 가압장치를 통해 제1, 2 챔버 양쪽에서 압력이 가해져 성형되는 제품(차량용 부품)에 기포가 형성되는 것이 방지되고, 이와 동시에 성형 제품의 형상 불량이 방지되게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
1: 금형 1A: 고정금형
1B: 가동금형 10: 제1 챔버
11: 용탕주입구 20: 제2 챔버
21: 공기취출구 30: 제1 가압장치
31: 가압로드 40: 제2 가압장치
41: 가압로드 50: 진공흡인장치
C: 캐비티

Claims (5)

  1. 잉곳 형태로 입고된 소재를 준비하는 소재 준비 단계(S10);
    준비된 소재를 전기로에 투입하여 용해시키는 소재 용해 단계(S20);
    상기 소재 용해 단계(S20)에서 용해된 소재의 용탕을 다이캐스팅 금형 내부로 주입하여 부품을 성형하는 다이캐스팅 단계(S30);
    상기 다이캐스팅 단계(S30)를 통해 성형된 부품을 냉각하는 냉각 단계(S40);
    상기 냉각 단계(S40)를 통해 냉각된 부품의 기공 및 균열 여부를 검사하는 검사 단계(S50);
    상기 검사 단계(S50)를 통해 양품으로 판정된 부품을 열처리하는 열처리 단계(S60);
    상기 열처리 단계(S60)를 통해 열처리된 부품의 표면을 연마하는 쇼트 블라스트 단계(S70);
    상기 쇼트 블라스트 단계(S70)를 통해 표면이 연마된 부품을 머시닝센터에 공급하여 부품의 게이트를 제거하고, 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공을 형성하는 머시닝 가공 단계(S80);
    상기 머시닝 가공 단계(S80)를 통해 후가공된 부품을 세척 및 건조하는 세척 및 건조 단계(S90); 및
    상기 세척 및 건조 단계(S90)를 통해 세척 및 건조된 부품을 포장하는 포장 단계(S100);
    를 포함하고,
    상기 다이캐스팅 단계(S30)는,
    제1 챔버(10)의 내부로 소정량의 용탕을 0.1~1m/sec의 속도로 주입하는 용탕 주입 단계(S31);
    상기 제1 챔버(10) 내부로 주입된 용탕을 가압하여 상기 금형 내부의 캐비티(C)로 전체 용탕의 30~50%의 용탕을 주입하는 1차 주입 단계(S32);
    상기 캐비티(C) 내부로 소정량의 용탕이 주입된 상태에서 상기 캐비티(C)와 연통된 제2 챔버(20)의 내부 공기를 진공 흡인하는 진공 흡인 단계(S33); 및
    상기 제1 챔버(10)와 상기 제2 챔버(20)의 내부에 각각 설치되는 제1, 2 가압장치(30, 40)를 이용하여 상기 제1 챔버(10)와 상기 제2 챔버(20) 내부의 용탕을 상기 캐비티(C) 쪽으로 100~300㎏/㎠의 압력으로 가압 및 주입하는 2차 주입 및 가압 단계(S34);
    로 이루어지고,
    상기 용탕 주입 단계(S31)에서는,
    상기 캐비티(C)의 용적 대비 105~110% 용적의 용탕이 주입되며,
    상기 다이캐스팅 단계(S30)의 상기 다이캐스팅 금형은,
    일측면에 틀이 형성되는 고정금형(1A);
    상기 고정금형(1A)과 마주하는 일 측면에 틀이 형성되면서 상기 고정금형(1A)에 밀착되거나 또는 소정 간격 이격되도록 동작되는 가동금형(1B);
    상기 고정금형(1A)의 타측면 하부에 구비되는 소정 크기의 제1 챔버(10);
    상기 고정금형(1A)의 타측면 상부에 구비되는 소정 크기의 제2 챔버(20);
    상기 제1, 2 챔버(10, 20)의 내부에 각각 설치되는 제1, 2 가압장치(30, 40); 및
    상기 제2 챔버(20)와 연통되도록 설치되어 상기 고정금형(1A)과 상기 가동금형(1B)에 의해 형성되는 상기 캐비티(C) 내부의 공기 및 가스를 취출하는 진공흡인장치(50);
    를 포함하고,
    상기 제1 챔버(10)의 일측에는,
    용탕이 주입되는 용탕주입구(11)가 구비되고,
    상기 제2 챔버(20)의 일측에는,
    상기 진공흡인장치(50)와 연결되는 공기취출구(21)가 구비되며,
    상기 제1, 2 가압장치(30, 40)에는,
    외측면이 상기 제1, 2 챔버(10, 20)의 내측면에 밀착되면서 상기 제1, 2 챔버(10, 20)를 따라 슬라이딩 이동되는 가압블록(31, 41)이 구비되고,
    상기 다이캐스팅 금형에는,
    상기 고정 금형(1A)과 상기 가동금형(1B) 내부에 윤활제를 분사하는 분사장치; 및
    상기 캐비티(C)에서 분리되는 부품을 파지하여 이송하는 이송장치;
    가 구비되며,
    상기 가동금형(1B)에는,
    성형 제작된 부품이 금형으로부터 쉽게 분리될 수 있도록 복수 개의 이젝트 핀이 설치되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 열처리 단계(S60)는,
    제조된 부품을 500~520℃의 온도로 8~10시간 용체화 처리하고, 용체화 처리된 부품을 급속 냉각하여 소입 처리한 다음, 150~200℃의 온도로 4~10시간 재가열하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 검사 단계(S50)에서는,
    초음파 검사 또는 X-ray 검사를 통해 상기 부품 내부의 공극 및 균열 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 소재는,
    알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 공법을 이용한 차량용 부품 제조방법.
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314918A (ja) * 1997-05-22 1998-12-02 Denso Corp 真空ダイカスト装置および真空ダイカスト方法
KR20060121509A (ko) * 2005-05-24 2006-11-29 주식회사 엠아이텍 알루미늄 휠의 제조 방법
KR20110064443A (ko) 2009-12-08 2011-06-15 김경탁 다이캐스팅 공정에 의한 차량용 배터리 단자의 제조방법
KR101103383B1 (ko) * 2011-05-03 2012-01-05 주식회사 선진정밀 배관이음부재 제조방법
KR101123645B1 (ko) * 2009-06-15 2012-03-20 고동근 경금속을 진공환경에서 금형주조성형하는 방법 및 그 장치
KR101547794B1 (ko) 2015-03-02 2015-08-26 삼보오토 주식회사 미션 오일 펌프 커버 제조용 다이캐스팅 금형
KR101619722B1 (ko) 2015-12-04 2016-05-18 삼보오토 주식회사 알루미늄 클러치 하우징 제조용 3단 다이캐스팅 금형
KR20170066720A (ko) 2015-12-04 2017-06-15 현대자동차주식회사 차량부품용 케이스의 다이캐스팅 금형장치 및 이를 이용한 차량부품용 케이스의 다이캐스팅 제조방법
KR102203071B1 (ko) 2019-08-28 2021-01-14 (주)에스엠하이텍 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치
CN213052682U (zh) * 2020-03-16 2021-04-27 东莞宜安科技股份有限公司 高真空压铸模具
KR20220013134A (ko) * 2020-07-24 2022-02-04 한국해양대학교 산학협력단 기계학습기반 다이캐스팅 주조품 결함검출 및 원인분석을 이용한 자동 공정 변수 제어 방법 및 장치

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10314918A (ja) * 1997-05-22 1998-12-02 Denso Corp 真空ダイカスト装置および真空ダイカスト方法
KR20060121509A (ko) * 2005-05-24 2006-11-29 주식회사 엠아이텍 알루미늄 휠의 제조 방법
KR101123645B1 (ko) * 2009-06-15 2012-03-20 고동근 경금속을 진공환경에서 금형주조성형하는 방법 및 그 장치
KR20110064443A (ko) 2009-12-08 2011-06-15 김경탁 다이캐스팅 공정에 의한 차량용 배터리 단자의 제조방법
KR101103383B1 (ko) * 2011-05-03 2012-01-05 주식회사 선진정밀 배관이음부재 제조방법
KR101547794B1 (ko) 2015-03-02 2015-08-26 삼보오토 주식회사 미션 오일 펌프 커버 제조용 다이캐스팅 금형
KR101619722B1 (ko) 2015-12-04 2016-05-18 삼보오토 주식회사 알루미늄 클러치 하우징 제조용 3단 다이캐스팅 금형
KR20170066720A (ko) 2015-12-04 2017-06-15 현대자동차주식회사 차량부품용 케이스의 다이캐스팅 금형장치 및 이를 이용한 차량부품용 케이스의 다이캐스팅 제조방법
KR102203071B1 (ko) 2019-08-28 2021-01-14 (주)에스엠하이텍 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치
CN213052682U (zh) * 2020-03-16 2021-04-27 东莞宜安科技股份有限公司 高真空压铸模具
KR20220013134A (ko) * 2020-07-24 2022-02-04 한국해양대학교 산학협력단 기계학습기반 다이캐스팅 주조품 결함검출 및 원인분석을 이용한 자동 공정 변수 제어 방법 및 장치

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