KR20090020080A - 다이캐스팅 방법 - Google Patents

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KR20090020080A
KR20090020080A KR1020070084508A KR20070084508A KR20090020080A KR 20090020080 A KR20090020080 A KR 20090020080A KR 1020070084508 A KR1020070084508 A KR 1020070084508A KR 20070084508 A KR20070084508 A KR 20070084508A KR 20090020080 A KR20090020080 A KR 20090020080A
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Abstract

본 발명은 금속제품의 홀 주위의 성형불량을 대폭 감소시킬 수 있도록 개선된 다이캐스팅 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다이캐스팅 방법을 적용하게 되면, 제1금형 및 제2금형 내의 냉각수 유로와는 별도로 마련된 경로를 통해, 적절한 시점에서 코어핀 내로 냉각수를 유동시킴으로써, 용융금속에 의해 코어핀이 과열되는 것을 방지하고, 이형제의 분무시에는 상기 코어핀 내로의 냉각수의 유동을 차단하여 코어핀이 과냉되는 것을 방지함으로써, 코어핀의 과열에 의해 금속제품에 열점불량이 발생하거나 또는 코어핀의 과냉에 의해 금속제품에 기포가 발생하는 등의 불량을 예방할 수 있다.

Description

다이캐스팅 방법{Die casting method}
본 발명은 다이캐스팅 금형을 이용하여 금속제품을 성형하는 다이캐스팅 방법에 관한 것으로서, 특히, 금속제품의 홀 주위의 성형불량을 대폭 감소시킬 수 있도록 개선된 다이캐스팅 방법에 관한 것이다.
예컨대 자동차의 자동변속기용 알루미늄제 밸브하우징 등과 같은 금속제품의 대량 생산을 위하여, 다이캐스팅 금형의 캐비티 내로 용융금속을 주입하여 응고시킴으로써 그 응고된 용융금속이 상기 금속제품이 되게 하는 다이캐스팅 방법이 사용된다. 이러한 다이캐스팅 방법에 사용되는 다이캐스팅 금형의 일례가 도 1에 구조적인 단면도로서 도시되어 있다.
도 1에 도시된 다이캐스팅 금형(1)은, 다이캐스팅기(미도시)에 상호 밀착(형합; 型合) 및 분리(형개; 型開) 가능하게 설치되는 제1금형(10) 및 제2금형(20)과, 상기 제1금형(10)에 결합된 코어핀(30)을 구비하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)의 밀착시에 캐비티(15)가 형성되며, 코어핀(30)의 일부는 제1금형(10)으로부터 돌출되어 상기 캐비티(15) 내에 위치한다. 제1금형(10)에는 냉각수 유로(11)와, 그 냉각수 유로(11)로의 냉각수 유출입을 위 한 냉각수 유입포트(111) 및 냉각수 유출포트(112)가 마련되어 있다. 제2금형(20)에도 냉각수 유로(21)와, 그 냉각수 유로(21)로 냉각수의 유출입을 위한 냉각수 유입포트(211) 및 냉각수 유출포트(212)가 마련되어 있다.
이러한 다이캐스팅 금형(1)의 제1금형(10)과 제2금형(20)이 도 1에 도시된 바와 같이 밀착된 상태에서, 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(20)에 형성된 주입구(미도시)를 통해 상기 캐비티(15) 내로 용융금속을 주입시킨다. 그 후, 일정시간 경과되면, 캐비티(15) 내의 용융금속이 응고되면서 원하는 금속제품으로 성형된다. 이와 같이, 캐비티(15) 내에서 금속제품이 성형되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1금형(10)과 제2금형(20)을 분리한 후, 상기 캐비티(15) 내에서 성형된 금속제품(M2)을, 다이캐스팅 금형(1)에 마련된 이젝트핀(미도시)에 의해 취출(eject)한다. 이 금속제품(M2)의 전체적인 형태는 상기 캐비티(15)와 동일하며, 그 금속제품(M2)에는 상기 코어핀(30)에 의해 홀(H)이 형성되게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이 제1금형(10)과 제2금형(20)이 밀착되었을 때 코어핀(30)이 제2금형(20)에 밀착되는 형태의 다이캐스팅 금형(1)에서는 상기 홀(H)은 관통공이 되며, 코어핀의 선단부가 제2금형에 밀착되지 않고 이격되는 형태의 금형에서는 상기 홀은 바닥이 있는 구멍이 된다.
상술한 바와 같이 금속제품(M2)을 취출한 후에, 제1금형(10)과 제2금형(20)의 상기 캐비티를 형성하는 부위 및 코어핀(30)의 선단부에, 향후 캐비티 내에서 성형되는 금속제품이 금형으로부터 용이하게 취출될 수 있도록, 이형제(Release agent)를 분무하고 나서, 제1금형(10)과 제2금형(20)을 다시 밀착시킨다. 그 후 상술한 용융금속의 주입 및 응고, 제1금형과 제2금형의 분리, 금속제품의 취출, 이형제 분무 및 제1금형과 제2금형의 밀착 과정을 반복하면서 다수의 금속제품을 연속적으로 제조한다.
상술한 과정들이 진행되는 동안에, 상기 캐비티(15) 내의 용융금속이 신속히 응고될 수 있도록, 상기 냉각수 유로(11, 21)를 통해 냉각수를 연속적으로 유동시켜서 제1금형(10) 및 제2금형(20)을 적정온도로 냉각시킨다.
한편, 상기 코어핀(30)의 선단부는 제1금형(10)에 대해 돌출되어 있으므로, 제1금형(10)과 제2금형(20)에 있어서의 상기 캐비티를 형성하는 면들에 비하여, 단위부피당 표면적이 넓을 뿐만 아니라 제1금형(10) 내의 냉각수 유로(11)로부터 멀리 떨어져 있어서 그 냉각수 유로(11) 내의 냉각수에 의한 냉각효과도 낮다. 따라서, 코어핀(30)의 선단부는 캐비티(15) 내로 주입된 용융금속과의 접촉시에 그 용융금속에 의해 원치 않는 높은 온도까지 쉽게 과열되어 버리게 된다. 이와 같이 코어핀(30)이 과열되면, 잘 알려진 바와 같이, 코어핀(30)과 접촉하는 용융금속 부위(금속제품(M2)에서의 홀(H) 부위)에는 소위 열점(hot spot) 불량이 발생하게 된다.
이러한 점을 고려하여, 예컨대 상기 제1금형(10) 내의 냉각수 유로(11)를 상기 코어핀(30)의 내부를 경유하도록 설정함으로써, 상기 코어핀(30)의 선단부도, 제1금형(10) 및 제2금형(20)과 마찬가지로, 금속제품의 제조과정들을 행하는 동안 연속적으로 냉각시키는 방안도 고려될 수 있으나, 이 경우에는 또 다른 문제점이 발생하게 된다. 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기 이형제의 분무 과정에서, 코어핀(30)은 그 코어핀(30)으로 분무되는 이형제에 의해 냉각되게 되는데, 제1,2금형의 밀착, 용융금속 주입, 응고, 제,2금형의 분리, 금속제품 분리, 이형제 분무 등의 금속제품 제조과정들을 행하는 동안에 제1금형(10)의 냉각수 유로(11) 내로 연속적으로 유동되고 있는 냉각수를 상기 코어핀(30) 내부로 경유시켜서 코어핀(30)을 연속적으로 냉각시키면, 이형제의 분무과정에서 코어핀(30)은, 이형제에 의한 냉각 뿐만 아니라 냉각수에 의한 직접적인 냉각도 행해지게 되므로, 온도가 급격히 하강하여 100℃ 이하로 과냉되게 된다. 따라서, 코어핀(30)에 분무된 이형제의 수분이 증발하지 않고 코어핀(30)에 그대로 남아 있게 되며, 그와 같이 코어핀(30)에 수분이 잔재한 상태에서 캐비티 내로 용융금속이 주입되면, 그 용융금속에는 상기 코어핀(30)과 접촉하는 부위에 상기 수분에 기인하는 기포가 발생하여, 다이캐스팅 품질을 저하시키게 되는 문제점이 있다.
특히, 코어핀(30)의 직경이 예컨대 3~10mm정도로 작은 경우에는, 상기 과냉이나 과열 현상이 매우 심하여 상술한 문제점들이 더욱 심각하게 나타난다.
본 발명은 상술한 문제점들을 고려하여 안출된 것으로서, 금속제품의 제조과정 중에 코어핀이 과열되거나 과냉되는 것을 효과적으로 억제할 수 있도록 개선된 다이캐스팅 방법을 제공함에 목적이 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다이캐스팅 방법은, 내부에 냉각수 유동경로를 가지며 상호 밀착되어 캐비티를 형성하는 제1금형 및 제2금형과, 상기 제1금형에 결합되며 선단부가 상기 캐비티 내에 위치하여 상기 캐비티에 주입된 용융금속에 홀을 형성하는 코어핀을 포함하는 다이캐스팅 금형을 이용하여, 금속제품을 다이캐스팅 성형하는 다이캐스팅 방법에 있어서, 상기 제1금형과 제2금형 및 코어핀에 이형제를 분무하는 이형제 분무단계; 상기 이형제가 분무된 제1금형과 제2금형을 상호 밀착시키는 금형 밀착단계; 상기 제1금형과 제2금형이 밀착된 후 상기 캐비티 내로 용융금속을 주입시키는 용융금속 주입단계; 상기 캐비티에 주입된 용융금속이 응고되도록 미리 정해진 대기시간 동안 상기 제1금형과 제2금형의 밀착상태를 유지시키는 유지단계; 상기 대기시간이 경과한 후 상기 제1금형과 제2금형을 상호 분리시키는 금형 분리 단계; 및 상기 제1금형과 제2금형이 분리된 후 상기 응고된 용융금속을 금형으로부터 취출하는 제품 취출단계;를 포함하며, 상기 금형 밀착단계와 상기 제품 취출단계 사이의 미리 정해진 시간 동안, 상기 제1금형 및 제2금형의 냉각수 유로와는 별도로 마련된 다른 경로를 통해, 상기 코어핀 내로 냉각수를 유동시키는 코어핀용 냉각수 유동단계;가 마련되어 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 다이캐스팅 방법을 적용하게 되면, 제1금형 및 제2금형 내의 냉각수 유로와는 별도로 마련된 경로를 통해, 적절한 시점에서 코어핀 내로 직접 냉각수를 유동시킴으로써, 용융금속에 의해 코어핀이 과열되는 것을 방지하고, 이형제의 분무시에는 상기 코어핀 내로의 냉각수의 유동을 차단하여 코어핀이 과냉되는 것을 방지함으로써, 코어핀의 과열에 의해 금속제품에 열점불량이 발생하거나 또는 코어핀의 과냉에 의해 금속제품에 기포가 발생하는 등의 불량을 예방할 수 있다.
본 발명의 다른 목적이나, 그 다른 목적을 달성하기 위한 방법, 및 효과에 대해서는 후술되는 내용에 의해 당업자에게 명확하게 이해될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅 방법에 효율적으로 사용될 수 있는 다이캐스팅 금형의 주요부위를 구조적으로 도시한 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 3에 도시된 다이캐스팅 금형의 Ⅳ-Ⅳ 개략적 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 다이캐스팅 방법에 효율적으로 사용될 수 있는 다이캐스팅 금형(100)은, 도 1을 참조하면서 설명한 다이캐스팅 금형(1)과 마찬가지로, 제1금형(10) 및 제2금형(20)과 코어핀(40)을 구비하고 있다. 이 제1금형(10) 및 제2금형(20) 및, 그 제1금형(10)과 제2금형(20)의 밀착에 의해 형성되는 캐비티(15), 제1금형(10)과 제2금형(20) 내에 마련된 냉각수 유로들(11, 21) 등은 도 1에 도시된 다이캐스팅 금형(1)에서의 그것들과 마찬가지의 구조 및 기능을 가지는 것이므로 동일한 참조번호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 코어핀(40)은 도 1에 도시된 코어핀(30)과는 달리 내부에 공간부(41)를 구비하고 있다. 이 공간부(41)는 코어핀(40) 내로 냉각수가 유동될 수 있도록 하기 위하여 마련된 것이다.
코어핀(40)에는 접속구(50) 접속되어 있는데, 이 접속구(50)는 상기 공간부 (41) 내로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관(51)과, 공간부(41) 내의 냉각수를 외부로 배출시키기 위한 냉각수 배출관(52)이 일체적으로 결합된 형태로 되어 있다. 상기 냉각수 공급관(51)의 일단은 상기 공간부(41)와 통하며 냉각수 공급관(51)의 타단은 냉각수 공급원(60)에 연결되어 있다. 그리고, 상기 냉각수 배출관(52)의 일단은 상기 코어핀의 공간부(41)와 통하며 냉각수 배출관(52)의 타단은 냉각수 공급원에 연결되어 있다. 즉, 상기 접속관(50)은 제1금형(10) 내의 냉각수 유로(11)나 제2금형(20) 내의 냉각수 유로(21)와는 별도로 마련되어 있다.
한편, 본 실시예에 따른 다이캐스팅 방법을 효율적으로 실시하기 위하여 마련된 다이캐스팅 장치에는, 컴프레서 등의 압축공기 공급원(70)에 연결된 공기 공급관(55)이 냉각수 공급관(51)에 접속되어 있으며, 냉각수 공급관(51) 내의 냉각수 유동경로를 개폐하기 위한 개폐밸브(511)와 그 공기 공급관(55) 내의 공기유동경로 를 개폐하기 위한 개폐밸브(551)가 마련되어 있다. 또한, 이 개폐밸브들(511, 551)의 작동을 제어하기 위한 제어부(81)와, 정해진 시점에서 상기 개폐밸브들(511, 551)을 작동시킬 수 있도록 그 정해진 시점을 알리는 신호를 제어부(81)로 송출하는 타이머(82)가 마련되어 있다. 참조번호 90은 냉각수 공급원(60)의 냉각수를 냉각수 공급관(51)을 통해 코어핀(40)의 공간부(41)로 분출시키기 위한 펌프이다,
상기 다이캐스팅 장치를 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 방법을 행하는 과정을 설명한다.
먼저, 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)이 상호 분리되어 있는 상태에서, 그 제1금형(10)과 제2금형(20) 및 코어핀(40)에 이형제를 분무하는 이형제 분무단계를 행한다. 이와 같이 이형제를 분무함으로써, 후술하는 제품 취출과정에서 금속제품이 금형으로부터 용이하게 취출되게 된다.
상술한 바와 같이 이형제를 분무한 후, 그 이형제가 분무된 제1금형(10)과 제2금형(20)을 도 3에 도시된 바와 같이 상호 밀착시키는 금형 밀착단계를 행한다.
이처럼, 제1금형(10)과 제2금형(20)이 상호 밀착된 후, 제1금형(10) 또는 제2금형(20)에 마련되어 있는 주입구(미도시)를 통해, 도 5에 도시된 바와 같이 캐비티(15) 내로 용융금속(M1)을 주입시키는 용융금속 주입단계를 행한다.
상기 용융금속이 캐비티(15) 내로 주입된 후, 그 캐비티(15) 내의 용융금속(M1)이 응고되도록 미리 정해진 대기시간 동안 제1금형(10)과 제2금형(20)의 밀착상태를 유지시키는 유지단계를 행한다. 상기 대기시간은, 성형하고자 하는 금속 제품의 형상(즉, 캐비티의 형상)이나 크기, 다이캐스팅기의 용량 등에 대응하여 적절히 설정된다.
상술한 바와 같은 대기시간이 경과되면, 상기 캐비티 내에서 응고되어 원하는 형상으로 성형된 금속제품이 금형으로부터 취출될 수 있도록, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1금형(10)과 제2금형(20)을 상호 분리시키는 금형 분리 단계를 행한 후, 상기 응고된 용융금속(금속제품(M2))을 금형(100)으로부터 취출하는 제품 취출단계를 행한다. 이러한 금속제품(M2)의 취출은, 도 1을 참조하면서 설명한 종래의 방법에서와 마찬가지로, 다이캐스팅 금형(100)에 마련된 이젝트핀(미도시)에 의해 행해진다. 금속제품(M2)이 취출된 후, 다시 상기 이형제 분무단계 이후의 과정을 반복하여 다수의 금속제품을 순차적으로 제조한다.
상기 각 단계들이 진행되는 동안, 종래의 다이캐스팅 방법과 마찬가지로, 캐비티(15) 내의 용융금속(M1)이 신속히 응고되도록, 제1금형(10) 내의 냉각수 유로(11)와 제2금형(20) 내의 냉각수 유로(21)를 통해 냉각수를 연속적으로 유동시켜서 제1금형(10)과 제2금형(20)을 계속적으로 냉각시킨다.
한편, 상기 금형 밀착단계와 상기 제품 취출단계 사이의 미리 정해진 시간 동안, 상기 냉각수 유로(11, 12)와는 별도로 마련된 다른 경로 즉, 상기 접속관(50)을 통해, 상기 코어핀(40) 내로 냉각수를 유동시키는 코어핀용 냉각수 유동단계를 행한다. 상기 미리 정해진 시간은 상기 코어핀(40)의 과열을 방지하기에 충분한 시간이며, 이 시간은, 코어핀(40)이나 금속제품(M2)의 형상, 크기, 다이캐스팅기의 용량 등을 고려하여 적절히 설정된다. 본 실시예에서는, 이 시간을, 효 율성을 고려하여 상기 용융금속 주입단계가 완료된 직후(즉, 상기 캐비티 내로의 주입이 완료된 시점)부터 상기 제품 취출단계가 완료된 직후(상기 금속제품이 금형으로부터 취출된 시점)까지 걸리는 시간으로 설정하였는데, 본 실시예에서의 코어핀용 냉각수 유동단계를 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 상기 과정들 중 상기 캐비티(15) 내로의 주입이 완료되는 시점에서, 제어부(81)가 개폐밸브(511)를 개방한다. 이 개폐밸브(511)의 개방시점 및 후술하는 폐쇄시점은, 다이캐스팅의 각 과정에 필요한 시간을 고려하여 미리 타이머(82)에 의해 설정되어 있으며, 그 개방 또는 폐쇄 시점이 되었을 때 타이머(82)로부터의 신호에 기초하여 제어부(81)가 개폐밸브(511)를 개방 또는 폐쇄하게 된다.
상기와 같이 개폐밸브(511)를 개방하면, 펌프(90)에 의해 상기 냉각수 공급원(60)의 냉각수가 냉각수 공급관(51)을 거쳐 코어핀(40)의 공간부(41) 내로 공급되어 코어핀(40)의 내면과 접촉하면서 그 코어핀(40)을 냉각시킨 후, 냉각수 배출관(52)을 통해 금형의 외부로 배출된다. 냉각수 배출관(52)을 통해 배출되는 냉각수는 다시 냉각수 공급원(60)으로 유입된다. 이와 같이 냉각수가 유동하면서 코어핀(40)을 냉각시키는 중에, 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)이 분리된 후 금속제품(M2)이 금형으로부터 취출되면, 타이머(82)로부터 개폐밸브(511)의 폐쇄시점이 되었음을 알리는 신호가 제어부(81)로 송출되고 이에 기초하여, 제어부(81)가 개폐밸브(511)를 폐쇄시키게 된다. 이와 같이 개폐밸브(511)가 폐쇄되면 냉각수 공급관(51)을 통한 코어핀(40) 내로의 냉각수의 유동이 차단되어 그 코어핀 냉각용 냉각수에 의한 코어핀(40)의 냉각은 정지되고, 제1금형(10) 내의 냉각수 유로(11)를 통해 유동되는 냉각수에 의한 코어핀(40)의 간접냉각만 행해지게 된다.
이와 같이, 상기 용융금속 주입단계가 완료된 직후부터 상기 제품 취출단계가 완료된 직후까지 코어핀(40)이 냉각수 공급관(51)을 통해 그 코어핀(40) 내로 공급되는 냉각수에 의해 직접 냉각됨으로써, 코어핀(40)이 캐비티(40) 내의 용융금속(M1)과 넓은 접촉면적으로 접촉하더라도 과열되지 않게 된다. 따라서, 종래의 다이캐스팅 방법에서 코어핀의 과열에 기인하여 발생되던, 금속제품의 열점 불량이 효과적으로 방지되게 된다.
상기 이형제를 분사하는 동안에는 코어핀(40) 내로 유동되는 냉각수에 의한 코어핀(40)의 냉각이 정지되므로, 이형제 분무과정에서 코어핀(40)이 100℃ 이하로 과도하게 냉각되는 것이 방지되며, 그 결과, 코어핀(40)에 이형제의 수분이 잔류하게 되는 것이 효과적으로 방지된다. 따라서, 코어핀(40)에 수분이 잔재함에 기인하는 불량 즉, 향후 제1금형과 제2금형이 밀착되고 캐비티 내로 용융금속이 주입될 때, 상기 코어핀의 수분으로 인하여 용융금속에 기포가 발생하는 불량이 예방된다.
한편, 상기 냉각수 공급관(51)을 통해 코어핀(40) 내로 공급되는 냉각수의 압력은, 냉각수 유로(11, 21)로 유동되는 냉각수의 압력보다 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1금형(10) 및 제2금형(20) 내의 냉각수 유로(11, 21)로 유동되는 냉각수의 압력은 통상적으로 일반적인 공업용수의 수압에 해당되는 0.1~0.4MPa정도로 설정되는데, 코어핀(40) 내로 유동되는 냉각수의 압력은 그보다 높은 0.5~2MPa인 것이 바람직하다. 이처럼, 코어핀(40) 내로 유동되는 냉각수의 압력을 0.5~2MPa로 하면, 코어핀(40)의 직경이 예컨대, 3~10mm 정도로 작아서 그 내부 공 간부(41)가 매우 협소할 수 밖에 없는 경우에도 냉각수를 원활하게 유동시킬 수 있다.
본 실시예의 경우, 상술한 바와 같은 상기 코어핀용 냉각수 유동단계를 행한 후, 바람직하게는 상기 개폐밸브(511)가 폐쇄된 직후에, 코어핀(40) 내로 공기를 불어넣어 그 코어핀(40) 내에 잔류하고 있는 냉각수의 제거를 행하는 퍼지단계를 더 포함하고 있다. 이 퍼지단계의 수행은 공기 공급관(55)에 접속된 개폐밸브(551)의 개방에 의해 시작되고 그 개폐밸브(552)의 폐쇄에 의해 종료되는데, 이 개폐밸브(551)의 개방 및 폐쇄는, 상기 냉각수 공급관(51)의 개폐밸브(511)의 개방시점 및 폐쇄와 마찬가지로, 제어부(81)가 타이머(82)로부터 송출되는 타이밍 신호에 기초하여 행하게 된다.
개폐밸브(551)가 개방되어 있는 동안, 공기 공급원(70)으로부터의 압축공기가 공기 공급관(55)과 냉각수 공급관(51)을 거쳐 코어핀(40) 내의 공간부(41)로 분출된 후 냉각수 배출관(52)을 통해 배출된다. 이 과정에서, 코어핀(40) 내의 공간부(41)에 잔류하고 있던 냉각수가 그 압축공기와 함께 냉각수 배출관(52)을 통해 배출됨으로써 공간부(41) 내의 잔류 냉각수가 신속하게 제거된다.
이와 같이 코어핀(40)의 공간부(41) 내의 잔류 냉각수가 신속하게 제거됨으로써, 그 냉각수에 혼합되어 있는 이물질 등이 공간부(40)의 내벽에 영구적으로 부착되는 것이 방지되며, 그 결과, 냉각수 공급관(51)을 통해 코어핀(40) 내로 공급되는 냉각수에 의한 코어핀(40)의 냉각 효과의 저하가 효과적으로 방지된다.
상술한 퍼지단계는 개폐밸브(511)가 다시 개방되기 전의 적절한 시점까지 행 해지는데, 효율성을 고려할 때, 제1금형(10)과 제2금형(20)이 밀착된 직후까지만 행하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에서는, 냉각수 공급관(51)의 개폐를 위한 개폐밸브(511)를 캐비티 내로의 용융금속의 주입이 완료된 직후에 개방시키고 금형으로부터 제품이 취출된 직후에 폐쇄하는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서 그 개폐시점은, 용융금속의 주입 완료시점 및 제품의 취출시점을 기준으로 하여 약간씩 조정될 수도 있음은 물론이며, 요는 캐비티 내로 주입된 용융금속의 응고를 위한 대기시간 중 적어도 일부의 시간 동안은 개방되어 있고, 이형제를 분무하는 동안의 적어도 일부의 시간 구간에서는 폐쇄되도록 하여 용융금속과 접촉하는 코어핀이 과열되는 것을 방지하도록 하면 된다.
공기 공급관(55)의 개폐를 위한 개폐밸브(551)의 개방시점과 폐쇄시점도 코어용 냉각수 유동단계가 완료된 후, 다시 그 코어용 냉각수 유동단계가 시작되기 전까지의 시간 구간 중 적절한 구간에서 행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다이캐스팅 방법을 수행하기 위한 다이캐스팅 금형이나 장치가 도 3 내지 도 6에 도시된 구성으로만 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 일단부가 공기 공급원(70)에 연결되고 타단부가 냉각수 공급관(51)에 접속된 공기 공급관(55) 대신에, 일단부가 공기 공급원에 연결되고 타단이 상기 코어핀 내의 공간부로 직접 통하도록 된 구성의 공기 공급관을 구비한 장치를 이용하더라도 본 발명의 다이캐스팅 방법을 수행할 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명의 다이캐스팅 방법에 대해 몇가지 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 방식으로 구체화될 수 있음은 물론이다.
도 1은 다이캐스팅 금형의 일례의 주요부위를 도시한 구조적 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1금형과 제2금형이 상호 분리된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅 방법에 효율적으로 사용될 수 있는 다이캐스팅 금형의 주요부위를 구조적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 다이캐스팅 금형의 Ⅳ-Ⅳ 개략적 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 캐비티 내로 용융금속이 주입된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1금형과 제2금형이 상호 분리된 상태를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100..다이캐스팅 금형 10...제1금형
11...냉각수 유로 15...캐비티
20...제2금형 21...냉각수 유로
40...캐비티 M2...금속제품

Claims (5)

  1. 내부에 냉각수 유동경로를 가지며 상호 밀착되어 캐비티를 형성하는 제1금형 및 제2금형과, 상기 제1금형에 결합되며 선단부가 상기 캐비티 내에 위치하여 상기 캐비티에 주입된 용융금속에 홀을 형성하는 코어핀을 포함하는 다이캐스팅 금형을 이용하여, 금속제품을 다이캐스팅 성형하는 다이캐스팅 방법에 있어서,
    상기 제1금형과 제2금형 및 코어핀에 이형제를 분무하는 이형제 분무단계;
    상기 이형제가 분무된 제1금형과 제2금형을 상호 밀착시키는 금형 밀착단계;
    상기 제1금형과 제2금형이 밀착된 후 상기 캐비티 내로 용융금속을 주입시키는 용융금속 주입단계;
    상기 캐비티에 주입된 용융금속이 응고되도록 미리 정해진 대기시간 동안 상기 제1금형과 제2금형의 밀착상태를 유지시키는 유지단계;
    상기 대기시간이 경과한 후 상기 제1금형과 제2금형을 상호 분리시키는 금형 분리 단계; 및
    상기 제1금형과 제2금형이 분리된 후 상기 응고된 용융금속을 금형으로부터 취출하는 제품 취출단계;를 포함하며,
    상기 금형 밀착단계와 상기 제품 취출단계 사이의 미리 정해진 시간 동안, 상기 제1금형 및 제2금형의 냉각수 유로와는 별도로 마련된 다른 경로를 통해, 상기 코어핀 내로 냉각수를 유동시키는 코어핀용 냉각수 유동단계;가 마련되어 있는 다이캐스팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어핀용 냉각수 유동단계는, 상기 용융금속 주입단계가 완료된 직후부터 상기 제품 취출단계가 완료된 직후까지 행해지는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어핀 내로 유동되는 냉각수의 압력은, 상기 제1금형 및 제2금형 내의 냉각수 유로를 통해 유동되는 냉각수의 압력보다 큰 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1금형 및 제2금형 내의 냉각수 유로를 통해 유동되는 냉각수의 압력은 0.1~0.4MPa이며, 상기 코어핀 내로 유동되는 냉각수의 압력은 0.5~2MPa인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어핀용 냉각수 유동단계를 행한 후, 상기 코어핀 내로 공기를 불어넣어 그 코어핀 내의 잔류 냉각수의 제거를 행하는 퍼지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 방법.
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