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1. ’15년 AL주조업종 기술세미
나
자동차부품산업진흥재단
전문위원 천 정 권
2015년 07월 08 ~ 09일
<다이캐스팅 품질관리 핵심 포인트>

2. 1부 – 용해 공정의 관리 포인트
2부 – 주조 공정의 관리 포인트

4. 2014.11~2015.2 미국에서 판매된 모델을
구입 후 3개월이 지난 모델의 고객들에게
233개 항목에 대한 초기 품질 만족도를
조사해 100대당 불만 건 수로 나타낸 결과

6. 다이캐스팅 공정별 관리포인트

7. 구분 중력주조 저압주조 고압주조
주조압력 대기압(압탕필요) (0.3∼0.7)㎏/㎠ (350∼900)㎏/㎠
가스함량 1∼2cc/100g Al 1∼5cc/100g Al 10∼30cc/100g Al
열처리 T5,T6 T5,T6 불가
장점 공정 단순, 高 설계 자유도 高 회수율, 高 품질 高 생산성
단점 低회수율, 多주조결함 싸이클 타임 長 高투자비, 多주조결함
 비철 주조 공법 별 특징
내부 기포로 인한
열처리 후 표면 불량

8.  비철 주조 공법 별 가스 함량

9. 1) 용해공정 : 용해로 설비,원자재 관리 및 출탕 온도
관리요소 설비 원자재 용해온도 비고
관리 요소가
미치는 영향
주조성과 소재의 물리적 성질에 직접 영향
예상 발생
불량의 유형
코론돔 등
개재물
화학 성분 및 물성치
부족, 탕회 결함,
균열, 소착, 기포등
탕회 결함, 균열,
가스기포,산화물
등
관리포인트
1) 로 청소
- 벽체, 바닥
1) 화학 성분
- 성분분석기
2) 개재물 함유상태
- K-Mold 성적서
3) 보관방법
- 건조한 장소
- 선입선출
1) 용해온도
2) 출탕온도
- 용해작업 표준
- 수입검사 표준
- 용해작업 일보
 다이캐스팅의 공정별 관리포인트

10. 2) 용해공정 : 용탕 청정화 장치 및 방법
관리요소 사용용재 처리방법 용탕온도 비고
관리 요소가
미치는 영향
비금속 개재물, 산화물, 가스함유량, 합금성분, 인성 등에
영향을 미친다.
예상 발생
불량의 유형
코론돔등 개재물, 기포, 백녹등
개재물, 탕회,
탕경, 표면불량등
관리포인트
1) 성분
- 플럭스
- N2,Ar,He Gas
- GBF
2) 투입량(시간)
3) 보관방법
- 방습여부
1) 탈가스 처리 및
드로스 분리
2) 탈가스 처리시간
및 공급 가스량
3) 진정시간
4) 처리결과 검증
- K-Mold
- 감압응고
- 비중측정법
1) 처리 방법에
따라 상이 함.
- 작업표준
- 용해작업일보
- 자주검사시트
 다이캐스팅의 공정별 관리포인트

11. 3) 용해공정 : 보온로
관리요소 보온로 용탕온도 비고
관리 요소가
미치는 영향
용탕의 응고형식, 유동상태, 탕회불량, 드로스, 산화물등
예상 발생
불량의 유형
코론돔등 게재물
미성형, 탕회불량, 비산,
침전물등
관리포인트
1) 표면 산화물 제거
2) 로 상부 및 로벽 청결상태
(내화벽돌 구조)
1) 용탕온도
2) 온도계의 보정
2) 자동제어능력
3) 휴무시의 용탕온도
- 보온온도 표준
- 용탕온도 F/P
- 장비(교정)
 다이캐스팅의 공정별 관리포인트

12. 4) 주입공정 : 슬리브청소장치및 용탕공급장치
관리요소 용탕 자동 공급장치 슬리브 오일/에어 분사장치 비 고
관리 요소가
미치는 영향
용탕온도,
용탕내 가스함유
사출간의 스틱현상,
파단칠층 발생
플런져 팁 마모
예상 발생
불량의 유형
탕회, 탕경, 기포등
표면변색, 기포, 게이트 뜯김
파단 칠 층 발생
관리포인트
1) 계량 정도및 주탕 정도
2) 래들의 아연화 도포 및
건조상태
1) 작동순서(에어-오일-에어)
2) 오일및 에어 분사위치
3) 오일사용량및 공급시간
에어블로우시간
4) 에어블로우 압력및 방향
- 주조 작업표준
- 주조 작업일보
- 육안 관리
 고압주조의 공정별 관리포인트

13. 5) 주입공정 : 사출장치
관리요소 사출장치 비 고
관리 요소가
미치는 영향
사출속도 및 탕구속도, 충진시간, 사출력, 증압, 충진성등
예상발생
불량의 유형
탕회, 수축, 기포, 크렉, 탕경등
관리포인트
1) 저속 및 고속속도(의 제어성,신뢰성,응답성)
2) 고속 및 감속 절환 위치(의 제어성,신뢰성,응답성)
3) 증압, ACC 충진 압력 및 펌프 토출 압력
4) 팁/ 슬리브의 공차 및 냉각능력
5) 각종 관리온도(작동유, 용탕, 금형) 및 주조방안 등과
연계
- 주조 작업표준
- 주조 작업일보
 고압주조의 공정별 관리포인트

14. 6) 주입공정 ; 주조기 본체및 금형
관리요소 주조기 금형 비 고
관리 요소가
미치는 영향
장비의 정도, 유압및 유량,
형체력, 싸이클 타임등
주조방안, 소재의 응고형태,
소재 내부 및 외부의 결함 등
예상 발생
불량의 유형
비산, 크랙, 변형등 표면불량, 수축, 소착, 기포등
관리포인트
1) 베드레벨, 다이하이트,
토글상태, 윤활장치등
2) 펌프 토출압, 작동유
온도 및 동점도, 필터
힘여부등
3) 타이바 인장 및 베드
라이너및 슬라이드슈,
타이바부쉬 마모상태
4) 각종계기의 사용범위
5) 주기별 점검시트(숫자)
1) 냉각홀및 냉각파이프,
냉각수 통수,누수상태
2) 에어벤트및 금형표면 청결
3) 금형표면(크랙,부식등)상태
4) 금형온도(측정위치)및 로트
관리상태
5) 금형보관상태
- 사용쇼트별, 사용상태별
- 사용장비멸,명판
- 냉각수 인,아웃구분
- 주조 작업표준
- 금형 관리표준
- 주조 작업일보
- 금형 이력카드
- 일일 점검시트
 고압주조의 공정별 관리포인트

15. 7) 주입공정 : 이형제 분사 장치
관리 요소 이형제 분사 장치 이형제 공급장치 비 고
관리 요소가
미치는 영향
금형온도, 사이클타임,
소재의 물흔적등
소재의 이형및 금형에의 코팅
에 의한 윤활성, 금형냉각등
예상 발생
불량의 유형
탕회, 기포, 탕경, 물흔, 소재부식, 뜯김, 소착, 부풀음등
관리포인트
1) AIR SPRAY 분사위치
2) 이형제 분사위치
3) 분사노즐의 누수상태
4) 분사 압력의 강하
5) 사용량의 최소화
1) 이형제 및 수질의 적정성
2) 희석률 및 도포량
3) 이형제 탱크의 청소상태
- 함유 오일/이물 제거상태
4) 이형제 공급압력
5) 동절기 결빙
- 주조작업표준
- 이형제작업표준
- 주조작업일지
- 일일체크시트
 고압주조의 공정별 관리포인트

16. 8) 후처리공정 ; 탕구 절단및 Burr 제거
관리요소 탕구절단 버어제거 비 고
관리 요소가
미치는 영향
소재의 외관상태및 상품성
예상 발생
불량의 유형
게이트뜯김, 파손, 찍힘,
크렉등
파손,찍힘,과사상,사상
누락등
관리포인트
1) 탕구절단방법
- 프레스, 해머작업
2) 게이트방향에 따른 세팅
3) 게이트관련 불량확인
여부
4) 비스켓트두께 확보여부
5) 소재직접충격여부
1) 사상(부위)의 정확,취급성
(사상표준의 준수)
2) 소재표면상태의 확인
(성형상태, 홀 막힘, 여육
및 결육상태등)
3) 사용공구(환경)의 적정성
작업표준
-후처리작업표준
자주검사체크시트
후처리작업일보
 고압주조의 공정별 관리포인트

17. 9) 후처리공정 ; 쇼트기및 함침
관리요소 쇼트기 함침기 비 고
관리 요소가
미치는 영향
소재의 외관상태및 상품성 소재의 기밀유지성
예상발생
불량의 유형
변색및 과쇼트에 의한 물결
흔적, 찍힘,크렉등
누기,누유,변색,백록등
관리포인트
1) 쇼트볼 종류및 사이즈
2) 쇼트볼 투사량및 시간
3) 쇼트룸내 분진 포집상태
4) 장입및 취출방법
1) 진공능력및 진공시간
2) 가압시간
3) 경화온도및 경화시간
4) 세척의 효율성
5) 수분제거의 적정성
- 쇼트작업표준
- 함침작업표준
- 쇼트작업일보
- 함침작업일보
 고압주조의 공정별 관리포인트

18.  다이캐스팅 제품의 기포 함유량1

19.  日本輕金屬 Vol. 83
부품 중의 전체
가스 함유량
20~30cc/100g 수소 : 14~21cc/100g
- 부품 내 가스의 70~80%에 해당
- 수분, 유분에 의한 유입이 약 75%
- 용탕으로 부터의 유입이 약 25%
공기 : 5~10cc/100g
- 부품 내 가스의 20~30%
- 금형 및 슬리브 내의 공기
보온로 중의 가스 함유량 5~6cc/100g 대부분이 수소이므로 탈가스 처리 가 필수
1. 가스함유량 분석(용융 추출법)
2. 이형제에 의한 가스 함유량 조사
1st Shot 시 가스 함유량
(이형제 정상량 도포)
20~30cc/100g 초기 용탕의 100배 수준의 함유량.
5th Shot 시 가스 함유량
(2nd 이후 이형제 무도포 )
7cc/100g 캐비티 및 메탈슬리브내의 가스에 의한 점유
율 약 30%
이형제 및 플런져 오일에 의한 가스 5~6cc/100g 이형제,및 팁오일에 의한 점유율 약70%
 다이캐스팅 제품의 기포 함유량2

20. 용해 공정의 관리포인트
 용해로의 종류
 용탕 청정처리
 밀도 측정방법

21.  용해로 종류
 특징 : 용해와 보온을 별도의 도가니 로 에서 실시 함으로써 용탕을 청정하게 관리 할 수
있고, 다양한 합금의 사용이 가능함.
 용도 : 주조기 댓수가 적은 환경에서 효과적이며 다양한 합금별 운영이 가능 함.
 단점 : 투자비는 낮지만, 주기적으로 도가니를 교체해야 하며 전력 소모가 많음.
 매 Charge 마다 탈가스가 가능하여 청정한 용탕으로 관리가 가능하지만 실시 여부의 확인이 필요
 도가니의 용량과 사용 중량이 불균형 일 경우 탈가스를 실시할 시간이 없을 수 있다.
<턴 테이블 식 보온로>
 턴테이블 식 용해/보온로

22.  용해로 종류
 특징 : 용해 보온 동시에 진행 (2 Chamber 구조로 배탕 불필요) / 다양 합금 사용 가능/
자체 리사이클 / 전체 공간이 간단하여 공간 배치의 효율성 높음.
 용도 : 집중 연속 생산형/ 다양한 합금별 운영
 단점 : 투자비 높고, 개별 관리 사항 증가
 HO-MEL 로

23. <참적식 보온로의 산화물>
 질소 가스에 의한 탈가스 방식
- 드로스에 알루미늄 원자재가 많이 포함되어 경제적 손실 큼
→ 드로스 분리 처리로 회수율 높일 것.
- 질소가스 막힘 여부를 확인하는 시스템 설정할 것.
 로 구조적으로 로 청소를 할 수 없어서 6개월 단위로 업체로부터 정기적인 수리를 받아야 함.
- 시간 경과에 따라 로와 용탕의 품질이 저하할 수 있으므로 이력관리를 실시할 것.
 점선 부분과 같이 용탕 표면에 드로스가 부유 하므로 제품에 혼입되거나 로 벽과 반응하지 않도록
자주 제거할 것.
 용해로 종류
 침적식 용해/보온로
<참적식 용해/보온로> <가스 침적식 도가니로 개략도>

24.  용해로 종류
 급속 용해로
 경유 또는 가스를 연료로 반사열과 배가스 열을 이용하여 인고트를 예열하여 용해 효율이 높음.
 집중용해 혹은 대형 주조에 사용 함.
 용해효율을 극대화하기 위하여 앞에 전로를 설치하여 운영할 수 있다.
 용탕 운반은 래들을 이용하여 지제차로 운반하는 방식과 모노레일로 자동으로 운반하는 AK Port
방식이 있다.
 원자재와 스크랩 장입 시 엘리베이터를 이용하므로 시간이 소요된다.

25.  용해로 종류
 반사로
 경유 또는 가스를 연료로 로벽과 천정의 반사열을 이용한 용해로
 정치식, 경동식 등이 있다.
 지게차를 이용하여 인고트와 스크랩을 장입하므로 작업효율이 높다.

26.  주조기 톤수 별 용해로 운용 방법
주조기 톤수 용해로 운영방식 설명
350톤 미만
주입중량이 적은
제품을 생산 시
적용
350톤 ~
1500톤
가장 보편적인 운용
방법
1500톤 이상
주입중량이 많은
제품을 생산 시
적용
주조기
주조기
주조기
용해/
보온로
급속
보온로
급속
보온로
보온로
래들

27.  산화물과 수소가스로 인한 용탕의 불순물
 알루미늄내의 수소가스
대기중의 수분, 연소가스중의 수분, 내화물중의 수분, 기타 알루미늄합금의
존재수분은 알루미늄과 반응하여 수소가스가 용탕 중에 용해된다.
2Aℓ + 3H2O -> Aℓ2O3 + 6H2

28.  알루미늄 용탕내 가스의 생성 기구
수소가스와 산화물의 근원지는 대기중의 수분

29.  산화물과 수소가스로 인한 용탕의 불순물
 개요 - 일반적으로 산화물과 수소는 알루미늄 용탕에 동시에 발생한다.
Molten
Aluminum

30.  산화물과 수소가스로 인한 용탕의 불순물
 알루미늄(Al)과 물(H2O)의 반응
Water
(H2O)
Aluminum Oxide
(Al2O3)
Aluminum with
molecular hydrogen(H2)
in pores
And
Aluminum Oxide
(Al2O3)
Aluminum(Al) with
atomic hydrogen(H)
Aluminum
(Al)

31.  용탕 청정처리 - G.B.F 탈가스 처리
<N2 GAS + FLUX>

32.  용탕 청정 관리 – 탈가스 처리
 GBF(Gas Bubbling Filtration) 장치 점검
- 질소가스 압력 비정상 일때 - 표면의 산화물이 용탕에 흡수 됨. (용탕 품질 개악)
- 질소가스 압력 정상 일때 - 용탕 내부의 산화물이 용탕 표면으로 부상 됨. (용탕 품질 개선)

33. 보온로 별 용탕 시편 품질 측정
2014.11.11
공기중 무게(g) 수중 무게(g) 차이(g)
수온
(℃)
밀도(g/㎤) Sludge Factor
1호기 64.6 39.4 25.2 15 2.561
탈가스 후 75.0 46.6 28.4 15 2.638
2호기 59.4 35.8 23.6 15 2.515
탈가스 후 79.4 49.6 29.8 14 2.662
3호기 64.2 39.4 24.8 15 2.586
4호기 67.6 41.8 25.8 15 2.618
5호기 62.8 39.2 23.6 15 2.659
6호기 80.8 50.6 30.2 15 2.673
7호기 66.6 41.4 25.2 15 2.640
* Sludge Factor : Fe + 2Mn + 3Cr < 1.6
타사사례 (공신금속) – Flux를 이용한 탈가스 처리
 검증 사례 1 – 탈가스 처리 성능 확인 및 최적 조건
 탈가스 후 에 밀도가
증가 함.

34.  검증사례 2 – 탈가스 처리 성능 확인 및 최적 조건
타사사례 (대산금속) – Flux를 이용한 탈가스 처리  탈가스 후 에 밀도가
증가 함.

35.  검증사례3 – 용탕 청정도 관리방법 (감압응고 vs 비중측정)
시편 1 시편2 시편3 시편4

36.  기포 분석 방법 - 주조품의 비중 측정 방법
 비중측정의 원리
밀도의 정의
λ＝m÷V ・・・・・・・（１）
λ：밀도(g/㎤） ｍ：질량 Ⅴ：체적,부피
 아르키메데스의 원리
액체에 담겨진 고체에는 그 부피에 비례한
부력이 작용하여 그 부력에 상당하는 만큼
중량이 가볍게 된다는 원리.
 측정순서
１．공기중의 중량 측정치Ｗａ를 측정한다.
２．지그를 저울에 설치하여 수중접시가 물속에
잠긴 상태에서 측정기가 0 이 되도록
셋팅한다.
３．시료를 수중접시에 올려 물에 잠긴 상태에서
Ｗｌ를 측정한다.
부력Ｆ＝Ｗａ(공기중 무게)－Ｗｌ(수중 무게)・・・・（２）
사용한 액체의 밀도를λ0라고 정한다.
고체밀도 λ＝Ｗａ÷Ｆ＊λ0・・・・・・（３）
온도 (℃ )
밀도 d
(g/ml)
비중 s
(d/0.99997)
온도 (℃ )
밀도 d
(g/ml)
비중 s
(d/0.99997)
10 0.9997 0.9997 25 0.9971 0.9971
11 0.9996 0.9996 26 0.9968 0.9968
12 0.9995 0.9995 27 0.9965 0.9966
13 0.9994 0.9994 28 0.9962 0.9963
14 0.9992 0.9993 29 0.9960 0.9960
15 0.9991 0.9991 30 0.9957 0.9957
16 0.9989 0.9990 31 0.9953 0.9954
17 0.9988 0.9988 32 0.9950 0.9951
18 0.9986 0.9986 33 0.9947 0.9947
19 0.9984 0.9984 34 0.9944 0.9944
20 0.9982 0.9982 35 0.9940 0.9941
21 0.9980 0.9980
22 0.9978 0.9978
23 0.9975 0.9976
24 0.9973 0.9973
※ 비중치 구하는 식의 0.99997은물의 온도 4℃ 에 있어서 물의 밀도이다.
증류수의 비중은 수온에 따라 다르므로
상기의 표를 사용한다.

37.  기포 분석 방법 - 주조품의 비중 측정 도구

38.  보온로 벽의 산화물 – 청소 불량 사례

39.  보온로 벽의 산화물 – 청소 불량 사례

40.  검증사례 3 – 용탕내 이물질과 크랙 파손의 개연성
 고품 파단면 / 로벽 의 이물질 성분분석 결론
동일 성분
* 산소의 존재는 알루미늄 산화물의 원인이며 탄소의 존재는 내화벽돌이나
캐스터블의 원인으로 생성된 것으로 추정 됨
* 크랙 고품의 이물질과 보온로 내부의 이물질과 성분의 일치로
동일한 이물질 임이 확인 됨.
* 근거 - ① 내화벽돌 성분 - Al2O3 / Cr2O3 / Fe2O3
② 세라믹 보드 성분 - Al2O3 / SiO2 / ZrO3
③ 캐스터블, 몰탈 성분 - Al2O3 / SiO2
용탕 청정을 위한 세부
계획 수립할 것.

41.  용탕내 이물질 방지 대책
 세라믹 필터 설치

42.  개선 사례
 세라믹 필터 설치
<설치 전> <설치 후>

43. 주조 공정의 관리포인트
 주조기의 구조
 주조조건 설정방법
 부대장치 – 진공/ 국부 가압

44. 1. 주조 압력이 작다.
2. 주조 횟수가 많다 (최고 750s/h).
(싸이클 타임이 짧다.)
3. 가압실이 용융 금속 속에 있으므로
철분의 용해량이 많아진다.
4. 마그네슘, 아연 합금과 같은 저 용융점의
합금에 한한다.
5. 주조 압력이 작으므로 주물은 비교적 작다.
6. 다이캐스팅 머신 크기: 통상 40~600Ton
7.주조압력: 보통10(100)~35(350) Mpa(bar)
1. 주조 압력이 크다.
2. 주조 횟수가 적다.
3. 가압실이 노가 분리되어 있으므로
철분의 용해량이 적다.
4. 알루미늄, 마그네슘, 구리합금 주조가 가능하다.
5. 주조 압력이 크므로 기공이 작고, 대형도 가능하다
6. 다이캐스팅 머신 크기: 통상20~3,300Ton
7. 주조압력: 보통30(300) ~ 100(1,000) Mpa
Hot Chamber Clod Chamber
 Die Casting장비의 분류 (가압실)

45.  Cold Chamber Diecasting 주조기의 구조
사출부
토글부
형체부

46.  Hot Chamber Diecasting 주조기의 구조

47.  형체부 - Die Platen 의 평행도
평행도(0.1/500)

48. 예 1 예2
예4예3
 형체부 – Tie Bar 인장력 점검

49.  토글부 – 윤활 펌프의 관리
펌프 장치
압력계
라인 필터
유면계 펌프
흡입 필터
정량 밸브
탱크
압력 스위치
Oil Level
윤활유 관리 방법
1. 지정된 점도의 윤활유를 사용할 것.
2. 윤활유 토출압력을 점검할 것.
압력계의 지정 압력 범위 : 3~25Kg/㎠
3. 매일 1회 윤활유 토출 주기를 점검할 것.
4. 6개월 마다 윤활탱크를 청소할 것.

50.  토글부의 윤활 관리
전동기어 펌프
정량밸브
(분배 밸브)

51.  유압 장치의 불순물 발생 원인
마모
가루
마모
가루
마모
가루
물 침투
물 침투
물
방향제어밸브
압력제어밸브
클리너
유압펌프
유압 작동유
필터
분진침투
분진침투
열화
생성물
고형입자
물
고형
입자

52.  유압 작동유 성분 검사 사례

53.  파스칼의 원리
밀폐된 용기 안에서 정지하고 있는 유체의 일부에 가해진 압력은
유체의 모든 부분에 전달되고 방향에 관계 없이 동일하다.
 P =
A
F
0
0
=
A
F
 Aℓ 주조의 원리1

54. ◈ 베르누이의 정리
– 흐르는 유체의 량은 항상 일정하다
AVVAQ  00A0A v0v
사출속도와 게이트속도와의 관계
 Aℓ 주조의 원리2

55.  다이캐스팅 주조이론

56.  주조 압력 (P) =
투영면적 (A)
사출력 (F)
 사출력(F) = 주조압력(P) × 투영면적(A)
Tip단면적
증압실린더 단면적
 주조압력 = × Acc압력 × 0.9
 다이캐스팅 주조이론

57. Acc압력 조정범위
9.5MPa ~ 13.5MPa
주조기
(Ton)
사출력
(Ton)
ACC압력
(㎏/㎠)
증압실린더 단면적
(㎠)
350 34 135 (Φ18)254
500 49 135 (Φ21.5)363
650 54 135 (Φ23)415
800 63 135 (Φ24)452
1250 110 145
2250 158 200
 주조기 사양
 다이캐스팅 주조이론

58.  Sleeve 충진율 =
Tip 단면적×공타 Stroke×용탕 비중
주입중량
×100
 저속사출속도 =
Sleeve 충진율
0.7×√Tip 경
 고속사출속도 =
Tip 단면적×용탕 비중
주입중량 (제품+Overflow)
 충전시간 = 0.01×제품두께×제품두께
(Tip 단면적)
×사출실린더단면적×Acc압력(MPa)×10(Gate단면적)
2
 Gate속도 =
Gate단면적
Tip단면적
× 고속사출속도
 고속구간 =
충전중량 (제품+O/F)
Tip 단면적×충전시간×용탕비중
= 550 × 3√
(ㅇ) 적절한 저속속도
(X) 너무 빠른 저속속도
Gate속도는 40~60m/s가 적당
공타Stroke
+1cm
슬리브충진율은 30~50%가 적당
 금형한계속도
 다이캐스팅 주조이론

59.  주조 조건 설정용 자동 변환식

60. 저속
주조압력
Acc. 압력
공타 stroke
사출실린더증압실린더
고속
승압시간
저속 시간
저속가속
고속구간
고속가속
(10~40m/s)
속
도
압
력
변
위
원점
0.25 × 팁경
Plunger 정지 후 목표 주조압력
도달까지의 시간 (응고 전
가압 해야 함)
 주조 사출 파형
팁 두께

61.  품질 개선 사례 1
 Piston Lock Up
불량 원인 분석
<형체력 검증>
- 형체력 = 투영면적 × 주조압력 × 1.1
= 318㎠ × 940Kg/㎠ × 1.1
= 330Ton (적절함)
<게이트 속도 검증>
- 게이트 속도 = (Plunger Tip 단면적×고속속도) ÷ 게이트 단면적
= (28.3㎠ × 2.5m/sec) ÷ 2.1㎠
= 34 m/sec ( #5)
= (28.3㎠ × 2.5m/sec) ÷ 1.2㎠
= 59 m/sec ( #6)
<슬리브 충진율 검증>
- 슬리브 충진율 = 주입중량 ÷ (Plunger Tip 단면적 × 공타 스트로크 × 비중) × 100
= 700g ÷ (28.3㎠ × 47cm × 비중g/㎤) × 100
= 59% (적절함)
결과 ⇒ 게이트 속도를 #6금형 수준으로 하향하기 위하여 고속속도를 늧추어 줌.
게이트 단면적 #5 > #6
#5
#5금형
#6금형

62.  품질 개선 사례 1
 Piston Lock Up 개선 결과
- 게이트 속도를 #6금형 수준으로 하향하기 위하여 고속속도를 높여서 생산 함.
(@6호기 10/3~10/16 2.5m/s ⇒ 2.8m/s 로 생산 중)
※ 4,000개 작업 결과 불량율 : 1.7% ( 과거 불량율 : 40% ~ 12%) - 10/17 현재
※ 10월 실적 : 전체 6.1% (좌측 그래프 참조) / 기포불량 1.97% / 가공불량 4.2%
※ 11월 실적 : 전체 12.41% / 기포불량 2.7% / 가공불량 6.1% / 기타 외관 불량 4.6%
※ 12월 생산실적 저조(약 3,000개 생산) - 기포불량 0.23% / 소착불량 0.15% / 게이트 파손 0.54% / 가공불량 2.41%
※ 1~2월 고객사 라인 보수 공사로 생산 실적 없슴.
※ 3월 실적 : 전체 5.2% / 기포불량 0.53% / 게이트 결육 0.5% / 가공불량 4.27%
2014. 9월 이전 10월 11월 12월 2015. 3월
12~40% 1.9% 2.7% 0.23% 0.53%
<기포 품질 향상 결과>

63.  GMT966 Valve Housing #5(Φ70mm) , #6(Φ80mm) 금형별 주조 조건
<주조 조건 검증>
- 형체력(#6) = 투영면적 × 주조압력 × 1.1 - 형체력(#5) = 투영면적 × 주조압력 × 1.1
= 370㎠ × 850Kg/㎠ × 1.1 = 411㎠ × 1,100Kg/㎠ × 1.1
= 350Ton (350톤 주조기가 적당) = 500Ton (500톤 주조기가 적당)
- 게이트 속도(#6) = (Plunger Tip 단면적×고속속도) ÷ 게이트 단면적 - 게이트 속도(#5) =
= 50.24㎠ × 3.0m/sec ÷ 1.84㎠ = 38.46㎠ × 2.7m/sec ÷ 1.73㎠
= 82m/sec = 60m/sec
⇒ #6 금형의 게이트 속도가 높기 때문에 #5 와 같이 60m/sec 로 낯출 필요가 있다.
게이트 단면적이 캐비티별로 비대칭이므로 대칭화 하여 수정하고 결과를 파악 요망.
13.3×3.5
13.15×3.4
7.8×2.0 7.5×2.15
13×3.7
13.3×3.8
8.5×2.4
8.9×2.5
 사출 조건 설정 능력
※ 불량율 : #5<#6
 품질 개선 사례 2

64. 13.3×3.5
13.15×3.4
7.8×2.0 7.5×2.15
13×3.7
13.3×3.8
8.5×2.4
8.9×2.5
 금형 수정 – Gate 단면적 표준화
※ #6 금형
14×3
6×1.4 6×1.4
6×1.4
6×1.4
14×3
14×3
14×3
※ #7 금형
#7 금형수정 내용
1) Gate 길이와 폭 수정
( 14 × 3.0 / 6.0 × 1.4 )
2) 플런져 직경 변경
(60mm → 70mm)
 품질 개선 사례 2

65.  주조 조건 설정용 자동 변환식 작성

66.  진공 다이캐스팅
 캐비티 내를 감압하여 주조하는 방법으로 진공도 유지와 사출 타이밍이 중요하다.
 최근에는 실링방법이 개발되어 50mbar 이하에서 주조하여 T6열처리 및 용접 가능한 제품 생산.
진공사용 유,무에 따른 압력차이
단, 제품내의 기공을 최소화 할 수 있으나 응고수축을 보상하지 못한다.
Overflow Vacuum Valve
Conventional Vacuum

67. 해발
진공
압축공기
출처 : 한국신소재
진공의 단위
1 bar = 1,000 mbar
( 1019 g/cm2)
= 100,000 Pa (Pascal)
= 100,000 N/m2
= 750Torr (mmHg)
= 14.5 psi(pound/square inch)

68. Start vacuum
Vacuum valve
Vacuum channel
(Stop Vacuum)
Start vacuum
fill phase 1st phase
Stop Vacuum
FONDAREX
 용탕의 압력(중량) 으로
진공밸브를 개폐하는 기계식.
 진공효과는 좋으나 밸브의
치수정밀도가 요구됨.
 유지보수 비용 과다.
 진공의 시작과 끝이 1초 이내에
센서에 의해 작동됨.
 진공 흡입 시간이 짧다.
 센서 오작동으로 인한 진공효과
불안정.
 진공 장치의 종류(1)
Vacuum valve
TOSHIBA

69. Plunger
Furnace
Vacuum valve
Suction Tube
Furnace
Injection Rod
Die
Plunger Tip
 진공 장치의 종류(2)
VACURAL GIBBS

70.  진공 성능 확인 사례 – 장치 유지관리
<진공 C/Panel 내부> <진공 Pump 주변 오염> <진공 Filter 내부 분진>
<배기구 분진 오염> <진공 Filter 오염>

71.  진공 성능 확인 – 진공도 확인
1) 진공도 분석 (5/12)
- 1호기 : 738/707
- 2호기 : 736/725
- 3호기 : 738/707
2) 진공도 분석 (5/18)
- 2호기 : 741/726
- 7호기 : 741/708
- 8호기 : 744/728
- 9호기 : 736/721
- 12호기 : 742/721
3) 진공도 분석 (5/20)
- 1호기 : 745/698
- 2호기 : 738/723
- 6호기 : 750/735
- 7호기 : 748/705
- 8호기 : 742/723
- 9호기 : 728/720
- 12호기 : 745/728
4) 진공도 분석 (5/21)
- 1호기 : 739/705
- 2호기 : 735/725
- 6호기 : 748/736
- 7호기 : 742/702
- 8호기 : 745/727
- 9호기 : 738/719
- 12호기 : 741/725
5) 진공도 분석 (5/23)
- 1호기 : 742/706
- 2호기 : 734/719
- 6호기 : 752/739
- 7호기 : 739/705
- 8호기 : 745/723
- 9호기 : 743/726
6) 진공도 분석 (5/26)
- 1호기 : 742/695
- 2호기 : 743/724
- 6호기 : 750/734
- 7호기 : 743/693
- 8호기 : 745/723
- 9호기 : 739/719
7) 진공도 분석 (5/28)
- 1호기 : 740/701
- 2호기 : 738/717
- 6호기 : 750/724
- 7호기 : 743/703
- 8호기 : 742/723
- 9호기 : 738/721
- 12호기 : 745/723
8) 진공도 분석 (5/29)
- 1호기 : 743/698
- 2호기 : 743/721
- 6호기 : 749/735
- 7호기 : 745/700
- 8호기 : 747/726
- 9호기 : 739/719
- 12호기 : 744/721
※ 진공도의 산포 존재.
- 추정원인 : 1) 금형 면접 상태 불량
2) Chill-vent 합형 공차의 편차
3) 진공 channel의 단, 복수 적용

72.  진공 성능 확인 사례 – 진공도 유지 방안
< 칠벤트 산 9개> + 비산 <칠벤트 산 3개>
< 칠벤트 산 6개> + 비산 (0.8 × 0.4 × 0.2)
※ 진공도 유지 방안
1) 금형 면접 상태 불량
2) Chill-vent 최적 두께를 파악하고 표준화 관리
3) 매주 1회 진공 필터 점검 및 청소

73.  용탕 충전 완료 후 두꺼운 부위에 별도로 설치한 플런져로 가압하여 응고수축을 최소화 한다.
- 가압실린더는 통상 타이머에 의하여 제어한다.
- 진공 다이캐스팅법과 병용하여 사용한다. (가공최소화, 응고 수축방지)
 국부적으로 두꺼운 부위가 있는 경우 가압경로 중간의 얇은 부위가 먼저 응고하여, 가압력이 전달되
기 어렵기 때문에 부분 스퀴즈를 사용한다.
금형
캐비티(용액응고)
수축공(Shrinkage)
- 후육부 기포발생 원인
 국부 가압 (Local Squeeze)
 스퀴즈 실린더 단면적> 스퀴즈 핀단면적 ×20배

74.  스퀴즈 성능 검증 사례 (V/V HSG Port부 SQZ 조건별 품질)

75.  검증 사례 2 – 이형제가 기포 생성에 미치는 영향
ITEM 금형호수 변경일
설비 이형제 TIME
AIR TIME
총 소요시간 사유1차 2차
TON수 호기 고정 이동 고정 이동 고정 이동
MD-ROD
5 15.03.23 350 5 6 6 4 4 2 2 12
5 15.04.02 350 5 5 6 4 4 2 2 12
5 15.05.20 350 5 5 5 3 3 2 2 10
MD-CORE
10 15.03.23 350 10 1 3 4 4 3 3 10
10 15.04.07 350 10 2 3.5 4 4 3 3 10.5 소착
10 15.05.20 350 10 2 3.5 3 3 3 3 9.5
LM-ROD
7 15.03.23 650 7 7 7 7 7 3 3 17
7 15.04.07 650 7 5 6 7 7 3 3 16
7 15.05.20 650 7 5 5 5 5 3 3 13
VF-ROD 2 15.03.23 350 4 3 3 5 5 2 2 10
GD-ROD
2 15.03.23 350 8 4 4 4 4 2 2 10
2 15.05.20 350 19 3 4 5 5 2 2 11
621-RSB4 8 15.03.23 350 3 3 2.5 3 3 1 1 7
GD-F/L CORE 1 15.03.23 350 7 2 4 4 4 2 2 10
TL-ROD(RH)
1 15.03.23 350 2 1 4 5 5 2 2 11
1 15.04.01 350 2 1 1 5 5 2 2 8
1 15.05.20 350 2 1 1.5 5 5 2 2 8.5

76.  검증 사례 3 – 이형제가 기포 생성에 미치는 영향
타사사례 – (대산금속) 이형제 미분사품과 양산품의 밀도 측정 결과
 이형제 미분사시 밀도가
증가 함.

77.  검증 사례 3 – 이형제가 기포 생성에 미치는 영향

78.  검증 사례 5 – 파단 칠 층 과 Lamination의 생성

79. ‘13. 10
구매본부
2,3차 협력사 핵심공정 F/PROOF 추진
순 개정일 내 용
1 12.12월 • 초도 제정
2
1차 개정
13. 6월
• 검사결과 전산저장 구체화
• 용접 F/PROOF 조건 변경
• 사출 금형 온도 센서 적용 차종 정립 (13. 3/1부)
• 고무 계량실 온/습도 관리 SPEC 변경
• 도장 랙박리 설비 보유 기준
3
2차 개정
13. 9월
• 단조 항목 추가 (추가항목은 냉간/열간단조 모두 해당됨)
• 고무 계량실 온/습도 관리 SPEC 재정립
4
4차 개정
13.10월
• 고무업종 항목 개정 (금형세척기 보유 불가시 외주 가능)
• 사출업종 항목 (금형온도조절기 CAPA內 복수연결가능 등)
• 용접업종 항목 개정 (용입량 검사주기 구체화 등)
• 단조업종 항목 개정 (냉각수 온도관리 주기 변경, 오타 수정)
• 하드웨어 업종 용어 수정 (압조력 → 오토체크 레벨, 하단주기
추가)
((전업종)) 전산저장은 엑셀 또는 스캔저장 관리 가능 (ERP, POP는 권장사항)

80.  Fool-Proof 의 정의
 Fool-proof 란 사람의 부주의로 인한 실수를 미리 방지하거나 또는
발생된 실수를 검출해 내기 위해 고안된 장치 또는 방법을 이르는
말로 실수방지로 불린다.
 이 개념은 사람은 누구나 뜻하지 않은 실수를 할 수 있다는 데 에서
출발했으며, 주로 작업의 안정성을 유지하기 위하여 고안된 장치들을
이르던 ‘fool-proofing’의 개념에 기초한다
 Fool-proof를 적용한 장치들은
- 첫째 사용자가 조작 실수를 하더라도 사용자에게 피해를 주지 않도록
설계하는 개념,
- 둘째 작업자가 실수를 하더라도 고장이나 불량이 발생하지 않도록
제품/공정의 설계단계에 반영하는 것이다.

81. ▣ 다이캐스팅 핵심항목 표준화 및 F/PROOF
필수항목 현황
공 정 핵 심 항 목 비 고
용 해
(2항목)
1. 용탕 성분 분석 및 전산기록
- 성분 분석, 청정도 관리, 탈가스 및 기포관리, 검사결과 전산관리
전산
2. 용해로 조건관리 F/PROOF. 온도 경보장치
- 용해온도, 출탕온도, 로청소주기. 보온로 확보
F/P
다이캐스팅
(1항목)
3. 다이캐스팅 조건관리 표준화
- 금형조건관리, 냉각수/이형제관리, 진공도 F/PROOF
표준
검 사
(1항목)
4. 최종 완성품 검사 및 전산 기록
- 비파괴검사(X-RAY), 절단면 확대경검사, 내시경검사
전산
다이캐스팅 제조공정
수입검사 용 해 ★ 다이캐스팅 ★ 사 상 쇼 트 검 사 ★
★ 핵심공정
표준 주요공정 조건 표준화
F/P 핵심관리 항목
F/PROOF
전산 검사결과 전산이력관리
1 2 3 4 5 6

82. 용탕 성분분석 및 전산기록 용해로 조건 관리 F/PROOF
■ 용탕 성분분석 주기적 실시 및 전산관리, 성분분석기
보유
청정도 관리(K-Mold법), 탈가스 검사 및 기포검사(감
압응고법)
- 성분분석기 보유 필수
■ 재질별/품목별 용해로 온도, 출탕온도, 용탕주입시간,
로청소 주기 설정 및 준수여부
- 용해로 보온로 (턴테이블로) 확보
1
다이캐스팅
2
구 분 내 용 비 고
성분
• 주조 장비별 용해 보온로
용탕 시편 체취후 분석
실시
• 성분분석결과 및 K-
Mold
결과 전산 기록 관리
1회/일
청정도
• K-Mold법
용탕을 두께 5mm 정도의
틀에 부어 내부이물질 여부
확인
1회/일
탈가스
및
기포검
사
• 감압응고법
용탕 탈가스 처리후 시편채
취
용탕내 수소가스량 검사 및
시편절단후 내부기포를 판
정표
와 비교검사
1회/일
구 분 내 용 비 고
용해
온도
• ADC12종 용해온도
: 710 ± 10℃
이상발생시
경보장치
출탕
온도
• ADC12종 출탕온도
: 650 ± 10℃
로청소
주기
(도가니
식)
• 용해로벽 DROSS 처
리 1회/SHIFT
성분분석기
감압응고법
＊상기 내용은 작성사례이며, 라인 사정 및 제품 SPEC에 맞게 관리 필요
온도 이상시 경보장치
출탕온도
K-Mold법
개재물
용해로
▣ 다이캐스팅 핵심항목 표준화 및 F/PROOF

83. 다이캐스팅 조건관리 표준화 최종 완성품 검사 및 전산 기록
■ 금형예열, 형개시간, 진공도, 냉각수, 이형제 관리기준
설정
및 준수, 진공도 Fool Proof 장치
■ 검사항목 (외관, 치수, 내부기포, 수축상태 등) 설정 및
검사결과 전산 이력관리
- 비파괴검사기(X-RAY) 보유상태, 미보유시 절단면 확대경 /현
미경검사
3 4
다이캐스팅
구 분 내 용 비 고
금형
예열
• 작업표준서 기준으로 금형
예열
-예) 고속 5Shot, 저속
20Shot
주조
작업일
보
금형
온도
• 금형예열후 제품육안확인
주조작
업
Check
Sheet
형개
시간
• 7.0±1.0sec
주조
작업일
보
냉각수
(설비)
• 하절기:30±10℃
• 동절기:20±10℃
설비점
검
Check
Sheet
이형제
• 혼합비율 : 물70 : 이형제1
• 이송압력 : 4~7 kg/㎠
이형제
일상
점검표
진공도
F/Proof
• 350~450mBar
주조
작업일
보
＊상기 내용은 작성사례이며, 라인 사정 및 제품 SPEC에 맞게 관리 필요
작업조건 전산관리
냉각수 온도
이형제 압력
진공도 이상시 경보장치
구 분 내 용 비 고
비파괴
검사
• 수축공, 두께
• 내부기포 검사
5EA/Lot
외관
및
내부홀
• 깊은홀 내부결함 검
사
5EA/Lot
절단
검사
• 수축공, 두께
• 내부기포 검사
- Ø0.1~0.8 3EA이
하
5EA/Lot
내시경
절단면 확대경 검사
X-RAY검사기
• 비파괴검사 및 절단검사 중 택일 실시
▣ 다이캐스팅 핵심항목 표준화 및 F/PROOF