진공이란?

진공은 공간의 기체압력이 대기압보다 낮은 상태를 의미하며 해수면 기준 표준 대기압은 1기압이며 해당 단위는 아래와 같다.
1atm (1기압) = 1.0332 kg/㎠ = 1013 mbar = 760 mmHg = 101.325 KPa

개요

다이캐스트의 충전시간은 일반 주조에 비해 매우 짧다. 또한 제품 형상이 갈수록 복잡해지고 품질 향상과 불량률 감소를 위해서 기존의 에어벤트로 가스를 배기 하기엔 충분한 시간이 없다. 고속주조시 게이트의 분사효과로 인해 용탕의 많은 부분이 캐비티의 내부 에어 및 가스와 접촉하게 되며 슬리브 내의 잔류가스와 미쳐 금형 밖으로 배기되지 못한 가스들로 인해 제품의 품질에 영향을 주게된다. 이에 캐비티 내부의 에어 및 가스를 진공장치를 이용하여 보다 적극적 으로 배기하여 제품의 품질 향상과 기존의 기포, 미성형, 수축 등의 문제점을 해결함이 목적이다.

진공 다이캐스팅 방법

기존의 다이캐스팅 방법에서 고속충전으로 인한 내부의 품질 불량 등은 오랫동안 많은 고민 거리가 되어왔다. 본 기기는 금형내부의 캐비티를 진공으로 흡입하여 에어와 주탕중 발생하는 가스를 강제로 배기하는 장치이다. 이로 인해 내부 기포의 수량, 크기 감소 및 미성형 등의 문제점들이 해결되어 자동차 부품과 오일펌프, 워터펌프, 헤드드럼, 기기용 케이스 커버, 박육 제품 등 많은 부문에서 사용되고 있다.

일반적으로 동일한 흡입 체적에서 진공밸브 블록이 칠벤트 블록보다 좋은 진공도를 보이나 진공도가 높다고 해서 제품이 더 잘나온다는 의미는 아니며 실제 진공블록과 칠벤트블록을 번갈아 가며 써봐도 제품 품질에 변화가 없는 금형도 있다. 칠벤트 금형은 칠벤트 계단을 주기적으로 최소 하루 1번 이상 기름때, 이물질, 버 등을 제거해줘야 하며 진공밸브 블록도 하루 최소 1회 이상 분해 후 청소 및 벤트핀, 작동핀 등의 스크래치 여부를 살펴보아야 한다. 실제 현장에서 칠벤트에 때가 잔뜩 묻어있는 상태로 작업하여(진공효과 감소) LOT불량이 나오는 경우도 있으며 진공밸브의 벤트핀이나 작동핀 등이 마모되어 진공밸브 블록까지 마모 되어서 블록 전체를 교체해야 하는 경우도 있다.

현재 다이캐스트에서는 어느 한가지 주조 방법만 쓰는게 아니라 필요에 따라 진공주조, 스퀴즈 등을 병행하며 그 외 용탕관리, 온조기 사용, 제트쿨러, 이형제 선택, 주조조건 관리 등이 함께 이루어지며 모두다 최상의 품질을 위해 사용자가 고려해야 하는 항목들이다.

개략도

작업흐름

• 01

  형 폐

• 02

  용탕충전

• 03

  사 출

• 04

  냉 각

• 05

  형 개

• 06

  제품취출

• 07

  스프레이

• 형폐시진공작업 준비, 압력설정값 또는 최대값 (진공도 : max 0.1mbar)
• 용탕충전시칠벤트 및 일반 진공밸브 블록류 → 진공작업준비중
  TOSHIBA 셧밸브 : 금형위까지 진공상태로 만듬
  TOYO VCS법 : 런너핀 막고 캐비티 진공상태 만듬
• 사출 START칠벤트 및 일반 진공밸브 블록류 → 진공작업준비중
  TOSHIBA 셧밸브 : 금형위까지 진공상태로 만듬
  TOYO VCS법 : 런너핀 열고 벤트핀 막음 캐비티 진공압력 하락중
• 용탕주입구 막는 시점350톤 이하에서는 보통 이 시점부터 캐비티 진공시작
  사출 전진후 타이머에 의해 진공을 시작하는 방법과 다이캐스팅 기계에서 플런져 스트로크 위치를 지정하는 2가지 방법이 있다.
• 사출 고속절환칠벤트, 일반 진공밸브류 → 계속 진공상태 유지
  TOSHIBA 셧밸브 : 고속절환전 진공 END신호에 의해 셧밸브 닫음

진공신호 설정

※ 진공시작 시점은 금형과 제품마다 틀리지만 350톤 이하 소형에서는 보통 플런져가 용탕주입구 막는 시점부터 시작하고 대형으로 갈수록 고속구간에서 -30~300mm를 주는 방법과 캐비티 내부의 용탕 충진률을 10~30%로 주고 슬리브 직경과 용탕량을 계산하여 플런져 스트로크 위치를 지정하는 방법이 있다.

• 금형 파팅라인 형합의 기밀성
• 사출 스피드와 진공시작 시점
• 칠벤트와 진공블럭의 진공시작위치 설정방법
• 진공 호스를 최대한 짧게함
• 진공 런너와 진공채널의 단면적
• 고진공 금형 설계시 슬리브와 금형의 기밀성 방안