[논문]알루미늄합금 다이캐스팅의 사이클타임 단축

김원칙남; 산본탁재; 밀강극언; 청도규개; 삼포리청

doi:10.7777/jkfs.2011.31.3.106

알루미늄합금 다이캐스팅의 사이클타임 단축 원문보기

김원칙남 (동해정기(주) 본사공장) , 산본탁재 (동해정기(주) 본사공장) , 밀강극언 (동해정기(주) 본사공장) , 청도규개 (동해정기(주) 본사공장) , 삼포리청 (동해정기(주) 본사공장)

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문제 정의

DC-6호기 기계 사이클타임 37.0초를 34.0초까지 단축시키는 것을 목표로 활동을 시작했다.
이번 알루미늄합금 다이캐스팅 기계 사이클타임의 단축에 있어서 성과를 올리게 되어 이를 보고한다.

제안 방법

10), 제품이 금형에 달라 붙는 이상이 없어졌다. 분류자의 온도를 저하시키기 위해서 Fig. 11과 같이, 알루미늄합금 다이캐스팅 기계의 고정반(platen)에 노즐을 취부하여 제품 취출과 동시에 냉각수를 분류자에 직접 뿌리는 방법으로 290℃까지 상승한 곳을 250℃까지 저하 시킬 수 있었고, 분류자 부분에 부러지는 이상도 없어졌다.
취출공정은 사이클타임이 길며, 이러한 특성에 대해 ①제품 확인방법 ②중자용 슬라이드 코아 리턴의 타이밍 ③중자용 슬라이드 코아의 실리더 스토로크 ④금형 냉각방법의 4가지 요인을 선택했다(Fig. 3).

대상 데이터

현재, 가변계 실린더 블록은 DC-6호기, DC-20호기, DC-26호기에서 생산을 하고 있지만, 생산수 증가에 따라 생산성을 향상시킬 필요가 있다. 이 3대의 기계 중에 DC-6호기의 사이클타임이 다른 2대와 비해 길어서(Fig. 1), 이 테마를 선정하게 되었다.

성능/효과

금번 기계 사이클타임의 단축활동으로 대기시간을 없애고 생산성을 향상할 수 있었으며, 또한 기계 사이클타임과 금형온도가 밀접히 관계가 있음을 명확히 알 수 있었다. 금번 알루미늄합금 다이캐스팅 기계 사이클을 향상시키기 위해 금형의 내외부 냉각방법 개선도 실시한 결과, 금형의 온도저하에 효과를 나타내는 효과가 있었다.
금번 기계 사이클타임의 단축활동으로 대기시간을 없애고 생산성을 향상할 수 있었으며, 또한 기계 사이클타임과 금형온도가 밀접히 관계가 있음을 명확히 알 수 있었다. 금번 알루미늄합금 다이캐스팅 기계 사이클을 향상시키기 위해 금형의 내외부 냉각방법 개선도 실시한 결과, 금형의 온도저하에 효과를 나타내는 효과가 있었다.
9에 나타낸바와 같이 화살표순번으로 냉각수를 순환시켜서 냉각하기 때문에 핀을 냉각해서 따뜻하게 된 냉각수가 다음 핀을 냉각하기 때문에, 핀의 온도가 높은 부위가 발생하고 있다. 따라서 기존의 냉각방법을 개선하여 개별로 새로운 냉각수가 흐르게 하는 것으로 보아 핀 온도가 전체적으로 저하되어 통상의 범위까지 낮출 수 있었고(Fig. 10), 제품이 금형에 달라 붙는 이상이 없어졌다. 분류자의 온도를 저하시키기 위해서 Fig.
원인조사를 위해 금형의 보아 핀(bore pin)과 분류자의 온도 측정을 실시한 결과, 통상 100~200℃의 범위내에 있는 보아 핀의 온도가 200℃ 이상(Fig. 8)이 되었고, 분류자의 온도도 290℃로 매우 높은 온도로 되었다. 이러한 것으로부터, 기계 사이클타임을 단축한 것에 의해 금형의 온도가 상승하고, 스프레이 시에 이형제의 부착성이 떨어져 금형의 피막이 얇게 달라붙음이 발생하였고, 분류자 부분의 온도가 저하 되지 않아 탕이 굳지 않고 부러짐이 발생한 것으로 생각되며, DC-6호기에서 주조하는 금형의 냉각계통을 재검토 할 필요가 있었다.
중자용 슬라이드 코어의 인입과 리턴의 동작시간이 길기 때문에 중자용 슬라이드 코어 실린더의 스토로크를 짧게 함으로써, 중자용 슬라이드 코어의 개폐 동작시간을 단축할 수 있을 것으로 생각해, 중자용 슬라이드 코어의 실린더 스토로크와 동작시간의 관계를 조사한 결과, 실린더 스토로크 90 mm 일때 가장 빠른 동작이 되었고, 기계 사이클 타임을 단축할 수 있었다(Fig. 7). 효과로는 대책전에 15.
채택한 4가지 요인을 실시한 결과, 대책 전에 사이클타임 37.0초를 대책 후 34.0초로 목표를 달성할 수 있었다(Fig. 12, Fig. 13).
형개 개시후에 지연 타이머를 넣고, 형개 중에 중자용 슬라이드 코어가 리턴하게 함으로 압출의 타이밍이 빠르게 될 것으로 생각해, 중자용 슬라이드 코어의 지연 타이머와 형개 지령부터 중자용 슬라이드 코어의 리턴 한(limit)까지의 시간을 조사한 결과, 지연 타이머 1.0초 일때 가장 빠르게 제품을 압출할 수 있었다(Fig. 6). 효과로서는 대책 전에 16.

후속연구

8)이 되었고, 분류자의 온도도 290℃로 매우 높은 온도로 되었다. 이러한 것으로부터, 기계 사이클타임을 단축한 것에 의해 금형의 온도가 상승하고, 스프레이 시에 이형제의 부착성이 떨어져 금형의 피막이 얇게 달라붙음이 발생하였고, 분류자 부분의 온도가 저하 되지 않아 탕이 굳지 않고 부러짐이 발생한 것으로 생각되며, DC-6호기에서 주조하는 금형의 냉각계통을 재검토 할 필요가 있었다.
향후에는 금번의 활동성과를 되살려 한층 더 생산성 향상과 유사 기계로의 횡 전개 개선에 노력 하고 싶다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

기계 사이클타임을 단축 함으로써 무엇이 발생했는가?

기계 사이클타임을 단축 함으로써, 제품이 금형에 소착되는 현상과 비스켓이 분류자 부분에서 부러져 버리는 이상이 많이 발생 되었다.

기존의 냉각방법을 개선하여 개별로 새로운 냉각수가 흐르게 하는 것으로 보아 핀 온도가 전체적으로 저하되어 통상의 범위까지 낮출 수 있던 이유는?

금형 보아 핀의 냉각부는 Fig. 9에 나타낸바와 같이 화살표순번으로 냉각수를 순환시켜서 냉각하기 때문에 핀을 냉각해서 따뜻하게 된 냉각수가 다음 핀을 냉각하기 때문에, 핀의 온도가 높은 부위가 발생하고 있다. 따라서 기존의 냉각방법을 개선하여 개별로 새로운 냉각수가 흐르게 하는 것으로 보아 핀 온도가 전체적으로 저하되어 통상의 범위까지 낮출 수 있 었고(Fig.

취출공정의 특성 및 이에 대한 특성 요인은 무엇인가?

취출공정은 사이클타임이 길며, 이러한 특성에 대해 ①제품 확인방법 ②중자용 슬라이드 코아 리턴의 타이밍 ③중자용 슬라이드 코아의 실리더 스토로크 ④금형 냉각방법의 4가지 요인을 선택했다(Fig. 3).

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