초록 ▼

알루미늄 빌렛은 국내 여러 업체에서 생산하고 있으나 난주조성 합금 연속주조 기술은 아직 개발 되어있지 않은 실정으로 연속주조 중에 각종 결함이 발생하여 품질및 생산성이 매우 낮은 실정이다. 본 연구를 의뢰한 성훈엔지니어링은 알루미늄 합금 빌렛 제조업체로써 1000계열부터 7000계열에 이르기까지 다양한 알루미늄합금빌렛을 월 7000톤 정도를 생산하고 있는 국내 최대의 알루미늄 빌렛 연속주조 업체이다. 주조방식은 기체가압식 (Air slip) 수직연속주조를 채택하고 있으며 미려한표면과 우수한 품질로 널리 인정받고 있으나 제품에 따라서

알루미늄 빌렛은 국내 여러 업체에서 생산하고 있으나 난주조성 합금 연속주조 기술은 아직 개발 되어있지 않은 실정으로 연속주조 중에 각종 결함이 발생하여 품질및 생산성이 매우 낮은 실정이다. 본 연구를 의뢰한 성훈엔지니어링은 알루미늄 합금 빌렛 제조업체로써 1000계열부터 7000계열에 이르기까지 다양한 알루미늄합금빌렛을 월 7000톤 정도를 생산하고 있는 국내 최대의 알루미늄 빌렛 연속주조 업체이다. 주조방식은 기체가압식 (Air slip) 수직연속주조를 채택하고 있으며 미려한표면과 우수한 품질로 널리 인정받고 있으나 제품에 따라서는 주조하기가 까다로운제품들이 있어서 표면이나 센터크랙이 발생되고 빌렛 내외부의 조직차이나 수지상조직의 발생 등의 문제가 있다. 이런 결함은 후 가공 공정인 압출이나 단조공정에영향을 미쳐 가공성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 따라서 전자기교반기술을 이용하여 주조성을 향상시키고 가공성이 우수한 빌렛 제조기술을 확보하고자 본 연구를 수행하였다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 제1장 서론 ... 5
• 제1절 요약 ... 5
• 1.1.1 기술지원 필요성 ... 5
• 1.1.2 기술지원 목표 ... 5
• 1.1.3 기술지원 내용 ... 5
• 제2절 연속주조기술 ... 6
• 1.2.1 알루미늄 연속주조기술 ... 8
• 제2장 전자기 교반의 이론적 고찰 ... 21
• 제1절 유한요소법 ... 21
• 2.1.1 유한요소법 이란 ... 21
• 2.1.2 요소 분할 ... 23
• 2.1.3 요소 내에서의 함수 ... 24
• 2.1.4 유한요소법의 발전 과정 ... 25
• 2.1.5 유한요소법 적용이론의 개요 ... 27
• 제2절 해석 프로그램 OPERA-3D ... 30
• 2.2.1 프로그램 개요 ... 30
• 2.2.2 교류 자기장 해석 기법 ... 31
• 2.2.3 자기 스칼라 포텐셜을 이용한 해석 ... 38
• 2.2.4 정현파 교류 자기장의 해석 ... 41
• 제3절 E.M.S (Electromagnetic Stirring)의 원리 ... 42
• 2.3.1 EMS 원리와 현황 ... 42
• 2.3.2 주형내의 전자 교반력 ... 43
• 제3장 EMS 설계 및 제작 ... 44
• 제1절 EMS 설계 ... 44
• 3.1.1 EMS 설계 ... 44
• 3.1.2 EMS 코일의 결선 ... 44
• 제2절 EMS 전산모사 ... 47
• 3.2.1 EMS 전산모사 modeling ... 47
• 3.2.2 EMS 수치해석 ... 49
• 3.2.3 Al 용탕 내의 EMS 수치해석 ... 55
• 3.2.4 Al 용탕 내의 EMS electromagnetic force 계산 ... 60
• 제4 장 수치해석 ... 61
• 제1절 해석 개요 ... 61
• 4.1.1 해석조건 ... 61
• 제2절 해석결과 ... 64
• 4.2.1 유속분포비교 ... 64
• 4.2.2 온도분포비교 ... 78
• 4.2.3 주조방향 온도분포 및 응고완료점 비교 ... 92
• 제3절 해석 결론 ... 94
• 제5장 실험 및 결과 ... 96
• 제1절 장치 제작 ... 96
• 제2절 실험 및 결과 분석 ... 100
• 5.2.1 4032 합금 주조 실험 ... 100
• 5.2.2 7001 합금 주조 실험 ... 107
• 5.2.3 압출실험 ... 110
• 제6장 결론 ... 113