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핵심기술
플런저 오일 사용량 50% 이상 저감 가능한 다이캐스팅 윤활 시스템 개발
10cc/100g급 내부기공을 갖는 제품 생산을 위한 다이캐스팅 기술 개발

최종목표
오일 사용량 저감으로 인하여 생산 단가를 절감하고, 10cc/100g급 내부기공을 갖는 제품 생산을 위한 다이캐스팅 윤활 시스템개발

개발내용 및 결과
1. 다이캐스팅 윤활 시스템 개발을 위한 시뮬레이션 전산 모사실시
2. 현장 설비에 적합한 다이캐스팅 윤활 시스템 제작
3. 윤활시스템에 맞는 윤활제 투입장치 병행

핵심기술
플런저 오일 사용량 50% 이상 저감 가능한 다이캐스팅 윤활 시스템 개발
10cc/100g급 내부기공을 갖는 제품 생산을 위한 다이캐스팅 기술 개발

최종목표
오일 사용량 저감으로 인하여 생산 단가를 절감하고, 10cc/100g급 내부기공을 갖는 제품 생산을 위한 다이캐스팅 윤활 시스템개발

개발내용 및 결과
1. 다이캐스팅 윤활 시스템 개발을 위한 시뮬레이션 전산 모사실시
2. 현장 설비에 적합한 다이캐스팅 윤활 시스템 제작
3. 윤활시스템에 맞는 윤활제 투입장치 병행 개발
4. 고체 상태 투입 혹은 액체로 녹여서 투입할 수 있는 방안 병행 고려
5. 제작된 윤활 시스템에 적합한 고체 윤활제 개발
6. 기존의 범용 고체 윤활제를 혼합 및 성분 조절을 통해 고체 윤활제의 카본함량, 입자크기를 고려한 개발시스템에 맞는 고체 윤활제 개발
7. 내부 기포 절감을 위한 플런저 팁 설계 및 전산 모사 실시
8. 내부 기포 절감을 위한 플런저 팁 제작 및 주조 공정 조건 확립
9. cycle time 확보를 위한 주조 공정 개발
10. 기존 방식 대비 대기 오염 물질 저감 효과 확인 및 평가 실시
11. 제작된 제품 특성평가 실시
12. 개발된 기술에 대한 현장 적용

기술개발 배경
O 다이캐스팅 공정 중에서 안정적인 사출을 위해서 플런저와 슬리브가 사출 속도 및 사출 압력에 중요하게 작용하는 인자이다. 사출에서 슬리브와 플런저의 구간에서는 에어도포->플런저 오일 도포(슬리브/팁)->용탕공급->사출->에어도포 순서로 사출이 이루어진다.
O 슬리브내에 있는 플런저는 직선운동으로 인하여 많은 마찰이 발생되며, 이때 발생하는 마찰을 최소화하며 슬리브와 플런저의 수명의 향상과 윤활 특성을 향상시키기 위하여 유성/수성의 플런저 오일(윤활제)을 도포하게 된다. 이러한 윤활제 도포방식에는 Dripping 방식과 Air Gun을 이용한 Blowing 방식이 널리 보편화되어 있다. 사출 공정에서 플런저 오일 도포(슬리브/팁) 후 700℃의 알루미늄 용탕이 공급이 되면 윤활제와 용탕이 반응을 하여 다량의 Fume, 유증기 (Oil mist)를 발생시키게 된다. 이렇게 도포된 플런저 오일과 용탕의 반응으로 발생한 인체에 유해한 1um 이하의 미세한 고체 미립자와 액상의 미립자(Mist)는 포집이 어려워서 공장 전체에 확산되어 작업자가 흡입하거나 대기 중에 노출되어 환경 문제를 일으킬 수 있다.
O 슬리브에서의 용탕 반응으로 인하여 산화물ㆍ개재물 등이 발생하여 제품에 혼입되어 다이캐스팅 제품의 특성을 저하시키기도 한다.따라서 다이캐스팅 사출공정에서 유성/수성 윤활제 사용으로 인한 제품의 가스 혼입 최소화 및 사출 윤활제 도포 시스템을 최적화 할 수 있는 다이캐스팅 윤활 시스템 기술 개발이 필요하다.

핵심개발 기술의 의의
O 본 과제의 기술을 통하여 제조된 알루미늄 다이캐스팅 제품은 기존의 방식대로 제조된 제품과 비교하여 제품내 가스 및 개재물 유입량을 현저하게 저하시킬 수 있다. 이러한 고품위의 제품 생산으로 인해 다이캐스팅 제품의 적용 범위를 점진적으로 늘려 나갈 수 있을 것으로 예상되며, 산업적인 측면에서 큰 효과가 있을 것으로 기대하고 있다.
O 다양한 알루미늄 다이캐스팅 제품에 적용 가능하며 그 동안 과다한 내부결함 등으로 인하여 적용이 불가능하던 제품군에 본 기술을 적용하여 다양한 제품들을 구현해낼 수 있다.
O 자동차 부품, 산업기계 부품, 전자 기기 부품 등에 폭넓게 사용이 가능하며 공정개선을 통한 제품의 신뢰성 향상, 제반시설의 환경 개산을 통한 인력 유입효과 발생을 통해 모든 산업발전의 근간을 이루는 중요한 국가기반산업이자 산업구조 고도화를 뒷받침할 수 있으며,글로벌 환경규제에 대한 대응 방안을 마련할 수 있다.

적용 분야
자동차 부품, 산업기계 부품, 전자 기기 부품

( 출처: 최종보고서 초록 - 3. 개발결과 요약 4p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 8
• 목차 ... 11
• 제 1 장 서론 ... 12
• 제 1 절 과제의 개요 ... 12
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 15
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 15
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 16
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 17
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 18
• 제 3 장 결과 ... 19
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 19
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 19
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 20
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 24
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 24
• 1. (주)한라캐스트 개발 목표 ... 24
• 2. (주)한라캐스트 개발내용 및 범위 ... 24
• 3. 한국생산기술연구원 개발 목표 ... 30
• 4. 한국생산기술연구원 개발내용 및 범위 ... 30
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 49
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 50
• 제 4 장 사업화 계획 ... 51
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 51
• 제 2 절 사업화 계획 ... 51
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 52
• 끝페이지 ... 53