초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
〇 고내마모성 특수 동합금 주조조직 미세화를 위한 원심주조 자동화 시스템 기술개발
- 원심주조 자동화시스템의 수냉식 냉각제어 및 균일한 냉각속도 제어 기술개발
→ 냉각수 압력(0.27이하)과 분사유량(200이하) 최적화
- 금형냉각속도 향상기술을 통한 생산성 향상
→ 기공으로 발생되는 불량률 5% 이내
→ 냉각시스템 개발을 통한 생산성 30% 향상
- 고내마모성 동합금 합금설계 및 합금성분에 따른 기계적 특성의 의존성 분석
→ 인장강도 800MPa

3. 개발결과 요약

최종목표
〇 고내마모성 특수 동합금 주조조직 미세화를 위한 원심주조 자동화 시스템 기술개발
- 원심주조 자동화시스템의 수냉식 냉각제어 및 균일한 냉각속도 제어 기술개발
→ 냉각수 압력(0.27이하)과 분사유량(200이하) 최적화
- 금형냉각속도 향상기술을 통한 생산성 향상
→ 기공으로 발생되는 불량률 5% 이내
→ 냉각시스템 개발을 통한 생산성 30% 향상
- 고내마모성 동합금 합금설계 및 합금성분에 따른 기계적 특성의 의존성 분석
→ 인장강도 800MPa, 경도 240HB, 내마모성 0.3

개발내용 및 결과
〇 고내마모성 동합금 합금설계 및 합금성분에 따른 기계적 특성의 의존성 분석
〇 원심주조 자동화시스템의 수냉식 냉각제어 및 균일한 냉각속도 제어 기술개발
〇 금형냉각속도 향상기술을 통한 생산성 향상
〇 특수동합금 제품 개발시, 기존 수작업 기반의 생산 작업공정(금형예열, 도형제 도포, 용탕주입, 몰드냉각)을 일체화 시스템을 통해 자동화하여 제품 물성 및 생산성을 향상시킴
〇 인장강도 835MPa 달성 (목표: 800MPa 이상)
〇 경도 269HV 달성 (목표: 240HV 이상)
〇 내마모성 0.41 달성 (목표: 0.3 이상)
〇 미세조직 7.057um 달성 (목표: 40um 이하)
〇 냉각수압력 0.01 MPa 달성 (목표: 0.27MPa 이하)
〇 분사유량 60 1/min 달성 (목표: 200 1/min 이하)
〇 제품기공율 0 ea 달성 (목표: 5 ea 이 타)
〇 제품생산성 10min 달성 (목표: 30 min 이하)

기술개발 배경
〇 가혹한 환경에서 사용되는 제품의 특성을 고려하여, 기존 고력황동 특성보다 높은 고내마모성, 고경도 특수 동합금 제품 생산이 필요
〇 원심주조 후 제품 탈착까지 공랭 방식으로 냉각할 경우 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 응고속도의 편차 발생으로 기포 발생이 많아짐
〇 또한 소재 물성 control을 위해 조성을 변화시키는 방식을 사용하고 있으나, 주조조직 미세화에 한계가 존재하며, 냉각속도를 조절하는 방식의 기술 도입이 필요함.
〇 냉각방법을 공랭식에서 수랭식으로 변경하더라도 자동화 시스템이 구축되어 있지 않을 시, 수증기의 비산으로 작업 효율이 낮아짐
〇 국내의 기술 수준은 공랭을 기본으로 하고, 필요에 의해 냉각수를 살포하여 금형 및 제품을 식히는 방식을 사용하고 있는데, 금형의 냉각 속도 불균형으로 인한 기공 불량률 발생이 약 10% 이상임
〇 불순물 제어와 공정 자동화기술 개발을 통한 고품위 특수 동합금 빌렛 및 제품 제조 기술 개발에 따른 중소•중견 기업의 시장경쟁력 확 보가 필요하며, 소재부품 기업과 공공연구기관과의 공동연구를 통해 애로기술을 해결하고자 함

핵심개발 기술의 의의
〇 자동화기술을 통하여 균일한 냉각속도를 제어하여 주조조직의 미세화를 확보할 수 있으며, 선진사에서 가지고 있는 냉각시스템기술을 국내에 적용하여 제품 불량률 감소
〇 국외 선진사 의존형 소재 및 부품 기술의 국내기업 내재화로 현재시장 점유율 확대 및 미래시장 진입 가속화 가능

적용 분야
〇 고강도-고경도 특수 동합금 소재 분야
〇 원심주조 스마트화 기술 분야

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 7
• 목차 ... 10
• 제 1 장 서론 ... 11
• 제 1 절 과제의 개요 ... 11
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 13
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 13
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 14
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 17
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 17
• 제 3 장 결과 ... 18
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 18
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 45
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 46
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 47
• 제 5 절 안전관리 이행 현황 ... 48
• 제 4 장 사업화 계획 ... 49
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 49
• 제 2 절 사업화 계획 ... 50
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 51
• 부록 ... 52
• 끝페이지 ... 58