일반기술

고강도 신합금 분무주조기술

□ 기술개요해당 기술은 분무 주조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금 성형체의 상단부에 균질하게 스프레이를 적층시켜서 직경이 균일하고 표면이 미려한 합금 성형체를 제조할 수 있는 분무 주조장치에 관한 것이다.해당 기술은 자동차용 Al합금 부품소재, 초내마모계 공구강 부품소재, 친환경 고강도 동합금 부품소재, 가스터빈용 Ni 합급 부품소재, 파이프 롤 제조 등으로 응용되어 제품화 되고 있다.기존기술에 분무주조장치에서는 합금 용탕 스프레이를 기판위의 한 지점에 연속해서 적층시키고 성형체를 계속 성장시키기 때문에 표면이 나쁘고 위치별로 열적 불균형이 발생하고 특히 직경이 균일한 성형체를 제조하기 어려운 문제점이 있었다.하여, 해당 기술은 챔버 상단부에 위치한 구동모터의 속도 제어가 중요하며, 구동모터에서 정회전 및 역회전 운동을 하는 피니언 기어를 이용하여 구동모터의 속도 및 회전 교체주기를 바꾸어주면 빌렛의 직경을 쉽게 변화시킬 수 있으며 스프레이가 빌렛 성형체의 상단부 표면에 균질하게 적층하는 조건이 계속 유지되기 때문에 직경이 균일하고 표면 조직이 아주 우수한 합금 빌렛 성형체를 제조할 수 있다는 장점을 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.해당 기술은 턴디쉬, 가스분무기, 상단부 회전장치,기판으로 그 구성이 이루어지며, 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다.- 첫째, 용해로에서 합금 용탕을 마련한 후 턴디쉬에 합금용탕을 부어 공급한다. 턴디쉬하부에는 오리피스가 장착되어 있으며 오리피스를 통하여 합금용탕이 수직방향으로 유출된다.- 둘째, 가스분무기는 유출되는 용탕줄기의 한쪽방향에 위치하고 있으며 고속의 가스제트가 용탕줄기를 향해 나오며 용탕줄기와 가스제트가 충돌함에 따라 용탕은 미세한 용탕스프레이 형태로 분무화 되고 낙하하여 기판에 닿아 액적의 적층이 시작된다.- 셋째, 챔버상단부 한쪽에는 원주랙이 고정되어있고, 피니언기어가 맞물려 결합되어있다. 피니언기어는 구동모터에서 회전운동을 하며 구동모터의 속도를 조절하여 빌렛의 직경을 변화시키는 상단부 회전장치가 구성되어있고, 기판은 회전을 함으로서 분무액적의 균등한 적층을 도와주며 적층두께가 커짐에 따라 기판은 하강을 한다. □ 기술특징해당 기술은 자동차용 Al합금 부품소재, 초내마모계 공구강 부품소재, 친환경 고강도 동합금 부품소재, 가스터빈용 Ni 합급 부품소재 등으로서 제품화 되고 있다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다.- 첫째, 기존 고속도강 대비 공구수명이 2배가량 향상되었다.- 둘째, 현재 전량 수입되는 고품위 합금의 수입대체가 가능하다.- 셋째, 피니언기어 회전방향 교체주기를 바꾸는 것에 의하여 빌렛의 직경을 쉽게 변화시킬수 있으며 스프레이가 빌렛 성형체의 상단부 표면에 균일하게 적층되어 직경이 균일하고 표면조직이 우수한 합금 빌렛 성형체 제조가 가능하다.