공학 자료 기계공작법 레포트 2
[공학]기계공작법 레포트 2
제가 선정한 제품은 사진기(디지털 카메라) 부품 중의 렌즈 캡입니다. 렌즈 캡은 먼지나 외부 충격으로부터 렌즈를 보호하기 위한 렌즈 커버이고, 이것은 다이캐스팅(die casting) 주조법으로 생산됩니다.
저는 평소 디지털카메라를 가지고 다니면서 풍경이나 인물 사진을 찍는 것을 좋아하고 관심이 많습니다. 그래서 그런지 다이캐스팅이란 말을 가끔 접해 본 적이 있습니다. 수업 시간에 이 말을 들었을 때 친숙한 느낌이 들었고, 이번에 제가 관심이 있는 분야에 대해 조사해 보고자 선택을 하게 되었습니다.
다이캐스팅 제작과정을 조사하기 위해 특허 사이트를 통해 앞 내용과 관련된 특허자와 연락 해 보고 공단 또는 업체 쪽으로도 연락을 취해봤는데, 찾아가기에는 멀거나 기술에 대해서는 접촉을 거절하기도 했습니다. 그 와중에 저의 이모부가 김해 안동공단에서 밀링가공을 운영하고 계신다는 말을 듣고 도움을 요청해서 ‘청구정밀’이라는 회사에 찾아가게 되었습니다.
여기에서는 다이캐스팅 머신(TDC-150A)를 사용하는데, 대부분 알루미늄 5종, 알루미늄 12종을 사용하여 주물을 제조합니다. 여기서 알루미늄 5종은 ADC(다이캐스팅 알루미늄) 5종(Al-Mg계)로서 내식성은 좋으나 주조성은 좋지 못하고, 알루미늄 12종은 ADC 12종(Al-Si-Cu계)로서 주조성과 기계적 성질이 좋습니다.
이런 다이캐스팅 알루미늄으로 렌즈 캡뿐만 아니라 우리가 일반적으로 아는 제품 중에 전기밥솥(쿠쿠)의 스팀이 잘 빠져나가게 하는 뚜껑부분이 제조되고 있으며, 쌍안경이나 마이크 외에 각종 기계 부품 또한 제조되고 있었습니다.
다이캐스팅은 다이 주조라고도 하며 필요한 주조형상에 일치하도록 기계 가공된 금형에 용융금속을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조법이다. 그 회사 안에는 다이캐스팅 머신으로 대량생산이 이루어지고 있었으며, 많은 각각의 다른 주조형상을 위한 금형들이 있었고 이 금형들은 정확한 치수로 기계가공 됐기 때문에 다듬질 할 필요가 거의 없었습니다.
이 다이캐스팅 머신은 냉가압실식(cold chamber type)으로 되어 있었습니다. 제가 회사에 갔을 때는 수동으로 하고 계셨는데, 용해로가 기계본체와 분리되어 있었으며, 매회 작업마다 안의 온도가 880°C인 용해로에 알루미늄을 넣고 용융금속을 레이들(쇳물 바가지)로 퍼서 가압실에 부으면 플런저에 의해 금형 내부에 가압시키는 형식으로 제조되고 있었습니다.
그리고 다음 주물과 금형이 붙지 않고 잘 제조 되도록 DL-5000이라는 다이 윤활제(die lubricant)를 분사합니다. 이 때 정말 큰 소리가 나고, 수증기가 많이 생기는데, 이런 작업 환경은 조금 안 좋았습니다.
앞에서 말했듯이 다이캐스팅은 다듬질 할 필요가 거의 없고 망치질 한번이면 제조가 완료되며, 기계 앞쪽에서는 수동 작업이 이루어지며, 위쪽에서는 자동 작업이 이루어집니다. 외쪽 앞에는 전압계, 전류계가 부착된 제어기계가 있습니다. 이 제어기계 lcd창에는 속도 제어를 비롯한 설정 목록이 있습니다. 그리고 용해로의 온도를 조절하는 기계는 오른쪽으로 조금 떨어진 곳에서 작동하고 있으며, 880도~900도 사이에서 온도를 조절하고 있습니다. 중간에는 주요 수동 작업 버튼과 자동 작업에서의 레이들 동작 제어 버튼이 있고, 자동 작업 시 lcd창에는 레이들 동작을 수치로 나타내고 있었습니다. 예를 들어 -28이 기준이고 15로 올라가면 레이들이 금속을 퍼올리는 동작을 말하며, -110까지 내려가면 레이들이 가압실에 붓는 동작을 말합니다.
다이캐스팅은 용해온도가 낮은 금속을 주로 주조하고 있는 반면에 높은 금속은 주조하기 힘들다는 단점이 있고, 금형의 크기와 구조가 제한이 되어있어 소량생산은 힘들다는 단점이 있습니다. 그리고 냉가압실식과 열가압실식의 차이를 보면, 냉가압실식은 열가압실식보다 생산 능률이나 유동성이 떨어진다는 단점이 있습니다.
그러나 주물을 보면 표면이 깨끗하고 광택이 나며, 가압되므로 기공이 적고 치밀하고, 복잡한 모양과 얇은 주물도 만들 수 있다는 대량생산에 좋은 많은 장점이 있습니다.
그리고 기대 효과를 알아보면 다이캐스팅 이후 주물이 응고되고 나서 계속적으로 가압하면 단조 효과를 기대할 수 있습니다.
이번 제작과정 조사를 하면서 다이캐스팅에 대한 많은 것을 알았으며, 수업시간에 배웠던 내용을 실제로 접해 볼 수 있어서 좋은 경험이 되었습니다.
조사과정 중에 회사 직원분의 일상적인 재미있는 행동을 보았는데, 용해로 안의 온도가 900도이기 때문에 담뱃불 필요 없이 바로 담배 끝부분만 살짝 담갔다가 빼서 불을 붙이시는 것을 보고 재미있었습니다.
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자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11076532&sid=ddangkung&key=
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