다이캐스팅 : Die Casting
‘금형’으로 하는 ‘주조’라는 뜻입니다.
(한국에서 ‘주조’라는 말은 대부분 Sand Casting을 의미)
금속의 강도와 사출성형의 치수정확도를 동시에 잡는 성형법입니다.
가전제품을 얇게 만들면서 (특히 모니터, TV류들) 플라스틱만으로는 강도에 한계가 있어
이런 부분에 알루미늄 다이캐스팅을 사용하고
자동차에서도 소비자들은 생각 못했던 부분에 알루미늄 다이캐스팅을 사용하고 있습니다.
주조와 다이캐스팅의 차이는 무엇인가요?
주조(Sand Casting)란?
모래로 만든 거푸집 금형에 쇳물(열을 가하여 액체로 만든 금속)을 부어서 만듭니다.
실 생활에서는 주조된 표면의 특징이 잘 드러나는 물건을 보기 어렵고
무거운 공작기계, 공구의 경우 주조로 만들어진 부품이 많고 주조 표면 특성이 잘 드러나는 제품이 많습니다.
하지만 이렇게 주조로 만들어진 부품의 경우 표면이 거칠기 때문에
높은 평편도가 필요한 부분, 정확한 치수로 조립되어야 하는 부분에는 별도로 NC가공을 해야 합니다.
그리고 모래금형이기 때문에 재사용이 어렵습니다. (일회용 금형)
주조에 대한 자세한 사항은 다음에 다루어볼게요!
다이캐스팅(Die Casting)이란?
사전 뜻 그대로 풀이하자면 금형(Die)로 하는 주조(Casting)란 뜻입니다.
모래로 만든 틀에 녹인 금속을 붓는 주조와 달리,
금속 틀에 금속을 부어서 만듭니다.
강철 금형에 강철을 부어서 만들면 금형이 녹아버릴테니 철로 만드는 경우는 거의 없고
일반적으로 녹는점이 낮은 ‘알루미늄’에 많이 쓰입니다.
공구강(철강의 이름)금형에 다이캐스팅용 알루미늄을 녹여 붓는 방법이지요.
다이캐스팅이 자동차에서 쓰인 예
변속 레버
일반적인 변속레버는 강(철의 한 종류)로 이루어진 선, 봉재 또는 파이프로 만듭니다.
하지만 변속레버에서 노브로 배선이 올라가는 레버들은 상대적으로 내부 구조가 복잡하여 이런 구조를 강으로 만들기에는 가공 비용이 너무 많이 들어갑니다.
그래서 복잡한 형상을 만들기 쉬운(금형으로 만드는) 다이캐스팅으로 주조를 많이 합니다.
전장품의 히트 싱크
엔진에서 발생하는 열은 냉각수와 라디에이터로 식혀주지만
전장품(오디오, HID램프의 인버터 등)의 열은 대부분 히트싱크로 배출합니다.
히트 싱크 사용시 알루미늄 다이캐스팅은 두가지 장점이 있습니다.
히트 싱크에 알루미늄 다이캐스팅을 사용하는 두가지 이유
금형을 사용하여 제작하므로 히트싱크의 복잡현 형상을 제작하기 쉽다.
앞에서도 말씀 드렸듯이 금형을 사용하는 방식이기에 여러가지 형상을 비교적 쉽게, 저렴하게 만들 수 있습니다.
알루미늄의 열 전도율이 높아 열 배출이 용이하다.
다른 금속에 비해 알루미늄의 열 전도율이 높은 편입니다.
열 전도율이 높을수록 열을 빨리 배출하는데 더 유리합니다.
그리고 금속 색깔이 어두울수록(까만색) 표면에서의 복사율이 올라가서 열 배출에 더 용이합니다.
10여년 전 까지는 까만색으로 착색(아노다이징)을 하여 사용하였으나 공정에서 공해물질 배출이 이슈가 되어 현재는 아노다이징을 하지 않은 히트 싱크가 많습니다.
다이캐스팅이 가전제품에서 쓰인 예
모니터, TV내에 히트싱크가 있다면 대부분 알루미늄 다이캐스팅으로 제작이며
요즘은 모니터, TV의 가느다란 목, 받침대도 알루미늄 다이캐스팅을 사용합니다.
다이캐스팅 뼈대에 플라스틱을 조립한 구조입니다.