금형, 다이캐스팅 용 알루미늄 합금에 대해서 알아보자

 

 금형, 다이캐스팅 용 알루미늄 합금에 대해서 알아보자

 

 금형, 다이캐스팅 용 알루미늄 합금에 대해서 알아보자

 

[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]

 

출처 - https://minsaku.com/articles/post485/

 

 

주조 알루미늄 합금은 다양한 주조법을 이용하여 

주물을 만들기위한 합금이지만, 

적용하는 주조법에 의해 요구 특성이 다르기 때문에 

JIS 규격에서는 주조법별로 분류 및 규정되어 있습니다. 

 사형 · 금형 주조 합금과 다이캐스팅용 합금의 두 계통이 있지요.

사형 · 금형 주조 합금은?

사형 · 금형 주조 합금의 계통은 

주형에 용탕(용해한 알루미늄)을  

특별한 압력을 가하지 않고 부어 넣는 중력 주조법과 

가스 압력에 의해 아래쪽보다 높일 저압 주조법을 사용하고 있습니다. 

합금의 종류에 따라 주조 성, 강도, 내마모성, 고온 강도 등의 특성이 다릅니다. 

AC1B 등 JIS에서 정한 재료 기호별로 주로 다음의 9가지 종류가 있다고합니다.

AC1B : Al-Cu-Mg 계 합금

Al-Cu-Mg 계 합금은 주물용 알루미늄 합금에서 인성이 우수한 합금이다. 

절삭성이 좋고 전기 전도성이 우수하기 때문에 

가선용 전도성 부품, 자전거 부품, 항공기 용 유압 부품 등 에 사용되어 있지만, 

내식성이 떨어지기 때문에 부식하기 쉬운 환경에서의 사용에는 적합하지 않다.

AC2A, AC2B : Al-Cu-Si 계 합금

Al-Cu-Si 계 합금은 AC1B 합금보다 구리의 첨가량을 줄이고 

마그네슘을 첨가하지 않은 합금 계. 인성을 조금 희생하고 있지만, 

규소 (실리콘)을 첨가한 것으로 주조성이 개선되었으며, 

자동차 등의 엔진 부품에 사용되는 경우가 많아지고 있다. 

AC3A : Al-Si 계 합금

Al-Si 계 합금은 알루미늄에 규소 (실리콘)만을 합금 원소로 첨가 한 것. 

강도는 그다지 높지 않지만, 주조성이 우수하고 큰 성장 작은 열팽창 계수, 

좋은 내식성을 가지고있는 것이 큰 특징..

별로 강도를 필요로 하지 않고, 얇은 복잡한 형상이나 모양을 나타내는 대문이나 

커튼 등에 사용되는 경우가 많다.

AC4A, AC4C, AC4CH : Al-Si-Mg 계 합금

Al-Si-Mg 계 합금은 AC3A 합금에 비해 실리콘의 양을 줄이고, 

마그네슘을 조금 더한 것입니다. 주조성을 유지하면서 기계적 성질을 개선하는 것이 큰 특징입니다. 

주로 엔진 부품, 자동차 부품, 선박 부품 등으로 사용되고 있습니다.

이 합금 계의 중에서도 AC4CH 합금은 AC4C 합금보다 불순물의 함량을 엄격하게 규제하고 있으며, 

자동차 휠 등 보안적 요구가 높은 부품에 많이 사용되고 있다.

AC4B : Al-Si-Cu 계 합금

Al-Si-Cu 계 합금은 AC3A 합금에 비해 실리콘의 양을 줄이고 

구리를 첨가 한 합금 구리를 함유하여 내식성은 떨어지지만, 

주조성이 우수하고 강도도 높기 때문에 자동차 용 전기 기기, 

산업 기계 부품 등 넓은 분야에서 이용되고 있다.

AC4D : Al-Si-Cu-Mg 계 합금

Al-Si-Cu-Mg 계 합금은 AC4C 합금에 비해 

실리콘의 양을 약간 낮게하여 구리를 첨가하고 있다. 

내압성, 내열성이 뛰어나기 때문에 자동차 엔진의 

크랭크 케이스, 유압 기기 부품 등에 사용되고 있다.

AC8A, AC8B, AC8C : Al-Si-Ni-Cu-Mg 계 합금

Al-Si-Ni-Cu-Mg 계 합금은 엔진 용 피스톤에 적합하도록 만들어진 합금. 

AC4D 합금에 비해 구리의 양을 반감시키고 실리콘의 첨가량을 대폭 늘려 

작은 열팽창 계수, 높은 내마모성을 가진 강성이 높은 합금. 

자동차, 디젤 기관차 용 피스톤 풀리, 베어링 등에서도 사용되고 있다.

AC9A, AC9B : Al-Si-Cu-Mg-Ni 계 합금

Al-Si-Cu-Mg-Ni 계 합금은 규소 함량이 가장 많으며,

AC9A 합금은 23 %의 규소, AC9B 합금은 19 %의 규소를 함유하고 있다. 

.AC8 계 합금보다 열팽창 계수가 작고, 높은 강성과 내마모성을 보유하고 있기 때문에 

2사이클 엔진 용 피스톤 디젤 엔진 용 피스톤 등으로 사용되고 있다.

AC7A : Al-Mg 계 합금

Al-Mg 계 합금은 대표적인 내식성 합금으로 알려져 있고, 

강도도 성장도 높고 절삭성이 우수. 

가선 금구, 선박 용품, 건축 하드웨어, 사무 기기 부품 등에 주로 사용되나,

용탕은 산화와 가스를 흡수하기 쉽기 때문에, 주조성이 나쁜 단점도 가지고 있다.

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다이캐스팅 용 합금은?

다이캐스팅 용 합금 용탕을 가압 금형에 고속으로 주입 주조에 사용됩니다. 

이 합금은 용탕의 유동성, 그리고 금형에 소손을 예방하기 위해 

사형 · 금형 주조 합금은 불순물되는 철을 굳이 소량 첨가하는 것이 특징입니다.

캐스팅은 대량 생산에 적합하지만, 용탕을 고속으로 사출 주입하는 

공기를 끌어 들여 쉽게 말려 공기가 팽창하여 

내부 결함을 발하기 때문에 열처리에 적합하지 않습니다. 

또한 빠른 냉각 속도로 성형 (급냉 응고)되므로 

금속 조직의 조정이 곤란해져, 높은 기계적 성질의 제품을 얻기가 어렵다고합니다.

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ADC1 : Al-Si 계 합금

Al-Si 계 합금은 사형 · 금형 주조의 AC3A 합금과 거의 동일한 화학 조성되고, 

주조 성과 내식성이 우수한 것이 특징이 있습니다. 

높은 강도를 요구하지 않는 얇고 복잡한 형상의 주물에 적합하며, 

자동차 메인 프레임 등의 적용 예도 있지만 사용량은 많지 않다.

ADC3 : Al-Si-Mg 계 합금

Al-Si-Mg 계 합금은 사형 · 금형 주조의 AC4A 합금과 거의 동일한 화학 조성으로, 

기계적 성질 및 내식성이 좋기 때문에 자동차와 자전거용 부품으로 사용 될 수 있지만, 

이쪽도 실용 예는 적다.

ADC5, ADC6 : Al-Mg 계 합금

Al-Mg 계 합금은 내식성 합금으로 알려져 있으며, 

힘도 성장도 높고, 알루마이트 등의 표면 처리 성과 절삭성이 우수. 

그러나 용탕의 유동성이 떨어지고, 주조 균열도 발생하기 쉬워 주조성에 어려움이 있다. 

내식성과 장식성이 중시되는 부품에 사용되고 있습니다.

ADC10, ADC10Z, ADC12, ADC12Z : Al-Si-Cu 계 합금

Al-Si-Cu 계 합금은 사형 · 금형 주조의 AC4B 합금에 상당하는 합금에서 

많은 규소, 구리를 첨가하여 주조성과 강도를 높인 합금. 

다이캐스팅 용 합금 중에서도 주조성이 우수한 고강도 합금으로 자리 매김하고 있으며, 

특히 자동차 엔진 부품, 전기 기기 부품 등으로 사용되고 있다.

ADC14 : Al-Si-Cu-Mg 계 합금

Al-Si-Cu-Mg 계 합금 엔진 블록의 경량화를 목적으로 개발 된 것으로, 

강도와 내마모성이 우수하고 열팽창 계수가 작은 것이 특징. 

자동 변속기 용 오일 펌프 바디 클러치 하우징 등으로 사용되고 있다.

 

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