자동차 제조 및 기타 분야에서 마그네슘 합금이 널리 적용됨에 따라 다이캐스팅 기술은 수많은 과제에 직면해 있습니다. 전통적인 다이 캐스팅 방법은 특정 생산 요구 사항을 충족할 수 있지만 다공성 및 변형과 같은 문제로 인해 마그네슘 합금 다이 캐스팅의 성능과 적용 범위가 제한됩니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 연구자들은 지난 20년 동안 산소-충전 다이 캐스팅, 반-고체 금속 유변학적 또는 요변성 다이 캐스팅, 스퀴즈 캐스팅, 진공 다이 캐스팅 등 새로운 다이 캐스팅 기술을 지속적으로 탐구해 왔습니다. 이러한 신기술은 마그네슘 합금 다이캐스팅의 본질적인 품질과 기계적 특성을 어느 정도 향상시켜 적용 분야를 확대해 나가고 있습니다. 그 중 진공 다이캐스팅 기술은 다공성을 제거하고 가스를 용해시키는 데 중요한 결과를 얻었으며 콜드 챔버 다이캐스팅 기계 및 핫 챔버 다이캐스팅 기계에 성공적으로 적용되어 고성능-성능 마그네슘 합금 자동차 휠 허브 및 스티어링 휠 부품을 생산했습니다.
비-다공성 다이캐스팅이라고도 알려진 산소-충전 다이캐스팅은 혁신적인 다이캐스팅 기술입니다. 용융 금속이 금형 캐비티를 채우기 전에 산소나 기타 반응성 가스를 캐비티에 주입하여 기존 공기를 대체합니다. 용융 금속 충전 공정 중에 이러한 활성 가스는 용융 금속과 반응하여 작은 금속 산화물 입자를 생성합니다. 이러한 입자는 다이캐스팅 전체에 고르게 분포되어 다이캐스팅 내의 가스를 효과적으로 제거합니다. 이 기술은 열처리를 통해 다이캐스팅을 강화시켜 기계적 특성을 향상시키는 기술입니다. Japan Light Metals Co., Ltd.는 이 기술을 성공적으로 적용하여 AZ91 마그네슘 합금 일체형 자기 헤드 지지대를 생산하여 지지대의 무게를 크게 줄이고 상당한 경제적 이익을 가져왔습니다. 또한 이 회사는{11}}알루미늄 휠보다 15% 가벼운 AM60 마그네슘 합금 자동차 및 오토바이 휠도 대량 생산했습니다. 열처리 강화 후 산소-주조 다이캐스트 마그네슘 합금 부품의 기계적 특성은 일반 다이캐스팅 및 중력 주조보다 우수할 뿐만 아니라 일반 마그네슘 합금 다이캐스팅도 열처리 중에 변형되기 쉽기 때문에 기계적 특성 테스트가 불가능하다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 이는 산소-충전 다이캐스팅의 주요 장점입니다.
반고체 유변학적 다이캐스팅 기술은 금속 튀김이 없는 원활한 충전 공정, 용융 금속 산화 손실 최소화, 에너지 절약 및 환경 보호, 안전한 작동, 주조 내 다공성 결함을 효과적으로 줄이는 능력 등 많은 장점을 가지고 있습니다. 고체 비율이 40%-50%인 AZ91D 마그네슘 합금이 콜드 챔버 다이캐스팅 기계에서 유변학적으로 다이캐스팅된 반고체인- 경우 다공성 결함이 성공적으로 제거되어 140-200MPa의 높은 인장 강도를 얻을 수 있습니다. 미국의 Dow Chemical이 마그네슘 합금의 반고체 다이캐스팅 방법을 성공적으로 상용화하고 3개의 기본 특허를 획득했다는 점은 언급할 가치가 있습니다. 1991년에 출시된 2세대-반고체 다이캐스팅 장비는 전기 가열 장치를 갖춘 나선형 사출 메커니즘을 혁신적으로 채택하면서 일반 다이캐스팅 기계와 유사한 잠금 메커니즘을 유지했습니다.{20}} 이 메커니즘을 통해 입상 마그네슘 합금은 아르곤-보호 온도-제어 가열 영역으로 효율적으로 나선형으로 운반되며, 고속 주입 영역에 들어가기 전에 최대 580도 온도에서 정밀하게 가열 및 반고체 상태로 절단됩니다. 사출 속도는 약 318m/s이고 캐비티 압력은 34-41MPa로 유지되며 최대 136MPa에 도달할 수 있으며 전체 사이클은 20초 밖에 걸리지 않습니다. 기존 다이 캐스팅의 평균 기공률이 215%~310%인 것과 비교하여 반고체 다이 캐스팅의 기공률은 14%~118%에 불과합니다.
또한 이 기술은 금형 내 수축을 효과적으로 줄여 일부 주조품의 구배 각도가 0인 경우에도 가능하므로 탈형 저항을 크게 줄이고 치수 정확도를 향상시킵니다. 현재 성공적으로 생산된 마그네슘 합금 반고체 다이캐스팅에는 자동차 변속기 하우징 커버와 점화 하우징이 포함되며 모두 AZ91D 합금으로 제작되었습니다.
또한 탄화규소 입자-강화 복합재와 같은 마그네슘 합금-기반 복합재도 수년간의 연구 개발을 거쳤습니다. 다이캐스팅 분야에서 아직 완전히 상업적으로 적용 가능하지는 않지만 임펠러, 자전거 크랭크, 자동차 실린더 라이너와 같은 주조품은 모래 주조 및 정밀 주조 방법을 사용하여 성공적으로 제조되었습니다. 또 다른 추세는 이러한 복합 재료를 반고체 주조 기술과 결합하여 다이 캐스팅 및 스퀴즈 캐스팅 분야의 응용 분야를 더욱 확장하는 것입니다.
현재 다이캐스트 마그네슘 합금의 공정 매개변수와 기계적 특성 사이의 관계에 대해 전 세계적으로 수많은 실험 연구가 수행되었습니다.{0}} 그러나 다이캐스팅 공정이 미세 구조에 미치는 영향에 대한 연구는 상대적으로 부족합니다.{2}} 따라서-다이캐스팅 공정이 마그네슘 합금의 미세 구조와 특성에 미치는 정량적 영향에 대한 심층적인 탐구와 이를 바탕으로 마그네슘 합금 성형 부품의 성능 예측은 의심할 여지 없이 큰 잠재력과 실제 적용 가치를 지닌 근본적인 연구 노력입니다.
