고압 다이캐스팅 Zamak 합금

본 소개 내용은 [FEUP FACULDADE DE ENGENHARIA UNIVERSIDADE DO PORTO]에서 발행한 "High Pressure Die Casting of Zamak alloys" 의 연구 내용입니다.

1. 개요:

• 제목: High Pressure Die Casting of Zamak alloys (Zamak 합금의 고압 다이캐스팅)
• 저자: Steven Richard Pires de Oliveira
• 출판 연도: 2018년 7월
• 발행 저널/학회: Dissertação de Mestrado (석사 학위 논문), Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica, FEUP FACULDADE DE ENGENHARIA UNIVERSIDADE DO PORTO
• 키워드: Fundição injetada; ligas Zamak; sistema de gitagem; NADCA; ProCAST; Vácuo; Exco Engineering. (사출 주조, Zamak 합금, 게이팅 시스템, NADCA, ProCAST, 진공, Exco Engineering.)

2. 초록 / 서론

고압 다이캐스팅(HPDC) 공정은 특히 자동차 분야에서 상당한 발전을 이루었습니다. 알루미늄 합금이 일반적으로 사용되지만, Zamak과 같은 아연 합금은 우수한 표면 품질과 높은 생산 속도로 인해 주목받고 있습니다. 이 논문은 Zamak 합금의 HPDC를 탐구하며, 난류 금속 흐름으로 인한 다공성 결함을 줄이기 위해 게이팅 시스템을 최적화하는 데 중점을 둡니다. 또한 부품 품질을 더욱 향상시키기 위한 진공 기술의 적용을 조사합니다. 충진 공정 중 다량의 공기 발생은 종종 공기 다공성 관련 결함으로 이어지는 중요한 문제입니다. 진공 기술은 공기 유입과 관련된 결함을 극복하는 데 사용됩니다.

3. 연구 배경:

연구 주제의 배경:

HPDC는 액체 금속을 재사용 가능한 금속 금형에 고속 및 고압으로 주입하는 금속 주조 공정입니다.
이 공정에는 콜드 챔버 머신과 핫 챔버 머신의 두 가지 유형의 다이캐스팅 머신이 있습니다. 핫 챔버 머신은 아연, 주석, 납 및 일부 마그네슘 합금과 같은 저융점 합금용입니다.

기존 연구 현황:

기존 연구는 HPDC, 특히 Zamak 합금에서 다공성의 문제를 강조합니다. 게이팅 시스템 및 공정 매개변수 최적화는 알려진 접근 방식이지만 종종 설계자의 경험에 의존합니다. 진공 보조 HPDC는 알루미늄 및 마그네슘에 널리 사용되지만 아연 합금에는 덜 일반적입니다. Zamak에 대한 자세한 진공 시스템 설계에 대한 문헌은 제한적입니다.

연구의 필요성:

Zamak 합금은 알루미늄, 구리 및 마그네슘 다음으로 아연을 주요 원소로 하는 특정 제품군입니다. 고밀도와 저온에서의 높은 크리프 속도는 이러한 합금을 사용하는 데 있어 두 가지 주요 문제입니다. 이는 "경량" 시장에서 사용을 제한합니다. 이러한 이유로 Zamak 합금이 더 넓은 시장 점유율을 가질 수 있도록 이러한 단점을 극복할 새로운 방법이 필요합니다. 게이팅 시스템 설계는 금형 제조뿐만 아니라 생산된 부품의 품질과 비용에도 영향을 미치기 때문에 중요한 작업입니다.

4. 연구 목적 및 연구 질문:

연구 목적:

이 논문은 스프레드시트 기반 계산 방법을 활용하여 Zamak 합금의 HPDC에 대한 게이팅 시스템 설계에 대한 보다 과학적인 접근 방식을 개발하는 것을 목표로 합니다. 또한 진공 기술을 자세히 설명하고 Zamak 합금의 고압 다이캐스팅 공정에서 진공 기술의 적용 가능성을 조사하는 것을 목표로 합니다.

주요 연구:

• 게이팅 시스템 설계를 위한 모범 사례 매뉴얼 개발.
• 실제 사례에 설계 절차 적용.
• 시뮬레이션(ProCAST)을 통한 최적화된 게이팅 시스템의 효과 조사.
• 진공 시스템 설계 방법론을 포함한 진공 기술 적용 연구.

5. 연구 방법론

연구 설계:

• HPDC, Zamak 합금, 게이팅 시스템 설계 및 진공 기술에 대한 문헌 검토.
• 게이팅 시스템 설계 방법론 개발.
• 사례 연구 적용: 높은 불량률(35% 이상)을 가진 기존 부품 분석.
• 게이팅 시스템의 반복 설계 및 시뮬레이션.
• 진공 시스템 설계 원리 및 적용 탐구.

데이터 수집 방법:

• 부품 및 게이팅 시스템의 CAD 모델.
• 산업 파트너(STA)의 재료 특성 및 공정 매개변수.
• ProCAST의 시뮬레이션 결과.

분석 방법:

• CAD를 사용한 게이팅 시스템 수렴 분석.
• 충진 패턴, 속도 및 공기 유입을 예측하기 위한 ProCAST를 사용한 흐름 시뮬레이션.
• NADCA 게이팅 설계 지침 적용.
• Exco Engineering App을 사용한 진공 시스템 설계 계산.

연구 대상 및 범위:

• 핫 챔버 HPDC의 Zamak 합금에 중점.
• 특정 산업 부품 분석.
• 게이팅 시스템 설계 및 최적화.
• 진공 시스템 설계 원리 및 사례 연구에 적용.

6. 주요 연구 결과:

주요 연구 결과:

• NADCA 지침을 기반으로 하는 체계적인 게이팅 시스템 설계 절차가 제시되었습니다.
• 사례 연구는 최적화된 게이팅이 공기 유입을 줄이는 데 미치는 영향을 보여주었습니다.
• 시뮬레이션 결과(ProCAST)는 실제 결함 관찰(블리스터링)과 상관관계가 있습니다.
• 진공 시스템 설계 방법을 제안.

제시된 데이터 분석:

• 반복 1 (기존 설계): 수렴되지 않는 게이팅 시스템, 불균일한 금속 속도, 시뮬레이션에서 예측된 높은 공기 유입, RX 분석으로 검증.
• 반복 2 (최적화된 설계): NADCA 기반 설계, 개선된 금속 흐름, 시뮬레이션에서 공기 유입 감소.
• 반복 3 (수정된 기존 설계): 오버플로 위치 및 러너 설계 개선, 공기 유입 추가 감소, 생산에서 불량률 감소(35%에서 5%로)로 검증.

그림 목록 :

• 그림 1- 다양한 주조 공정의 특성 비교 [1].
• 그림 2- 생산 속도 및 주조 중량의 함수로서 다양한 주조 공정의 제조 편의성 [2].
• 그림 3- 속도 및 압력에 따른 주조 공정 표현 [3].
• 그림 4- Sturges 다이캐스팅 기계 특허 [5].
• 그림 5- 두 사람이 작동해야 하는 초기 다이캐스팅 기계 [5].
• 그림 6- 공압 다이캐스팅 기계 [5].
• 그림 7- 왼쪽: 다양한 판금 부품이 조립된 쇼크 타워; 오른쪽: 알루미늄 다이캐스팅으로 생산된 단일 부품으로 된 동일한 부품 [10].
• 그림 8- 고압 다이캐스팅 공정 [2].
• 그림 9- 왼쪽: 기존 HPDC 콜드 챔버 기계의 개략도 [14]; 오른쪽: 콜드 챔버 기계로 생산된 부품의 일반적인 레이아웃 [15].
• 그림 10- 결함 및 그 원인의 분류 [16].
• 그림 11- 왼쪽: 기존 HPDC 핫 챔버 기계의 개략도 [14]; 오른쪽: 핫 챔버 기계로 생산된 부품 [22].
• 그림 12- 핫 챔버 기계의 노즐을 다이 캐비티에 연결하는 통로 [23].
• 그림 13- 다이 캐비티, 오버플로, 게이팅 시스템, 진공 밸브 및 러너를 포함하는 주조의 투영 면적 [22].
• 그림 14- 피스톤 위치의 함수로서 피스톤 속도 및 압력을 나타내는 고압 다이캐스팅 공정 단계 [1].
• 그림 15- Zamak 부품(Dynacast 제공) [30].
• 그림 16- 왼쪽: 연삭 공정을 거치는 주조 부품; 오른쪽: 연마 칩 [32].
• 그림 17- 왼쪽: Zamak 5; 오른쪽: Zamak 5 + 0.10 wt.% hf. 200배 확대된 두 합금 [35].
• 그림 18- 유닛 다이 어셈블리의 구성 요소 [23].
• 그림 19- ProCASTTM 기반 시뮬레이션 프로세스 흐름도 [43].
• 그림 20- Zamak 주입을 위해 TOOLOX 44로 제작된 다이캐스팅 금형 [40].
• 그림 21- 염심 및 캐비티가 있는 다이캐스팅 [47].
• 그림 22- 왼쪽: 다이 캐비티에 삽입된 "트리플렛" 염심; 오른쪽: 아연 합금 주입 부품 [45].
• 그림 23- 아연 합금 주조용 보크사이트 분말 및 유리 섬유가 포함된 수용성 염심 [50].
• 그림 24- 평균 표면 온도가 180ºC인 분사 후(왼쪽) 및 분사 전(오른쪽)의 다이 열화상 [52].
• 그림 25- 래미네이션 관련 돌출부. 왼쪽: 25배 확대; 오른쪽: 10배 확대 [52].
• 그림 26- 제조된 부품에 존재하는 변형 [52].
• 그림 27- 납땜 듀오 표면 거칠기[52].
• 그림 28- 콜드 챔버를 사용한 가스 주입 기술을 사용한 부품의 예 [10].
• 그림 29- 고압 다이캐스팅 기술에서 가스 주입 기술의 가능한 응용. 왼쪽: 흡기 매니폴드; 오른쪽: 클러치 페달의 중공 구조 [57].
• 그림 30- 다이캐스팅 기계 및 가스 장치 제어 관련 [10].
• 그림 31- 홈 위치 및 충진 단계 [10].
• 그림 32- 가스 주입 및 캐비티 오버플로 개방 [10].
• 그림 33- 다양한 공정 매개변수가 있는 쇼트 곡선 [10].
• 그림 34- 게이팅을 위한 가스 주입기 근처의 차가운 금속을 나타내는 다이 충진 시뮬레이션 [57].
• 그림 35- 가스 주입 및 200톤 콜드 챔버 주조 기계를 위한 고압 다이캐스팅 도구. 1- 오버플로 캐비티; 2- 잠금 핀; 3-인젝터; 4- 러너; 5-러너 2 [57].
• 그림 36- 가스 주입으로 완전히 생산된 캐비티가 있는 아연 고압 다이캐스팅 [58].
• 그림 37- 왼쪽: 비평면 충진; 오른쪽: 평면 충진 [60].
• 그림 38- 핫 챔버 레오 다이캐스팅 기계. 원은 노즐 주변의 자기장을 나타냅니다[62].
• 그림 39- 마그네슘 합금, AZ91D의 미세 구조. 왼쪽: 기존 고압 다이캐스팅, 오른쪽: 핫 챔버 레오 다이캐스팅 [62].
• 그림 40- 다양한 자연 노화 기간 동안 Zamak 5의 인장 강도에 대한 시험 온도(-35, 23,85 ºC) 및 벽 두께의 영향 [38].
• 그림 41- 1년 자연 노화 동안 Zamak 5 합금의 경도 변화 [38].
• 그림 42- 3가지 다른 온도에서 25시간 동안 Zamak 5 합금의 인공 노화 [38].
• 그림 43- 게이팅 시스템의 요소 [75].
• 그림 44- 다이 레이아웃 설계를 위한 흐름도 [39].
• 그림 45- 원자화 흐름 [24].
• 그림 46- 곡면 팬 러너-게이트 [24].
• 그림 47- 직선형 팬 러너-게이트 [24].
• 그림 48- 왼쪽: 9개 섹션으로 나뉜 곡면 팬의 평면도; 오른쪽: 팬 게이트-러너 및 메인 러너의 단면도 [24].
• 그림 49- 다양한 흐름 각도를 보여주는 테이퍼형 접선 게이트-러너 [24].
• 그림 50- 일반적인 오버플로 크기 [24].
• 그림 51- 오버플로.
• 그림 52- 다이의 통풍구 위치 [24].
• 그림 53- 왼쪽: 블리스터링; 오른쪽: 핀홀.
• 그림 54- 35% 이상의 불량률을 초래한 게이팅 시스템용 CAD 모델.
• 그림 55- 반복 1의 다이 캐비티 단면.
• 그림 56- 게이팅 시스템의 단면적 분석.
• 그림 57- 시뮬레이션 도구의 작업 흐름 개요.
• 그림 58- t=16.8ms 및 35.2% 충진 시 속도 변화.
• 그림 59- 각 인게이트에서의 속도 변화.
• 그림 60- 금속 전면 충돌 및 기포 생성을 나타내는 속도 프로파일.
• 그림 61- 충진 공정 중 공기 유입 예측.
• 그림 62- 도장 공정 후 Rx 분석.
• 그림 63- 반복 2에 최적화된 게이팅 시스템.
• 그림 64- 전체 부품 및 게이팅 시스템의 시뮬레이션 결과.
• 그림 65- 3개 지점에서 다이 캐비티 충진 시간의 함수로서 용융 금속 속도.
• 그림 66- 3개의 다른 지점을 나타내는 용융 속도 프로파일.
• 그림 67- ProCASTTM을 사용한 공기 유입 예측.
• 그림 68- 반복 3의 CAD 모델.
• 그림 69- 캐비티 충진 시간 함수로서 용융 금속 속도 프로파일.
• 그림 70- 주입 공정 중 기포 발생을 나타내는 부품 다이 캐비티의 금속 흐름.
• 그림 71- 시뮬레이션을 사용한 공기 유입 예측.
• 그림 72- 진공 고압 다이캐스팅으로 생산된 아연 합금 부품의 두 가지 예(Fondarex 제공) [79].
• 그림 73- 기존 HPDC, 진공 보조 HPDC 및 초진공 다이캐스팅 비교 [1].
• 그림 74- 누출 영역을 포함 및 제외한 HPDC 진공 공정에 대한 내부 다이 캐비티 압력 및 공기 질량을 나타내는 사례 연구 [93].
• 그림 75- 다양한 저속 쇼트 속도에 따른 다이 캐비티 압력 [97].
• 그림 76- 다양한 저속 쇼트 속도에 따른 가스 다공성의 평균 면적 [97].
• 그림 77- 다양한 저속 쇼트 속도가 기계적 특성(UTS, YS, 연신율)에 미치는 영향 [97].
• 그림 78- 다양한 게이트 속도에 따른 기계적 특성 변화 [84].
• 그림 79- 차단 영역 A 및 B가 있는 잘못된 진공 게이팅 시스템 설계 [92].
• 그림 80- A- 잘못된 진공 게이팅 설계; B-최적화된 설계 [92].
• 그림 81- 진공 다이캐스팅 시스템 [98].
• 그림 82- 왼쪽- 주름진 냉각 블록의 개략도 [4]; 오른쪽- ProVac 냉각 통풍구 [99].
• 그림 83- 왼쪽: 삼각형 단면 모양의 냉각 블록; 오른쪽: 사다리꼴 단면 모양의 냉각 블록 [101].
• 그림 84- Typhon 진공 러너가 있는 기계식 차단 진공 밸브 [99].
• 그림 85- 기계식 진공 밸브용 진공 러너 [100].
• 그림 86- 왼쪽: 전자 공압 밸브 [102]; 오른쪽: 유압 진공 차단 밸브 [4].
• 그림 87- 진공 밸브와 냉각 통풍구의 성능 비교 [99].
• 그림 88- 진공 차단 밸브의 압력 측정. 왼쪽: 흡기 열림; 오른쪽: 흡기 닫힘 [99].
• 그림 89- 기계식 밸브와 냉각 통풍구의 차이점 [99].
• 그림 90- 왼쪽: 쐐기 모양 인서트로 구성된 절반의 표현; 오른쪽: 두 반쪽의 결합 [100].
• 그림 91- 왼쪽: 기계식 및 CASTvac 밸브의 진공 라인 압력 변화; 오른쪽: 냉각 통풍구 및 CASTvac의 3L 진공 용기 압력 변화 [100].
• 그림 92- 다이에 설치된 CASTvac [100].
• 그림 93- 자연 및 진공 배기를 사용한 CASTvac 및 냉각 블록의 다양한 배기 효율 [93].
• 그림 94- 다양한 배기 방법 및 배기 장치를 사용한 다양한 배기 효율 [93].
• 그림 95- Gibbs 수직 진공 다이캐스팅 공정 [14].
• 그림 96- 진공 밸브 및 냉각 블록의 토출 계수 [98].
• 그림 97- 배기 질량 유량 [98].
• 그림 98- Exco Engineering 응용 프로그램을 사용한 진공 탱크 크기 조정.
• 그림 99- Exco Engineering 응용 프로그램을 사용한 통풍구 밸브 크기 조정.
• 그림 100- 기계식 진공 밸브를 사용한 진공 인발 시간 추정.
• 그림 101- 냉각 블록을 사용한 진공 인발 시간 추정.
• 그림 102- 플런저 위치에 따른 다이 캐비티 압력 변화 [105].
• 그림 103- 기계식 진공 밸브가 있는 진공 러너 시스템 레이아웃의 예 [106].
• 그림 104- 진공 러너 시스템의 단면적 변화 [106].
• 그림 A 1- 표 A 6에서 계산된 팬 게이트-러너의 다양한 치수를 나타내는 그림.
• 그림 A 2- 오버플로의 다양한 치수.
• 그림 A 3- 접선 게이트-러너의 치수.

7. 결론:

주요 결과 요약:

• 확립된 지침(NADCA) 및 시뮬레이션을 사용하여 설계된 최적화된 게이팅 시스템은 Zamak 합금의 HPDC에서 공기 유입을 크게 줄입니다.
• 실제 생산 결과는 시뮬레이션 예측을 검증하여 CAE 도구의 가치를 입증했습니다.
• Exco Engineering App은 배기 시스템 설계 프로세스에 사용하기 쉬운 도구를 제공.

연구의 학문적 의의:

• Zamak HPDC에서 게이팅 시스템 설계를 위한 체계적인 방법론을 제공하여 경험에만 의존하는 것을 넘어섭니다.
• 결함을 예측하고 완화하는 데 있어 시뮬레이션의 효과를 입증합니다.
• Zamak HPDC에서 진공 기술 적용에 대한 이해에 기여합니다.

실제적 의미:

• 개선된 게이팅 설계는 스크랩 비율을 줄이고 부품 품질을 향상시킬 수 있습니다.
• 시뮬레이션 도구를 사용하여 툴링 전에 설계를 최적화하여 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
• 진공 기술은 고품질 Zamak 부품이 필요한 응용 분야에 잠재적인 솔루션을 제공합니다.

연구의 한계 및 향후 연구 분야:

• 진공 시스템 설계 응용 프로그램에 완전한 검증을 방해하는 제한 사항(버그)이 있었습니다.
• 이 연구는 단일 부품에 초점을 맞추었습니다. 추가 연구에서는 다양한 형상과 합금을 탐구할 수 있습니다.
• 향후 연구에서는 다음을 조사해야 합니다.
  • HPDC에서 Zamak 합금에 대한 열처리(T4, T5, T6)의 영향.
  • 최적화된 게이팅 시스템(반복 2)의 실제 구현.
  • 진공 시스템 설계 방법론의 실제 적용.

8. 참고 문헌:

• [1] W. A. Butler, G. Timelli, E. Battaglia, and F. Bonollo, "Die Casting (Permanent Mold)," (No publication details provided), 2016.
• [2] F. Bonollo, N. Gramegna, and G. Timelli, "High-Pressure Die-Casting: Contradictions and Challenges," JOM, vol. 67, no. 5, pp. 901-908, 2015. DOI: 10.1007/s11837-015-1333-8
• [3] B. Andresen, Die Casting Engineering: A Hydraulic, Thermal, and Mechanical Process. New York: Marcel Dekker, 2005.
• [4] E. J. Vinarcik, High Integrity Die Casting Processes. Wiley, 2002.
• [5] M. Murray and M. Murray, "High Pressure Die Casting of Aluminium and its Alloys," in Fundamentals of Aluminium Metallurgy, Elsevier, 2011, pp. 217-261.
• [6] H.-J. Kwon and H.-K. Kwon, "Computer Aided Engineering (CAE) Simulation for the Design Optimization of Gate System on High Pressure Die Casting (HPDC) Process," Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2018. DOI: 10.1016/j.rcim.2018.01.003
• [7] D. Larsen and G. Colvin, "Vacuum-Die Casting Titanium for Aerospace and Commercial Components," JOM, vol. 51, no. 6, pp. 26-27, 1999. DOI: 10.1007/s11837-999-0089-4
• [8] R. Singh, "Modeling of Surface Hardness in Hot Chamber Die Casting using Buckingham's π Approach," Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 28, no. 2, pp. 699-704, 2014. DOI: 10.1007/s12206-013-1133-4
• [9] F. Peti and L. Grama, "Analyze of the Possible Causes of Porosity Type Deffects in Aluminium High Pressure Diecast Parts," Scientific Bulletin of the "Petru Maior" University of Targu Mures, vol. 8, no. 1, p. 41, 2011.
• [10] M. Becker, L. Kallien, and T. Weidler, "Production of Magnesium Die Castings with Hollow Structures using Gas Injection Technology in the Hot Chamber Die Casting Process," (No publication details provided), 2015.
• [11] L. Wang, P. Turnley, and G. Savage, "Gas Content in High Pressure Die Castings," Journal of Materials Processing Technology, vol. 211, no. 9, pp. 1510-1515, 2011. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2011.03.024
• [12] T. Rzychoń, B. Adamczk-Cieślak, A. Kiełbus, and J. Mizera, "The Influence of Hot-Chamber Die Casting Parameters on the Microstructure and Mechanical Properties of Magnesium-Aluminum Alloys Containing Alkaline Elements," Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, vol. 43, no. 5, pp. 421-426, 2012. DOI: 10.1002/mawe.201200976
• [13] S. Sharma, "Modeling and Optimization of Die Casting Process for ZAMAK Alloy," Journal of Engineering and Technology, vol. 4, no. 2, pp. 87-94, 2014. DOI: 10.4103/0976-8580.141176
• [14] A. A. Luo, "Magnesium Casting Technology for Structural Applications," Journal of Magnesium and Alloys, vol. 1, no. 1, pp. 2-22, 2013.
• [15] North American Die Casting Association, A. H., Illinois, NADCA- Introduction to Die Casting, 2007.
• [16] E. Gariboldi, F. Bonollo, and P. Parona, Handbook of Defects in HPDC. AIM, Milano, 2010.
• [17] W. G. Walkington, Gas Porosity: A Guide to Correcting the Problems. North American Die Casting Association, 2003.
• [18] W. G. Walkington, Die Casting Defects. Troubleshooting Guide: NADCA, 1997.
• [19] Derek Cocks, M. C. E. S., DIECASTING DEFECTS: IDENTIFICATION - CAUSES & CURES. EASTERN ALLOYS, INC.
• [20] D. S. Midson, "NADCA EC-515 Die Casting Defects Course Review," Hill and Griffith Company, 2017.
• [21] E. Fiorese, F. Bonollo, G. Timelli, L. Arnberg, and E. Gariboldi, "New Classification of Defects and Imperfections for Aluminum Alloy Castings," International Journal of Metalcasting, vol. 9, no. 1, pp. 55-66, 2015.
• [22] T. Höök, "HPDC Runner and Gating System Design, CAE Mould Design," Tampere University of Technology.
• [23] A. Data, NADCA Product Specification Standards for Die Castings. Arlington Heights, NADCA, 2003.
• [24] M. Ward, Gating Manual. NADCA, 2006.
• [25] "Comparison of Processes," Casting Versatility Leads to Further Savings. Retrieved from https://www.eazall.com/comparison-of-processes
• [26] I. Rosindale and K. Davey, "Steady State Thermal Model for the Hot Chamber Injection System in the Pressure Die Casting Process," Journal of Materials Processing Technology, vol. 82, no. 1-3, pp. 27-45, 1998.
• [27] R. Winter, "EZACTM–High Strength, Creep Resistant, Zinc Die Casting Alloy," 2011.
• [28] S. Kumar Das and D. Kumar Bhattacharya, "Corrosion Failure of Zn–Al Detonator Housing," Engineering Failure Analysis, vol. 10, no. 6, pp. 639-643, 2003. DOI: 10.1016/S1350-6307(03)00045-1
• [29] A. Pola, R. Roberti, and L. Montesano, "New Zinc Alloys for Semisolid Applications," International Journal of Material Forming, vol. 3, no. 1, pp. 743-746, 2010.
• [30] Dynacast. Retrieved from https://www.dynacast.co.uk/
• [31] E. M. da Costa, C. E. da Costa, F. Dalla Vecchia, C. Rick, M. Scherer, C. A. dos Santos, and B. A. Dedavid, "Study of the Influence of Copper and Magnesium Additions on the Microstructure Formation of Zn–Al Hypoeutectic Alloys," Journal of Alloys and Compounds, vol. 488, no. 1, pp. 89-99, 2009.
• [32] V. Reveko and P. Møller, "Special Aspects of Electrodeposition on Zinc Die Castings," vol. 82, 2018.
• [33] D. Stefanescu, J. Davis, and J. Destefani, Metals Handbook, Vol. 15--Casting. ASM International, 1988, p. 937, 1988.
• [34] R. Wanhill and T. Hattenberg, "Corrosion-Induced Cracking of Model Train Zinc-Aluminium Die Castings," (No publication details provided), 2005.
• [35] A. I. Zaid and A. O. Mostafa, "Effect of Hafnium Addition on Wear Resistance of Zinc-Aluminum 5 Alloy: A Three-Dimensional Presentation," Advanced Materials Letters, vol. 8, no. 9, pp. 910-915, 2017. DOI: 10.5185/amlett.2017.1662
• [36] F. E. Goodwin, K. Zhang, A. B. Filc, R. L. Holland, W. R. Dalter, and T. M. Jennings, "Development of Zinc Die Casting Alloys with Improved Fluidity: Progress in Thin Section Zinc Die Casting Technology," Proc. NADCA Metalcasting Congress, Houston, Google Scholar, 2007.
• [37] F. Goodwin, L. Kallien, and W. Leis, "The High Fluidity (HF) Zinc Alloy: Process-Property and Ageing Characteristics," (No publication details provided), (No year provided).
• [38] F. Goodwin, W. Leis, and L. Kallien, "Ageing Properties of Zinc Alloys," presented at the NADCA 2011 Congress, Columbus, OH, 2011.
• [39] C.-H. Kim and T. H. Kwon, "A Runner–Gate Design System for Die Casting," (No publication details provided), 2001.
• [40] P. Hansson, "Modern Prehardened Tool Steels in Die-Casting Applications," Materials and Manufacturing Processes, vol. 24, no. 7-8, pp. 824-827, 2009. DOI: 10.1080/10426910902841753
• [41] N. A. K. Raveendran and A. N. Patil, "Optimization of Runner Design in High Pressure Die Casting (HPDC) Die," International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), vol. 3, no. 4, 2017.
• [42] H. Pinto and F. Silva, "Optimisation of Die Casting Process in Zamak Alloys," Procedia Manufacturing, vol. 11, pp. 517-525, 2017.
• [43] D. Yangqing, B. Kun, D. Yangliu, and D. Yiwei, "Reversing Design Methodology of Investment Casting Die Profile based on ProCAST," Research & Development, (No publication details provided), 2010.
• [44] Z. Dadić, D. Živković, N. Čatipović, and J. Bilić, "High Pressure Die Casting Mould Repair Technologies," presented at the 7th International Conference "Mechanical Technologies and Structural Materials 2017", 2017.
• [45] R. Huang and B. Zhang, "Study on the Composition and Properties of Salt Cores for Zinc Alloy Die Casting," International Journal of Metalcasting, vol. 11, no. 3, pp. 440-447, 2017. DOI: 10.1007/s40962-016-0086-7
• [46] E. Adámková, P. Jelínek, J. Beňo, and F. Mikšovský, "Water-Soluble Cores–Verifying Development Trends," Materiali in Tehnologije, vol. 49, no. 1, pp. 61-67, 2015. Retrieved from http://mit.imt.si/Revija/izvodi/mit151/adamkova.pdf
• [47] L. Kallien, C. Bőhnlein, A. Dworak, and B. Műller, "Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt 3-D-Freiform–medienführende Kanäle im Druckguss," Giesserei Praxis, vol. 100, no. 12, pp. 36-43, 2013.
• [48] P. Jelínek, E. Adámková, F. Mikšovský, and J. Beňo, "Advances in Technology of Soluble Cores for Die Castings," Archives of Foundry Engineering, vol. 15, no. 2, pp. 29-34, 2015.
• [49] P. Jelínek and E. Adámková, "Lost Cores for High-Pressure Die Casting," Archives of Foundry Engineering, vol. 14, no. 2, pp. 101-104, 2014.
• [50] S. Tu, F. Liu, G. Li, W. Jiang, X. Liu, and Z. Fan, "Fabrication and Characterization of High-Strength Water-Soluble Composite Salt Core for Zinc Alloy Die Castings," The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 95, no. 1-4, pp. 505-512, 2018.
• [51] N. Gramegna, "Analysis of the Factors Contributing to the Heat Balance of an High Pressure Die-Casting Mould," EnginSoft SpA, Padova, 2006.
• [52] E. Fiorese, F. Bonollo, E. Battaglia, and G. Cavaliere, "Improving Die Casting Processes through Optimization of Lubrication," International Journal of Cast Metals Research, vol. 30, no. 1, pp. 6-12, 2017. DOI: 10.1080/13640461.2016.1162387
• [53] S. Asthana, "Innovative die lubricant trends for evolving productivity and process requirements". NADCA Die casting Cong., 2013.
• [54] L. Andreoni, M. Casè, and G. Pomesano. Lubrificazione della cavità dello stampo, quaderni della colata a pressione delle leghe di alluminio, quaderno Nr. 7, 1^ edizione, 1996. Brescia, Edimet., 1996.
• [55] BERTHOLD, J., VAN DER STEEN, S., KRUGMANN, J., & RüHMANN, H. R. (2004). Profitabler Spritzgiessen mit Stickstoff oder Wasser?. Kunststoffe, 94(9), 203-207.
• [56] KALLIEN, L. H., WEIDLER, T., HERMANN, C., & STIELER, S. U. (2006). Druckgussteile mit funktionalen Hohlräumen durch Gasinjektion. Giesserei, 93(11).
• [57] Kallien, L. H. (2009). Using gas injection in high pressure die casting technology. Paper presented at the 113th Metalcasting Congress, Las Vegas, Nevada.
• [58] Kallien, L. H., Weidler, T., Hermann, C., Stieler, U., Kallien, L., Weidler, T., ... & Kunststoff, S. (2006). Pressure die castings with functional cavities produced by gas injection. Giessereiforschung, 58(4), 2-9.
• [59] Kim, E., Lee, K., & Moon, Y. (2000). A feasibility study of the partial squeeze and vacuum die casting process. Journal of Materials Processing Technology, 105(1-2), 42-48.
• [60] Thirugnanam, M. (2013). Modern high pressure die-casting processes for aluminium castings. Paper presented at the Transaction of Indian Foundry Congress.
• [61] De Cicco, M. P., Li, X., & Turng, L.-S. (2009). Semi-solid casting (SSC) of zinc alloy nanocomposites. Journal of Materials Processing Technology, 209(18-19), 5881-5885.
• [62] Lee, J. K., Kim, S. K., & Lee, Y. C. (2008). Development of Novel Hot Chamber Rheo-Diecasting Process. Solid State Phenomena, 141-143, 191-194. doi:10.4028/www.scientific.net/SSP.141-143.191
• [63] Lumley, R., O’Donnell, R., Gunasegaram, D., & Givord, M. (2007). Heat treatment of high-pressure die castings. Metallurgical and Materials Transactions A, 38(10), 2564-2574.
• [64] Kasprzak, W., Sokolowski, J., Yamagata, H., Aniolek, M., & Kurita, H. (2011). Energy efficient heat treatment for linerless hypereutectic Al-Si engine blocks made using vacuum HPDC process. Journal of Materials Engineering and Performance, 20(1), 120-132.
• [65] Changhua (Joshua) Huang, W. B. (2014). Venting Design and Process Optimization of Die Casting Process for Structural components - Part II Venting Design and Process Optimizationn. Paper presented at the Die casting Congress & Tabletop.
• [66] Lumley, R. (2011). Progress on the heat treatment of high pressure die castings Fundamentals of aluminium metallurgy (pp. 262-303): Elsevier.
• [67] ZHANG, S., WEI, X., YU, W., LIAN, Z., & ZHAO, H. (2015). Microstructural Characterization of Zinc Alloy ZA27 with Modification and Heat Treatments.
• [68] Kallien, L. H., & Leis, W. (2011). Ageing of Zink Alloys. Giessereiforschung including CD ROM, 63(1), 2.
• [69] Babić, M., Ninković, R., Mitrović, S., & Bobić, I. (2007). Influence of heat treatment on tribological behavior of Zn-Al Alloys. Paper presented at the Proceedings of 10th International Conference on Tribology, SERBIATRIB.
• [70] Bobic, B., Bajat, J., Acimovic-Pavlovic, Z., Rakin, M., & Bobic, I. (2011). The effect of T4 heat treatment on the microstructure and corrosion behaviour of Zn27Al1. 5Cu0. 02Mg alloy. Corrosion Science, 53(1), 409-417.
• [71] Liu, Y., Li, H.-y., Jiang, H.-f., & Lu, X.-c. (2013). Effects of heat treatment on microstructure and mechanical properties of ZA27 alloy. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 23(3), 642-649. doi:https://doi.org/10.1016/S1003-6326(13)62511-X.
• [72] Choudhury, P., Das, K., & Das, S. (2005). Evolution of as-cast and heat-treated microstructure of a commercial bearing alloy. Materials Science and Engineering: A, 398(1), 332-343. doi:https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.03.098.
• [73] Michalik, R., & Tomaszewska, A. (2014). Influence of Heat Treatment on the Hardness of ZnAl22Cu3 Alloy. Solid State Phenomena, 212, 35-38. doi:10.4028/www.scientific.net/SSP.212.35.
• [74] Prasad, B. K., Patwardhan, A. K., & Yegneswaran, A. H. (1996). Influence of heat treatment parameters on the microstructure and properties of some zinc-based alloys. Journal of Materials Science, 31(23), 6317-6324. doi:10.1007/bf00354455
• [75] Kumar, V., & Madan, J. (2017). A system for computer-aided gating design for multi-cavity die-casting dies. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 231(11), 1983-1999.
• [76] Renukananda, K. H., & Ravi, B. (2016). Multi-Gate Systems in Casting Process: Comparative Study of Liquid Metal and Water Flow. Materials and Manufacturing Processes, 31(8), 1091-1101. doi:10.1080/10426914.2015.1037911
• [77] Wu, S., Lee, K., & Fuh, J. (2002). Feature-based parametric design of a gating system for a die-casting die. The international journal of advanced manufacturing technology, 19(11), 821-829.
• [78] Uchida, M. (2009). Development of vacuum die-casting process. China Foundry, 6(2), 137-144.
  -[79] fondarex.com. Retrieved from https://www.fondarex.com/
  -[80] Zyska, A., Konopka, Z., Łągiewka, M., & Nadolski, M. (2015). Porosity of Castings Produced by the Vacuum Assisted Pressure Die Casting Method. Archives of foundry engineering, 15(1), 125-130.
• [81] NOURI, B. A. (2004). Analysis of vacuum venting in Die Casting.
• [82] HU, B., XIONG, S., Murakami, M., Matsumoto, Y., & Ikeda, S. Study on vacuum die casting process of aluminum alloys.
  -[83] Wang, X., Zhu, S., Easton, M. A., Gibson, M. A., & Savage, G. (2014). Heat treatment of vacuum high pressure die cast magnesium alloy AZ91. International Journal of Cast Metals Research, 27(3), 161-166.
• [84] Niu, X., Hu, B., Pinwill, I., & Li, H. (2000). Vacuum assisted high pressure die casting of aluminium alloys. Journal of Materials Processing Technology, 105(1-2), 119-127.
  -[85] Cao, H., Hao, M., Shen, C., & Liang, P. (2017). The influence of different vacuum degree on the porosity and mechanical properties of aluminum die casting. Vacuum, 146, 278-281.
  -[86] Li, S.-y., Li, D.-j., Zeng, X.-q., & Ding, W.-j. (2014). Microstructure and mechanical properties of Mg–6Gd–3Y–0.5 Zr alloy processed by high-vacuum die-casting. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 24(12), 3769-3776.
• [87] Li, X.-b., Xiong, S., & Guo, Z.-p. (2016). Improved mechanical properties in vacuum-assist high-pressure die casting of AZ91D alloy. Journal of Materials Processing Technology, 231, 1-7.
• [88] Siederslebnen, M. (2003). Vacuum Die‐Casting of Magnesium Parts with High Pressure. Magnesium-Alloys and Technology, 45-55.
• [89] Hu, B., Xiong, S., Masayuki, M., Yoshihide, M., & Shingo, I. (2006). Experimental study of vacuum die casting process of AZ91D magnesium alloy. Magnesium Technology 2006, 51-55.
• [90] Bar-Meir, G., Eckert, E., & Goldstein, R. (1996). Pressure die casting: A model of vacuum pumping. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 118(2), 259-265.
• [91] Jin, C. K., Jang, C. H., & Kang, C. G. (2015). Vacuum die casting process and simulation for manufacturing 0.8 mm-thick aluminum plate with four maze shapes. Metals, 5(1), 192-205.
• [92] Yoon, J., Kim, S., Yim, Y., & Park, J. (2008). Numerical simulation of molten metal flow under vacuum condition in high pressure and low pressure die casting process. International Journal of Cast Metals Research, 21(1-4), 299-303.
• [93] Wang, L. (2007). Mathematical modelling of air evacuation in die casting process via CASTvac and other venting devices. International Journal of Cast Metals Research, 20(4), 191-197.
• [94] Wang, Q.-l., & Xiong, S.-m. (2015). Effect of multi-step slow shot speed on microstructure of vacuum die cast AZ91D magnesium alloy. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 25(2), 375-380. doi:https://doi.org/10.1016/S1003-6326(15)63613-5.
• [95] Otarawanna, S., Gourlay, C. M., Laukli, H. I., & Dahle, A. K. (2009). Microstructure formation in high pressure die casting. Transactions of the Indian Institute of Metals, 62(4), 499-503. doi:10.1007/s12666-009-0081-2.
• [96] Li, X.-B., Xiong, S.-M., & Guo, Z.-P. (2016). Characterization of the Grain Structures in Vacuum-Assist High-Pressure Die Casting AM60B Alloy. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 29(7), 619-628. doi:10.1007/s40195-016-0430-1.
  -[97] Wang, Q.-l., & Xiong, S.-m. (2014). Vacuum assisted high-pressure die casting of AZ91D magnesium alloy at different slow shot speeds. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 24(10), 3051-3059.
• [98] Bishenden, C. J. H. W. (2014). venting design and process optimization of die casting process for structural components - Part I Venting efficiency analysis of die casting process. Die casting Engineer.
• [99] Dr.Christophe Bagnoud, R. B. Die evacuation: Valve or chill vent. VDS/SA Vacuum Die-casting service, Montreux, Switzerland. Retrieved from http://www.soundcastproject.eu/files/2013/10/Evacuation_performance_of_a_ProVac_vacuum_valve_and_a_chill-vent.pdf
• [100] Wang, L., Gershenzon, M., Nguyen, V., & Savage, G. (2005). An Innovative Device for Vacuum and Air Venting. CastExpo, 5, 16-19.
• [101] Wang, L., Gershenzon, M., Nguyen, V., & Savage, G. (2007). Air evacuation and metal solidification with varied profiles of chill surfaces. Paper presented at the 111th Metalcasting Congress.
  -[102] SA, V. (2018). PROVAC® ULTRA EASY VALVES. Retrieved from http://www.vdssa.ch/provac-ultra-easy/
  -[103] corp., G. D. c. Process Controls. Retrieved from http://www.gibbsdc.com/us/quality/process_control.htm
  -[104] Changhua (Joshua) Huang, W. B. (2015). Experimental investigation into leakage of die casting die for vacuum venting process. Paper presented at the Die casting Congress & Exposition.
• [105] Huang, J. (2016). Vacuum Die Casting Process Design. Retrieved from https://www.linkedin.com/pulse/vacuum-die-casting-process-design-joshua-huang/
• [106] Emmenegger, J. (2016). Innovations in Vacuum Die Casting: Vacuum Technology for High Quality Die Casting Parts. Fondarex.

9. 저작권:

• This material is "Steven Richard Pires de Oliveira"'s paper: Based on "High Pressure Die Casting of Zamak alloys".
• Paper Source: [There is no DOI URL, ResearchGate URL : https://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/113790/2/276778.pdf]

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