알루미늄 다이캐스팅 공법과 언더컷 형상의 한계
알루미늄 고압 다이캐스팅은 높은 생산 효율성과 정밀도를 제공하는 제조 공법입니다. 하지만 언더컷(Undercut) 형상이 포함된 제품을 생산할 때는 금형 설계와 제작에 어려움이 있습니다. 언더컷 형상을 해결하려면 일반적으로 슬라이드 코어, 분리형 금형, 또는 추가 가공 작업이 필요합니다. 이로 인해 공정이 복잡해지고 비용이 상승하며, 설계의 자유도가 제한됩니다.
솔트 코어(Salt Core) 공법을 적용한 언더컷 형상 해결
솔트 코어 공법은 알루미늄 다이캐스팅에서 언더컷 형상 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 이 공법은 다이캐스팅 금형 내부에 용해 가능한 솔트(염) 재료로 만든 코어를 삽입하여 언더컷 형상을 구현하는 방식입니다.
기술 원리
- 솔트 코어 제작:
- 솔트 코어는 다이캐스팅 기법으로 열에 강하고 정밀한 형상으로 제작됩니다.
- 용융 염 재료를 성형하여 복잡하고 정밀한 언더컷 구조를 만듭니다.
- 코어 삽입 및 다이캐스팅:
- 솔트 코어를 다이캐스팅 금형 내부에 배치합니다.
- 이후 알루미늄 합금을 고압으로 주입하여 제품을 성형합니다.
- 솔트 코어 제거:
- 다이캐스팅이 완료된 후, 제품을 물이나 용매에 담가 솔트 코어를 용해시킵니다.
- 이 과정에서 내부의 복잡한 언더컷 형상이 드러납니다.
솔트 코어 공법의 장점
- 복잡한 언더컷 형상 구현:
- 기존 금형 설계의 한계를 극복하며, 언더컷 형상이 포함된 복잡한 구조를 제작할 수 있습니다.
- 후처리 최소화:
- 별도의 기계 가공이나 추가 조립 공정을 줄여 생산 시간을 단축하고 비용을 절감합니다.
- 제품 설계 자유도 증가:
- 기존 슬라이드 코어로는 구현이 어려운 형상도 제작 가능하여, 경량화와 기능성을 극대화한 설계가 가능합니다.
- 정밀도 및 일관성 향상:
- 솔트 코어는 금속과 유사한 성형 정밀도를 제공하여, 제품의 품질과 성능을 향상시킵니다.
- 리버스 엔지니어링 방지:
- 솔트 코어는 용해 후 사라지기 때문에 경쟁사가 제품 내부를 분석하거나 복제하기 어렵습니다.
솔트 코어 공법은 알루미늄 다이캐스팅의 한계를 극복하여 복잡한 언더컷 형상을 구현하는 데 최적의 솔루션입니다. 이 기술은 설계의 자유도, 생산 효율성, 정밀도를 동시에 제공하며, 자동차 및 다양한 산업 분야에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다.
솔트 코어 공법을 적용한 주요 응용 분야
- 자동차 부품:
- 터보차저 하우징, 디퍼렌셜 하우징, 배기 매니폴드, 변속기 내부 채널 등 언더컷 형상이 많은 부품.
- 항공우주 부품:
- 경량화 및 정밀도를 요구하는 엔진 내부 채널 및 구조물.
- 전자제품:
- 방열판 및 냉각 채널 구조물.
Automotive Components
1. 터보차저 하우징 내부 구조
과거 언더컷 형상 문제:
- 터보차저 내부의 공기 및 가스 흐름 경로는 복잡하고, 곡선형의 언더컷 형상이 포함되어 금형 설계가 어려웠습니다.
- 내부 경로를 만들기 위해 슬라이드 코어 또는 분리형 금형을 사용했으며, 이로 인해 비용과 시간이 증가했습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 복잡한 내부 채널 제작 가능: 솔트 코어로 곡선형 언더컷 경로를 정밀히 제작해 터보차저 성능이 향상됩니다.
- 열 분산 효율 증가: 최적화된 내부 디자인으로 열관리가 개선되어 터보차저 내구성이 강화됩니다.
- 단일 공정으로 비용 절감: 조립 공정 제거 및 금형 제작 단순화로 제조 효율성이 높아집니다.
2. 배기 매니폴드
과거 언더컷 형상 문제:
- 매니폴드 내부의 가스 흐름을 위한 경로는 언더컷 형상이 포함되어 제작이 어려웠습니다.
- 복잡한 내부 구조를 위해 별도 슬라이드 코어 사용 또는 조립 방식이 필요했습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 일체형 부품 제작: 솔트 코어를 사용해 내부 통로를 단일 주조로 제작, 가스 누출 위험 감소.
- 성능 최적화: 내부 가스 흐름 경로의 정밀성을 높여 엔진 효율과 배기가스 처리 성능이 향상됩니다.
- 열응력 감소: 통합 설계로 용접 부위 없이 열응력에 강한 구조를 구현.
3. 엔진 블록 내부 오일 채널
과거 언더컷 형상 문제:
- 내부 오일 채널은 복잡한 곡선형 경로가 많아 다이캐스팅 금형 제작이 어려웠으며, 추가 CNC 가공이 필수적이었습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 내부 구조 정밀 제작: 솔트 코어로 복잡한 언더컷 채널을 구현, 윤활 성능과 오일 흐름 효율 향상.
- 경량화: 내부 공간 최적화로 엔진 무게 감소, 차량 연비 개선.
- 비용 절감: 추가 가공 공정 제거로 제조 비용 절감.
4. 변속기 하우징
과거 언더컷 형상 문제:
- 내부 유체 흐름 채널 및 기어 하우징은 언더컷 형상이 포함되어 복잡한 금형 구조와 추가 공정이 필요했습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 내부 유체 경로 통합 제작: 복잡한 언더컷 경로를 통합 설계로 제작, 유체 흐름 효율 개선.
- 내구성 향상: 조립 공정 제거로 부품의 내구성과 신뢰성이 증가.
- 생산 시간 단축: 단일 공정으로 제작 가능해 생산성이 향상됩니다.
5. 냉각 시스템 부품
과거 언더컷 형상 문제:
- 냉각 채널은 언더컷 형상이 많아 금형 설계 및 추가 가공 공정이 필요했습니다.
- 내부 채널을 제대로 구현하지 못하면 열 분산 효율이 떨어졌습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 열교환 효율 극대화: 정밀한 내부 언더컷 구조 제작이 가능해 냉각 성능이 개선됩니다.
- 경량화: 내부 채널 설계를 최적화해 부품 무게 감소.
- 내구성 증가: 일체형 설계로 조립 부위의 손상을 방지.
6. 서스펜션 부품
과거 언더컷 형상 문제:
- 서스펜션의 일부 부품은 언더컷 형상을 포함하여 금형 설계가 복잡하고, 제작 과정에서 가공 및 조립 공정이 추가되었습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 강도와 경량화 병행: 언더컷 구조를 통해 강도와 경량화 모두 달성.
- 형상 자유도 확대: 복잡한 형상을 설계할 수 있어 서스펜션 성능이 향상됩니다.
- 비용 절감: 조립 및 가공이 필요 없는 단일 제작 방식으로 비용 감소.
7. 브레이크 캘리퍼
과거 언더컷 형상 문제:
- 브레이크 캘리퍼의 내부 유압 통로는 언더컷 형상이 많아 금형 제작이 까다롭고, CNC 가공 공정이 추가로 필요했습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 정밀한 유압 통로 설계: 솔트 코어로 언더컷 구조를 포함한 정밀 유압 통로 제작 가능.
- 경량화 및 내구성 증가: 내부 공간 최적화로 가벼운 동시에 강한 구조를 구현.
- 유압 성능 향상: 정밀한 내부 설계로 유압 성능과 제동력이 증가.
8. 연료 분사기 하우징
과거 언더컷 형상 문제:
- 복잡한 연료 통로는 언더컷 형상이 포함되어 슬라이드 코어 사용이나 추가 가공이 필요했습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 정밀한 내부 설계: 언더컷 형상 포함 복잡한 통로를 정밀히 제작, 연료 분사 효율 극대화.
- 누출 방지: 조립 없는 단일 설계로 연료 누출 위험 제거.
- 경량화: 불필요한 내부 공간 제거로 무게 감소.
9. 디퍼렌셜 하우징
과거 언더컷 형상 문제:
- 내부 기어 하우징은 언더컷 형상이 많아 다단계 가공 및 조립 공정이 필요했습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 기어 하우징 정밀 제작: 솔트 코어로 복잡한 언더컷 구조를 구현해 기어 동작 효율성 향상.
- 내구성 증대: 조립 없이 단일 제작으로 하우징의 강도와 내구성 증가.
- 경량화: 내부 공간 최적화를 통해 무게를 줄여 차량 성능 향상.
10. 전기차 배터리 모듈 케이스
과거 언더컷 형상 문제:
- 내부 냉각 채널 및 배터리 셀 고정 구조는 언더컷 형상이 포함되어 금형 제작이 복잡하고 추가 가공이 필요했습니다.
솔트 코어 공법 적용 시 특징:
- 냉각 채널 정밀 설계: 언더컷 구조를 포함한 복잡한 냉각 채널 설계 가능, 열 관리 성능 향상.
- 경량화 및 안정성 증가: 내부 공간 설계를 최적화하여 무게를 줄이고, 구조적 안정성 강화.
- 생산 효율성 증가: 단일 공정으로 제작 가능해 생산 비용과 시간을 줄입니다.
언더컷 형상이 포함된 알루미늄 다이캐스팅 자동차 부품 후보 리스트
솔트 코어 공법은 기존의 금형 설계 한계를 극복하고, 언더컷 형상을 포함한 복잡한 구조를 효율적으로 제작할 수 있어 자동차 부품의 성능, 경량화, 내구성을 동시에 개선합니다.
솔트 코어 공법이으로 언더컷 형상 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 대표적 부품 사례입니다.
엔진 관련 부품
- 엔진 블록 내부 오일 채널
- 엔진 마운트 브라켓
- 터보차저 하우징
- 배기 매니폴드
- 흡기 매니폴드
- 오일 펌프 하우징
- 실린더 헤드 내부 냉각 채널
- 캠샤프트 커버
- 타이밍 체인 커버
- 밸브 커버
- EGR(배기가스 재순환) 밸브 하우징
- 피스톤 냉각 노즐 어댑터
- 오일 쿨러 하우징
- 연료 인젝터 하우징
- 엔진 커넥터 브라켓
- 스로틀 바디 하우징
- 크랭크케이스 환기 밸브 하우징
- 워터펌프 하우징
- 텐셔너 브라켓
- 엔진 부스터 하우징
- 연료 필터 하우징
- 밸브 리테이너
- 오일 필터 어댑터
- 밸브 트레인 부품 하우징
- 열교환기 하우징
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
변속기 및 구동계 부품
- 변속기 하우징
- 변속기 오일 채널
- 변속기 커버
- 드라이브 샤프트 커넥터
- 디퍼렌셜 케이스
- 디퍼렌셜 하우징
- 디퍼렌셜 커버
- 기어박스 내부 하우징
- 토크 컨버터 커버
- 축 방향 베어링 어댑터
- 프로펠러 샤프트 커넥터
- 변속기 센서 하우징
- 변속기 오일 쿨러 하우징
- 플라이휠 커버
- 하프 샤프트 브라켓
- 클러치 하우징
- 변속기 브래킷
- 기어박스 오일 채널
- 리어 디퍼렌셜 마운트 브라켓
- 토크 컨버터 하우징
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
차체 및 섀시 부품
- 서스펜션 암 브라켓
- 서스펜션 링크 하우징
- 휠 허브
- 브레이크 캘리퍼
- 브레이크 마스터 실린더 하우징
- 브레이크 유압 통로 하우징
- 브레이크 패드 홀더
- 브레이크 디스크 어댑터
- 스티어링 랙 하우징
- 스티어링 핀 브라켓
- 타이로드 커넥터
- 스티어링 컬럼 하우징
- 휠 어댑터
- 스트럿 마운트 브라켓
- 크로스 멤버 브라켓
- 섀시 하우징
- 휠 서스펜션 허브
- 스티어링 암 어댑터
- 브레이크 라인 하우징
- 서브프레임 마운트 하우징
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
냉각 및 전장 부품
- 냉각 시스템 배관 하우징
- 라디에이터 하우징
- 인터쿨러 하우징
- 라디에이터 마운트 브라켓
- 전기차 배터리 냉각 하우징
- 히터 코어 하우징
- 에어컨 컴프레서 하우징
- HVAC 시스템 덕트 하우징
- 전기차 배터리 모듈 케이스
- 전동 워터펌프 하우징
- 전동 팬 모터 하우징
- 냉각 채널 브라켓
- 에어컨 증발기 하우징
- 터보차저 인터쿨러 어댑터
- 에어컨 압축기 브라켓
- 공기 유량 센서 하우징
- 열교환기 어댑터
- 배터리 냉각 채널 하우징
- 전기 워터 펌프 케이스
- 냉각수 분배기
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
기타 부품
- 페달 브래킷 하우징
- 와이퍼 모터 하우징
- 도어 핸들 브라켓
- 도어 잠금 장치 하우징
- 트렁크 브라켓
- 후드 힌지 브라켓
- 시트 조정 브래킷
- 루프 레일 마운트 브라켓
- 차체 연결 브라켓
- 충격 흡수 시스템 브라켓
- 배기 시스템 브라켓
- 범퍼 마운트 브라켓
- 테일게이트 브라켓
- 헤드램프 브라켓
- 전기 모터 하우징
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
솔트 코어를 활용한 고압 다이캐스팅 방식으로 제작할 수 있는 산업 분야별 부품 예시 리스트
1. 자동차 산업
- 터보차저 하우징 내부 구조
- 배기 매니폴드
- 엔진 블록 내부 오일 채널
- 변속기 하우징
- 냉각 시스템 부품
- 서스펜션 부품
- 브레이크 캘리퍼
- 연료 분사기 하우징
- 디퍼렌셜 하우징
- 전기차 배터리 모듈 케이스
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
2. 항공우주 산업
- 항공기 엔진 터빈 블레이드
- 연료 분배 채널
- 항공기 날개 내부 보강재
- 항공기 랜딩 기어 부품
- 항공기 환기 시스템 부품
- 우주선 추진체 내부 구조물
- 드론용 경량화 부품
- 항공기 유압 시스템 하우징
- 엔진 연료 펌프 부품
- 고온 내열 밸브 하우징
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
3. 의료 산업
- 수술용 로봇 부품
- CT/MRI 장비 부품
- 인공 관절 프레임
- 고정밀 의료기기 하우징
- 정밀 레이저 장비 부품
- 약물 주입 펌프 부품
- 인공 심박 조율기 케이스
- 정형외과용 금속 삽입물
- 이식형 의료 장치 프레임
- 수술 장비의 정밀 부품
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
4. 전자 및 전기 산업
- 전력 변압기 내부 부품
- 전기 모터 코어
- 방열판 통합 구조
- 커넥터 하우징
- LED 조명 하우징
- 전자기기 내부 프레임
- 5G 통신 장비 부품
- 고주파 필터 하우징
- 데이터 센터 냉각 모듈 부품
- 전자 회로 보호 하우징
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
5. 해양 산업
- 선박 엔진 부품
- 선박 추진기 내부 구조물
- 해양 유압 시스템 부품
- 방수 통신 장비 케이스
- 해수 담수화 설비 부품
- 잠수함 내부 냉각 시스템 부품
- 선박 연료 분배 시스템
- 수중 드론 부품
- 선박의 기어박스 하우징
- 어망 장비용 경량화 부품
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
6. 건설 및 중장비 산업
- 건설 장비 유압 펌프 부품
- 굴삭기 엔진 하우징
- 콘크리트 믹서 내부 부품
- 크레인 기어박스 하우징
- 중장비 브레이크 시스템 부품
- 고압 유압 밸브 하우징
- 중장비 냉각 시스템 부품
- 발전기 내부 프레임
- 조명 타워 하우징
- 고압 공기압축기 부품
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
7. 소비재 및 생활용품 산업
- 커피 머신 내부 보일러
- 진공청소기 모터 하우징
- 스마트 홈 기기 케이스
- 전기 자전거 배터리 하우징
- 캠핑용 휴대 발전기 부품
- 고급 주방기기 내부 프레임
- 경량화 카메라 마운트
- 스포츠 장비의 정밀 부품
- 전동 공구 내부 구조물
- 난방 기기용 히트 교환기
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
8. 에너지 산업
- 풍력 터빈 하우징
- 태양광 인버터 내부 부품
- 전기차 충전기 하우징
- 수소 연료전지 부품
- 원자력 발전소 냉각 모듈
- 고압 가스 밸브 하우징
- 배터리 팩 내부 부품
- 고온용 열교환기 부품
- ESS(에너지 저장 시스템) 하우징
- 압축 천연가스(CNG) 연료 탱크 내부 구조
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
9. 군수 및 방산 산업
- 군용 차량 경량화 부품
- 미사일 내부 연료 채널
- 레이더 시스템 부품
- 소형 무인기 프레임
- 군용 헬멧 통합 부품
- 전투기 엔진 부품
- 방탄 차량 내부 구조물
- 군용 통신 장비 하우징
- 고압 발사체 부품
- 방탄복 하드웨어 부품
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들
10. 기타 산업
- 3D 프린팅 장비 부품
- 석유 및 가스 시추 장비 부품
- 산업용 로봇 관절 부품
- 전동 휠체어 내부 프레임
- 철도 차량 브레이크 부품
- 식품 가공 기계 부품
- 정밀 시계 내부 기어
- 화학 공정 설비 부품
- 반도체 장비 내부 구조물
- 고온 내열 테스트 장비 하우징
- 기타 언더컷이 포함된 복잡한 형상 제품들