다이캐스트 흑화 이해: 원인 및 해결 방법

알루미늄, 아연, 마그네슘 등 다이캐스트 부품에는 종종 표면 흑화라는 보기 흉한 결함이 발생합니다. 고르지 않은 검은 반점, 줄무늬 또는 패치로 나타나는 이 결함은 단순히 시각적인 문제일 뿐만 아니라 엔지니어와 제조업체를 괴롭힐 수 있는 더 심각한 문제를 암시합니다. 다이캐스트 흑화가 발생하는 이유와 이를 방지하는 방법을 자세히 살펴보고 금속 부품의 미래를 설계하는 사람들에게 기술적 정확성을 제공합니다.

1부: 다이캐스트 블랙닝의 도전 과제

다이캐스팅에 사용되는 활성 금속은 자연적으로 산화되지만, 열이나 습도가 높으면 산화가 진행되어 표면이 변색됩니다. 성형부터 보관까지 여러 단계에서 흑화는 진행되며, 그 형태가 그 원산지를 드러냅니다.

품질을 배신하는 표면

자동차를 도색할 때 매끈하고 완벽한 마감을 목표로 하지만 줄무늬와 얼룩이 생기는 경우가 있습니다. 이는 정밀 부품의 광택을 손상시키는 결함인 다이캐스트 흑화 현상입니다. 이는 미관상의 문제 외에도 구조적 무결성을 약화시킬 수 있는 오염이나 산화를 의미하며, 완벽을 추구하는 엔지니어를 실망시킵니다.

범인 발견하기

흑화가 나타나는 방식과 그 뒤에 숨어 있는 원리는 다음과 같습니다:

그림 1

그림 2

그림 4

이러한 패턴을 식별하는 것이 첫 번째 단계이며, 각 패턴은 우리가 타겟팅할 수 있는 프로세스 장애와 관련이 있습니다.

2부: 생각보다 더 심각한 이유

결함의 파급 효과

흑화는 단순한 표면 스크래치가 아닙니다. 합금 액체에 스며든 오일 연기는 내부 공극이나 슬래그를 형성하여 강도를 저하시킬 수 있습니다(예: 280MPa에서 사양 이하로).¹. 중요도가 높은 부품의 경우, 이는 고장, 재작업 또는 평판 손상의 위험이 있습니다. 완고한 내부 산화는 심지어 쇼트 블라스팅에도 저항하기 때문에 엔지니어는 풀기 어려운 퍼즐을 안고 있습니다.

그 원동력은 무엇인가요?

1. 펀치 오일 과부하
   과도한 오일은 샷 챔버에서 고르지 않게 연소되어 연기와 탄소를 뿜어내어 게이트 근처의 부품을 어둡게 만듭니다.

2. 릴리스 에이전트 실수
   두꺼운 층 또는 고농도(>1:100)는 240°C 이상의 연기로 변하여 금형과 주물을 코팅합니다.

3. 탄소 축적
   불순물은 고온 영역(220°C 이상)의 금형에 탄화 잔여물을 남기고 거친 자국을 남깁니다.

4. 습기 장난
   젖은 몰드는 고열에서 산소를 방출하여 합금을 산화시켜 어두운 패치로 만듭니다.

5. 스토리지 슬립업
   습도가 높은 작업실에서의 10일과 밀폐된 작업실에서의 35일은 극명한 차이를 보입니다.

3부: 다이캐스트 흑화 현상을 영구적으로 해결하기

실용적인 솔루션, 엔지니어링된 정밀도

흑화 현상을 해결하는 것은 마치 엔진을 튜닝하는 것과 같습니다. 연료를 조절하고 타이밍을 조정하면 다시 제어할 수 있습니다. 이러한 결함을 없애는 방법은 다음과 같습니다:

1. 다이얼백 펀치 오일

   • 스프 루의 가장자리가 깨끗하게 유지되고 펀치 면에 국한되어 검게 변할 때까지 줄입니다.
   • 저흑연 수용성 오일을 사용하여 연기를 줄이세요.
   • 챔버 외부 또는 촬영 후 오일을 미스트하고 공기 분사로 여분을 제거합니다.

2. 마스터 릴리스 에이전트

   • 연기를 최소화하기 위해 1:120-150 희석 비율로 내열제를 선택하세요.
   • 압축 공기로 얇고 고르게 분사하여 습기를 제거합니다.
   • 산화를 촉진하는 이온을 피하기 위해 정제수와 혼합하세요.

3. 곰팡이 조건 길들이기

   • 몰드를 연마하여 쌓인 탄소를 제거합니다(예: 사포 사용).
   • 추가 냉각수 흐름으로 240°C 미만의 캡 온도를 유지합니다.
   • 낮은 온도(160°C 이상)에서 가열하여 수분을 빠르게 증발시킵니다.

4. 스마트한 금형 재설계

   • 게이트와 통풍구를 추가하여 충전 속도를 높이고 연기를 배출할 수 있습니다(예: 게이트 조정 후 방열판의 핀이 깨끗해짐)(그림 14).².
   • 더 나은 배기를 위해 부스트 오버플로 슬롯을 강화하세요.

5. 실드 부품 포스트 캐스트

   • 건조제로 밀봉하여 건조한 곳에 보관하세요.
   • 젖은 판지를 플라스틱 포장으로 교체하세요.

재료 문제

합금은 산화 저항성이 다양합니다. 예를 들어, ENAC-434000은 화학적 특성으로 인해 ADC12보다 더 검게 변합니다.³. 올바른 합금을 선택하거나 정제 과정에서 0.1-0.3% 플루오로알루미늄나트륨을 첨가하면 변색 위험을 줄일 수 있습니다.

결론 결함에서 무결점으로

다이캐스트 흑화는 오일 연기, 금형 사고, 보관상의 문제에서 비롯됩니다. 펀치 오일, 이형제, 금형 설계를 미세 조정하면 이러한 결함을 제거하고 성능을 발휘하는 부품을 제공할 수 있습니다. 이는 단순히 결함을 수정하는 것이 아니라 모든 주조에 대한 신뢰를 구축하는 것입니다.

저는 소비자 등급 다이캐스팅 분야에서 20년 이상 경력을 쌓은 YG 다이캐스팅의 Shawn입니다. 멋진 아연, 알루미늄 및 합금 부품을 제작합니다. 언제든지 문의해 주세요. 제품 가치를 높이고 다른 분야의 제조 동종 전문가와 연결해 드리겠습니다!

각주