한국주물공업협동조합(이사장 서병문)은 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 고경력과학기술인 ReSEAT사업팀이 첨단기술정보분석을 통해 이슈와 트렌드 등 국제적인 학술자료를 제공하고 있다고 26일 밝혔다.
이번에 ReSEAT사업팀이 내놓은 주물 이슈와 트렌드는 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 점결제가 다른 주형에 주입한 주철주물의 가스분석 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 전기로 용해 재료 공급 지연 저감으로 출선량 향상 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 품질 공학을 이용한 실린더블럭의 가스 결함 대책 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 품질 공학을 이용한 실린더블럭의 가스 결함 대책 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 주조결함에 대한 개량형 원인 분석수법 등이다.
ReSEAT사업팀은 이중 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 점결제가 다른 주형에 주입한 주철주물의 가스분석을 통해 주물제조에서 주형의 영향으로 주철주물의 가스 결함이 발생한다고 설명했다.
주물에 발생하는 주조 결함은 주조 방안도 중요하지만 특히 주형에 중자를 사용하는 게 중요하다. 중자에 인접하는 장소에서는 pin hole 결함이 발생하거나 blow hole 결함이 발생하기 쉽다고 ReSEAT사업팀은 강조했다.
주철주물의 제조에서 결함 발생을 감소하기 위해서는 주형점결제의 선택이 중요하다는 게 ReSEAT사업팀의 지적이다.
ReSEAT사업팀은 현장에서 한 가지 주형 방법으로 생산하던 제품을 다른 주형 방법으로 생산하고자 할 때는 주조 방법도 중요하지만, 조형 재료의 종류에 따라 결함 발생 정도에 차이가 많다고 덧붙였다.
ReSEAT사업팀의 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 전기로 용해 재료 공급 지연 저감으로 출선량 향상은 주철주물 제조공정에서 전기로 용해를 위한 재료공급공정을 개선 대상으로 했다.
조형공정의 생산성을 악화시키는 용융금속의 지연 도착을 저감해 출선량 향상을 달성하기 위해서는 주원인인 용해 재료의 공급지연에 대한 대책이 필요해 전기로 용해 재료공급 지연 저감에 의한 출선량 향상을 개선과제로 선정해 추진됐다.
ReSEAT사업팀은 재료공급 지연이 일어날 때의 원인을 ▲회수재의 막힘 ▲재료의 넘쳐흐름 ▲버킷 탈선 등의 지연이 전체의 90%를 차지하고 있다고 진단했다.
이에 따라 ReSEAT사업팀은 이 세가지에 초점을 두고 개선을 위한 대책을 실시, 대책 후에는 재료의 넘쳐흐름, 버킷 탈선이 대폭 감소해 재료공급 지연이 반감됐으나, 회수재의 막힘에 관해서는 설비투자를 근거로 해 근본적인 대책이 필요한 것으로 판단했다.
대책 실시 전 시간당 8.100㎏의 출선량인 것을 대책 실시 후는 8,929㎏으로 목표 8,600㎏를 상회해 140%의 목표를 달성했다.
전기로를 주로 사용하고 있는 국내 주물공장에서는 도입할 만한 자료라고 ReSEAT사업팀은 평가했다.
ReSEAT사업팀은 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 품질 공학을 이용한 실린더블럭의 가스 결함 대책에 대해서는 주조품(주물)이 주조라고 하는 1공정에서 최종제품에 가까운 형상으로 된다고 설명했다.
이로 인해 주물은 자동차 등의 부품에 많이 사용되고 있으며, 크기도 다양해 다종 다양의 형상에도 적응 가능하다. 다만, 주조품질의 안정화에는 현장력뿐만이 아니라 보다 안정한 제조설계력, 생산기술력이 필요하고 이 양자가 주물품질의 안정화에 필요하다고 ReSEAT사업팀은 지적했다.
미래 사회는 유비쿼터스 세상이라, 주물산업도 유비쿼터스 환경 하에 융합을 통해 변화와 혁신을 이루는 길만이 진정한 승자가 될 수 있는 길이라 주물현장의 변화와 혁신을 서둘러 진행해야 하다고 ReSEAT사업팀은 부연했다.
ReSEAT사업팀은 ▲최신주물기술(다이캐스팅 제외) 주조결함에 대한 개량형 원인 분석수법을 통해 오래 전부터 원인분석이라고 하는 방법도 사용, 개량형인 원인분석은 주조결함의 원인해석 이외에도 여러 분야에서 이용하는 게 가능하다고 주장했다.
개량형 원인분석은 참가자 전원이 논리적으로 현상을 해결하는 논의라 전원 납득되는 결론을 낼 수 있고 바른 대책을 세울 수 있어 빠른 해결이 가능한 유익한 방법이라고 ReSEAT사업팀은 밝혔다.
실제 주조불량 등 제조공정에서 불합리한 문제들은 양산공정에서 반복과정 중에 일어나고, 금형주조 전 공정에서 용탕, 금형온도, 싸이클 타임, 주조방안, 주물의 조직, 주물의 변형, 열처리 등 점검해야 할 많은 인자들에 영향을 받는다.
이에 따라 주조 전 공정에서 연속적으로 일어나는 열, 물리, 금속적인 변화를 삺 그 이력에 관한 과학적인 정보를 실시간 사용자에게 전달할 필요가 있다.
이를 위해 첨단 하드웨어기술과 주조공정의 융합을 이뤄 모든 공정을 전산화하고 3차원 CT장비로 불량을 점검해 품질안정에 기여하도록 분위기를 조성해야 한다는 게 ReSEAT사업팀 주장이다.