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개재물 등의 결함이 있더라도 기공부위만 아니면 큰 문제없이 납품이 되었으나 앞으로 주물의 고급화를 위해서는 품질의 보증이 가능하게 생산을 해야 하므로 내부결함을 철저히 검사하여 사전에 제거해야만 합니다. 또한 인터넷의 보급 확대와 더불어 개인과 회사에서도 컴퓨터를 이용하는 것이 일반화되어 있는 추세에서 인터넷 웹기반으로 하는 주물의 기술정보 및 형상, header와의 용탕면 Level 을 일정하게 유지되면서 급탕이 되어,또한 엔지니어의 잦은 이직과 로테이션에 의해 기술축적이 어렵고 해석기술을 제대로 사용하지 못한 채 방치되는 경우가 생기게 됩니다. 이 장비를 이용해서 주물의 내부에 결함위치 및 크기 등을 절단 없이 3차원적으로 정확히 찾아내는 것이 가능하며 따라서 주물의 완벽한 품질관리가 가능하게 되었습니다. 신제품 개발에 있어서 주어지는 개발 기간이 극적으로 짧아지고 있으며 제품의 수명 또한 점차 짧아지고 있는 현실에서, 제품의 고급의, 어려움, 각종방안의 모델링 정보 등을  ......

Index & Contents

사회과학 올립니다 우리나라 주조 기술의 현황과 앞으로의 전망에 대하여 조사하기

[사회과학] 우리나라 주조 기술의 현황과 앞으로의 전망에 대하여 조사하기

우리나라 주조 기술의 현황

근래의 주물생산의 초기단계에서 주조방안의 최적설계는 주물의 불량과 품질 및 원가에 매우 중요한 영향을 미치며 오래전부터 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 설계기술이 현장에서 사용되어 오고 있습니다. 그러나 설계 소프트웨어를 능숙하게 사용하기 위해서 일정 시간 동안의 교육훈련이 요구되고 해석과정에서 설계자의 판단에 따른 조각에 많이 필요하게 되었습니다. 또한 엔지니어의 잦은 이직과 로테이션에 의해 기술축적이 어렵고 해석기술을 제대로 사용하지 못한 채 방치되는 경우가 생기게 됩니다. 최근에 이러한 문제점들을 해결하고 해석기술을 한 단계 높이기 위해 인공지능 개념을 토입한 지능형 전문가 시스템이 개발되어 소개되기 시작했습니다.

또한 인터넷의 보급 확대와 더불어 개인과 회사에서도 컴퓨터를 이용하는 것이 일반화되어 있는 추세에서 인터넷 웹기반으로 하는 주물의 기술정보 및 형상, 각종방안의 모델링 정보 등을 데이터베이스화하여 구축함으로써 모든 기업과 개인의 정보공유가 가능하여지고 이를 통합 기술 확산이 빠르게 이루어 질 수 있습니다.

한편 주물 공업은 기계공업의 급속한 발전과 더불어 어느 정도 자동화를 이루어 오고 있으나 아직도 다품종 소량 생산의 경우 자동화가 매우 어렵고 공정기술의 발전이 매우 더디다고 할 수 있습니다. 또한 양산에 앞서서 시작품을 만들거나 EH는 자동차의 경우 신제품개발을 위한 테스트 과정에서 설계변경에 따른 다양한 시작품이 요구될 경우 먼저 목형과 코어용 금형을 설계제작한 후 주조를 해야 하므로 시간도 많이 걸리고 비용도 많이 소요되는 문제점이 있습니다. 목형이나 금형 없이 바로 모델링 데이터로부터 중자와 외형을 직접 가공하여 얻는 쾌속조형기와 5축가공기 등이 주조분야에서도 도입되어 실제 적용되므로 작업환경을 자동화, 청정화 할 수 있고 시작품제작의 납기단축 및 원가절감 등을 획기적으로 이룰 수 있습니다.

주물의 품질관리에 있어서 경우에 따라서는 주물내부에 수축공, 기공, 개재물 등의 결함이 있더라도 기공부위만 아니면 큰 문제없이 납품이 되었으나 앞으로 주물의 고급화를 위해서는 품질의 보증이 가능하게 생산을 해야 하므로 내부결함을 철저히 검사하여 사전에 제거해야만 합니다. 그러나 X-ray를 이용한 2차원 비파괴검사는 결함부위를 찾아내는데 한계가 있고 특히 알루미늄 등 경합금의 경우 톱으로 절단할 경우 절단부위가 변형되거나 으깨져서 결함이 파묻혀버리므로 정확한 위치를 찾아내는 것이 어렵습니다. 최근에 의료용 단층촬영기를 발전시켜 산업용으로 이용할 수 있는 3차원 단층촬영기가 개발되어 널리 활용되기 시작하고 있습니다. 이 장비를 이용해서 주물의 내부에 결함위치 및 크기 등을 절단 없이 3차원적으로 정확히 찾아내는 것이 가능하며 따라서 주물의 완벽한 품질관리가 가능하게 되었습니다.

주물현장에 전문기술자들이 점점 줄어들어 감에 따라 상용설계해석 소프트웨어를 구입하더라도 주조방안설계에 전담인력을 투입하는 것이 웬만큼 큰 중견기업이라도 사실상 어려운게 현실입니다. 따라서 방안을 설계하고자 하는 제품의 3차원 모델링 데이터를 가지고 컴퓨터 스스로 주조방안 즉 압탕방안과 탕구방안을 설계할 수 있다면 현장에서 주조방안 설계 전문가가 아니라도 쉽게 활용하는 것이 가능 할 것입니다.

신제품 개발에 있어서 주어지는 개발 기간이 극적으로 짧아지고 있으며 제품의 수명 또한 점차 짧아지고 있는 현실에서, 다양한 형태의 신제품 개발과 잦은 설계변경에 대응하기 위하여 산업현장에서 각 종 쾌속조형 장비가 적극적으로 활용되고 있습니다. 이는 치열한 경쟁이 벌어지고 있는 국내외의 산업 환경에서 기업의 경제력 유지 및 향상과 직결되어 있다고 할 수 있습니다.

현재 국내에는 CAD 데이터에서 쾌속조형 장비를 사용하여 시제품을 제작하는 다양한 방법 및 장비가 시장에 소개되어 있으며, 응용되고 있습니다. 가장 안정화된 쾌속조형 방식의 하나인 SLS(Selective Lascr Sintering) 방식의 쾌속조형 시스템에서는 일반적으로 최종적인 시제품 제작이 목적이지만, 현재 한국생산기술연구원 디지털설계 센터에 도입되어 운영되고 있는 DLS(Direct laser Sintering) 방식의 쾌속조형 장비에서는 합성수지가 입혀진 모래를 사용하여 레이저를 조사하여 소결함으로써 주조 공정에 사용할 수 있는 주형 및 중자를 제작할 수 있어 모든 주조용 합금의 시제품 주조에 활용 가능하고 건전한 주물 시제품을 신속하고 정확하게 제작하기 위하여 한국생산기술연구원 디지털설계센터와 (주)큐빅테크가 공동 개발한 주조공정 해석 프로그램인 Z-Cast Software를 이용하여 적정 주조방안에 기초 하여 주형 및 중자 부분의 CAD 데이터를 작성하고 이를 이용해서 DLS 방식의 쾌속조형장비에서 주조용 주형 및 중자를 제작하여 시제품을 완성하였습니다.

새로운 연속주조법

HOT TOP 주조법

수냉주형이 아주 짧고 그 위에 refractory header box를 설치하였습니다. 분배통, header와의 용탕면 Level 을 일정하게 유지되면서 급탕이 되어, 주형 내에서는 일정 조건하에서 응고가 진행됩니다.

전자기 주조법

종래 DC 주조법에 있어서 사용하고 있는 수냉주형 대신에 전자장 주조 (EMC)에 의하여 용탕을 유지하면서 그 하부를 직접 수냉하는 주조법입니다.

수평연속 주조법

주조된 빌렛트, slab등의 주괴를 주형으로부터 수평방향으로 제조하므로 그 길이의 제한이 없다. 따라서 원리적으로는 절단기구나 압축기구등이 병설하므로써 완전 연속주조가 가능하게 됩니다.

앞으로의 전망

생산공정에 IT를 이용하여 기존기술의 한계를 뛰어넘고자 하는 노력이 세계각국에서 경쟁적으로 추진되고 있는 흐음 속에서 전문인력 부족, 제품의 고급의, 어려움, 전형적인 3D의 환경 속에서 사면초가에 몰려있는 국내주물업계도 오직 IT를 생산공정에 적용하는 것이 기술혁신의 지름길이라 생각됩니다. 더욱이 주물의 수요는 줄어들지 않는데 기업과 엔지니어의 숫자가 급격히 줄어들고 있는 현실이 극복할 수 있는 대안은 IT를 접목하여 생산과정을 혁신하여 부가가치를

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