자유단면 형상재 전자기 연속주조

초록

항후 알루미늄의 자동차 부품으로 적용하기 위해서 선행되어야 할 것 중 하나가 특정 형상의 고품질 소재를 저비용으로 제조용하는 게 상당히 중요하다. 일례로 복잡한 형상을 갖는 단조부품의 경우 기존에는 소재를 절단, 여러 차례의 단조 및 용접 등 공정을 거쳐 부품을 제조하는 게 일반적이며, 이로 인해 공정이 복잡할 뿐만 아니라 비용도 함께 상승한다. 이러한 문제점을 해결하고자 특정 형상을 갖는 소재를 저비용이면서 건전하게 제조하는 게 상당히 중요하다. 본 발표에서는 특정 형상(자유단면)을 갖는 주조재를 전자기 연속주조기술을 적용하여 건전하게 주조하고자한다. 본 기술은 전자기주조(Electromagnetic Casting, 이하 EMC)과 전자기 교반(Electromagnetic Stirring; 이하 EMS)으로 구성되어 있으며, EMC기술은 주조시 용탕면 주위에 고주파 전자기장으로 재가열하여 초기 응고시 냉각속도를 제어하여 건전한 초기 응고셀을 형성할 수 있는 기술로 자유형상에 따른 불균일 냉각도 어느 정도 보상해주는 역할을 한다. EMS기술은 초기 응고 셀이 형성된 후 몰드 내 용탕을 저주파 전자기장으로 교반하여 내부조직을 수지상에서 등축정으로 만들어주며, 아울러 형상의 제약으로 인한 불균일 냉각도 제어가 가능하다. 본 연구에서는 2000, 6000게 알루미늄 합금을 EMC와 EMS기술을 적용, 자유 단면형상제의 연속주조 및 고품질화를 실현하였으며, 이에 대한 세부적인 연구내용을 소개하고자 한다.