▲ 강민철 마그네슘기술연구조합 상임이사가 ‘다이캐스팅 금형에서의 입체 냉각 몰드의 활용사례와 전망’을 주제발표 하고 있다.

다이캐스팅 부품이 가장 많이 사용되고 있는 자동차 업계가 기존 내연기관에서 전기차, 수소전지차 등 친환경화로 급속히 전환되면서 향후 적층제조(3D프린팅)가 대체기술로 자리매김할 가능성이 높을 것이라는 전망이 나왔다.

28일 서울 메이필드 호텔에서 열린 ‘제1회 한국다이캐스팅학회 학술대회’에서 강민철 마그네슘기술연구조합 상임이사는 ‘다이캐스팅 금형에서의 입체 냉각 몰드의 활용사례와 전망’이라는 주제발표를 통해 사출성형용 금형 냉각채널을 중심으로 금속 3D프린팅 기술 적용이 확대되고 있다고 강조했다.

금속소재를 적층해 부품을 만들면 기존 CNC로 구현할 수 없었던 복잡한 구조를 구현할 수 있어 냉각 효율이 생산성과 직결되는 금형 냉각코어를 효과적으로 제작할 수 있는 장점이 있다. 또한 DED 방식 3D프린팅을 활용하면 금형 파손부위 보수에 가장 효과적으로 대처할 수 있다. 비싼 3D프린터 장비가격과 소재 제한성 등으로 아직 보편화가 못되고 있지만 기술발전으로 방산, 조선, 의료 등에 적용이 확대되면서 조만간 다이캐스팅용 금형 및 열간단조용 금형 등에 적용이 확대될 것으로 전망되고 있다.

이는 다이캐스팅 업계의 위기이자 기회로 작용할 전망이다. 주요 수요처인 자동차 업계가 내연기관차에서 벗어나 전기차, 수소전지차 등 친환경차의 생산비중을 급속도로 높혀가고 있어 파워트레인(엔진, 변속기 등)용 다이캐스팅 부품 사용량이 크게 감소될 것이라는 전망이 나오고 있다.

내연기관차용 다이캐스팅 부품은 엔진(~16개 부품), 트랜스미션 부품(~8개) 등에 적용되고 있는데 전기차로 전환되면 구동에 필요한 전기모터에 들어가는 다이캐스팅 부품이 6개 미만으로 대폭 줄어들기 때문이다. 소성가공품과 주조품의 결합에 의한 모듈화가 가속화 되면서 주요 다이캐스팅 부품은 서스펜션, 현가장치, 각종 박스류로 국한될 전망이다.

적층제조기술은 다이캐스팅에 비해 생산성이 크게 뒤처지지만 현재 시제품 제작, 튜닝 부품 및 단종 부품 등 소량 맞춤형 제작에 있어서는 강점을 가지고 있다. 연간 생산수량이 작은 부품의 경우 적층제조를 통한 양산 가능성이 높아질 전망이다.

강민철 이사는 “열교환기류 등 일부 기능성과 컴팩성이 요구되는 부품에는 적층제조기술이 다이캐스팅 기술의 강력한 경쟁자로 부상할 전망”이라며 “다이캐스팅에서 적층제조의 응용을 확대해나가기 위해선 금형용 금속분말제조 기술 개발이 요구되고 있다”고 밝혔다.

이날 김억수 한국생산기술연구원 박사는 자동차 경량화 및 친환경차 성장으로 인해 다이캐스팅 업계에 새로운 부품 적용처가 확대되는 기회가 될 것이라고 진단했다. 모터, 파워모듈, 배터리 하우징 등이 그것이다. 또한 기존에 다이캐스팅이 적용되지 않았던 구조재 철계부품을 대체하기 위한 고강도·고연성 경량합금소재 및 신주조기술, 복잡형상, 열처리·용접 기술개발이 필요하다고 진단했다.

김억수 박사는 “전방산업의 변화로 인해 다이캐스팅 업계는 부품 일체화, 초박육화 등을 통한 생산성 향상과 함께 3D프린팅 등 다른 기술과의 융합으로 품질을 높이는 노력이 절실하다”고 제언했다.