아스트라코딩 김종성 대표 “Al 금형에 PVD 코팅 적용시 비용 절감 효과” 

한국다이캐스팅학회(회장 천정권)가 개최한 제11회 2025년 춘계 다이캐스팅 학술대회에서 아스트라코팅 김종성 대표는 ‘알루미늄 고압주조 금형의 PVD 코팅 적용 금형 수명 증대 인자분석’에 대해 강연했다.

알루미늄 고압 다이캐스팅 공정에서 금형은 반복적인 열충격, 고속 용탕 충진, 합금 원소와의 화학 반응 등으로 인해 ▲소착(soldering), 히트체크(heat checking) ▲합금화(alloying) ▲침식(erosion) 등 다양한 형태의 손상에 노출된다. 이러한 손상은 금형의 수명을 단축시키고 결과적으로 생산성 저하 및 유지보수 비용 증가를 초래한다.

이에 따라 김종성 대표는 금형 표면에 물리적 기상 증착(PVD) 코팅을 적용함으로써 금형 수명을 향상시키고 손상을 저감하는 방안을 정량적으로 분석했다.

김 대표는 “HT사의 알루미늄 다이캐스팅 금형에 TiAIN 기반 PVD 나노복합 코팅을 적용한 결과, PVD 코팅을 적용한 금형은 평균 수명이 약 20% 증가했고 코어핀 파손율이 유의미하게 줄어들었다. 히트체크 발생 빈도도 낮아졌고 금형 유지보수 주기도 연장되는 효과를 확인했다”라고 언급했다.

또한 “PVD 코팅 금형은 불량률 저감 및 금형 제작수 감소 등 간접적인 비용 절감 효과를 보였다. HT사의 연간 운용 데이터 기준 추산 결과, 약 13.5억 규모의 비용 효과 절감 효과가 나타났다. PVD 코팅은 다이캐스팅 금형의 내열성, 내식성, 경도 향상을 통해 주요 손상 유형을 효과적으로 억제할 수 있으며 금형 수명을 증가시키고 생산 효율성을 개선하는 유효한 표면처리 기술임이 실증됐다. 특히 TiAIN 나노복합 코팅은 기존 질화 처리에 비해 뛰어난 내구성과 경제적 이점을 제공해 향후 다양한 합금 조성 및 금형 구조에 맞춘 맞춤형 코팅 기술로의 확장이 기대된다”라고 전했다.