주조 생산: 공정 흐름, 장비, 원리 및 특성

캐스팅 제작 프로세스

캐스팅 제작 프로세스

캐스팅 제작은 다음과 같은 중요한 단계를 포함하는 정교한 다단계 프로세스입니다:

1. 프로세스 계획 및 문서화: 이 초기 단계에서는 종합적인 생산 공정 계획과 관련 기술 문서를 작성합니다. 엔지니어는 부품 사양, 생산량 요구 사항 및 목표 납기일을 기반으로 상세한 주조 공정 도면을 개발합니다. 이 단계는 워크플로 효율성을 최적화하고 품질 결과를 보장하는 데 매우 중요합니다.

2. 재료 준비: 이 단계에서는 다양한 하위 공정을 위한 재료를 세심하게 선택하고 준비합니다:

• 용융: 신중하게 계산된 양의 기본 금속, 합금 원소 및 재활용 재료가 준비됩니다.
• 몰딩: 특정 입자 크기, 바인더 및 첨가제가 포함된 모래 혼합물을 배합하여 원하는 금형 특성을 달성합니다.
• 코어 만들기: 코어용 특수 모래 혼합물과 바인더를 준비합니다.
• 장비 준비: 코어 박스, 샌드 박스, 패턴 및 기타 도구를 검사, 청소 및 사용 준비를 마칩니다.

3. 몰딩 및 코어 제작:

• 금형은 부품의 복잡성과 생산량에 따라 그린 샌드 몰딩, 노 베이크 몰딩 또는 인베스트먼트 주조와 같은 고급 기술을 사용하여 제작됩니다.
• 필요한 경우 코어는 콜드 박스 또는 핫 박스 코어 제작과 같은 공정을 사용하여 주물에 내부 캐비티 또는 복잡한 형상을 만들어 제조합니다.

4. 녹이고 붓기:

• 금속은 용광로(예: 인덕션, 큐폴라, 전기 아크)에서 정밀하게 제어된 온도와 조성으로 녹아내립니다.
• 용융 금속은 가스 제거, 수정 또는 접종과 같은 처리를 거쳐 특성을 향상시킵니다.
• 준비된 용융물은 합금 및 부품 요구 사항에 따라 중력 주입, 저압 주조 또는 원심 주조와 같은 방법을 사용하여 금형에 부어 넣습니다.

5. 캐스팅 후 작업:

• 모래 폐기 및 재생: 사용한 모래는 재사용을 위해 냉각, 선별, 재조정하여 폐기물과 환경에 미치는 영향을 최소화합니다.
• 주조 검사: 육안 검사, 치수 확인, 비파괴 검사(예: X-레이, 초음파)를 포함한 엄격한 품질 관리 조치를 시행하여 주물이 지정된 표준을 충족하는지 확인합니다.

참조하세요:

• 14가지 유형의 캐스팅 프로세스

주조 제조 공정

주조 공정은 금속 또는 합금을 녹여 금형에 부어 냉각 및 응고시키는 기초적인 금속 가공 기술입니다. 이 다목적 방법은 복잡한 형상을 제작할 수 있으며 자동차에서 항공 우주에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

고품질 주물 제작은 몇 가지 중요한 단계를 포함하는 다각적인 프로세스입니다:

1. 자료 준비 및 선택
2. 금형 및 코어 제작
3. 용융 및 합금
4. 붓기 및 응고
5. 캐스팅 후 작업

최종 제품이 엄격한 품질 기준을 충족하려면 각 단계마다 정밀한 제어와 전문 지식이 필요합니다. 이러한 단계를 자세히 살펴보겠습니다:

1. 몰딩 및 코어 모래 준비

주조용 모래의 품질은 주물의 표면 마감, 치수 정확도 및 전반적인 무결성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 가장 중요합니다. 최신 주조 공장에서는 수분 함량, 입자 크기 분포, 첨가제를 정밀하게 제어하는 정교한 모래 준비 시스템을 사용합니다. 예를 들어, 녹색 모래 성형은 일반적으로 실리카 모래, 벤토나이트 점토, 물을 혼합하여 사용하는 반면, 화학적으로 결합된 모래 시스템은 강도와 열 안정성을 높이기 위해 합성 수지를 사용합니다.

2. 모델링 및 금형 제작

금형 제작은 주물의 최종 모양과 표면 품질을 결정하는 중요한 단계입니다. 샌드 몰드 3D 프린팅 및 로스트 폼 주조와 같은 첨단 기술은 이 공정에 혁신을 가져왔으며, 이를 통해 설계의 자유도를 높이고 리드 타임을 단축할 수 있게 되었습니다. 복잡한 내부 형상의 경우 코어 제작이 필수적입니다. 코어는 일반적으로 치수 안정성을 유지하면서 용융 금속의 열을 견딜 수 있는 특수 제조된 모래로 만들어집니다.

3. 용융 및 합금

용해 공정은 야금학적 제어가 시작되는 곳입니다. 현대 주조 공장에서는 정밀한 온도 제어와 소량 배치의 빠른 용융을 위한 유도 용광로와 대량 주철 생산을 위한 큐폴라 용광로 등 다양한 용광로 유형을 사용합니다. 고급 분광 분석은 용융 금속이 정확한 조성 요건을 충족하도록 보장합니다. 주철 플랫폼 및 공작 기계 주물의 경우 큐폴라 퍼니스는 대량 처리에 효율적이고 일관된 철 화학을 유지할 수 있어 여전히 인기가 높습니다.

4. 금형 준비 및 붓기

공작 기계 베드나 작업대와 같은 대형 또는 고정밀 주물의 경우 건식 모래 주조를 사용하는 경우가 많습니다. 이 방법은 금형을 건조시켜 수분을 제거하여 치수 안정성과 표면 마감을 향상시킵니다. 주입 공정은 매우 중요하며, 현대 주조 공장에서는 일관된 주입 속도를 보장하고 난류를 최소화하기 위해 자동화된 경우가 많습니다. 바닥 주입 국자 및 컴퓨터 제어 주입 시스템과 같은 혁신 기술을 통해 주조 품질이 크게 개선되고 결함이 감소했습니다.

5. 냉각 및 응고

원하는 미세 구조를 구현하고 내부 응력을 최소화하려면 제어된 냉각이 필수적입니다. 방향성 응고 및 냉각 사용과 같은 기술을 통해 주조의 중요 영역에서 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.

6. 청소 및 마무리

주조 후 작업에는 모래 제거, 라이저 및 게이트 절단, 표면 마감 등이 포함됩니다. 고압 워터 분사 및 로봇 연삭과 같은 첨단 기술을 통해 이 단계의 효율성과 일관성이 향상되었습니다. 공작 기계 주조의 경우 필요한 평탄도와 평행도를 달성하기 위해 정밀한 표면 연삭이 필요한 경우가 많습니다.

7. 열처리

열처리는 주물의 기계적 특성과 치수 안정성을 최적화하는 데 매우 중요합니다. 주철 플랫폼과 공작 기계 부품의 경우, 후속 가공 작업 시 왜곡을 최소화하기 위해 응력 제거 어닐링이 일반적으로 수행됩니다. 특정 강도 및 인성 요구 사항을 달성하기 위해 정규화 또는 담금질 및 템퍼링 공정과 같은 더 복잡한 열처리가 적용될 수 있습니다.

주조 제조 공정은 시뮬레이션 소프트웨어의 발전으로 계속 진화하고 있으며, 게이팅 및 라이징 시스템의 가상 최적화, 응고 거동 예측, 실제 생산 시작 전 잠재적 결함 식별이 가능해졌습니다. 이러한 디지털 도구와 기존 주조 공정의 통합은 공작 기계 산업과 그 밖의 까다로운 응용 분야를 위한 고품질의 비용 효율적인 주물을 생산하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

형성 원칙

캐스팅 제작은 금속 성형 금속을 가열하여 유체 상태로 만든 후 원하는 모양의 금형에 부어 넣는 기술입니다. 금속은 중력이나 압력, 원심력, 전자기력 등의 외부 힘의 영향을 받아 금형 캐비티를 채운 다음 냉각되어 주물이나 부품으로 굳어집니다.

 그림 1 캐스팅 프로세스

주조 공정에는 일반적으로 블랭크를 부품으로 바꾸는 작업이 포함됩니다.

그러나 일부 주조품은 필요한 설계 정확도를 충족하고 표면 거칠기 요구 사항을 충족하며 추가 절단 없이 바로 부품으로 사용할 수 있습니다.

성형 모래의 특성 및 구성

1. 성형 모래의 특성

성형 모래(코어 모래 포함)의 주요 성능 기준에는 강도, 투과성, 내화성, 수율, 유동성, 치밀성, 붕괴 저항성 등이 있습니다.

2. 성형 모래의 구성

몰딩 샌드는 원모래, 바인더, 첨가제로 구성됩니다.

주조에 사용되는 원료 모래는 진흙 함량이 낮고 입자 크기가 균일하며 둥근 모양과 다각형 모양이 혼합된 바다 모래, 강 모래 또는 산 모래여야 합니다.

주조에 사용되는 접착제에는 점토(일반 점토 및 벤토나이트 등), 물유리 모래, 수지, 합성유, 식물성 기름이 있으며, 각각 점토 모래, 물유리 모래, 수지 모래, 합성유 모래, 식물성 기름 모래로 불립니다.

몰드(코어) 모래의 특정 특성을 향상시키기 위해 석탄, 톱밥, 펄프 등의 첨가제를 몰드(코어) 모래에 첨가하는 경우가 있습니다.

몰딩 샌드의 구조는 그림 2에 설명되어 있습니다.

그림 2 성형 모래 구조의 개략도

캐스팅 프로세스 특성

주조는 여전히 부품 블랭크 생산의 기본적인 방법으로, 특히 부서지기 쉬운 금속이나 합금(다양한 주철 및 비철 합금 등)으로 만든 부품의 경우 유일하게 실행 가능한 제조 공정인 경우가 많습니다.

다른 제조 방법과 비교할 때 주조는 몇 가지 특징이 있습니다:

소재, 크기, 무게가 다양합니다:

주조 공정은 철 금속(주철, 주강)과 비철 합금(알루미늄, 구리, 마그네슘, 티타늄, 아연 및 다양한 특수 합금)을 포함한 다양한 재료를 사용할 수 있습니다.

주조품은 무게가 몇 그램에 불과한 소형 부품부터 수백 톤이 넘는 거대한 구조물까지 다양합니다.

주물의 벽 두께는 최소 0.5mm에서 약 1m까지 다양하여 복잡한 디테일과 견고한 구조를 모두 구현할 수 있습니다.

주조 길이는 최소 밀리미터에서 최대 10미터 이상까지 다양하여 다양한 애플리케이션에 적용할 수 있습니다.

복잡한 지오메트리를 생성하는 기능:

주조는 엔진 블록, 펌프 하우징, 터빈 블레이드, 복잡한 임펠러 등 다른 방법으로는 제조가 어렵거나 불가능한 복잡한 모양과 내부 공동이 있는 부품을 만드는 데 탁월한 성능을 발휘합니다.

그물 모양에 가까운 기능:

최신 주조 기술은 최종 치수와 형상에 매우 근접한 부품을 생산할 수 있어 재료 낭비와 후속 가공 작업을 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 그물에 가까운 형상 기능은 복잡하거나 큰 부품에 특히 유리합니다.

원자재 접근성 및 비용 효율성:

주조는 재활용 금속을 포함하여 쉽게 구할 수 있는 원료를 사용하므로 비용 효율성이 높습니다. 많은 주조 공정에서 상대적으로 낮은 툴링 비용은 특히 중저가 생산량에서 경제성을 더욱 높여줍니다.

유연성과 높은 생산성:

주조 공정은 소량 배치 또는 프로토타입을 위한 수동 방식부터 완전 자동화된 대량 생산 라인에 이르기까지 다양한 생산 규모에 맞게 조정할 수 있습니다.

자동화된 성형 라인 및 로봇 주입 시스템과 같은 첨단 주조 기술은 높은 생산성을 실현하여 복잡한 부품의 대량 생산에 적합한 주조를 가능하게 합니다.

또한 주조를 사용하면 여러 부품을 하나의 주조 부품으로 통합하여 조립 시간을 단축하고 구조적 무결성을 개선할 수 있습니다. 이러한 부품 통합은 최종 제품의 상당한 비용 절감과 성능 향상으로 이어질 수 있습니다.

주조에서 흔히 발생하는 결함 분석

주조 공정은 복잡하며 다양한 요인에 의해 주조 품질이 영향을 받을 수 있습니다.

자주 발생하는 주조 결함 원자재 관리 미흡, 부적절한 공정 계획, 부적절한 생산 운영, 관리 시스템 미흡 등으로 인해 발생합니다.

다음은 일반적인 캐스팅 결함의 목록과 그 이름, 특성 및 원인입니다.

결함 이름	기능	주요 원인
장루	주물 내부 또는 표면에 다양한 크기의 매끄러운 구멍이 있습니다.	용광로 충전물이 건조하지 않거나 산화물과 불순물이 많이 포함되어 있습니다; 용광로 앞에 붓는 도구나 첨가제는 건조되지 않습니다; 몰딩 모래에 물이 너무 많이 포함되어 있거나 몰드 리프팅 및 트리밍 중에 너무 많은 물이 솔질된 경우; 코어 건조가 불충분하거나 코어 통풍구가 막혔습니다; 스프링 모래가 너무 빡빡하고 성형 모래의 통기성이 좋지 않습니다; 따르는 온도가 너무 낮거나 따르는 속도가 너무 빠릅니다.
수축 공동 및 다공성	수축 구멍은 대부분 주물의 두꺼운 부분에 분포되어 있으며, 모양이 불규칙하고 내부가 거칠습니다.	주물의 구조 설계가 불합리합니다(예: 벽 두께 차이가 너무 크고 두꺼운 벽에 라이저 또는 냉철이 배치되지 않음); 주입 시스템과 라이저의 위치가 잘못되었습니다; 따르는 온도가 너무 높습니다; 합금의 화학 성분이 부적합하거나 수축률이 너무 크거나 라이저가 너무 작거나 너무 적습니다.
모래 구멍	주물 내부 또는 표면에 몰딩 모래로 채워진 구멍이 있습니다.	성형 모래의 강도가 너무 낮거나 모래 주형과 코어의 치밀도가 충분하지 않아 용융 금속에 의해 성형 모래가 주형 캐비티로 흘러 들어갑니다; 상자를 닫으면 샌드 몰드가 부분적으로 손상됩니다; 주입 시스템이 불합리하고 인입구 방향이 잘못되었으며 용융 금속에 의해 모래 주형이 손상되었습니다; 상자를 닫을 때 몰드 캐비티 또는 게이트의 느슨한 모래가 청소되지 않습니다.
끈적끈적한 모래	주물의 표면은 모래 층으로 거칠어져 있습니다.	원모래의 내화성이 낮거나 입자 크기가 너무 큽니다; 진흙 함량이 너무 높으면 성형 모래의 내화성이 떨어집니다; 따르는 온도가 너무 높습니다; 녹색 주조 과정에서 성형 모래의 미분탄 함량이 너무 적습니다; 건식 타입이 비스듬히 칠해져 있거나 코팅이 너무 얇습니다.
모래 포함	몰딩 모래 층이 성형 모래 사이에 끼워져 있습니다. 금속 시트 돌출부와 커플링 부분.	성형 모래의 고온 습식 인장 강도가 낮고 금형 캐비티의 표면이 가열 및 구워져 팽창 및 균열이 발생합니다; 모래 곰팡이의 국부적 압축이 너무 높고 물이 너무 많으며 물이 10 번 건조 된 후 곰팡이 공동의 표면이 갈라집니다; 주입 위치를 잘못 선택하면 고온의 용철이 장시간 구워져 캐비티 표면이 팽창하고 균열이 발생합니다; 따르는 온도가 너무 높거나 따르는 속도가 너무 느립니다.
잘못된 유형	캐스팅은 분할 표면을 따라 상대 변위가 있습니다.	패턴의 상단 금형 절반과 하단 금형 절반이 정렬되지 않았습니다; 상자를 닫으면 위쪽과 아래쪽 모래 상자가 잘못 정렬됩니다; 상부 및 하부 샌드 박스가 고정되지 않았거나 상부 박스가 충분히 눌리지 않아 타설 시 잘못된 박스가 생성됩니다.
차가운 장벽	카드가 완전히 융합된 주물에 틈이나 구덩이가 있고 이음새가 매끄럽습니다.	주입 온도가 너무 낮고 합금 유동성이 좋지 않습니다; 따르는 속도가 너무 느리거나 따르는 동안 흐름이 중단되는 경우; 주입 시스템의 위치가 부적절하거나 인입구의 단면적이 너무 작습니다; 주조 벽이 너무 얇습니다; 스프 루(스프 루 컵 포함)의 높이가 충분하지 않습니다; 부을 때 금속의 양이 부족하고 캐비티가 가득 차 있지 않습니다.
불충분한 붓기	캐스팅이 완전히 채워지지 않았습니다.
크래클	주물에 균열이 생기고 균열 부위의 금속 표면에 산화막이 생깁니다.	주조 구조 설계가 불합리하고 벽 두께 차이가 너무 크며 냉각이 고르지 않습니다; 샌드 몰드와 코어의 후퇴가 불량하거나 스프링 모래가 너무 빡빡합니다; 모래가 일찍 떨어집니다; 게이트 위치가 부적절하면 주물의 모든 부분이 고르지 않게 수축됩니다.

일반적인 주조 결함 및 예방 조치

주조 - 용융 금속 붓기

프로덕션 주조에서는 최적의 결과를 얻기 위해 고온 태핑과 저온 주입의 원칙을 준수하는 것이 중요합니다.

용융 금속의 탭핑 온도를 높이면 내포물의 완전한 용해가 용이해지고 슬래그 부유가 촉진되어 세척 및 가스 제거 공정의 효율성이 향상됩니다. 이 접근 방식은 최종 주물에서 슬래그 내포물 및 다공성 결함의 발생 가능성을 크게 줄여줍니다.

반대로 주입 온도를 낮게 유지하면 몇 가지 장점이 있습니다:

1. 용융물의 가스 용해도 감소
2. 액체 수축 감소
3. 고온 용융 금속과 금형 캐비티 사이의 표면 반응 최소화

이러한 이점은 다공성, 모래 접착, 수축 공동과 같은 결함을 방지하는 데 도움이 됩니다.

따라서 최적의 전략은 완벽한 금형 캐비티 충진을 보장하면서도 가능한 가장 낮은 주입 온도를 유지하는 것입니다.

주조 공정에는 용융된 금속을 래들에서 금형으로 옮기는 과정이 포함됩니다. 부적절하게 수행하면 다음과 같은 다양한 주조 결함이 발생할 수 있습니다:

• 불완전한 채우기
• 콜드 셧다운
• 가스 다공성
• 수축 캐비티
• 슬래그 내포물

또한, 따르는 동안 안전 조치를 취하지 않으면 심각한 부상 위험이 발생할 수 있습니다.

고품질 주조를 보장하고 생산성을 높이며 안전한 작업을 유지하려면 타설 과정에서 다음 지침을 엄격하게 준수하세요:

1. 사용하기 전에 모든 장비를 완전히 말려주세요:

• 국자
• 붓는 도구
• 접종제
• 용광로 전처리에 사용되는 구상화제

2. 쏟아지는 직원에게 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 시행합니다:

• 적절한 작업복
• 보호 안경
  작업 공간에 장애물이 없는지 확인합니다.

3. 운반 및 따르기 작업 중 유출 및 잠재적 부상을 방지하기 위해 따르는 국자를 과도하게 채우지 마세요.

4. "느리게-빠르게-느리게" 원리를 사용하여 따르는 속도를 최적화합니다:

• 천천히 시작하여 게이트를 정렬하고 용융 금속이 모래 주형에 미치는 영향을 줄입니다.
• 콜드 셧다운 방지를 위한 속도 향상
• 따르는 마지막에 다시 속도를 줄입니다.
  이 접근 방식은 적절한 가스 배출을 용이하게 하고 일관된 충전을 보장합니다.

5. 액체 및 응고 수축이 심한 부품(예: 중형 및 대형 강철 부품)의 경우, 초기 주입이 완료된 후 게이트 또는 라이저를 통해 2차 주입을 실시합니다.

6. 붓는 동안 주조 금형에서 방출되는 모든 가스를 점화합니다:

• 가스 다공성 결함 방지
• 불완전 가스 연소로 인한 건강 위험 및 대기 오염 최소화

모래 주조의 8가지 기본 단계

모래 주조 기술은 모래를 주재료로 사용하여 금형을 준비하는 주조 방법입니다.

모래 주조는 수세기 동안 사용되어 온 검증된 주조 방법입니다.

모래 주조는 오랜 역사에도 불구하고 다양한 모양, 크기, 복잡성 및 합금을 수용할 수 있는 다용도성, 짧은 생산 주기 및 저렴한 비용으로 인해 특히 단일 부품 또는 소량 배치에 가장 널리 사용되는 주조 방법입니다.

전통적인 모래 주조 공정은 모래 준비, 주형 제작, 코어 제작, 성형, 붓기, 모래 제거, 연마, 검사 등의 단계로 구성됩니다.

1. 모래 혼합 단계

성형 모래와 코어 모래는 성형 공정을 위해 준비됩니다.

일반적으로 샌드 믹서를 사용하여 사용한 모래와 적절한 양의 점토를 혼합합니다.

2. 금형 제작 단계

금형과 코어 박스는 부품 도면을 기반으로 만들어집니다. 단일 부품은 일반적으로 나무 금형을 사용하여 제작하지만 대량 생산에는 철 또는 강철 금형이라고도 하는 플라스틱 또는 금속 금형을 사용할 수 있습니다.

대량 생산의 경우 템플릿을 사용하여 금형을 만들 수 있습니다.

조각기를 사용하면서 금형 제작 과정이 훨씬 빨라져 생산 주기가 2일에서 10일로 단축되었습니다.

3. 성형(코어 제작) 단계

몰딩 공정에는 몰딩 모래를 사용하여 주물의 몰드 캐비티를 형성하는 작업이 포함됩니다. 코어 제작은 주물의 내부 형태를 만드는 작업이며, 몰드 매칭은 코어를 몰드 캐비티에 넣고 상부 및 하부 샌드 박스로 밀봉하는 작업입니다.

몰딩은 주조 공정에서 매우 중요한 단계입니다.

4. 용융 단계

원하는 금속 성분를 사용하여 화학 성분을 신중하게 준비합니다. 적절한 용해로를 선택하여 합금 재료를 녹이고 올바른 구성과 온도로 적격 액체 금속을 생산합니다.

전통적으로 제련은 큐폴라 용광로를 사용하여 수행되었지만 환경 문제로 인해 이 방법은 대부분 전기 용광로 사용으로 대체되었습니다.

5. 붓기 단계

전기로에서 생산된 용융 금속은 국자를 사용하여 금형으로 옮겨집니다.

전체 금형 캐비티가 용융 금속으로 채워지도록 붓는 속도를 제어하는 것이 중요합니다.

용융 금속을 붓는 것은 위험할 수 있으므로 항상 적절한 안전 예방 조치를 취해야 합니다.

6. 청소 단계

부은 후 용융 금속이 굳으면 망치를 사용하여 게이트를 제거하고 주물에서 모래를 털어냅니다. 그런 다음 주물을 샌드 블라스팅하여 샌드 블라스팅 기계로 깨끗한 표면을 만들 수 있습니다.

요구 사항이 덜 엄격한 주조 블랭크는 일반적으로 검사 후 납품할 수 있습니다.

7. 캐스팅 처리

특별한 요구 사항이 있는 일부 주물이나 요구 사양을 충족하지 않는 주물은 추가 가공이 필요할 수 있습니다.

일반적으로 연삭 휠이나 그라인더를 사용하여 버를 제거하고 주물의 매끄러운 표면을 만들기 위해 이 작업을 수행합니다.

8. 주조 검사

검사는 일반적으로 세척 또는 가공 단계에서 수행되며 이때 부적합한 주물은 식별됩니다.

그러나 일부 주물에는 특정 요구사항이 있어 추가 검사가 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 주물이 필요한 사양을 충족하는지 확인하기 위해 중앙 구멍에 5cm 샤프트를 삽입하여 주물을 테스트해야 할 수 있습니다.

결론:

위의 8단계를 완료하면 주조 공정이 기본적으로 완료됩니다. 그러나 높은 정밀도가 필요한 주조품의 경우 추가 가공이 필요할 수 있습니다.

가공은 이 설명의 범위를 벗어난다는 점에 유의하세요.

주조 기술이 계속 발전함에 따라 전통적인 모래 주조는 개선되거나 다른 방법으로 대체되고 있습니다.

혁신은 영원한 주제이자 파운드리가 성공하기 위해 갖춰야 할 기본 자질입니다.

모래 주조에는 어떤 장비가 필요하나요?

모래 주조는 파운드리 업계에서 가장 일반적이고 전통적인 주조 방법으로, 소규모 파운드리 제조업체가 처음 시작할 때 선택하는 경우가 많습니다.

모래 주조 공정에 필요한 기본 장비와 도구는 무엇인가요?

모래 주조 공정에는 생산 공정 순서에 따라 모래 혼합 장비, 금형 제작 장비, 코어 제작 장비, 성형 장비, 용융 장비, 주입 장비, 세척 장비, 주조 가공 장비와 같은 장비와 도구가 필요합니다.

1. 모래 혼합 장비

이 단계에 필요한 장비는 모래 믹서이며, 필요한 도구는 삽과 체입니다.

샌드 몰드 주조는 특수 성형 재료인 모래에 의존합니다.

몰딩 모래는 재활용할 수 있지만 재사용하기 전에 체로 쳐야 합니다.

모래는 모래 믹서를 사용하여 곱고 고르게 섞어야 합니다.

소형 샌드 믹서의 가격은 2,000달러에 불과합니다.

2. 금형 제조 장비

필요한 장비: 조각 기계.

필요한 재료: 목재 몰드, 플라스틱 몰드(특수 플라스틱 플레이트), 금속 몰드(금속 블록).

금형은 고객이 제공한 샘플 또는 도면을 기반으로 만들어야 합니다.

금형의 품질은 주형 모양의 정밀도에 직접적인 영향을 미칩니다.

이전에는 일반적으로 목수가 나무 틀을 제작했습니다. 하지만 조각 기계의 발전으로 이제는 나무, 플라스틱, 금속 몰드를 만드는 데 조각 기계가 사용되고 있습니다.

나무와 플라스틱 몰드를 모두 조각할 수 있는 기본 조각기는 몇 천 위안에 구입할 수 있습니다. 그러나 금속 조각의 경우 수만에서 수십만 위안에 달하는 조각 기계가 필요할 수 있습니다.

조각 기계의 가격은 주로 재료 성능, 정확도, 자동화 수준에 따라 결정됩니다.

3. 코어 제작 장비

필요한 장비: 오븐. 필요한 재료: 코팅된 모래와 두꺼운 장갑.

주물에 내부 공동을 만드는 과정에는 종종 코어를 만드는 과정이 포함되며, 이를 위한 몇 가지 방법이 있습니다.

가장 일반적인 두 가지 방법은 다음과 같습니다:

• 먼저 몰드를 만든 다음(보통 첫 번째 단계에서 코어 몰드와 함께) 몰딩 흙과 모래를 혼합하여 수동으로 채웁니다(코어 비팅이라고 함).
• 둘째, 알루미늄 코어 박스에 코팅된 모래를 채우고 오븐에서 구워냅니다. 오븐은 전용 주조 오븐을 사용하거나 철판을 용접하고 용광로에서 구워 자체 제작할 수 있습니다.

소성 과정에서 코어 박스가 매우 뜨거워지므로 장갑을 착용하여 보호하는 것이 중요합니다.

코팅된 모래로 구운 코어는 붓는 동안 소성할 필요가 없고 주물의 내부 표면이 비교적 깨끗하기 때문에 두 번째 방법을 권장합니다.

4. 모델링 장비

필요한 장비: 성형 기계 도구 필요: 샌드박스, 바닥판, 스크레이퍼, 삽, 딥펜, 게이트 개방용 V자형 철판, 브러시, 에어홀 바늘 등

성형은 모래 주조에서 가장 까다롭고 중요한 단계로, 가장 독특한 산업적 특성을 가지고 있습니다. 과거에는 성형 작업을 전적으로 수작업으로 진행했지만, 오늘날에는 대부분의 성형 작업자가 성형기를 사용하여 노동 강도를 크게 줄였습니다.

성형에는 확장용 샌드박스, 바닥판, 스크레이퍼, 삽, 딥펜, 게이트 개방용 V자형 철판, 브러시, 에어홀 바늘 등 다양한 도구가 사용됩니다. 이러한 도구는 대부분 소형이며 성형 작업자가 개인 취향에 맞게 맞춤 제작합니다.

결론적으로 고품질의 금형을 제작하는 것이 이 프로세스에서 성공의 열쇠입니다.

5. 용융 장비

필요한 장비 전기로 및 변압기 재료 필요: 철, 알루미늄, 구리 및 기타 원자재, 주석, 철(배치).

이 단계의 주요 목표는 철을 용철로 녹이는 것입니다. 문제는 용철의 온도를 혼합하고 제어하는 것입니다.

큐폴라 금지로 인해 현재 대부분의 크고 작은 공장에서 전기로를 용해 장비로 사용하고 있습니다. 전기로는 다양한 크기와 가격대가 있습니다. 200kg 용량의 소형 전기로는 10,000~20,000달러, 대형 전기로는 수십만~수백만 달러에 달할 수 있습니다.

전기로 외에도 특수 변압기가 필요하며 별도로 구매해야 합니다. 변압기 사용은 현지 전력국의 승인을 받아야 하며 신청 비용은 다양합니다.

소규모 파운드리를 설립하는 데는 최소 수십만 달러가 들 수 있으며, 비용의 절반은 신청 수수료로 충당됩니다.

6. 붓는 장비

필요한 장비 용철 래들 및 고소 크레인

전기로에서 생산된 쇳물은 대량과 소량으로 나눌 수 있습니다. 먼저 큰 용기에 부은 다음 취급하기 쉽도록 작은 용기로 옮깁니다.

작업자는 작은 용기를 운반하고 용융된 쇳물을 완성된 금형에 붓습니다. 이 단계에는 높은 위험이 수반되므로 작업자는 필요한 보호 조치를 취해야 합니다.

대형 공장에서는 고소 크레인과 같은 대형 장비를 사용하여 대형 주물을 타설합니다. 이는 주조 공정의 안전과 효율성을 보장하는 데 도움이 됩니다.

7. 청소 장비

필요한 장비: 샌드 블라스팅 머신

주물을 붓는 과정을 거쳐 주물이 식으면 작업자가 주형에서 주물을 제거합니다. 작업자는 표면의 흙을 대부분 제거하고 망치를 사용하여 게이트를 부숩니다.

다음 단계는 주물을 샌드 블라스팅 기계에 넣어 샌드 블라스팅을 하는 것입니다. 이 과정은 주물 표면을 깨끗하고 매끄럽게 만드는 데 도움이 됩니다.

8. 캐스팅 처리

일반 장비: 그라인딩 휠, 연마기, 절단기, 선반.

주조 가공은 가공의 범주에 속합니다. 대부분의 일반 가공 장비를 사용할 수 있지만 주조 범위를 벗어납니다.

일반적으로 파운드리는 연삭 휠, 연마기, 절단기 등의 필수 도구를 보유하고 있으며 선반을 함께 보유하는 것이 유리합니다. 이러한 도구는 기본적인 주조 가공에 충분합니다.

요약

모든 작업은 서로 조율되어야 합니다. 이제 막 시작한 소규모 파운드리는 모든 주조 공정을 갖추지 못했을 수 있으며 자체 금형을 제작하고 처리할 능력이 없을 수도 있습니다.

이를 보완하기 위해 전문 금형 제작자 및 기계공과 협업하여 블랭크 주조만 담당할 수 있습니다.

주조는 전통적이고 훌륭한 산업입니다. 환경 보호로 인해 주조업이 금지되었지만, 많은 소규모 전통 주조소는 평생 주조업에 종사해 왔으며 실직하거나 전문직으로 일을 계속하고 있습니다.

이전 세대의 파운드리 종사자들에게 경의를 표하고 싶습니다!