주조 모래

금속 주조용 녹색 모래를 만드는 방법

주조 모래는 모래 주조 공정의 핵심입니다. 모양을 잘 유지하고 주물의 미세한 부분까지 포착해야 하지만 가스가 빠져나갈 수 있을 만큼 충분히 투과성이 있어야 합니다. 몰딩 패턴을 제거해야 하는 부담이나 채워진 상태에서 자체적으로 무너지거나 가라앉지 않습니다. 뒤집었을 때 형태를 잃지 않아야 합니다. 몰드의 부품은 함께 고정되는 동안 그대로 유지되어야 합니다.

대부분의 경우 "녹색" 모래는 이러한 특성을 입증하기에 충분합니다. 녹색 모래는 색상 때문에 그렇게 불리지 않습니다. 이러한 재료는 구성과 용도에 따라 다양한 색상이 될 수 있습니다. 대신 녹색 나무처럼 축축해서 붙여진 이름입니다.

모래의 기계적 측면은 주조장에서 사용되기 전에 측정됩니다. 기술자 또는 주조 엔지니어는 모래 실린더를 포장하고 테스트를 수행합니다. 점점 더 많은 정밀도를 제공할 수 있는 컴퓨터 장치를 사용하여 이러한 테스트를 수행하고 있습니다.

모래 투과성은 재료의 "배기력", 즉 금형에서 빠져나갈 수 있는 가스의 양입니다. 녹색 압축 강도는 모래가 부서지기 시작하기 전에 얼마나 많은 압축을 처리할 수 있는지를 나타냅니다. 그린 전단 강도는 전단 응력 하에서 구조적 파손에 대한 강도를 측정합니다. 이것은 방향과 평행하게 슬라이딩 파손을 일으키는 힘입니다. 모래는 일반적으로 채우는 과정에서 수분을 잃기 때문에 건조 강도도 테스트합니다. 고온 강도(상승된 온도에서의 거동)도 확인합니다. 주조의 높은 열로 인해 금형이 부서지나요?

수분 함량, 점토 함량 및 입자 크기 검사를 포함하여 여러 보조 테스트가 종종 수행됩니다. 주조 엔지니어는 모래 속성의 제어를 신뢰할 수 있으며 좋은 작업 조건을 유지하기 위해 모래의 수명 동안 여러 가지 조정을 할 수 있습니다.

파운드리 샌드를 생성하는 특수 믹스는 필요한 동작을 제공합니다. 주요 성분은 입자 크기가 일정한 미네랄 샌드입니다. 모래 알갱이의 크기는 주물의 마감에 영향을 미치지만 때로는 금형의 침투성과 다공성에도 영향을 미칩니다. 이 성분만으로는 충분하지 않습니다. 일반적으로 점토와 같은 접착 재료를 추가하고 혼합물을 물에 적십니다.

자연적으로 결합된 모래는 토양에서 채취한 실리카와 점토의 혼합물이지만 올바른 모래 특성을 얻기 위해 비율을 약간 조정하는 경우가 많습니다. 자연적으로 결합된 모래는 회주철, 연성 철, 가단성 철 및 비철 주물(마그네슘 제외)에서 사용됩니다. 합성 결합 모래는 점토가 없는 모래와 정확한 양의 점토 또는 벤토나이트를 결합하여 생산됩니다. 그들은 자연적으로 결합된 모래보다 더 균일하지만 더 세심한 혼합과 제어가 필요합니다. 철강 주물, 회주철 및 가단성 주철, 마그네슘 주물은 이러한 유형의 모래를 사용합니다. 들어 올리거나 움직일 수 있는 물체가 될 만큼 충분히 경화되어야 하는 코어 또는 기타 모래의 경우 일반적으로 합성 결합이 필요합니다.

주조 공장에서 모래 주조 레시피를 혼합할 때 사용할 수 있는 여러 옵션이 있습니다.

광물 모래

주조 공장의 혼합물은 일반적으로 75-85%가 모래이고 나머지는 점토, 물 및 기타 첨가제입니다. 모래는 일반적으로 호수에서 자연적으로 발견되거나 점토가 없는 광물을 채굴하고 표준화한 후에 만들 수 있습니다.

올리빈

전통적으로 감람석 모래는 철 및 비철 주조 공장 모두에서 금속 주조에 사용되었습니다. 이 모래는 금속을 빠르게 냉각시켜 미세한 마무리를 할 수 있으며, 호흡에 위험하지 않은 매우 낮은 먼지 환경을 만들었습니다. 그것은 패턴을 잘 잡고 뜨거울 때 팽창하지 않는 "용서하는"주물 모래로 간주되었지만 인장 강도는 그리 높지 않습니다. 규사 모래는 항상 코어용으로 선호되었습니다. 일부 감람석 모래는 매우 밝은 녹색을 띠지만 이는 우연의 일치입니다. 다른 모든 것과 마찬가지로 "건조"하거나 "녹색"이 될 수 있습니다.

감람석 모래는 더 이상 미국에서 채굴되지 않으므로 적어도 북미에서는 더 이상 주물 모래의 주요 공급원이 아닙니다.

실리카

철 주조 공장(철과 철강을 취급하는 공장)은 일반적으로 석영 모래라고도 하는 규사를 사용합니다. 규사는 오랫동안 코어 제작에 사용되었기 때문에 주조 공정 전반에 걸쳐 동일한 골재를 사용하도록 전환함으로써 주조 공급품 관리 프로세스가 더 쉬워졌습니다.

이 제품을 사용하는 주조소는 많은 실리카 입자를 흡입한 사람들의 폐에 형성될 수 있는 질병인 규폐증에 대해 약간의 추가 예방 조치를 취합니다. 호흡기나 여과마스크를 사용하기도 합니다.

녹색 모래의 점토

녹색 모래는 일반적으로 10% 벤토나이트 점토입니다. 분자 수준에서 이 점토는 실리카와 알루미늄의 흡수성 혼합물을 포함하고 일반적으로 칼륨, 나트륨 또는 칼슘도 포함합니다. 칼슘 벤토나이트는 그린 캐스팅 공정에서 가장 일반적으로 사용되는 점토입니다.

벤토나이트 점토는 다양한 용도로 사용되기 전에 채굴 및 세척됩니다. 많은 제조 및 건축 용도로 사용되지만 벤토나이트의 가장 일반적인 소비자 용도는 고양이 쓰레기 및 안면 마스크와 같은 화장품에 있으며, 여기서 벤토나이트는 흡수 특성에 사용됩니다.

녹색 모래 주조용 기타 첨가제

수분은 모든 녹색 모래 주조에서 중요한 구성 요소입니다. 물은 일반적으로 혼합물 중량의 2-5%로 첨가됩니다. 물 분자 사이의 정수적 결합은 모래를 강화합니다. 해변의 젖은 모래에서 모래성을 만드는 것은 이러한 결합이며 주조 공장에서도 동일한 힘이 작용합니다. 전단 응력과 압축을 처리하는 녹색 모래의 능력을 증가시키는 것은 물입니다.

기본 모래, 점토, 물 외에 특수 첨가제를 사용할 수 있습니다. 여기에는 곡물, 그라운드 피치, 해탄, 길소나이트, 연료유, 목분, 실리카 가루, 산화철, 펄라이트, 당밀, 덱스트린 및 독점 재료가 포함됩니다. 이들은 모두 원하는 결과를 제공하기 위해 모래의 특정 속성을 변경하는 목적으로 사용됩니다.

주물에 더 나은 표면을 제공하기 위해 직면 모래는 회주철, 가단성 철, 강철 및 마그네슘 주물에 사용됩니다. 철사에는 일반적으로 뜨거운 금속과 접촉할 때 가스막을 생성하여 모래가 주물에 달라붙는 것을 방지하는 미세하게 분쇄된 석탄인 해탄이 포함되어 있습니다. 모든 모래에 해탄을 사용하는 주조 공장의 경우 혼합물에는 약 5%의 석탄 먼지가 사용됩니다. Gilsonite는 모래 고착 또는 질소 관련 핀홀을 방지하기 위해 가스를 생성한다는 점에서 동일한 목적을 수행합니다.

강철 외장은 금속이 쉽게 침투할 수 없는 조밀한 표면을 형성하기 위해 실리카 가루 또는 기타 매우 미세한 고내화 재료를 포함할 수 있습니다. 감람석 모래는 망간강으로 주조하는 데에도 사용되었습니다. 감람석 모래와 망간의 조합이 좋은 마무리를 제공했기 때문입니다.

몰드 워시는 주물의 마감을 개선하기 위해 몰드 또는 코어 표면에 적용되는 코팅입니다. 그들은 습식 또는 건식으로 적용됩니다. 일반적인 관행은 젖은 곰팡이 세척제를 솔질 또는 스프레이하고 마른 곰팡이 세척제를 솔질하거나 문지르는 것입니다. 점토와 당밀수를 혼합한 흑연 또는 실리카 가루가 자주 사용됩니다. 세척은 일반적으로 수성 또는 알코올 기반 용매 용액과 혼합됩니다. 알코올 기반 솔루션은 화염으로 점화되어 알코올을 점화하고 즉시 금형을 경화시킬 수 있습니다. 수성 용액은 오븐 건조 시간이 필요하며, 이 시간 동안 세탁이 굳고 과도한 수분이 제거됩니다.

모래 준비 및 취급

모래는 모래, 결합제 및 물을 결합한 뮬러에서 준비됩니다. 이 뮬러는 주물 모래의 다양한 요소를 휘젓기만 하는 것이 아닙니다. 대신에, 점토나 다른 접착 재료로 각 모래 알갱이를 고르게 코팅하려면 압력이 필요합니다. 그런 다음 통풍 장치를 사용하여 모래를 다시 느슨하게 하여 성형이 더 잘 되도록 합니다.

주조장 바닥의 더미 위에서 작동하는 모래 절단기를 뮬러 대신 사용할 수 있습니다. 모래를 성형 바닥으로 운반하는 것은 덤프 트럭이나 스쿠프 트럭 또는 벨트 컨베이어를 통해 이루어질 수 있습니다.

주조 과정에서 모래는 바닥에 놓이거나 컨베이어를 통해 주입 스테이션으로 운반될 수 있는 주형으로 형성됩니다. 붓고 나면 주물이 모래에서 흔들립니다. 사용한 모래는 차례로 벨트 컨베이어 또는 기타 수단을 통해 저장고로 반환됩니다.

주물사 재활용

주조 모래는 소모되기 전에 여러 번 사용할 수 있으며 복구할 수 없습니다. 이 모래는 매립지로 갔지만 재사용 및 재활용이 관심의 대상이 되었습니다. EPA는 성형 공정에서 나온 사용된 주조 모래가 화분용 토양과 제조된 표토 모두에서 토양에서 안전하게 사용할 수 있다고 제안합니다. 도로의 기초 레이어로 사용하거나 시멘트 제조에 사용되는 골재로도 사용할 수 있습니다.

다양한 변형이 있는 간단한 레시피

집에서 녹색 모래를 만들기 위해서는 모래, 점토, 물만 있으면 됩니다. 덩어리진 점토 고양이 깔짚은 값싼 벤토나이트 공급원이지만 추가하기 전에 미세 분쇄가 필요합니다. 미세하게 분쇄된 벤토나이트는 미용 제품으로 판매되는 더 비싼 공급원입니다. 고운 분쇄 규사는 대부분의 철물점에서 구할 수 있습니다. 9:9의 실리카 대 1:1의 벤토나이트에 물을 더하여 축축하게 만드는 것은 기억하기 쉬운 가정 비율입니다. 혼합은 매우 철저해야 하며 각 모래 알갱이를 점토 층으로 코팅하기 위해 많은 압착, 압착 및 번짐을 포함해야 합니다.

이 레시피는 거친 모래 주조 또는 블록 최고의 모래성을 만드는 데 사용할 수 있습니다!

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