몰딩 샌드:유형 및 구성 요소 | 주조 | 야금

이 기사에서 우리는 다음에 대해 논의할 것입니다:- 1. 주조 모래의 정의 2. 주조 모래의 유형 3. 주요 구성성분.

의 정의 몰딩 샌드 :

주형에 사용되는 주요 원료는 다른 재료에서는 얻을 수 없는 몇 가지 주요 특성을 제공하기 때문에 주물사입니다. 주물 모래는 서리, 바람, 비, 열 및 수류와 같은 자연력의 작용으로 인해 암석이 부서지면서 생기는 입상 입자로 정의됩니다. 암석은 복잡한 구성을 가지고 있으며 모래는 암석의 대부분의 요소를 포함합니다.

이러한 이유로 주물사는 세계의 다른 지역에서 상당히 다릅니다. 자연에서는 강과 호수의 바닥과 제방에서 발견됩니다. 주물사는 원산지의 특성에 따라 여러 범주로 분류됩니다.

주물사의 주성분은 다음과 같습니다.

i. 실리카(SiO₂ )—86 ~ 90%,

ii. 알루미나(Al₂ O₃ )—4 ~ 8%,

iii. 산화철(Fe₂ O₃ ) - Ti 산화물의 양이 적은 경우 2~5%,

iv. 미네소타

v. Ca 및 일부 알칼리성 화합물.

천연 모래:

녹색 모래라고도 하며 천연 자원에서 채취합니다. 그것은 유일한 결합제로 물을 포함합니다. 수분 함량을 장기간 유지하는 장점이 있으며 수분 함량의 작업 범위가 넓으며 금형의 패치 및 마무리가 용이합니다.

인조 모래:

비교적 점토가 없는 모래, 바인더(물 및 벤토나이트) 및 기타 재료를 필요에 따라 혼합하여 얻은 인조모래입니다. 혼합물의 함량을 달리하여 물성을 쉽게 조절할 수 있어 더 좋은 주물사입니다.

주강용 녹색 합성사의 조성은 아래와 같다.

새로운 규사 — 25%, 오래된 모래 — 70%, 벤토나이트 — 1.5%, 덱스트린 — 0.25%, 수분 — 3~3.5%.

주강용 건조합성사의 조성은 다음과 같다.

순 규사 — 15%, 오래된 모래 84%, 벤토나이트 — 0.5%, 수분 — 0.5%.

그 외에도 지르코나이트, 올리빈 등과 같은 특정 종류의 특수 모래가 있습니다. 이러한 특수 모래는 실리카보다 고가이므로 사용이 정당한 경우에만 사용됩니다.

몰딩 샌드의 유형:

주물사는 용도에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

(i) 녹색 모래:

모래가 자연적인(다소 촉촉한) 상태일 때 이를 녹색 모래라고 합니다. 점토 18~30%와 물 6~8%가 포함된 규사 혼합물입니다. 점토와 물은 녹색 모래에 결합력을 부여합니다.

미세하고 부드럽고 가볍고 다공성입니다. 축축한 상태에서 압착하는 동안 압력을 가해도 모양이 유지됩니다.

래밍에 의해 몰드가 조밀해짐에 따라 벤트에 의해 구조가 다공성이 됩니다. 날카로운 모서리는 녹색 모래 성형에서 피합니다. 왜냐하면 이들은 약해서 뜨거운 금속을 부을 때 부서지기 때문입니다.

녹색 모래는 일반적으로 중소형 주형을 주조하는 데 사용됩니다. 금형 건조와 관련된 비용과 지연이 절약되므로 주어진 바닥 공간에서 더 큰 출력을 얻을 수 있습니다. 주물 불량을 방지하기 위해 녹사에 석탄가루를 혼합한다.

(ii) 마른 모래:

대형 주물에는 건사 성형이 사용됩니다. 녹색 모래로 준비한 주형은 건조하거나 구워서 축축한 모래의 수분을 거의 모두 제거합니다. 건조 후 성형 상자의 구조가 더 강하고 조밀해집니다. 따라서 환기는 필요하지만 녹색 모래 곰팡이의 경우처럼 그 정도까지는 아닙니다. 더 큰 무거운 곰팡이의 경우 소똥, 말 분뇨 등이 더 거친 곡물의 모래와 혼합됩니다.

(iii) 양토:

그것은 물과 함께 분쇄된 점토와 모래의 혼합물로 얇은 플라스틱 페이스트로 만들어지며, 그로부터 부드러운 벽돌을 바탕으로 주형이 만들어집니다.

양토는 최대 50%의 점토를 함유하고 단단하게 건조됩니다. 그것은 또한 화염 점토를 포함합니다. 몰드의 거친 구조의 수직 표면에 붙을 수 있을 정도로 접착력이 충분해야 합니다. 잘게 잘린 스트레이와 거름은 결속을 돕기 위해 일반적으로 사용됩니다. 수분 함량은 18~20%입니다.

양토는 주조 준비가 되기 전에 매우 천천히 완전히 건조됩니다. 화학 팬, 드럼 등과 같은 더 큰 일반 모양의 주물을 주조하는 데 사용됩니다.

(iv) 모래에 직면:

패턴 표면 바로 옆에 사용되며 용탕과 접촉하게 된다. 가장 가혹한 조건에 노출되기 때문에 높은 강도와 ​​내화성을 가져야 합니다. 사용된 모래를 첨가하지 않고 규사와 점토로 만들어졌습니다.

표면재로 알려진 다양한 형태의 탄소(예:플럼바고 가루, 실론 납 또는 흑연)는 금속이 모래로 타는 것을 방지하기 위해 사용됩니다. 때로는 6~15배의 고운 주물사와 혼합하여 주형 표면을 만듭니다.

주형에서 마주보는 모래 층은 일반적으로 20~30mm입니다. 표면모래는 전체 주물사 양의 10~15%를 차지한다.

(v) 백킹 샌드:

오래되고 반복적으로 사용되는 주물사, 석탄 가루의 첨가 및 연소 또는 용융 금속과의 접촉으로 인해 검정색이 되는 것을 백사 또는 바닥모래 또는 흑사라고 합니다. 그것은 직면 층의 뒷면에 금형을 채우는 데 사용됩니다. 용탕의 고온과 점토성분의 연소로 인해 모래알의 날카로운 모서리가 둥글게 되어 접착강도가 약하다.

(vi) 시스템 샌드:

플라스크 전체를 채우는 기계 성형에 사용됩니다. 강도, 침투성 및 내화성은 백모래보다 높아야 합니다.

(vii) 이별의 모래:

몰딩 상자는 '이별모래'라고 불리는 곱고 날카롭고 마른 모래를 펴서 서로 붙어 있는 것과 분리됩니다. 파팅 샌드는 또한 녹색 모래가 패턴에 달라붙는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 점토가 없는 깨끗한 규사입니다. 탄 코어 모래도 이 목적으로 사용할 수 있습니다.

(viii) 코어 샌드:

코어 제작에 사용됩니다. 코어 오일(아마씨 오일, 로진, 경질 미네랄 오일 및 기타 바인더)과 혼합된 규사입니다. 경제를 위해 피치 또는 밀가루와 물을 큰 코어의 코어 모래로 사용할 수 있습니다.

(ix) CO₂ -모래:

CO 내₂ 모래, 규소 입자는 천연 점토로 코팅되지 않고 규산 나트륨으로 코팅됩니다. 이 혼합물은 먼저 패턴 주위에 패킹된 다음 CO₂를 통과시켜 경화됩니다. 간극을 통해 약 1분 동안. 따라서 모래는 단단하게 굳어지고 강한 곰팡이를 생성합니다.

(x) 쉘 샌즈:

쉘 샌드는 페놀 또는 요소-포름알데히드 수지로 코팅된 합성 모래로 가열된 패턴에 대해 경화되어 매우 강하고 얇은 쉘을 생성합니다. 주물의 무게를 지탱하기 위해 백업 모래가 필요하지 않습니다. 합금은 고온에서 응고되기 때문에 수지는 해리되지 않습니다. 그러나 주물이 응고되면 열에 의해 화학 결합이 끊어져 주물이 응고되면 금형이 분해됩니다.

(xi) 모래사장:

보통 표면에 모래를 먼저 패턴에 도포하여 용탕과만 접촉하도록 합니다. 이 모래는 금속과 접촉하여 융합되어 타지 않을 정도로 충분히 내화됩니다.

(xii) 백킹 샌드:

이는 마주보는 모래에 대한 기계적 지지물로 적용됩니다. 가스가 빠져나갈 수 있도록 투과성이 있습니다.

(xiii) 곰팡이 세척:

세라믹 입자의 슬러리입니다. 이들은 마주 보는 모래 입자의 융합을 최소화하기 위해 금형 표면에 적용됩니다. 이들은 또한 틈새를 메우기 때문에 주조 시 더 매끄러운 표면을 생성합니다.

주형 모래의 주요 구성 요소 :

실리카, 점토(접착제) 및 수분은 주물사의 세 가지 주요 성분입니다. 입상 석영(그 자체가 모래) 형태의 실리카는 주물사의 주성분입니다. 규사는 80~90%의 산화규소를 함유하고 있으며 높은 연화온도와 열안정성이 특징입니다. 모래에 내화성, 내화학성 및 침투성을 부여합니다.

크기 및 모양에 따라 지정됩니다. 모래 알갱이는 크기와 관련하여 미세하거나 중간이거나 거칠 수 있으며 모양과 관련하여 둥글거나 반각형 또는 복합형일 수 있습니다. 작고 복잡한 주조에는 고운 모래가 바람직합니다. 미세한 입자가 가까이 있기 때문에 통기성이 좋지 않습니다. 중간 크기의 모래는 벤치 작업 및 가벼운 바닥 작업에 사용됩니다. 거친 입자는 가스가 빠져나갈 수 있도록 대형 주물에 사용됩니다.

입자 크기는 체의 스크린을 통해 모래를 통과시켜 결정됩니다. 둥근 곡물은 서로 접촉이 가장 적고 강도가 부족합니다. 통기성이 높다. 각진 입자는 둥근 입자보다 상대적으로 투과성이 낮습니다. 모서리가 정의된 각진 입자는 강도를 높이고 투과성을 낮춥니다. 단단한 덩어리인 복합 곡물은 바람직하지 않습니다.

산화규소는 석영 암석에서 또는 화강암(석영과 지옥석으로 구성)을 분해하여 얻습니다.

장석은 분해되면 점토가 되어 습한 상태의 주물사에 가소성을 부여합니다. 즉, 수분이 있을 때 필요한 결합 작용과 강도를 부여하고 건조 후 강도를 증가시킵니다. 일반적으로 규사에서 발견되는 점토의 양은 6~10%입니다.

점토는 실제로 미세한 실트(결합 특성이 없는 광물 퇴적물)와 미세한 점토로 구성되어 있어 주물 모래에 필요한 결합 강도를 부여하여 주형이 래밍 후에 형태를 잃지 않도록 합니다. 그러나 투과성은 감소합니다. 점토가 너무 많으면 건조 후 금형에 균열이 생깁니다.

철 마그네시아의 산화물, 소다칼륨, 석회 및 물은 주물사에서 발견되는 기타 물질입니다. 좋은 주물사에는 불순물이 2% 미만으로 포함되어 있습니다. 녹색 모래 성형은 수분 함량이 낮은(3~5%) 모래로 수행됩니다. 건식 모래 성형에서는 보관 후 건식 접착 강도를 높이는 데 유리하기 때문에 주형을 만들 때 더 많은 물이 존재합니다.

연탄가루도 여러 번 첨가되어 모래가 더 잘 열리도록 하고 금속을 부은 후 주형을 식히는 데 도움이 됩니다. 상당히 많은 양의 열을 흡수하여 모래 알갱이가 과열되어 융합되는 것을 방지합니다. CO₂도 출시합니다. 보호 필름은 금속과 모래를 서로 분리하는 데 도움이 됩니다.

그림. 3.17은 4가지 유형의 모래 알갱이를 보여줍니다. 주조 공정의 성공은 압축 강도, 투과성(지정된 차압 하에서 모래 시편을 통과하는 가스 유량), 변형, 흐름 능력(래밍 중 패턴 주위와 패턴 위로 흐르는 모래의 능력)에 크게 좌우됩니다. ) 및 주물사의 내화성. 그림 3.18은 주물사의 수분 함량(주어진 모래-점토 비율에 대해)이 주물사의 이러한 모든 중요한 특성에 어떻게 영향을 미치는지 보여줍니다.