몰딩 샌드 핵심 9대 특성: 투과성, 응집성, 부착성, 가소성 등

몰딩 샌드의 아홉 가지 주요 특성을 소개합니다: 1. 투과성 2. 응집성 3. 부착성 4. 가소성 5. 내화도 6. 화학적 저항성 7. 결합 특성 8. 유동성 9. 그린 강도.

특성 1. 투과성(Permeability)

기체 물질, 물, 수증기가 몰딩 샌드를 통과하는 것은 다공성, 즉 투과성과 관련됩니다.

모래 투과성은 다음 요인들에 의존합니다:

• (i) 입자 크기(50미크론~3360미크론 광범위 변동)
• (ii) 입자 형상(원형, 각형, 준각형, 복합형), 원형이 다공성에 더 유리
• (iii) 치밀도/밀도도 투과성에 영향
• (iv) 몰딩 샌드 수분 함량은 과도한 수분이 틈새에 모이므로 투과성에 영향
• (v) 결합제 함량도 간극 구조를 통해 몰딩 샌드 다공성에 영향

주조용 모래는 용융 금속 주입 시 기체 물질, 물, 수증기가 자유롭게 빠져나가도록 충분히 다공성이어야 합니다. 용융 금속에는 응고 시 방출되는 용해 가스가 포함되어 있습니다. 또한 용융 금속이 습윤 모래와 접촉하면 증기와 수증기가 생성되어 완전히 빠져나가야 합니다. 몰딩 샌드 투과성 부족은 가스 홀과 기공 같은 주조 결함을 유발합니다. 몰더는 투과성을 어느 정도 제어할 수 있는데, 강한 램밍은 투과성을 낮추지만 관대한 벤팅으로 완화할 수 있습니다.

그림 3.21은 다양한 요인이 투과성에 미치는 영향을 보여줍니다.

특성 2. 응집성(Cohesiveness)

모래 입자들이 서로 달라붙는 능력을 응집성 또는 몰딩 샌드 강도라고 합니다.

모래 강도/응집성은 다음 요인들에 의존합니다:

• (i) 입자 크기와 형상, 강도 특성에 상당한 영향
• (ii) 다양한 크기 입자 혼합
• (iii) 결합 재료/바인더 함량 및 분포

결합 강도는 알루미나(점토) 함량으로 결정됩니다. 점토는 각 모래 알갱이에 얇고 끈질긴 필름 형태로 존재해야 합니다. 매끄러운 타원형 알갱이의 날카로운 모래는 쉽게 결합되지 않으며 점토가 결합을 돕습니다.

• (iv) 수분 함량 — 모래 강도에 영향을 주는 주요 요인

몰딩 샌드는 우수한 강도를 가져야 하며, 그렇지 않으면 이송, 뒤집기, 닫기 중 몰드 붕괴나 부분 파괴로 이어질 수 있습니다. 용융 금속이 몰드에 들어갈 때 응집력이 유지되어야 하며(결합 강도), 주입 시 모래가 씻겨 나가지 않아야 합니다.

특성 3. 부착성(Adhesiveness)

모래 입자는 특히 몰딩 박스 같은 다른 물체에 달라붙을 수 있어야 합니다. 이 특성 덕분에 모래 덩어리가 몰딩 박스에 제대로 고정되어 몰드를 이동할 때 떨어지지 않습니다. 동시에 모래는 주물에 달라붙지 않고 쉽게 떨어져 나가 깨끗한 표면을 남겨야 합니다.

특성 4. 가소성(Plasticity)

압력 하에서 소정 형상을 취득하고 압력 제거 후 이를 유지하는 상태를 말합니다. 패턴이 몰드에 좋은 인상을 남기려면 몰딩 샌드는 좋은 가소성을 가져야 합니다. 일반적으로 미립 모래가 더 좋은 가소성을 가집니다. 모래를 습윤시킬 때 점토가 수분을 흡수하므로 점토 함량에 의존합니다.

특성 5. 내화도(Refractoriness)

실리카사가 고열에서 분해되거나 융합되지 않고 견디는 능력입니다. 내화도가 낮은 모래는 고온에서 탈 수 있습니다. 몰딩 샌드 융점은 불순물, 특히 금속 산화물 제거로 높일 수 있습니다. 모래는 유리질 덩어리를 형성해서도 안 되며 이는 스트리핑을 방해합니다.

특성 6. 화학적 저항성(Chemical Resistivity)

몰딩 샌드는 용융 금속과 화학적으로 반응하거나 결합하지 않아야 반복 사용이 가능합니다.

특성 7. 결합 특성(Binding Property)

바인더는 모래가 패턴 형상을 취하도록 흐르게 합니다. 너무 강하면 브레이크아웃이 어려워지고, 너무 약하면 주물 표면 스킨이 깨지도록 허용해서는 안 됩니다.

특성 8. 유동성(Flowability)

가소성과 유사합니다. 모래가 원하는 형상을 취하는 능력입니다. 모래는 램밍 중 타격을 전체적으로 전달할 수 있어야 합니다.

특성 9. 그린 강도(Green Strength)

다음을 의존합니다:

• (a) 입자 크기
• (b) 모래 알갱이 형상과 분포
• (c) 점토 또는 기타 바인더 종류와 양
• (d) 수분 함량

몰딩 샌드 혼합물의 건조 압축 강도는 모래가 작업하기엔 너무 젖을 때까지 수분 추가에 따라 증가합니다(그림 3.23). 그림 3.24는 몰딩 샌드 그린 강도가 다른 특성들에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다.