모래 주형:정의 및 분류 | 주조 | 야금

이 기사에서 우리는 다음에 대해 논의할 것입니다:- 1. 모래 주형의 정의 2. 모래 주형의 분류 3. 금속 공급.

모래 주형의 정의:

모래 주형은 용융 금속이 부어지고 응고되는 미리 형성된 모래 용기로 정의될 수 있습니다. 주조 후 모래 주형에서 제거되면 일반적으로 모래 주형이 파괴됩니다. 용융 금속을 금형 상단의 개구부에 부어 금형을 채우고 중력에 의해 금속이 금형의 모든 부분으로 흐를 수 있도록 적절한 통로를 만듭니다.

작거나 중간 크기의 주물은 일반적으로 위아래가 없는 직사각형 상자 모양의 용기인 플라스크에서 만들어집니다. 플라스크는 2개 또는 3개의 부품으로 만들 수 있으며 부품은 맞춤 핀으로 정렬되어 유지됩니다. 쇳물을 붓기 전에 죔쇠를 고정해야 죔 금속의 부력 효과가 플라스크의 상단 부분을 들어 올리는 것을 방지할 수 있습니다.

모래 주형의 분류:

사용된 재료에 따라 금형은 다음과 같이 분류될 수 있습니다.

1. 녹색 모래 형,

2. 피부 건조 곰팡이,

3. 건조한 모래 주형,

4. 시멘트 접착 금형,

5. 금형.

1. 녹색 모래 주형:

녹색 모래 주형은 용탕을 부을 때 모래에 수분이 존재하는 모래 주형입니다. 곡물은 축축한 점토로 뭉쳐져 있습니다. 수분 수준은 신중하게 제어되어야 합니다. 이들은 주조, 거의 모든 철 합금에 사용됩니다. 녹색 모래는 다양한 종류가 있으며 소형, 중형 및 대형 금형을 균일하게 만드는 데 사용됩니다.

녹색 모래 주형은 기본 재료가 더 저렴하기 때문에 제작 비용이 가장 저렴합니다. 주어진 바닥 공간에서 더 큰 출력을 얻을 수 있습니다. 여기에는 백업 작업이나 장비가 필요하지 않지만 건조한 모래 코어를 사용해야 합니다. 이는 건조한 모래 주형보다 부드러워 주물이 응고되고 냉각될 때 수축의 자유도가 더 높아집니다.

또한 성형에 시간이 덜 소요됩니다. 그러나, 생사형 주형은 취급 중 또는 금속 침식에 의해 손상되기 쉬운 다른 것만큼 강하지 않다는 몇 가지 단점이 있습니다. 모래에 존재하는 수분은 또한 블로우 홀, 가스 홀 등과 같은 주조의 특정 결함을 유발할 수 있습니다.

이러한 금형은 장기간 보관할 수 없습니다. 그린 샌드 몰드에서 얻은 주물의 표면 마감은 그다지 매끄럽지 않습니다. 때로 석탄가루나 유기물과 같은 첨가물도 첨가되는데 이를 롬 성형이라고 합니다.

다음 표(3.5)는 다양한 목적을 위한 녹색 모래의 구성을 보여줍니다.

녹색 모래 성형에 일반적으로 사용되는 세 가지 방법은 다음과 같습니다.

(a) 개방형 모래 방식:

전체 주형이 주조장 바닥이나 바닥 위의 모래 바닥에서 만들어지는 가장 단순한 형태입니다. 이 방법은 주로 평평한 상판이 있는 단순 솔리드 주물에 사용됩니다.

적절한 수평을 맞춘 후 패턴을 샌드 베드에서 눌러 금형을 만듭니다. 성형 상자가 필요하지 않으며 금형의 윗면이 공기에 열려 있습니다. 주형의 한쪽 끝에서 물을 붓는 대야를 만들고 캐비티의 측면에서 오버플로 채널을 자릅니다.

(b) 내장 방식:

이 방법에서는 모래 덮개가 필요합니다. 주물 상면이 평평하지 않을 때 사용합니다. 패턴은 주물 바닥의 모래 아래로 망치질을 하거나 부분적으로 모래로 채워진 드래그에서 몰드 캐비티를 형성합니다. 드래그의 상단이 부드러워지고 이별 모래가 퍼집니다. 코프가 패턴 위에 놓여지고 받쳐집니다.

러너와 라이저가 절단되고 상판 상자가 들어 올려집니다. 그런 다음 패턴을 철회하고 드래그 앤 코프 몰드의 표면을 마무리하고 몰드를 완성하기 위한 올바른 위치로 코프를 교체합니다.

(c) 양도 방법:

이 방법은 솔리드 및 분할 패턴에 일반적으로 사용됩니다. 패턴의 절반이 평평한면이 몰딩 보드에 놓이도록 배치되고 드래그가 부딪혀 굴러갑니다. 다음으로, 코프는 패턴의 다른 절반 위에 놓이고 부딪혀서 굴러갑니다. 두 개의 패턴 반쪽을 흔들고 철회합니다. 이제 몰드를 조립하기 위해 드래그 위에 코프가 놓입니다.

2. 피부 건조 곰팡이:

이들은 건조한 모래 베이킹으로 녹색 모래로 만들어집니다. 어떤 경우에는 히터나 가스 토치로 흙탕물 표층에서 25mm 깊이까지 수분을 건조시킵니다. 이들은 대형 주형에서 더 일반적이며 주조, 거의 모든 철 및 비철 합금에 사용할 수 있습니다.

이들은 건조 모래 주형보다 건설 비용이 저렴하지만 주어진 크기의 녹색 모래 주형보다 비쌉니다. 건식 모래 성형에 비해 장비가 적고 재료가 저렴하며 준비 시간이 짧고 바닥 공간이 적은 장점이 있습니다. 그러나 이들은 건조한 모래 곰팡이만큼 강하지 않으며 건조한 피부를 통해 수분이 이동할 수 있으므로 장기간 보관할 수 없습니다.

3. 마른 모래 주형:

이것들은 강도를 높이는 데 수분이 필요하지 않은 모래로 만들어졌습니다. 중소형 작업용 모래 혼합은 바닥모래 13부, 새모래 8부, 말분뇨 또는 톱밥 1부로 구성된다. 무거운 작업의 경우 이 비율은 11:9:1이고 추가 작업의 경우 10:10:1입니다.

몰드 표면에 당밀수를 뿌립니다. 금형의 모든 부품은 강도를 높이고 부식에 저항하며 표면 상태를 개선하기 위해 150-300°C(수분이 제거될 때까지)의 용광로에서 구워집니다. 건식 모래 주형은 많은 합금에 사용될 수 있지만 강철 주물에 더 일반적으로 사용됩니다.

이들은 주로 중소 규모의 작업에 사용됩니다. 더 큰 규모의 작업을 위해 건조한 모래 주형은 섹션으로 만들어지고 베이킹 후에 조립됩니다. 건조한 모래 주형은 더 강하고 손상이 적고 더 쉽게 취급할 수 있으며 장기간 보관할 수 있습니다.

이들은 금속 침식에 저항하고 습기 관련 결함 경향이 제거됩니다. 이러한 금형의 단점은 고가의 성형 재료가 필요하고 인건비가 많이 들고 추가 작업, 장비 및 공간이 필요하다는 것입니다.

4. 시멘트 결합 금형:

이 주형에서 포틀랜드 시멘트와 결합된 규사는 공기 중에서 건조되는 성형 재료로 사용됩니다. 이 금형은 매우 큰 철 작업 및 피트 성형 및 베이킹이 불가능한 기타 경우에 가장 일반적으로 사용됩니다. 강도가 높고 건조모래의 장점을 모두 가지고 있습니다.

이러한 금형의 경우 공기 건조 작업을 위한 추가 공간이 제공되어야 합니다. 이 금형에 사용된 재료는 다른 금형처럼 다시 사용할 수 없으므로 공정이 비쌉니다.

5. 금속 금형:

이들은 다이캐스팅, 영구 금형 및 원심 주조 공정에 사용됩니다.

모래 주형에 금속 공급:

특히 주조가 크기와 모양이 복잡할 때 공급 문제를 처리하는 것은 건전한 주조를 보장하는 가장 중요한 측면입니다. 많은 양의 금속에서 열을 추출하는 속도가 느리기 때문에 문제가 발생합니다. 이는 온도 구배를 최소화하고 피더를 향한 방향성 방식으로 응고를 얻는 데 어려움을 초래합니다.

어는 범위가 짧은 합금에서는 방향성 응고를 얻기 쉬운 반면, 어는 범위가 넓은 합금에서는 상당히 어렵습니다. 응고 중에 분리될 수 있는 두꺼운 부분에 뜨거운 액체를 공급하고 초기에 온도 구배를 설정하기 위한 공급 장치 및 라이저의 위치는 매우 중요합니다. 때때로 온도 구배는 금형, 단열 패드 및 테이퍼 섹션 내의 냉각을 사용하여 인위적으로 설정할 수 있습니다.

수축 공동은 T_s와 같은 섹션에서 형성될 가능성이 있음을 알 수 있습니다. 및 십자형 등은 이러한 경우 금속의 부피가 더 많고 열이 빠져나갈 수 있는 표면적이 감소하기 때문에 응고 시간이 더 오래 걸립니다. 따라서 솔루션은 금속의 부피가 감소하고 열이 빠져나갈 수 있는 표면적이 증가된 형상을 제공하는 데 있습니다.

십자형의 경우 늑골의 위치를 ​​엇갈리게 배치하거나 십자형 중앙에 코어 구멍을 도입하거나 벽이 직선 늑골보다 얇은 원형 웹을 사용하여 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 응고할 마지막 부분에 피더에서 금속이 공급되도록 해야 합니다. 따라서 피더, 게이트 및 채널의 설계, 크기 및 위치가 가장 중요합니다.

일반적으로 급식 문제는 경험으로 가장 잘 해결되지만 경험을 통해 개발된 일부 과학적 및 경험적 규칙은 이 문제를 해결하는 데 좋은 지침이 될 것입니다.

(i) 열 전달 접근법(제곱근 시간 효과):

(ii) 크보리노프의 규칙:

Chvorinov의 법칙에 따르면 균일한 피부의 두께,

따라서 Chvorinov의 규칙에 따라 동일한 경계면 경계 조건이 유지되는 모든 모양의 경우 응고 시간은 표면적에 대한 부피 비율의 제곱에 정비례합니다.

피더의 금속이 마지막으로 응고되도록 하려면

동일한 체적의 경우 다음 모양의 경우 같은 체적에 대한 표면적이 감소하기 때문에 응고 시간이 순서대로 점진적으로 증가합니다.

나. 접시,

ii. 바,

iii. 입방체,

iv. 짧은 실린더,

v. 분야.

그러나 이론적으로 구형은 응고하는 데 가장 오래 걸리지만 피더에는 적합하지 않습니다. 짧은 실린더에 가장 가깝게 접근하고 성형을 용이하게 하기 위해 테이퍼링합니다.