정밀 주조 내부 게이트 배치 최적화: 핵심 원칙 및 일반적인 함정

정밀 주조의 응고 급탕 모드는 내부 게이트 위치와 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 내부 게이트 설정 위치는 주조품의 응고 급탕 모드를 준수해야 합니다.

내부 게이트 설정 위치 원칙

• 동시 응고가 필요한 정밀 주조품의 경우 내부 게이트를 주조품의 얇은 벽에 설정하고, 수가 많고 분산된 배치를 통해 용융 금형이 금형 캐비티를 빠르고 균일하게 채우게 하며 내부 게이트 근처 모래 금형의 국부 과열을 방지합니다.
• 방향성 응고가 필요한 정밀 주조품의 경우 내부 게이트를 주조품의 두꺼운 벽에 설정합니다. 급탕 라이저가 있는 경우 라이저를 주조품과 내부 게이트 사이에 설정하는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하면 용융 금속이 라이저를 통해 금형 캐비티로 유입되어 라이저의 급탕 효과를 개선할 수 있습니다. 예: 구상흑연 주철 크랭크축, 주강 기어 등.
• 복잡한 구조의 정밀 주조품의 경우 소위 '약한 방향성 응고' 원칙, 즉 방향성 응고와 동시 응고를 결합한 원칙을 사용해 내부 게이트 설정 위치를 배치하는 경우가 많습니다.

즉, 각 급탕 구역에 대해 방향성 응고 요건에 따라 내부 게이트를 설정하는 동시에, 전체 주조품은 동시 응고 요건에 따라 다중 내부 게이트로 채웁니다. 이 설정은 주조품의 각 두껍고 큰 부분이 수축공과 기공 없이 완전히 급탕되게 할 뿐만 아니라 응력과 변형을 최소화할 수 있습니다.

• 정밀 주조품의 벽 두께가 크게 다르고 얇은 벽에서 용융 금속을 유입시키기 위해 내부 게이트를 설정해야 할 때는 냉철을 사용해 두꺼운 벽의 응고를 가속하고 라이저를 확대해야 합니다. 주조 시 라이저 점화 같은 공정 조치도 취해 두꺼운 벽의 급탕을 보장해야 합니다.

내부 게이트 설정 위치의 일반적인 문제

• 내부 게이트 근처의 조대 결정립으로 인해 주조품의 고품질 요구 영역에 설정할 수 없으며, 비가공 표면에도 설정하지 않는 것이 최선입니다. 이는 주조품 외관 품질에 영향을 주지 않기 위함입니다. 내압 요구가 있는 파이프 주조품의 경우 내부 게이트를 플랜지 영역에 설정해 파이프 벽의 수축을 방지하는 경우가 많습니다.

• 내부 게이트는 모래 금형, 모래 코어, 또는 기타 약한 돌출부에 직접 대면해서는 안 되며 모래 씻김을 방지해야 합니다. 회전체 주조품의 경우 내부 게이트를 접선 방향으로 유입시키고 방향을 일관되게 해 불순물이 라이저나 해당 공정 보스로 집중 배출되게 해야 합니다.

• 내부 게이트는 냉철이나 코어 서포트 근처에 설정하지 않아야 냉철 효과 감소나 코어 서포트 조기 용융을 방지할 수 있습니다.

• 내부 게이트는 용융 금속이 금형 벽을 따라 주입되게 해야 하며, 용융 금속이 금형 벽 표면에 오랫동안 떨어져 국부적으로 모래 금형을 과열시키지 않아야 합니다.

• 내부 게이트 설정은 안정적인 금형 충진, 배기, 슬래그 제거에 유리해야 합니다. 각 내부 게이트에서 금형 캐비티로 유입되는 용융 금속의 흐름 방향은 일관되어야 흐름 방향 혼란으로 인한 슬래그와 가스 배출에 불리한 상황을 피할 수 있습니다.

• 주강 주조품 같이 수축 경향이 큰 합금의 경우 내부 게이트 설정은 주조품 수축을 방해하지 않아야 하며, 수축 방해로 인한 큰 응력이나 균열을 피해야 합니다.

• 내부 게이트는 가능한 한 분형면에 설정해 조형 작업을 용이하게 해야 합니다.

• 내부 게이트 설정 위치는 상자 개방, 주조품 세척, 주입 시스템 제거에 편리해야 하며, 주조품의 사용과 외관에 영향을 주지 않아야 합니다.

• 주조 요건을 충족하는 전제 하에 주입 시스템의 금속 소모를 최소화하고, 상자 크기를 가능한 한 작게 해 모래와 용융 금속 소비를 줄여야 합니다.

• 내부 게이트와 주조품 접합부의 단면 두께는 일반적으로 주조품 벽 두께의 절반 미만이어야 하며, 최대 3분의 2를 넘지 않아야 합니다. 닫힌 주입 시스템 사용 시 내부 게이트에 파단 홈을 설정해 세척 시 주조품 손상을 방지해야 합니다.