금속 주조에 대해 알아야 할 사항

그 역사 동안 금속 주조는 검에서 풍력 터빈에 이르기까지 모든 것을 만드는 데 사용되었으며 오늘날에는 고품질 금속 부품을 만드는 가장 가치 있고 다재다능한 방법 중 하나입니다.

메탈 캐스팅이란 무엇입니까?

금속 주조 용융된 액체 금속을 금형에 붓는 것과 관련된 제조/정밀한 공정입니다.

금형의 내부 구조는 만들어지는 부품의 부정적인 인상과 결합되어 용융 금속이 금형 내에서 냉각되고 응고될 때 최종 부품의 형상을 형성합니다. 완성된 부품은 금형에서 제거됩니다.

금속 주조에는 다양한 종류가 있으며, 각각 사용 분야에 따라 고유한 장점이 있습니다. 패턴, 몰드 및 채우기 기술은 이러한 차이점에 따라 크게 다를 수 있습니다.

금속을 주조하는 다용도 공정이지만 부품을 주조하려면 특정 설계 제약이 따르며 엔지니어는 냉각 단계에서 금속 수축을 고려해야 합니다.

금속 주조 공정

중앙 금속 주조 공정은 금속을 가열하고 주형에 붓고 냉각되고 응고된 후 완성된 부품을 주형에서 제거하는 과정을 포함합니다. 일반적인 경우에는 공정에 더 많은 단계가 있으며 다양한 금속 주조 공정이 서로 다른 접근 방식으로 작동합니다.

캐스팅 변형에 따라 단계가 다르지만 일부는 완전히 생략됩니다.

1. 패턴 만들기: 패턴은 대부분의 금속 주조에 필요한 단계이며 최종 부품의 복제는 금형을 만드는 열쇠입니다. 패턴의 재질은 일반적으로 왁스, 나무 및 플라스틱이므로 영구적이거나 유연할 수 있습니다.

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핵심 만들기: 중공 부품의 주조에는 코어가 필요하며, 이는 주조 부품의 내부 형상을 형성하는 금형 캐비티 내부에 배치되는 단단한 재료 조각입니다. (예를 들어, 더 큰 원통형 몰드 내의 원통형 코어는 튜브 모양의 주조 부품을 생성합니다.)

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금형 만들기: 금형은 목적에 따라 다양한 방식으로 제작됩니다. 예를 들어, 영구 금형은 CNC 기계를 사용하여 만들 수 있으며 모래 금형은 패턴의 외부에 모래 혼합물을 적용하여 만듭니다. 금형 제작은 금형 제작으로 알려져 있으며 전문 분야입니다.

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금형 채우기: 금속이 녹을 때까지 가열한 다음 주형에 붓거나 강제로 넣습니다. 예를 들어 중력 주조에서는 용융된 재료를 캐비티에 아래쪽으로 붓고 고압으로 캐비티로 강제로 들어가고 고압 다이캐스팅에서는 다이를 안전하게 유지하기 위해 높은 클램핑력이 필요합니다.

1. 부품 제거: 주조 부품이 냉각되고 응고된 후 금형에서 제거합니다. 모래 주조와 같은 공정의 경우 내부 부품에 도달하려면 금형을 파괴해야 합니다. 영구 금형의 경우 금형의 두 반쪽을 떼어내고 다시 사용할 준비를 합니다.

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후처리: 주조 금속 부품은 예를 들어 금형의 잔여물을 제거하기 위해 세척하거나 사용할 준비를 하기 전에 다른 후처리 단계가 필요할 수 있습니다.

금속 주조의 강도

단조 또는 CNC 가공과 같은 다른 금속 가공 옵션보다 금속 주조를 선택하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. . 금속 주조의 주요 이점은 다음과 같습니다.

거대하고 무거운 부품 생산 가능

매우 두꺼운 벽 부품을 생산할 수 있음

대형 원피스 부품에 적합(조립된 부품보다)

우수한 베어링 품질

일부 경합금에 이상적

재료의 다양성

금속 주조의 한계에는 피할 수 없는 결함, 제한된 치수 정확도, 노동 집약도 및 일반적으로 높은 최소 주문량이 포함됩니다.

금속 주물의 주요 유형

다이 캐스팅

이 공정 다이 캐스팅 금형은 복잡한 플라스틱 금형 금형을 제조하는 데 사용되는 가장 중요한 주조 유형 중 하나이며, 그 중 두 가지는 재사용 가능한 공구강 금형 도구를 사용합니다. Cavity를 통해 엔지니어는 세부적인 부분까지 부품을 제조할 수 있습니다.

맞춤형 금형을 만드는 비용이 높기 때문에 대량 생산에서 프로세스가 더 일반적입니다. 그러나 이러한 금형은 한 번 제조되면 여러 번 사용할 수 있습니다. 다이캐스팅은 종종 우수한 표면 조도를 보입니다.

알루미늄 다이캐스팅과 마그네슘 다이캐스팅 모두 고품질 부품에 널리 사용됩니다.

중력 주조

중력 주조는 다이캐스팅과 마찬가지로 재사용 가능한 금형을 사용하여 금속을 주조하는 방법입니다. 그러나 중력 주조는 압력이 아닌 중력에 의존하여 금형을 통해 액체 금속을 위에서 아래로 이동합니다. 금형은 첫 번째 주조 전에 예열되어야 하며 열 피로가 낮기 때문에 일반적으로 주철로 만들어집니다.

투자 캐스팅

로스트 왁스 주조라고도 하는 인베스트먼트 주조는 저렴한 패턴과 주형을 사용하여 금속을 주조하는 방법입니다. 두 항목 모두 주조 과정에서 파괴됩니다(녹은 왁스는 종종 재사용할 수 있음).

중력 주조와 마찬가지로 매몰 주조도 수천 년의 역사를 가지고 있습니다. 로스트 왁스 주조 과정에서 패턴은 왁스 또는 이와 동등한 재료로 만들어지며(때로는 손으로, 때로는 수지 3D 프린터를 사용하여) 주형을 만들기 위해 패턴에 내화 재료를 붓습니다.

투자는 모델 주위에 세라믹 층을 적용한 다음 용융 금속의 주형으로 사용하는 것입니다. 이 세라믹 층은 박리라고 하는 과정에서 제거됩니다.

모래 주조

모래 주조는 대체 기술보다 저렴한 수백 년 된 금속 주조 방법입니다. 주형 재료로 모래(찰흙과 같은 결속재와 혼합)를 사용하며 주형은 고온에 견딜 수 있습니다.

모래 주조 과정에서 모형은 플라스크라는 특수 상자의 모래에 잠겨 있습니다. 모형 주위에 모래를 압축하여 주형을 만들고 용융 금속을 부을 수 있습니다.

금속 주조 공정에 사용되는 모래는 녹색 모래(습식 점토) 또는 공기 경화 모래(접착제가 있는 건조 모래)일 수 있습니다.

기타 주조 공정

양토 성형 및 쉘 성형(소모성 금형 공정)과 원심 주조 및 연속 주조와 같은 영구 금형 공정을 포함하여 제조에 사용되는 금속 주조 공정이 수십 가지가 더 있습니다.