사형 주조 공정 단계별 완벽 가이드

사형 주조는 복잡한 지오메트리와 정교한 조각을 가진 3차원 객체 제작에 다재다능함을 제공합니다.
이 공정은 수세기 동안 사용되어 왔습니다. 오늘날 새로운 혁신으로 사형 주조 기술이 저생산과 대량생산 모두에 맞게 간소화되었습니다. 하지만 많은 사람이 사형 주조 공정이 어떻게 작동하는지 모릅니다.

실제 공정은 일반적으로 여섯 단계입니다. 하지만 특정 요인(패턴으로 금형을 만들지, 가공으로 원하는 제품 형상의 모래 공동을 만들지 - 프로토타입과 제품 개발 시 설계가 변경될 때 사용)에 따라 추가 작업이 포함될 수 있습니다.

설계 패턴 제작

금형용 패턴은 제품 사양을 기반으로 생성됩니다. 또한 실제 제품의 복제품인 패턴은 약간 오버사이즈로 만듭니다. 이 오버사이징은 사용 금속 유형과 용융 상태에서 고체 상태로 변할 때 특성이 어떻게 변할지에 기반합니다. 일부 금속은 가열 시 팽창하고 냉각 시 수축합니다. 다른 금속은 반대입니다. 패턴을 오버사이즈로 만들면 금속이 팽창해도 금형이 깨지지 않을 여유 공간을 제공합니다.

게이트와 라이저 제작

패턴은 샌드 금형에 배치될 때 게이트와 라이저도 추가됩니다. 게이트와 라이저는 메인 패턴으로 이어지고 샌드 금형 밖으로 나가는 통로입니다. 용융 금속은 이 통로로 부어져 패턴 금형 중심으로 흐릅니다. 이 통로는 다른 이점도 제공합니다. 용융 금속에서 나오는 가스가 배출되게 하고, 용융 금속이 응고될 때 발생하는 열 수축을 돕습니다. 통로는 금속이 모든 틈새를 채워 정교한 조각에 틈이 없도록 합니다. 금속이 팽창하면 여분 금속이 게이트와 라이저로 되돌아가 금형 벽을 뚫지 않습니다. 금속이 수축하면 게이트와 라이저의 여분 금속이 패턴으로 다시 정착해 모든 틈새를 채웁니다.

금형 제작

이름에서 알 수 있듯 모래가 금형 제작에 사용됩니다. 모래는 내화성을 가지며 열을 견디면서 형상을 유지합니다. 모래에는 일반적으로 본딩 에이전트와 점토 같은 다른 소재가 추가되어 금형이 용융 금속 주입을 견디며 결합되도록 돕습니다. 전체 샌드 금형 공정은 플라스크(flask)라는 박스 내에서 수행됩니다. 일반적으로 박스는 상부(코프, cope)와 하부(드래그, drag) 두 부분으로 나뉩니다. 이 두 박스는 클램프로 결합해 3차원 부품을 만듭니다.

하부 금형 박스(드래그)는 부분적으로 모래로 채워진 후 패턴과 게이팅 시스템이 추가됩니다. 패턴 자체에 이러한 특징이 없으면 내부 주조 표면을 형성하는 데 도움을 주는 코어(일종의 성형된 모래)가 내부에 배치되기도 합니다. 코어를 제자리에 지지하기 위해 코어 프린트와 채플릿(chaplets)이라고 불리는 금속 조각이 추가됩니다. 이후 상부 금형 박스인 코프가 드래그 위에 클램프로 고정됩니다.

이후 드래그 박스를 모래로 나머지까지 채워 패턴, 게이팅 시스템, 코어를 덮습니다. 박스를 다져 틈이 없도록 합니다. 여분 모래를 제거하고 코프를 드래그에서 분리해 패턴과 코어를 조심스럽게 추출합니다.

주조 주입

패턴과 코어가 제거되면 생성된 금형 형상이 용융 금속을 맞을 준비가 됩니다. 용융 금속이 냉각되면 주조품을 더 쉽게 꺼낼 수 있도록 윤활유를 추가하며, 윤활유는 더 나은 표면 마감에도 도움을 줍니다.

이후 코프와 드래그 박스를 결합해 고정합니다. 금속이 내부에 부어질 때 코프가 떠오르지 않도록 무게추를 사용합니다. 금속이 이제 게이트와 라이저를 통해 금형으로 들어갑니다. 금속이 이제 냉각됩니다.

샌드 셰이크아웃

금속이 냉각되어 고체화되면 모래를 드래그와 코프 박스에서 털어냅니다. 모래는 부서져 회수되며 종종 재사용됩니다.

마감

금속 부품이 플라스크에서 제거되면 최종 마감 공정을 거칩니다. 이 공정은 금속 부품에 연결된 모든 게이트, 라이저, 러너를 잘라내는 것을 포함합니다. 이후 부품을 샌드블라스트하고 연마해 원하는 매끄러움과 표면 마감을 달성합니다.

사형 주조에 관련된 공정을 이해하면 고객이 이 기술이 컴포넌트와 제품 제작에 적합한지 판단할 수 있습니다. Impro 사형 주조 역량에 대해 자세히 알아보려면 오늘 문의하기를 통해 연락주세요.