모래 주조 대 쉘 몰드 주조

모래 주조는 다양한 금속으로 부품을 생산하는 경제적인 방법입니다. 쉘 몰드 주조는 특정 부품 설계 요구 사항을 고려하기 위한 대안 프로세스가 될 수 있습니다. 이 블로그 게시물은 쉘 몰드 주조 공정을 소개하고 이를 모래 주조와 비교하여 독자가 각각의 장점과 한계를 이해할 수 있도록 합니다.

쉘 몰드 주조 기본 사항

모든 주조 공정에는 주조할 부품의 모양에 대한 패턴이 필요하며 쉘 성형도 예외는 아닙니다. 모래 주조, 매몰 주조 및 기타 주조 공정과 마찬가지로 패턴은 액체 금속이 부어지는 공동을 만드는 데 사용됩니다.

쉘 몰딩에서 금속 패턴 도구는 모래 층으로 코팅됩니다. 여기에는 가열하면 녹고 냉각되어 얇은 껍질을 형성하는 수지가 들어 있습니다(일반적으로 1/4 – 3 /8인치 두께) 패턴 주위. 용융은 모래로 코팅하기 전에 패턴을 가열한 다음 쉘을 가열하여 수지를 완전히 경화시켜 이루어집니다.

쉘은 패턴에서 풀릴 수 있도록 두 부분으로 만들어집니다. 각 반쪽 껍질(때로는 "비스킷"이라고도 함)이 패턴에서 들어 올려진 후 두 껍질이 함께 결합되어 그 사이의 공간에 공동이 형성됩니다. 그런 다음 조립된 쉘을 플라스크에 넣고 모래나 샷과 같은 입상 물질로 지지합니다.

쉘은 냉각될 수 있는 액체 금속으로 채워져 있습니다. 일단 고체화되면, 쉘을 플라스크에서 꺼내고 분해하여 주조된 금속 부분을 해제합니다. 중공 영역을 형성하기 위해 코어를 추가하는 것이 불가능하지는 않지만 하기가 어렵다는 한계가 있습니다.

두 가지 유형의 모래

쉘 몰드 주조는 생사 주조에서 사용되는 것과 다른 모래를 사용하며 이것이 공정에 이점을 제공합니다. 모래 주조에서 "녹색" 모래(녹색은 건조되지 않고 색상이 아님을 의미)는 점토 결합제, 일반적으로 벤토나이트에 의해 함께 고정됩니다.

쉘 성형에 사용되는 규사는 모래 주조에 사용되는 것보다 미세합니다. 미국 주조 협회(American Foundry Society)는 "섬도 수"를 사용하여 평균 입자 크기를 특성화하며 숫자가 높을수록 입자가 더 작음을 나타냅니다. 녹색 모래는 일반적으로 이 규모에서 60 – 80이고 쉘 성형 모래는 100 이상입니다. 또한 점토 바인더를 사용하는 대신 모래에 페놀 수지를 얇게 코팅하여 껍질을 형성합니다.

고운 모래의 결과

미세한 입자의 모래는 녹색 모래보다 더 단단히 패킹되어 가스 투과성을 감소시킵니다. 모래 주조는 수증기 형태의 수분을 배출하기 위해 어느 정도의 투과성이 필요합니다. 그러나 이것은 금속을 붓기 전에 쉘을 건조시키고 가열하기 때문에 쉘 성형에서는 문제가 되지 않습니다.

고운 모래의 주요 이점은 패턴의 표면 특징을 찾기 위해 더 밀접하게 일치하고 금속에 더 부드러운 표면을 제공한다는 것입니다.

표면 세부 사항을 더 잘 복제하고 매끄러운 마무리를 위해 주조 공장에서는 지르콘 모래를 사용할 수 있습니다. 이것은 150만큼 높은 섬도를 가질 수 있습니다. 또한 더 엄격한 공차를 적용할 수 있는 더 낮은 열팽창 계수를 가지고 있습니다.

쉘 몰딩의 이점 주조 부품

이 공정의 두 가지 주요 장점은 우수한 표면 마감과 미세한 디테일의 재현입니다. 또한 쉘 몰딩은 쉘에서 패턴을 해제하기 위해 최소한의 구배 각도가 필요합니다.

모래 주조는 일반적으로 2° – 3°의 드래프트가 필요한 반면, 쉘 성형 공정은 1°가 필요하며 짧은 수직 벽에서는 0이 가능할 수 있습니다. 이를 통해 더 작은 가공 여유를 적용할 수 있어 정삭 작업에 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

모래 주조 및 쉘 몰드 주조 비교

모래 주조:

• 철 및 비철 금속에 사용
• 온스에서 수백 파운드에 이르는 부품을 생산할 수 있음
• 패턴에서 미세한 표면 디테일을 재현할 수 없음
• 기하학적 정밀도가 낮음
• 거친 표면 마감을 남깁니다.
• 큰 가공 여유 필요
• 경제적인 프로세스

이에 비해 쉘 성형:

• 철 및 비철 금속에 사용
• 30파운드 미만의 부품으로 제한됨
• 코어가 필요한 부품에는 적합하지 않음
• 미세한 표면 디테일 재현
• 엄격한 공차를 유지할 수 있음
• 매끄러운 표면 마감

자세히 알아보기

기능과 비용면에서 쉘 몰드 주조는 모래와 매몰 주조 사이에 속합니다. 샌드 캐스팅보다 더 복잡하고 더 복잡한 부품을 생산할 수 있지만 왁스 패턴 프로세스의 정교함과 복잡성이 없습니다.

Impro는 타당한 경우 쉘 몰드 주조로 알루미늄 항공우주 부품을 만듭니다. 프로세스가 부품에 적합한지 확인하려면 당사에 문의하십시오. 캐스팅 전문가가 기꺼이 도와드리겠습니다.