2차 가공: 주조 금속 부품의 고급 머시닝, 조립, 실링

주물 머시닝, 조립, 실링

금속 가공에는 여러 분야가 있습니다. 한 분야는 고체 상태 금속의 절단, 성형, 접합, 실링을 다룹니다. 주조는 액체 금속을 금형에 부어 식혀 객체를 만드는 또 다른 분야입니다. 이 두 금속 가공 분야는 분리되어 있지만, 금속 제품은 보통 주조와 가공 둘 다를 역사에 포함합니다.

머신 가공 금속은 연속 주조기에서 나온 빌릿, 슬래브, 블룸이나 원심 주조기에서 나온 파이프, 휠로 여정을 시작하는 경우가 많습니다. 이 "주조" 단계는 가공 금속에서 제한적이고 단순화되며, 보통 금속 생산이라 불리지만 기술적으로는 원자재 주조입니다.

반면 대부분의 주물은 마무리 단계에서 가공됩니다. 사형 주물은 일반적으로 거친 마무리를 가지며, 종종 주물 일부를 머시닝해 더 매끄럽게 만들거나 적절한 크기로 만듭니다. 많은 철강 주물은 어떤 방식으로든 실링되지 않으면 녹슬고, 이 산화 방지 보호는 또 다른 거의 보편적인 마무리 단계입니다. 홈 셰프들은 주철 팬을 사서 기름으로 "시즈닝(seasoning)"하며 이 단계를 완료하는 경험을 합니다. 이는 소비자 마무리 형태의 2차 가공이지만, 주조소에서도 유사한 처리가 가능합니다.

머시닝

많은 금속 주물은 더 큰 산업 기계의 부품이 될 것이므로 정밀한 치수 공차를 충족해야 합니다. 엔지니어링 사양은 기계적 구조적 니즈를 충족하기 위해 매우 정밀할 수 있지만, 주조는 그 수준의 치수 정확도를 제공하지 않습니다. 따라서 정밀한 표면 치수를 만들기 위해 머시닝이 종종 수행됩니다. 주조는 거친 표면도 남깁니다. 거친 표면은 움직이는 부품 마찰을 증가시키거나 불균등한 측정을 만들어 매우 바람직하지 않을 수 있습니다.

머시닝은 연마와 버핑으로 금속을 빛나게 해 일부 합금 표면을 마무리할 수도 있습니다. 금형에서 생산할 수 없는 미세 디테일이나 날카로운 모서리도 2차 공정의 일부로 달성할 수 있습니다.

공장에 따라 이 작업은 주조소에서 또는 외부 전문 매장에서 수행될 수 있습니다. 대부분 주조소는 자사 주물 페틀링(fettling) 또는 세척 기능이 있지만, 그게 항상 필요한 모든 마무리 능력을 갖춘 건 아닙니다. 내부에서 어떤 머시닝을 하고 외부에 맡길지는 주조소 전문 분야와 고객 니즈/능력에 따라 다릅니다. 주조소가 다른 공장에 공급한다면 플래싱 제거와 스톡 상태 주물만 보낼 수 있습니다: 완제품을 제공한다면 모든 2차 가공을 사내에서 하거나, 주조소 틈새와 정기 고객 기반에 따라 아웃소싱을 조율할 수 있습니다.

이 단계에서 주조소 운영에 정해진 한 가지 방식은 없습니다. 모든 주조소는 용융 금속을 금형에 붓는 것을 핵심 활동으로 하지만, 납품 전 치수와 마무리가 얼마나 정밀한지는 전문 분야 문제입니다.

금속 실링: 오일, 산화물, 페인트, 도금, 분체도장

페로스 주조소에서 나오는 대부분의 합금은 산소와 물 존재 시 녹이 슬 것입니다. 산화철은 빠르고 쉽게 형성되며 벗겨져, 그 아래 표면이 차례로 산화되게 합니다. 표면 문제로 시작된 것이 곧 녹슨 표면이 피팅되고 마모되며 구조적 문제가 됩니다.

스테인리스강과 기타 내식성 합금은 패시베이션(passivation)이란 과정으로 보호되는 경우가 많습니다. 산화될 수 있지만 산화층이 벗겨지지 않고 금속에 부착돼 실링을 형성합니다. 알루미늄과 크롬도 비슷하게 작동합니다. 이들 금속은 물체를 자르거나 흠집내도 노출된 금속이 빠르게 산화되고 실링되므로 녹 공정이 시작되지 않습니다. 이 능력이 없는 부식 취약 합금에는 녹 방지를 위해 실란트를 사용해야 합니다. 몇 가지 방법이 있습니다.

블루잉(Bluing)

강철 블루잉은 자성 산화층을 실란트로 생성해 부식을 방지하는 공정입니다. 일반 환경에서 형성된 산화철은 우리가 녹이라 아는 붉고 벗겨지는 산화물로, 아래 금속을 노출시켜 추가 부식을 유발합니다. 이 산화물 화학 조성은 Fe₂O₃입니다.

블루잉에서 금속 작업자는 마그네타이트(magnetite), 즉 화학식 Fe₂O₄인 흑색 산화철 생성을 강제합니다. 이 마그네타이트는 아래 표면에 결합된 채로 유지됩니다. 이를 달성하는 몇 가지 방법이 있지만, 더 일반적인 방법 중 하나는 산욕이나 가스에서 적색 산화물을 만든 후 물을 끓여 녹을 마그네타이트로 변환하는 것입니다. 블루잉 강철은 추가 보호를 위해 종종 오일 처리됩니다.

오일 처리(Oil-treating)

삶은 아마씨유와 텅오일은 단철 전통 마감재입니다. 둘 다 가열 시 경화되어 폴리머 코팅을 형성하는 "건성유"입니다. 일반적으로 실내 금속 물체를 수십 년, 실외 물체를 몇 년간 보호하는 갈색-검정 파티나를 제공합니다. 물이 스며들기 전까진. 또 다른 실링 레이어를 제공하기 위해 오일 처리된 철강은 종종 왁스 처리도 됩니다.

회주철 주물 팬도 집에서 시즈닝이라 불리는 공정으로 오일 처리됩니다. 팬 시즈닝은 식품 등급 아마씨유인 아마씨유로 할 수 있습니다. 그러나 다른 식품 등급 지방도 팬 시즈닝에 작동하며, 시간이 지나도 잘 유지하려면 적절히 관리하면 됩니다. 아마유처럼 폴리머화 건조되지 않기 때문입니다. 다시 지방을 팬에 바르고 가열합니다.

페인트(Paint)

페인팅, 바니싱, 래커링, 또는 블래킹(blacking) 철강은 다른 전통적 실링 방법들입니다. 각각 재료 코팅을 표면에 입히고 건조시킵니다. 오늘날 페인트와 바니시가 더 흔하지만, 블래킹은 철제 무기와 실외 물체 전통 레시피로, 래커와 마그네타이트 산화철 혼합물이었습니다.

이 도포 실란트 방법들은 저렴하고 쉽게 재시공 가능해 매우 인기 있는 마무리 단계입니다. 단점은 대부분 실란트가 칩핑되거나 스크래치되어 녹이 생기게 할 수 있다는 것. 이러한 류 실란트엔 금속 표면이 노출되는 아주 작은 핀홀이 있을 수도 있어 녹이 시작될 수 있습니다.

전기도금과 분체도금

전기도금과 분체도금 모두 전기를 사용해 얇은 재료 층을 주물 최상위 레벨에 결합해 모든 노출 표면에 고른 분포를 달성합니다. 도금 또는 분체 부피가 부피 기준으로 충분하면 노출된 모든 금속 분자를 덮을 것이 보장됩니다.

전기도금에서 도금할 물체에 전하를 주고 반대 전하를 띤 금속 입자가 든 욕조에 담급니다. 금속이 욕조에 오래 있을수록 코팅이 두꺼워집니다. 다시 들어올리면 욕조 금속 입자로 끊김 없는 층으로 덮여 있습니다.

분체도금은 거의 동일한 방식으로 작동하지만, 금속 입자 욕조 대신 대전된 유색 수지 입자 스프레이를 물체에 조준합니다. 물체가 적절한 코팅 두께에 도달하면 오븐에 넣어 경화시킵니다.

조립

복잡한 제조 시스템 내 다른 공장들을 위한 주조 작업을 하는 주조소들에선 모든 조립이 고객들에 의해 현장 외부에서 수행될 수 있습니다. 많은 주조 부품이 다른 공장들에 입력재로 들어가 조립 라인에 투입됩니다.

그러나 일부 주조소는 현장 조립을 수행합니다. 특히 더 큰 고객층에 재고 제품 라인을 제공하는 경우입니다. 이 경우 주조소는 작업 공간에 세심해야 합니다. 주조 현장에서 다뤄지는 탄소, 열, 합금 범위가 교차 오염을 유발할 수 있기 때문입니다. 강철이 잘 세척되고 좋은 상태인지, 탄소강과 스테인리스강이 분리되어 있는지 확인하면 용접 부품에서 좋은 결과를 보장할 수 있습니다.

주조소 내외부의 2차 가공

2차 가공은 많은 다른 전문가와 전문가들을 포함할 수 있습니다. 거의 모든 주물은 어떤 형태의 2차 가공을 거칩니다. 스테인리스강 최종 연마만 하더라도. 하지만 그 마무리 수준과 전문성은 프로젝트 의존적입니다. 주조소들은 보통 이러한 가공과 마무리 단계를 수행할 신뢰하는 다른 금속 작업자 네트워크를 가집니다. 자체적으로 할 수 없다면.

페로스 주조소들은 보통 금속이 철 산화에 대해 어떻게 실링될지 알고 있습니다. 녹슨 금속은 누구의 신뢰도 주지 못하니까. 기타 2차 가공은 고객과 주조소 간 대화로 결정됩니다. 어떤 서비스가 제공되는가? 프로젝트 니즈는 무엇인가? 주조소는 주조를 사내 완료하고 고객에게 그대로 보내거나, 업계 다른 전문가들에게 추가 단계를 조율할 수 있습니다.