제조공정
산업 제조
금속 주조에서 패턴은 소모성 주형을 만드는 데 사용되는 개체입니다. 하나의 패턴으로 수천 개의 금형을 만들 수 있습니다.
여러 유형의 패턴이 있지만 두 가지 주요 하위 유형으로 나뉩니다. 많은 주형에 인상을 주는 모래 또는 석고 주조용 재사용 가능한 패턴과 주형을 만드는 과정에서 주조 전에 파괴되는 매몰 주조용 소모성 패턴입니다. 두 유형의 패턴 모두에서 패턴 제작자의 관심사는 원하는 대상을 복제하는 것뿐만 아니라 금속을 올바른 비율로 올바른 위치에 직접 몰드에 넣는 것입니다. 금속 냉각은 결정화 과정이며, 금형 충전 방식이 최종 물체의 강도에 중요한 동결 방향에 영향을 미칠 수 있습니다.
주조의 모든 부분에 금속을 공급하는 채널 시스템은 잘 설계된 경우 주조 결함을 줄이는 지원 기반 시설입니다. 이러한 요소에는 다음이 포함됩니다.
매몰 주조 패턴은 최종 금속 제품과 매우 유사한 단일 조각으로 나오는 경우가 많지만 주조 후 제거를 위해 러너가 내장되어 있을 수 있습니다.
이 패턴은 두 번 성형됩니다. 복제 패턴은 고무, 금속 또는 수지로 금형을 만드는 데 사용됩니다. 이 금형에서 녹거나 증발할 수 있는 재료(일반적으로 왁스)로 패턴이 주조됩니다. 이 주조 패턴은 모래와 바인더로 만들어진 수지 또는 세라믹 골재로 코팅되어 껍질로 굳어집니다.
쉘 몰드가 완전히 경화된 후, 주조 패턴은 용융 또는 증발에 의해 제거됩니다. 이제 비어 있는 주형을 액체 금속으로 채울 수 있습니다. 주조물이 식으면 부서집니다.
모래 주조 패턴에는 몇 가지 변형이 있지만 공통점은 모두 단단한 재료로 만들어져 주조 모래에 눌러 넣을 때 수백 개의 주형을 만드는 데 사용할 수 있다는 것입니다. 목재는 주조 공장의 열과 습도를 견딜 수 있는 견목으로 만든 대부분의 모래 주조 패턴의 기초입니다. 이것들은 수백 개의 주물에 사용될 수 있지만 결국에는 변형되거나 갈라지기 시작합니다. 그러나 비교적 제작 비용이 저렴하고 매우 큰 주물을 만들 수 있습니다.
나무 패턴 자체가 너무 빨리 변형되는 경우 시간이 지남에 따라 뒤틀릴 가능성이 적은 더 강한 패턴의 몰드를 만드는 데 대신 사용할 수 있습니다. 섬유 강화 수지 또는 주조 금속 패턴은 원래의 나무 패턴으로 만들 수 있습니다. 금속 패턴은 기계 가공을 통해서도 만들 수 있습니다. 이러한 공정은 비용이 더 많이 들고 캐스팅 크기가 제한될 수 있으므로 일부 상황에서만 사용됩니다.
나무, 수지 또는 금속 여부에 관계없이 모래 주조 패턴은 주형을 만든 후에 녹지 않습니다. 패턴 제작자는 자신이 만든 속이 빈 모양을 손상시키지 않고 패턴을 추출하는 방법을 알아야 합니다.
평평한 뒷면 패턴은 모래 주형의 끌기 부분이나 바닥 부분으로 눌러질 수 있습니다. 종종 성형되지 않은 상판 또는 주형의 상단 절반이 드래그에 고정되어 주물의 "평면"을 제공하여 붓기와 냉각을 돕습니다. 여기에는 금속 채널을 위한 스프루가 포함됩니다.
평평한 뒷면이 없는 패턴은 종종 "분할"됩니다. 이렇게 하면 패턴의 각 부분이 샌드 몰드의 상단 및 하단 부분에 새겨지고 몰드를 손상시키지 않고 온전하게 제거됩니다. 몰드의 다른 부분을 모아서 단단히 조여 주물을 만들 속이 빈 모양을 만듭니다.
느슨한 패턴은 쪼개진 경우에도 생성할 대상과 가장 유사해 보입니다. 주조 중인 대상의 세부 사항을 캡처하지만 금형에 대한 금속 공급 시스템을 포함하지 않습니다. 이 경우 성형기는 라이저, 게이트 및 스프루를 손으로 모래 속으로 자릅니다. 패턴에 이러한 채널이 포함되어 있으면 게이트 패턴이라고 합니다.
패턴의 부분은 판의 양쪽에 결합되어 동시에 금형의 양면을 쉽게 누르도록 할 수 있습니다. 이를 매치플레이트 패턴이라고 하며, 생산량이 많은 공장에 매우 유용합니다. 때로는 자동화 공장에서 패턴의 각 부분을 자체 플레이트에 장착하여 개별 대응 패턴 및 드래그 패턴 플레이트가 있도록 합니다.
모래 주조 패턴은 모양을 새기기보다는 모래를 조각하는 데 사용할 수도 있습니다. 스윕 패턴은 축을 중심으로 모양이 지정된 프로파일로 블레이드를 회전시켜 금형을 비웁니다. 음의 공간을 형성하는 선반과 같은 스윕 패턴을 생각하면 도움이 됩니다. 즉, 그들이 만드는 주조 물체는 중심 축을 중심으로 대칭을 갖게 됩니다.
패턴은 디자인의 초기 모델과 동일하지 않습니다. 금속 제조의 역학을 반영하는 생산 프로토타입입니다.
캐비닛 제작자와 목공은 종종 목재 패턴을 만드는 주조 공장에서 일하는 사람들입니다. 그들은 주로 목공이지만 금속의 거동을 이해할 필요가 있습니다. 훌륭한 패턴 제작자는 금속이 냉각되는 방식과 부품에 필요한 마무리 단계를 보완하기 위해 패턴을 조정하는 방법을 알고 있습니다.
수축 허용량은 냉각 중 금속의 응고 수축 및 수축을 보상하기 위한 보정입니다. 이러한 허용치는 금속 유형과 주조 크기에 따라 다릅니다. 주철에 대한 일반적인 허용치는 1/10 ~ 5/32인치/피트입니다. 강철의 경우 1/8 ~ 1.4인치/피트; 알루미늄의 경우 1/16 ~ 5/32 in/ft. 이러한 허용량에는 주조가 치수적으로 정확하도록 프로세스에 대한 크기 허용 오차도 포함됩니다.
왁스 패턴 제작자는 왁스 성형 공정에도 수축 허용량이 필요하다는 점을 추가로 알고 있어야 합니다. 패턴, 스프루 및 기계 왁스는 모두 표준 주입 온도에서 수축률이 다릅니다. 따라서 왁스 패턴 제작자는 왁스와 금속 수축을 모두 조정할 수 있는 금형을 만들어야 하며, 모래 주조용 목재 패턴 제작자는 금속만 걱정하면 됩니다.
기계 마무리 여유("가공 여유")는 주조 물체를 흔들어 낸 후 정련하려는 경우 필요합니다. 여유는 가공으로 인해 물체가 너무 작아지지 않도록 충분한 재료를 제공해야 합니다. 때로는 기계 마감이 있을 것이라는 사실을 알고 있으면 목재 패턴 디자이너가 라이저를 배치할 위치를 결정하는 데 도움이 됩니다. 주물이 기계로 가공되는 동안 스톡 금속을 클램핑할 수 있습니다.
왜곡 허용은 사용된 금속이 식으면서 왜곡될 때 패턴을 교묘하게 조정하는 것입니다. 변위 각도를 알면 패턴을 보정하여 만들 수 있습니다. 이 수정을 "캠버"라고 하며 원래 패턴이 뒤틀려 보이게 할 수 있습니다.
드래프트 수당은 투자 패턴이 아닌 모래 주조 패턴에만 필요한 수정입니다. 패턴 제작자는 패턴이 남겨진 모양을 손상시키지 않으면서 모래에서 패턴을 제거할 수 있는지 확인해야 합니다. 이것은 모래성 양동이가 일반적으로 가늘어지는 것처럼 금형의 벽을 가늘게 만들어 수행됩니다. 날카로운 모서리와 직선 모서리는 패턴을 성형 물질에서 제거할 때 부서지기 쉽습니다.
나무 패턴이 자주 그려집니다. 임시 패턴은 한 번만 칠할 수 있지만 영구적인 패턴은 일반적으로 세 겹의 페인트를 칠합니다. 셸락이나 래커는 패턴이 틀에서 미끄러지는 데 도움이 되므로 한 번만 사용하는 패턴에도 유용합니다. 흑연을 사용한 최신 페인트는 이 과정을 더욱 매끄럽게 만듭니다.
또한 페인트는 특히 보관해야 하는 경우 열과 습기로부터 패턴을 보호하는 데 도움이 됩니다. 패턴의 페인트는 물방울과 균열이 없어야 합니다. 패턴 표면의 모든 범프는 캐스팅에 포착됩니다. 잘못된 위치에 페인트가 떨어지면 금형이 무너질 수 있습니다.
전통적으로 주조 패턴의 페인트는 색상으로 구분되어 있으며 색상은 주조에 필요한 마무리 단계를 나타냅니다. 표준이 더 이상 보편적으로 적용되지는 않지만 여전히 이 기본 색상 시스템을 사용하는 주조 공장이 있습니다.
빨간색 - 최종 주조의 이 표면에 기계가공이 필요하지 않음을 나타냅니다.
노란색 - 최종 주조에서 이 표면이 기계가공됨을 나타냅니다.
검은색 - 표면에 코어가 필요하고 코어의 위치가 있을 수 있음을 나타냅니다. .
클리어 바니시 또는 도색되지 않음 - 주물에 파팅 라인 또는 결합을 나타냅니다.
패턴은 수백 또는 수천 개의 주물을 만드는 데 사용되는 주조 공장에서 긴 수명을 가질 수 있습니다. 종종 이러한 패턴은 생산 실행 사이에 저장되며 패턴의 "라이브러리"를 유지하는 데 필요한 조직과 필요성은 파운드리의 관심사 중 하나입니다. 패턴은 통풍이 잘되는 건조한 곳에 보관해야 하지만 보관 및 보험 비용으로 인해 생산이 작고 자주 발생하지 않으면 패턴을 파괴하고 다시 만드는 것이 더 쉬울 수 있습니다. 디자이너. 주조 공장 외부에 저장된 패턴은 제대로 관리되지 않아 다시는 견고한 주조를 하지 못할 수 있습니다. 역사적으로 패턴을 파괴하는 것은 위험한 과정이었습니다. 패턴이 디자인을 가장 충실하게 포착할 수 있기 때문입니다.
따라서 패턴 저장 문제는 우려의 균형이었습니다. 생산 실행의 크기와 빈도는 시간이 지남에 따라 부품의 일관성과 비교해야 합니다. 래피드 프로토타이핑과 컴퓨터 디자인의 부상은 이러한 역학을 변화시켰습니다. 패턴은 디지털 방식으로 설계 및 저장되며 프로토타입은 3D 인쇄할 수 있으므로 파손 위험이 적습니다. 따라서 파운드리와 고객은 패턴을 장기간 저장하거나 필요할 때 다시 만드는 중 어느 것이 더 경제적인지 결정한 후 결정합니다.
패턴 제작자는 프로토타입을 만들어 생산 요구 사항과 금속의 특성에 맞게 신중하게 조정하는 기술자 및 장인입니다. 전문적인 경험을 바탕으로 설계를 보다 효율적으로 만들기 위한 조정을 제안할 수 있습니다. CAD 프로그램과 예측 알고리즘의 사용은 금속 주조의 가능한 결함을 결정하는 현대 패턴 제작자에게 도움이 되며, 이는 결함률을 낮추는 데 도움이 되지만 패턴 제작자는 여전히 사람의 눈과 꾸준한 손을 프로세스에 가져옵니다.
프로젝트가 모래든 투자든 간에 패턴으로 시작되었습니다.
제조공정
다이 캐스팅은 금속 주조 공정입니다. 용융 금속에 고압을 가하기 위해 금형 캐비티를 사용하는 것이 특징입니다. 금형은 일반적으로 사출 성형과 유사한 고강도 합금으로 가공됩니다. 대부분의 다이캐스팅은 아연, 구리, 알루미늄, 마그네슘, 납, 주석 및 납-주석 합금과 같은 비철금속 및 이들의 합금으로 만들어집니다. 다이캐스팅의 종류에 따라 콜드챔버 다이캐스팅 머신 또는 핫챔버 다이캐스팅 머신이 필요합니다. 이 게시물의 주요 주제는 제조 과정입니다. 다이캐스팅의. 다이캐스팅 공정에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 기본 2 다이캐스팅
한때 많은 사람들이 산업용 로봇이 금속 제조 및 용접 응용 분야에만 적용할 수 있다고 생각했지만, 제조업체는 이제 로봇 응용 분야가 금속을 넘어 플라스틱 및 유리 섬유와 같은 부드러운 재료로 작업할 수 있음을 깨닫고 있습니다. 밀링은 제품이 고객에게 배송되기 전에 회사 표준을 충족하는지 확인하기 위해 플라스틱 및 기타 재료와 잘 작동하는 많은 로봇 응용 프로그램 중 하나입니다. 밀링은 지난 수십 년 동안 로봇 공학으로 자동화된 여러 재료 제거 응용 프로그램 중 하나입니다. 제조업체는 밀링 로봇을 사용하여 공작물을 만드는 데 사용되