주조 패턴 및 패턴 메이킹

주물 공장은 주조 금속 물체의 모델로 패턴을 만들고 사용합니다.

주조는 액체 금속을 주형에 붓고 냉각시키고 응고시키는 과정입니다. 주조 공정은 예술 작품에서 엔진 부품에 이르기까지 모든 것을 생산할 수 있습니다. 모양은 금형 캐비티에 의해 결정되지만 금형의 모양을 잡아야 하는 패턴이 필요합니다.

패턴은 캐스팅할 개체의 모델입니다. 패턴이 금형에 영향을 미치고, 액체 금속이 금형에 부어지고, 금속이 원래 패턴의 형태로 응고됩니다.

패턴 메이킹은 정의가 암시하는 것처럼 간단하지 않습니다. 몰드 캐비티를 형성하는 것 외에도 패턴은 정확한 치수를 제공하고, 몰드 캐비티를 파손하지 않고 빠져나갈 수 있는 수단이 있어야 하며, 응고 수축 및 왜곡을 보상하고, 액체 금속을 몰드로 전달하기 위한 게이트 및 라이저의 공급 시스템을 포함해야 합니다. 모든 결함으로 인해 캐스팅이 실패할 수 있습니다.

이러한 모든 요소를 ​​올바르게 얻으려면 정밀도와 몇 가지 계산 이상이 필요합니다. 각 패턴은 신중하게 디자인되고 구성됩니다.

패턴에는 허용량이 포함됩니다.

패턴 메이킹은 패턴을 디자인하는 예술입니다. 캐스팅 과정의 첫 번째이자 가장 필수적인 부분입니다.

패턴 제작에는 주조하려는 모양의 정확한 복제본을 만드는 것보다 훨씬 더 많은 것이 있습니다. 패턴 제작자는 금형 유형과 주조 금속 특성을 고려해야 합니다. 이러한 허용량은 패턴에 내장되어 있습니다.

• 초안

  패턴이 깨지거나 왜곡되지 않고 모양이 형성되는 각 금형에서 패턴을 제거해야 합니다. 드래프트는 패턴 제거를 용이하게 하는 테이퍼입니다. 테이퍼의 정확한 각도는 패턴의 복잡성, 금형 유형 및 표면 유형에 따라 다릅니다.

• 수축 허용량

  모든 재료와 마찬가지로 금속은 냉각되면서 수축합니다. 패턴이 최종 제품에 대해 지정된 정확한 치수로 만들어진 경우 주조가 필요한 것보다 작을 것입니다. 수축 허용량은 냉각 중에 금속이 수축하는 양을 보상합니다. 정확한 허용치는 주조되는 금속에 따라 다릅니다.

• 왜곡 허용

  예상되는 냉각 왜곡을 보상하기 위해 패턴이 의도적으로 왜곡될 수 있습니다.

• 가공 허용량

  일부 주물은 기계가공으로 마무리됩니다. 기계 마감 주물 패턴에는 마무리 단계에서 손실될 재료를 보충하기 위해 의도적으로 초과 재료가 포함됩니다.

모든 패턴에는 게이팅 시스템이 필요합니다.

모든 패턴에는 액체 금속을 금형 캐비티로 전달하는 게이팅 시스템이 포함되어 있습니다. 게이팅 시스템은 또한 금속이 금형에 들어가는 속도를 조절합니다. 너무 빠르면 난류 액체 금속이 금형을 부식시킬 수 있습니다. 너무 느리고 캐비티를 완전히 채우기 전에 냉각될 수 있습니다.

시스템에는 여러 개의 상호 연결된 부분이 포함됩니다.

• 따는 컵

  액체 금속을 붓는 컵/대야에 직접 붓습니다. 금속에서 슬래그를 분리하고 난류를 줄이며 올바른 유량을 유지하는 데 도움이 됩니다.

• 스프루 및 러너

  금속은 붓는 컵에서 테이퍼진 스프루로 흐른 다음 러너를 통해 차례로 게이트로 공급됩니다.

• 게이트

  금형 캐비티를 채우기 위해 금속이 게이트를 통해 흐릅니다. 작은 게이트는 천천히 응고되는 주물에 사용되는 반면 큰 게이트는 빠르게 응고되는 주물에 사용됩니다. 방향성 응고를 촉진하기 위해 게이트를 조심스럽게 배치해야 합니다.

• 라이저

  라이저는 수축 공동을 방지하는 저장소입니다. 라이저가 제대로 작동하려면 주물보다 더 천천히 냉각해야 합니다.

게이트 패턴 메인 패턴 본체에 게이팅 시스템을 통합합니다. 또는 수동 절단 또는 별도의 패턴 조각으로 게이팅 시스템을 추가할 수 있습니다.

다양한 패턴 유형이 있습니다

패턴은 목재, 금속, 플라스틱 및 왁스를 비롯한 다양한 재료로 제공됩니다. 패턴 재료는 사용된 주조량과 공정에 따라 선택됩니다. 목재 및 금속 패턴은 일반적으로 모래 주조에 사용되는 반면 왁스는 매몰 주조 외에는 거의 사용되지 않습니다.

패턴은 필요한 결과 주조물의 크기, 모양 및 수에 따라 복잡성이 다양합니다. 오늘날 파운드리에서는 많은 유형의 패턴이 사용됩니다. 더 일반적인 것들 중 일부는 다음과 같습니다:

• 느슨한 패턴

  일반적으로 목재로 생산되는 이들은 생산에 필요한 주물의 단일 표현이며 더 복잡한 패턴과 관련된 생산성이 문제가 되지 않을 가능성이 높기 때문에 몇 개의 주물이 필요한 경우에만 사용됩니다. 느슨한 패턴으로 성형할 때 주물 공급 시스템(게이트, 라이저 등)은 일반적으로 손으로 모래를 절단합니다. 일부 느슨한 패턴은 성형을 용이하게 하기 위해 두 부분으로 분할될 수 있습니다.

• 게이트 패턴

  종종 느슨한 패턴, 게이트 또는 "장착된" 패턴보다 더 복잡한 패턴은 일반적으로 패턴과 함께 게이팅 및 실행 시스템을 통합하여 생산성을 촉진하고(손 절단 및 기타 성형 단계를 제거하여) 금형의 재현성을 향상시키기 위해 장착됩니다. , 이는 주물의 전반적인 품질을 향상시킵니다.

• 매치 플레이트 패턴

  이것들은 일반적으로 목재로 생산되지만 이러한 패턴은 또한 성형 프로세스의 속도를 높이기 위해 플레이트의 반대쪽에 장착된 패턴의 상면(상단) 및 드래그(하단) 부분과 함께 주조되기도 합니다. 게이팅 시스템은 일반적으로 이러한 패턴을 특수 유형의 성형기에 장착하는 데 사용되는 고정 장치/피팅과 함께 매치 플레이트에도 내장됩니다. 이러한 패턴은 일반적으로 대량 생산이 그러한 패턴을 생성하는 데 더 높은 추가 비용을 보장하고 생산 일관성이 매우 중요한 경우에 사용됩니다.

• 투자 주조 다이

  로스트 왁스 인상은 매몰 주조 주조 공장에서 금형을 만드는 데 사용되는 실제 패턴입니다. 그러나 이러한 인상은 어디에서 오는 것입니까? 인베스트먼트 주조 다이는 결국 로스트 왁스 주조 몰드를 형성할 왁스 패턴을 생성하는 데 사용됩니다. 로스트-왁스 주조 과정에서 왁스 패턴이 파괴되기 때문에 주조할 때마다 하나의 왁스 패턴이 필요하며 이러한 왁스 패턴은 다이에서 생산됩니다. 다이는 종종 내부 공동이 원하는 왁스 패턴의 모양을 취하도록 가공되는 두 개 이상의 부품이 있는 복잡한 금속 도구입니다. 이들 다이에 왁스를 주입하고 냉각 후 다이를 분리하여 원피스 왁스 패턴을 추출합니다. 샌드 몰딩과 마찬가지로 금속 코어 및 기타 부품을 이러한 인베스트먼트 주조 다이에 조립하여 원하는 주조의 내부 공동 및 기타 복잡한 부품을 형성할 수 있습니다.