제조공정
산업 제조
금속 가공 산업에서 주물 패턴은 주물과 모양과 치수가 유사한 복제품입니다. 주조 패턴은 용융 금속이 주입되어 주조물을 형성할 수 있도록 하는 중공 공동을 생성하기 위해 모래 주형을 누르는 데 사용됩니다.
모래 주조 주조 공장(주철 주조, 알루미늄 주조 또는 강철 주조 중 어느 쪽이든)에서 패턴 세트에는 패턴, 게이팅 시스템 피퍼 헤드, 라이저 및 패턴 플레이트가 포함됩니다.
패턴의 소재, 디자인 및 구조는 제품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 마찬가지로 런닝 및 패턴 제작 비용은 캐스팅 비용에 잘 인식될 수 있습니다. .
– 튼튼하고 내구성 :주조 과정에서 변형이나 변형이 없고 오래 지속되는 패턴 소재를 선택합니다.
– 내마모성 및 내수성 :주조 패턴이 녹슬고 열화되지 않도록 방수 및 부식 방지 재질을 선택하는 것이 중요합니다.
– 쉽게 형성 :온도와 습도의 변화에 영향을 받지 않습니다.
– 저비용 및 더 작은 무게 :이는 파운드리의 비용과 이익 간의 균형을 보장합니다.
위의 기준을 보장하고 특정 산업에 따라 달라지려면 패턴 재료가 유연성을 고려하여 고려해야 합니다. . 금속, 나무 및 플라스틱은 패턴 제작 과정에서 우선 순위 재료입니다.
회색 철, 강철, 알루미늄 및 마그네슘과 같이 패턴 제작 과정에서 일반적으로 사용되는 금속이 있습니다. . 이러한 패턴 소재는 각각 다른 수축 특성을 가지고 있습니다.
금속 주조에는 다양한 유형의 패턴이 있으며 각 유형은 특정 주조 요구 사항에 적합합니다. 여기서 VIC는 금속 주조 공장에서 주로 볼 수 있는 주로 3가지 주조 패턴 유형을 분류합니다.
단일 조각 패턴은 가장 저렴한 패턴 유형입니다. . 이 종류는 시제품 개발 뿐만 아니라 주조가 단순하고 표면이 평평하며 생산량이 적은 경우에 많이 사용됩니다.
투피스 패턴은 복잡한 물체를 주조할 때 일반적입니다. . 이 패턴 유형은 파팅면으로 분할되며 면의 위치는 주조 형태에 따라 결정됩니다.
패턴은 두 부분으로 나뉘며 부분 중 하나는 드래그로 성형됩니다. 다른 하나는 대체로 성형되어 있습니다. . 상판 부분에는 항상 맞춤핀이 있습니다. 패턴의 드래그 부분에 정확하게 만들어진 구멍과 일치합니다.
다중 조각 패턴은 매우 복잡한 주조 부품을 주조하는 것을 선호합니다. 다른 패턴 제작 방법으로는 만들 수 없는 것입니다. 이 패턴은 상단, 중간 및 하단의 세 부분으로 구성됩니다.
상단 부분은 대응 부분입니다. , 하단 부분은 드래그 부분입니다. 중간은 체크박스 부분입니다. . 마이터 조인트, 다웰 조인트 등 다양한 조인트에 사용됩니다.
캐스팅 패턴 제작 작업을 하는 기술 부서 예상대로 촘촘하고 효과적인 패턴을 디자인하려면 주조 도면을 신중하게 고려해야 합니다.
분리면을 포함하여 가장 중요한 사항을 고려해야 합니다. , 모양 및 주물의 치수 및 핵심 , 플러스 패턴 자료 .
일반적으로 파팅 평면은 파팅 몰드 라인과 일치합니다.
패턴이 스플릿 피스 패턴 또는 멀티 피스 패턴인 경우 분할 면이 대칭인 경우에도 상단과 하단이 명확하게 정의해야 합니다. .
코어프린트 지지체는 코어프린트가 금형에 고정되도록 지지하는데 사용됩니다.
코어 인쇄 지원의 허용 오차는 금형 내부의 치수 허용 오차에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 정확한 코어 프린트 지원을 설계하기 위해서는 패턴 조립 공정과 함께 코어 프린트 형태, 코어와 패턴 사이의 간격을 고려해야 합니다. .
패턴에 분할면이 있으므로 각 부품의 치수가 다르며 이러한 부품이 조립되면 각각 주조 치수와 같아야 합니다.
패턴이 금속으로 만들어진 경우 압축되면 축소 . 따라서 주물 도면의 정확한 크기를 모델로 삼으면 주물 크기가 훨씬 작아집니다. 이 문제를 해결하기 위해서는 금형 캐비티를 확장해야 하고 패턴 크기가 주물 크기보다 금속 수축 비율만큼 커야 합니다. 이는 패턴 허용량에 따라 결정됩니다. .
원심 샤프트에 수직인 분할면이 있는 원형 샘플의 경우 1개의 맞춤 핀만 필요합니다.
그 외의 경우 2~3개의 맞춤핀을 사용하세요.
원칙적으로 맞춤핀 사이의 거리가 멀수록 위치 결정이 더 정확합니다. 핀과 구멍 구조는 쉽게 빼내고 분해할 수 있도록 적당한 크기여야 합니다 . 분할면이 있는 패턴의 경우 상판 부분의 맞춤핀이 드래그 부분의 정밀하게 만들어진 구멍과 일치해야 합니다.
또한, 패턴 드로잉에서 패턴 부분의 표면 평활도와 페인트 색상을 지정해야 합니다.
패턴 여유는 주물 금속의 특성을 반영합니다. 패턴이 만들어질 때 완성된 부품 도면에 명시된 크기에 일정한 여유를 주어야 특정 사양의 주물이 만들어질 수 있습니다.
다음과 같은 수당이 있습니다.
대부분의 금속은 액체에서 고체로 전환되는 냉각 중에 수축됩니다. (액체 수축이라고 함) 및 고체 형태의 냉각 (선형 수축이라고 함).
액체의 수축은 응고 중(액체에서 고체로) 부피 감소입니다. 액체 수축은 액체 금속을 주물에 공급하는 라이저가 금형에 제공되어 설명됩니다.
고체수축은 주물이 고체상태일 때 열을 감소시키면서 크기를 줄이는 것이다. 이를 설명하기 위해 패턴에 수축 여유가 제공됩니다.
수축률과 정도는 재질에 따라 다릅니다. 다음 표는 다양한 금속에 대한 수축률을 보여줍니다.
| 자료 | 수축 |
| 회색 철제 | 1% |
| 스틸 | 2% |
| 구리/알루미늄 | 1.5% |
| 화이트 아이언 | 1.5% |
| 마그네슘 | 1.6% |
참고:수축률은 재료의 크기에 따라 달라지며 크기가 길수록 수축률이 높아집니다.
본질적으로 패턴 제작 과정 수축 공식 입니다:
패턴 크기 =주조 크기 + 금속 수축
다만, 도면에 기록할 때는 여전히 주조도면에 따른 데이터를 취해야 한다. 패턴을 제작할 때 다양한 주조 합금에 따라 크기 비율을 사용하십시오.
샌드 몰드에서 패턴을 제거할 때 형의 벽이 패턴으로 문질러 패턴이 찢어지고 손상될 수 있습니다. 이를 방지하려면 패턴의 모든 수직 표면에 테이퍼를 생성해야 합니다. 이를 드래프트 여유라고 합니다. .
여기서 패턴 리프팅이 시작되는 순간 모든 표면이 모래 표면에서 떨어져 있습니다. 따라서 금형 캐비티를 손상시키지 않고 패턴을 제거할 수 있습니다.
각도 인출 과정을 용이하게 하기 위해 그리기 방향과 평행한 패턴의 모든 면에 대해 생성됩니다. 외부 면의 크기에 따라 각도 구배 값은 0.5~3도 범위에 있습니다.
| 자료 | 주어진 표면의 높이(인치) | 구배 각도(외부 표면) | 구배 각도(내부 표면) |
| 나무 | 1 1 – 2 2 – 4 4 – 8 8 – 32 | 3.00 1.50 1.00 0.75 0.50 | 3.00 2.50 1.50 1.00 1.00 |
| 금속, 플라스틱 | 1 1 – 2 2 – 4 4 – 8 8 – 32 | 1.50 1.00 0.75 0.50 0.50 | 3.00 2.00 1.00 1.00 0.75 |
채취한 주물의 표면은 일반적으로 크기가 정확하지 않으므로 표면 조도 품질을 향상시키기 위해 선삭 또는 연삭과 같은 기계가공을 수행해야 합니다.
기계가공은 주물에서 일정량의 금속을 제거하므로 가공 여유량 오프셋해야 합니다. 가공 여유는 주조 방법, 주물의 크기, 주물 재료 및 주물의 마무리 가능성에 영향을 받습니다.
| 금속 | 치수(인치) | 허용(인치) |
| 주철 | 최대 12 12 ~ 20 20~40 | 0.12 0.20 0.25 |
| 주강 | 최대 6개 6~20 20~40 | 0.12 0.25 0.30 |
| 비철금속 | 최대 8개 8 ~ 12 12에서 40 | 0.09 0.12 0.16 |
응고 중 주물이 L, U, V, T 등의 모양을 가지거나 길이보다 얇으면 수직면에서 변형되는 경향이 있습니다. .
이 문제의 원인은 고체 금속에서 내부 응력이 발생하기 때문입니다. 이러한 내부 응력은 주조의 여러 부품이 고르지 않게 냉각되어 응결 충돌을 일으킴으로 인해 발생합니다. , 이를 왜곡 수당이라고 합니다. 또는 캠버 수당 .
이 상황에 대한 해결책은 처음에 반대 방향으로 패턴을 왜곡하는 방향으로 주물 디자인을 수정하는 것입니다. 수정해야 할 왜곡 정도는 패턴 메이커의 경험에 따라 평가됩니다.
큰 패턴이나 고정밀 주조로 샌드 몰드에서 패턴을 제거하는 과정에서 패턴의 수직면 주위를 두드려 금형 캐비티를 확장 한 다음 패턴을 쉽게 픽업해야합니다. 파팅 평면과 평행한 치수에만 적용됨 .
이를 보완하기 위해 원본 패턴 크기를 줄여야 합니다. 이 수당은 근로자에 따라 크게 달라지기 때문에 이 수당을 계산하는 표준 공식은 없습니다.
코어는 주물에 구멍이나 오목한 부분을 만드는 데 사용됩니다. . 코어는 일반적으로 녹색 또는 마른 모래로 만들어집니다.
코어 위치 지정, 위치 지정 및 지지를 위해 금형에 코어 인쇄가 제공됩니다. . 샌드 코어는 용융 금속이 금형에 부어질 때 그 위치에 머물 것입니다.
코어는 수평, 수직으로 배치하거나 금형 캐비티 내부에 걸어야 합니다. 그러나 코어는 지지대 없이는 금형 캐비티 내부에 스스로 매달릴 수 없습니다. 핵심 인쇄는 패턴의 투영을 사용하여 준비됩니다. . 그러나 문제는 패턴을 제거하는 동안 해당 돌출부의 존재로 인해 금형이 손상된다는 것입니다. 따라서 코어를 사용하는 주조공정에서는 분할패턴을 사용한다.
코어 프린트는 코어의 무게와 주조 중 코어 주위의 용융 금속의 부력을 견딜 수 있는 적절한 크기와 모양이어야 합니다.
각 패턴에는 액체 금속을 금형 캐비티에 붓는 게이팅 시스템이 포함됩니다. . 게이팅 시스템은 금속이 금형에 부어지는 속도를 조절하기 때문에 매우 중요합니다. 속도가 너무 빠르면 금형 부식이 발생할 수 있고, 너무 느리면 캐비티를 채우기 전에 금속이 냉각될 수 있습니다.
이 게이팅 시스템은 다음과 같이 연결된 부분으로 구성됩니다.
문에는 큰 문과 작은 문 두 가지 유형이 있습니다. 큰 게이트는 금속을 빠르게 냉각하는 데 사용되며 작은 게이트는 느린 냉각에 사용됩니다. 주물의 응축율에 대한 요구사항에 따라 적당한 게이트를 사용합니다.
주물 디자인에 구멍이 있는 경우 금속이 흐르지 않는 위치를 결정하기 위해 코어를 금형에 넣어야 합니다.
때때로 패턴 표면에 오한을 배치하는 것이 가능합니다. 주조하기 전에 국부적으로 냉각하여 액체 금속의 냉각 순서를 결정합니다. 오한은 온도가 훨씬 더 낮고 주물에 달라붙지 않는 금속 조각일 뿐이므로 쉽게 회복하고 재사용할 수 있습니다.
게이팅 시스템은 수동으로 또는 자동화된 소프트웨어를 사용하여 설계할 수 있습니다.
게이팅 시스템 설계에 대한 세부 정보:https://vietnamcastiron.com/gating-system/
언급했듯이 패턴은 목재, 금속, 플라스틱 및 왁스를 포함한 다양한 재료로 제공됩니다. 모래 주조에는 일반적으로 목재 및 금속 패턴 재료가 사용됩니다. , 왁스는 일반적으로 투자 주조에 사용됩니다. .
패턴은 필요한 크기, 모양 및 수량에 따라 복잡성이 다릅니다.
인베스트먼트 주조에서는 주조 중에 각 왁스 패턴이 파괴되면 각 주조마다 왁스 패턴이 필요하며 이러한 왁스 패턴은 금형에서 생성됩니다. 이 몰드에 Wax를 채우고 냉각 후 몰드를 분리하여 원피스 왁스 패턴을 추출합니다.
모래 주조의 경우 일반적으로 패턴은 금속 또는 나무 패턴으로 만들어집니다. 높은 정밀도가 필요한 경우 CNC 기계로 처리됩니다. .
따라서 VIC는 금속 가공 산업에서 주조 패턴을 만드는 방법에 대한 모든 질문에 답하고 패턴 제작 과정에서 메모합니다.
주물의 마감과 크기는 주물의 패턴에 따라 크게 달라지므로 주물 품질의 성패를 좌우합니다. 따라서 패턴 메이킹은 경험과 높은 수준의 작업 전문성이 필요한 직업입니다.
주조 산업에 대한 더 많은 정보를 업데이트하려면 VIC와 함께 주조 블로그 시리즈를 팔로우하십시오. 또한 주조 산업의 OEM/ODM 제조업체를 찾고 있다면 주저하지 말고 [email protected]을 통해 이메일을 보내주십시오.
제조공정
다양한 금속으로 제작된 단순 부품부터 복잡한 부품까지 필요한 고객에게 인베스트먼트 주조 공정은 고유한 이점을 제공합니다. 이 기술은 부품의 패턴이 왁스로 만들어지는 로스트 왁스 주조 공정을 사용합니다. 왁스 패턴은 경화되어 금형이 되는 세라믹 슬러리에 담그거나 코팅됩니다. 용융 금속이 내부에 부어지면서 왁스가 세라믹 몰드에서 녹게 됩니다. 금속이 냉각되면 세라믹 몰드를 제거하여 주조된 금속 부품을 표시합니다. 실제 인베스트먼트 주조 프로세스와 관련된 많은 주요 단계가 있습니다. 그러나 실제로는 고객이 사용할 금속 유형과 함께
아마도 인간에게 알려진 가장 오래된 주조 공정은 모래 주조일 것입니다. 그 역사는 고대로 거슬러 올라갑니다. 사용 가능한 재료를 사용하는 비교적 간단한 프로세스이며 작은 베어링 하우징에서 대형 엔진 블록에 이르기까지 무엇이든 만들 수 있습니다. 가장 기본적인 형태의 모래 주조는 모래 또는 모래 합성물을 사용하여 원하는 모양이나 금형의 공동으로 압축됩니다. 그런 다음 금형을 선택한 용융 금속으로 채우고 냉각한 다음 원하는 제품을 만들기 위해 주물을 제거합니다. 모래 주조는 다목적이라는 점에서 인기가 있습니다. 다양한 모양과 디자인의