제조공정
산업 제조
여기에서는 금속 가공에서 흔히 볼 수 있는 5가지 주요 유형의 모래 주조 결함을 소개합니다. 각 주물 불량의 원인과 주물 품질 향상을 위한 대책을 찾아볼 수 있습니다.
모래 주조는 모래 용기에 금형 캐비티를 형성하고, 용융 금속을 붓고, 샌드박스를 부수어 주물을 만드는 금속 주조 공장에서 널리 사용되는 주조 공정입니다. 캐스팅을 수집합니다.
전통적이고 선호되는 이 주조 방법은 대량 주조, 높은 디테일, 낮은 성형 비용으로 인해 유리합니다.
다른 전송 프로세스와 유사 (주물이 없는 것은 아주 혁신적인 방법일지라도 완벽합니다), 모래 주조는 불완전함을 유지합니다.
복잡한 다중 공정과 관련된 샌드 캐스팅은 제품 품질을 저하시키는 다양한 유형의 결함에 대한 몇 가지 우려 사항을 발생시킵니다.
금속 주조 결함은 수리, 제거 또는 거부되어야 하는 요구 사항과 비교하여 주조의 불완전한 상태입니다. 일부 모래 주조 결함은 허용 가능한 허용 오차로 작으며 일부는 쉽게 수리하고 기계로 가공할 수 있습니다. 일부는 심한 경우 거부하고 다른 캐스팅 배치를 시작하는 것 외에 다른 방법이 없습니다.
금속 주조 불량을 예방 및 최소화하고 기대치와 허용 오차를 설정하는 핵심은 불규칙성이 어디에서 오는지 파악하고 이를 방지할 솔루션을 찾는 것입니다.
이러한 요구 사항을 파악하여 가장 인기 있는 모래 주조 결함의 5가지 주요 그룹을 나열합니다. 금속 가공에서 확인하고 주조 결함 원인을 제거하고 주조 품질을 향상하고 고객에게 최고의 주조 부품을 제공하기 위한 조치를 제안합니다.
목차금속 합금은 주입 단계의 금형 캐비티에서 응고되면서 수축합니다. 쇳물은 고체보다 밀도가 낮기 때문에 주조 시 정상적인 현상입니다.
주조 공장에서 수축은 패턴 및 성형 설계에서 잘 계산되어야 합니다.
수축 결함은 주조 품질을 저하시키는 가장 심각한 모래 주조 결함 중 하나입니다. 여기에서 주조 수축 결함은 수축 과정이 고르지 않게 발생하여 주조 부품에 수축 구멍이 생길 때 발생합니다. 수축 주조 결함의 두 가지 유형은 근접 수축 결함과 개방 수축 결함입니다.
개방 수축 결함은 주조 표면에서 육안으로 감지할 수 있는 반면 폐쇄 수축(수축 다공성) 결함은 주조 내부에 있습니다.
수축불균일 현상이 발생하여 금형 내부의 공기를 끌어들일 때 개방수축 결함이 발생합니다. 파이프 및 동굴 표면의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 육안으로 관찰할 수 있는 주조 표면에.
샌드캐스팅의 개방수축결함은 표면미관을 저하시키며 균열을 유발하고, 캐스팅강도를 약화시킨다.
수축 다공성으로도 알려진 정밀 수축 결함은 용융 금속의 일부가 다른 재료 유체보다 뜨거운 곳에서 형성되는 주조 내에서 감지된 공동(구멍)입니다. 미세 다공성 또는 거대 다공성으로 제공됩니다. 주물을 약화시키고 내식성을 악화시킬 수 있는 상입니다.
매크로 수축 다공성은 거칠고 해면질 표면이 특징인 큰 공동인 반면, 미세 수축 다공성은 들쭉날쭉한 표시나 선처럼 보입니다. 육안으로 육안으로 볼 수 있는 매크로 수축 기공도와 현미경으로 미세한 수축 결함을 발견할 수 있습니다.
수축 결함은 주로 용융 유체의 응고가 고르지 않거나 제어되지 않아 발생합니다.
다음과 같이 부적절하게 붓는 구조와 기술 작업에서 주로 발생합니다.
주조 수축 현상은 피할 수 없지만 기하학적 및 공정 수정을 통해 이러한 금속 주조 결함을 줄일 수 있습니다.
다음은 최종 주조 품질을 향상시키기 위해 개입할 수 있는 요소입니다.
게이팅 시스템의 설계는 다음 기준을 보장해야 합니다. (1) 금속 유량을 제어하고, 영향을 받지 않고, 소용돌이치지 않고, 튀지 않고, 매끄럽고 일정해야 합니다. (2) 금속 희석을 잃지 않고 금형 캐비티를 빠르게 채웁니다. (3) 금형 캐비티의 온도를 제어하여 금속을 안정적으로 냉각시킵니다.
라이저는 금속 응고 중 수축을 보상하기 위해 금형 캐비티에 용융 유체를 공급하는 데 사용되는 용융 금속 저장 캐비티입니다.
라이저 시스템을 설계하는 두 가지 기준은 다음과 같습니다.
(1):응고 수축을 보상하기에 충분한 용융 유체 부피를 포함해야 합니다.
(2):주물의 최종 응고 위치에 있어야 하며 주물보다 나중에 응고되고 액체 상태가 가장 오래 지속되어야 함
라이저 볼륨은 다음 공식으로 계산됩니다.
Vf ≈ αVc
그 중:
Vf 라이저 볼륨입니다.
α는 수축률입니다.
Vc 캐비티 부피입니다.
냉각, 냉각 리브 또는 냉각 코일은 금형의 주조 섹션에서 응고 과정을 향상시키는 데 사용됩니다. 곡괭이와 무거운 부분과 같이 열이 모이는 장소여야 합니다.
기체 다공성은 금속 주조 공정에서 주로 볼 수 있는 또 다른 인기 있는 모래 주조 결함입니다. 가스 다공성은 냉각 단계 후 주조물 내에서 생성되는 기포입니다. 가스 다공성 주조 문제는 핀홀, 블로홀 및 열린 구멍의 세 가지 유형의 기포로 나타납니다.
이러한 주조 문제는 액체 금속에는 포함되어 있지만 고체 금속에는 포함되어 있지 않은 기체(질소, 산소 또는 수소)의 양이 있기 때문에 발생합니다. 따라서 유체가 냉각될 때 이 양의 용해 가스는 기포를 형성하여 주조 제품의 강도, 연성 및 미관을 저하시킵니다.
이 기포는 표면이나 주물 내부에 다공성 또는 기공으로 존재합니다. 기공은 몇 kg의 주물에 대해 0.01에서 0.05mm까지 다양할 수 있는 반면, 더 큰 중량 주물의 기공은 직경이 0.04mm일 수 있습니다.
다공성이라고도 하는 핀홀은 작은 기포입니다. 주로 주조 부품의 상부 표면에 모여 있습니다. 크기는 보통 2mm 정도이며 전문 검사 장비 없이 육안으로 감지할 수 있습니다.
블로우로 알려진 블로우홀은 더 큰 구멍입니다. 일반적으로 주조 부품 내부에 나타나는 핀홀보다 육안으로는 보이지 않습니다.
내부 주조 품질을 감지하기 위해 X-선, 고조파, 초음파 또는 자기 분석을 적용하여 블로우홀을 스캔합니다. 블로우홀은 가공 단계에서도 찾을 수 있습니다.
오픈홀은 블로우홀처럼 큰 캐비티와 유사하지만 육안으로 보이는 주조 부품의 표면에 나타납니다.
가스 과다 흡수는 대부분 너무 많은 수분과 잘못된 통풍구 설정으로 인해 발생합니다. 구체적으로 이유를 다음과 같이 나열할 수 있습니다.
주조 주조의 적절한 관행은 가스 다공성을 최소화하고 주조 품질을 보장할 수 있습니다. 다음과 같은 작업을 통해 금속에 갇힌 가스를 줄이고 캐비티 형성을 방지할 수 있습니다.
너무 미세한 모래는 모래 곰팡이 가스 투과성을 약화시킬 수 있습니다. 더 나은 가스 투과성을 위해 더 거친 모래를 사용하는 것이 좋습니다.
또한 모래곰팡이 투과성을 저하시킬 수 있으므로 모래곰팡이를 과도하게 부딪치지 마십시오. 더 나은 투과성을 위해 통풍구 막대로 모래 주형에 더 많은 통풍구를 만드십시오. 또한 금형은 표준 건조 방식으로 건조해야 합니다.
가스 다공성 주조 문제를 최소화하려면 용해도가 낮은 가스 환경으로 둘러싸인 진공 또는 용융 금속과의 공기 접촉을 방지하는 플럭스 아래에서 금속 재료를 용융하는 것이 좋습니다. 또한, 용융 유체를 낮은 온도에서 부어 응고 속도를 높이고 기체 흡수를 줄입니다.
또한 금속 주입의 난기류는 가스를 유발할 수 있으므로 적절한 게이팅 시스템 설계가 필요합니다. 붓는 동안 금속 난류를 방지하기 위해.
주형 캐비티 내로의 부적절한 용융 주입 공정에 의해 주입 금속 결함이 형성됩니다.
이 주조 문제는 콜드 셧, 미스런 및 슬래그 포함의 4가지 유형으로 분류됩니다.
주조시 콜드 셧은 주조면의 중간 부분에 거친 모서리에 형성된 선 또는 균열로 인해 취약한 부분이 발생합니다. 콜드 셧은 육안으로 볼 수 있으며 콜드 셧 결함이 있는 경우 캐스팅이 거부되는 경우가 많습니다.
이러한 모래 주물 결함은 주물을 부술 수 있는 주물의 강도를 약화시킵니다.
이러한 모래 주조 결함은 용융 금속이 두 개의 유동 지점에서 금형 캐비티로 부어지지만 용융 유체의 두 흐름이 제대로 융합되지 않을 때 발생합니다.
콜드 셧 결함의 출처:
냉간 주조 불량의 주요 원인은 용탕 유동성 부족입니다. 금속 액체의 유동성을 향상시키는 솔루션은 다음과 같습니다.
미스런은 금형 캐비티가 용융 금속으로 완전히 채워지지 않아 채워지지 않은 부분이나 누락된 부품이 발생하는 주조 결함입니다.
이것은 전체 금형 캐비티를 채우기 전에 금속 유체가 동결되기 때문에 발생합니다.
그 이유는 용융 금속 유동성이 부족한 콜드 셧(cold shut)과 유사하게 주조 불량이 발생합니다.
콜드 셧 방식과 유사하게 캐스팅 오류가 발생하면 확인하십시오.
슬래그 포함은 표면 또는 주물 내부에서 발견되는 짙은 회색 클러스터 또는 단일 분포입니다.
일반적으로 샌드 블라스팅 및 기계 가공 공정에서 감지됩니다.
슬래그 함유 결함이 발생하는 이유는 다음과 같습니다.
슬래그 함유 농도를 최소화하는 몇 가지 방법이 있습니다. 주물에 슬래그 포함물이 형성되는 것을 방지하려면 다음 조치를 확인할 수 있습니다.
투입된 재료의 품질을 확인하기 위해 SpetroMax 조성 분석기에 원료를 넣는 것이 좋습니다. 또한 녹는 물질의 불순물을 깨끗이 씻어 제거한 후 적절히 보관한다.
금속의 산화물 형성을 방지하기 위해 진공, 플럭스, 불활성 분위기에서 금속을 녹이는 것이 좋습니다.
일반 로에서 금속을 녹일 경우 투입재료, 첨가제, 녹는 온도를 잘 조절해야 합니다. 용해 중에 용광로의 모든 슬래그 형성을 제거합니다.
주입 시스템 설계에서 필터 레이어, 스키밍, 슬래그 수집 부품을 설정하여 금형 캐비티에 포함된 슬래그를 최소화합니다.
슬래그 차단부가 있는 붓는 컵을 사용하십시오. 액체 흐름이 끊어지지 않도록 천천히, 지속적으로, 고르게 붓습니다. 더 큰 금형 캐비티를 채우기 위해 작은 부피의 국자(따는 컵)를 사용하지 마십시오.
모래 주조 공정은 주형과 관련된 주조 결함을 발생시키는 자연 결합 모래 주형을 사용합니다. 금형 재료 결함은 금형 재료 및 금형 설계로 인해 발생하는 문제입니다.
다양한 금형 재료 결함이 있습니다. 여기서는 주조 공정에서 흔히 볼 수 있는 주요 결함을 나열합니다.
절단 및 세척은 용융 금속이 모래 주형을 침식하여 과도한 금속 주조 부품을 유발하기 때문에 생성되는 일반적인 모래 주조 결함입니다. 절단 및 세척 결함은 주조 표면을 따라 위치하며 주입 압력이 더 높은 끝으로 기울어진 낮은 돌출로 나타납니다.
커트 및 워시 결함은 다음으로 인해 발생합니다.
잘라짐 및 세척 결함을 방지하기 위해 다음 사항을 조정할 수 있습니다.
금속 침투는 금속이 모래 입자 틈을 관통하여 거칠고 고르지 않은 주조 표면을 초래하는 주조 결함입니다. 이러한 모래 주조 결함은 육안으로 볼 수 있으며 주조 미관이 떨어집니다.
금속 침투 현상은 다음으로 인해 발생합니다.
너무 거친 모래 입자(큰 입자 크기)는 미세한 모래보다 금속 침투를 심각하게 일으킬 가능성이 더 큽니다.
이러한 모래 주조 결함을 방지하려면 다음을 통해 위의 원인을 해결하십시오.
융합은 모래 입자가 금속 흐름과 융합하여 주물에 부착된 유리질 및 취성 모양의 얇은 껍질을 초래하는 모래 주조 결함입니다.
융합 결함은 주로 다음과 같은 이유로 발생합니다.
내화성은 용융 금속 온도를 견딜 수 있는 성형 능력으로 금속 용융 가능성을 방지하는 데 도움이 됩니다.
융해사 주조 결함 방지:
런아웃은 용융 금속이 금형 밖으로 빠져나와 금형 캐비티가 완전히 채워지지 않고 누락되거나 불완전한 부품이 생성되는 모래 주조 결함입니다.
런아웃 결함은 2가지 주요 원인에서 발생합니다.
런아웃 결함을 방지하기 위한 솔루션은 다음과 같습니다.
팽창은 나중에 추가 가공이 필요한 원하는 볼륨에 비해 주조의 확대와 금속 낭비를 유발합니다.
주물 결함 원인:
스웰 캐스팅 결함 방지:
야금학적 결함은 금속 주조에 문제가 있기 때문에 발생합니다. 두 가지 주조 야금학적 결함은 뜨거운 눈물과 열점입니다.
뜨거운 균열로 알려진 뜨거운 눈물은 주물에 불규칙한 틈으로 나타나는 모래 주물 결함입니다. 일부 균열은 육안으로 볼 수 있으며 일부는 감지하기 위해 확대해야 합니다.
이러한 균열은 금속이 뜨거울 때 약하기 때문에 생기는 것이며 금속이 굳으면서 잔류응력(인장)이 문제를 일으킬 수 있다. 응고된 금속이 잔류 응력에 저항할 만큼 충분한 강도가 없으면 뜨거운 균열이 나타납니다.
하드 스팟이라고도 하는 핫 스팟은 주조 영역이 다른 주변 영역보다 빨리 냉각되어 다른 영역보다 하드 스팟이 생성될 때 발생합니다.
서두에서 언급했듯이 주조 과정은 100% 완벽하지 않습니다. 우수한 주조 특성을 가지고 있지만 우려되는 주조 결함이 있습니다.
특히 모래 주조인 주조 주조에서 가장 인기 있고 인기 있는 것 중 하나입니다. 샌드캐스팅은 주조 부품의 대량 주조, 높은 세부 묘사 및 낮은 성형 비용으로 탁월한 능력을 가지고 있음을 부정할 수 없습니다. 그러나 허용 오차와 고객의 기대치를 평가하려면 가능한 샌드 캐스팅 결함을 살펴보는 것이 중요합니다.
VIC 주조 주조소에서 , 우리는 작업 과정에서 발생할 수있는 가능한 주조 결함을 고객과 투명하게 논의합니다. 샌드캐스팅 불량을 최소화하고 최고의 품질의 캐스팅 부품을 공급하기 위해 항상 최대한 제한하려고 노력하고 있습니다.
모래 주조 결함에 대한 우리의 접근 방식은 결함마다 다릅니다. 그러나 우리의 모토는 항상 예방이 치료보다 낫다입니다. . 따라서 원료 투입, 금속 용융, 주입 시스템, 냉각, 가공 작업에 이르기까지 모든 제조 공정에 대해 엄격한 검사 프로세스를 적용합니다.
VIC 파운드리에서는 SpetroMax 기계를 갖추고 있습니다. 입력 재료 구성을 분석합니다. 모든 용융 세그먼트 전에 원료의 품질을 잘 제어하여 야금학적 결함을 줄입니다. 이러한 방식으로 먼저 주조 결함을 제한할 수 있습니다.
동시에 게이트 시스템과 주입 공정을 지속적으로 제어하여 각 주조 요구 사항에 따라 효율성과 적합성을 보장합니다. 모든 기계적 공정은 적절한 기술을 보장하기 위해 감독 관리자 하에 있습니다.
주물이 냉각된 후 모든 러프캐스팅은 필터링 프로세스를 거쳐 자격을 갖춘 대상과 자격이 없는 대상을 분류해야 합니다. 요구되지 않는 주조는 지속적으로 가공 단계로 이동합니다. 수리가 불가능한 경우 캐스팅이 거부됩니다.
이러한 방식으로 고객에게 제공하는 주조가 무엇이든 고품질임을 약속할 수 있습니다.
자세히 알아보기:
모래 주조로 케틀벨을 만드는 방법은 무엇입니까?
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참조
사다프 바제흐라드(2011). 압축된 주철 부품의 수축 다공성 특성
. https://cdn.intechopen.com/pdfs/73849.pdf
나와즈 마호메드. 강철 모래의 수축 다공성
주물:형성, 분류
검사. http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:643746/FULLTEXT01.pdf
제조공정
몰딩 샌드란 무엇입니까? 주조 모래라고도 하는 주물 모래는 축축하고 압축하거나 기름을 바르거나 가열하면 잘 압축되고 모양을 유지하는 경향이 있는 모래입니다. 금형 캐비티를 준비하기 위해 모래 주조 공정에서 사용됩니다. 성형에 사용되는 주원료는 주물사인데 다른 재료에서는 얻을 수 없는 몇 가지 주요 특성을 제공하기 때문입니다. 주물모래는 서리, 바람, 비, 열, 물의 흐름과 같은 자연력의 작용으로 암석이 부서지면서 생기는 입상 입자로 정의됩니다. 암석은 복잡한 구성을 가지고 있으며 모래는 암석의 대부분의 요소를 포함합니다. 이
판금 제작은 프로토타입 및 생산 부품을 만드는 데 가장 널리 사용되는 프로세스 중 하나입니다. 소량 프로토타입에서 대량 생산 부품에 이르기까지 여러 내구성 부품을 만드는 데 도움이 됩니다. 이 프로세스는 자동차, 항공우주, 건설을 비롯한 다양한 산업에서 자주 사용됩니다. 판금 공정에는 다양한 유형이 있지만 각각 고유한 결함 집합이 있을 수 있습니다. 이 블로그 게시물에서는 가장 일반적인 판금 결함과 다양한 프로세스에서의 솔루션을 살펴보겠습니다. 판금 제조 공정이란 무엇입니까? 판금 제조 공정은 원하는 두께의 드로잉 부품을 생산하