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모래 주조에서 금속 주입 시스템은 레이아웃이 주조 품질에 영향을 미치고 주입 시스템의 금속 낭비를 줄이기 때문에 매우 중요합니다. 이 기사에서 VIC는 주조 과정에서 게이팅 시스템에 대해 자세히 살펴볼 것입니다.
금속 주조 공장에서 주조의 게이팅 시스템은 용융 금속을 금형 캐비티로 전달하는 금속 주입 시스템입니다. 금속은 주입구에서 스프루로 흘러내려 러너와 게이트를 통과한 후 금형 캐비티에 들어갑니다.
게이트 시스템을 설계하려면 기술, 재료 및 주물에 따라 세심한 고려가 필요합니다.
이 시스템은 금형 캐비티에 대한 금속의 유량을 결정합니다.
유속이 너무 빠르면 부식의 위험이 있는 반면 속도가 너무 느리면 챔버를 채우기 전에 금속이 냉각될 수 있습니다. 캐스팅 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
주물에서 게이팅 시스템의 모양과 크기는 주형을 만들 때 적절하게 배열됩니다. 게이팅 시스템이 제대로 설계되지 않으면 심각한 주조 결함이 발생할 수 있습니다.
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주조의 게이팅 시스템은 다음 4가지 주요 목표를 달성하도록 설계되었습니다. :
주물에서 잘 설계된 게이팅 시스템은 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.
게이팅 시스템이 잘못 설계되면 다음과 같은 오류가 발생할 수 있습니다 :
모래 주조의 게이팅 시스템에는 다음이 포함됩니다.
붓는 대야는 시스템 상단에 있는 깔때기 모양의 입구로, 국자에서 주형으로 금속을 붓습니다 .
주입지는 액체 금속의 유속을 조절하고 스프루 입구에서 난류를 줄이는 데 도움이 되며 스프루에 들어가기 전에 침전물과 슬래그를 분리하는 데 도움이 됩니다.
스프루 주조는 러너와 게이트 아래로 유역을 붓는 수직 통로입니다. 수직 스프루 아래로 내려가는 액체 금속은 압력을 잃게 되지만 중력의 영향으로 속도가 증가합니다.
스프루 단면은 원형, 정사각형 또는 직사각형(원형 ). 스프루는 공기 흡입을 방지하도록 테이퍼링되도록 설계되었습니다. . 금속 픽업을 위해 위쪽의 큰 쪽 끝이 러너에 연결되는 작은 쪽 끝입니다.
스프루의 바닥은 스프루 웰로 알려진 액체 금속의 자유 낙하를 방지하기 위해 러너와 직각으로 회전합니다.
주조 시 러너는 스프루 웰을 게이트에 연결하는 수평 채널입니다. 액체 금속은 스프루에서 러너로 흐르고 금형 캐비티를 적절하게 채웁니다. 주자는 액체 금속의 속도를 늦추는 효과가 있습니다. 고속 스프루에서 자유 낙하할 때.
슬래그를 방지하려면 러너를 용융 금속으로 채워야 합니다. 캐비티에 들어가는 것을 방지하고 안정적인 흐름을 보장합니다.
Ingate는 경로의 끝이자 금형 캐비티가 시작되는 곳입니다. 액체 금속을 리드합니다. 러너에서 금형 캐비티로 흐르는 것입니다. 주물의 특성에 따라 주입구가 다릅니다.
문에는 큰 문과 작은 문 두 가지 유형이 있습니다. 작은 문은 단단한 주조를 느리게 하는 데 사용되며 큰 문은 단단한 주조를 빨리 하는 데 사용됩니다.
게이트의 모서리가 날카롭지 않아야 합니다. 붓는 동안 균열이 생겨 모래가 용융 금속에 끼어 금형 캐비티 안으로 들어갈 수 있습니다.
주조 시 게이트 유형:
게이트는 3가지 범주로 나뉩니다:
탑 게이트의 단점은 높은 금속 흐름 난류, 불량한 주조 표면입니다.
하문은 상문에 비해 혼돈과 모래 침식이 적다는 장점이 있습니다.
하단 게이트의 단점은 금속 흐름이 응고로 인해 막힐 수 있음입니다. 금형이 가득 차기 전에. 하단 게이트에서 생성된 온도 범위는 기준에 도달하기 어렵습니다. 불균일한 응고를 일으킵니다.
두 가지 유형의 게이팅 시스템이 있습니다. 가압 게이팅 시스템 및 무압 게이팅 시스템 . 올바른 면적 비율로 올바른 주조 시스템을 선택하면 주조 품질이 결정됩니다.
가압식 게이팅 시스템은 단면적이 금형 캐비티 쪽으로 점차 감소하는 게이팅 시스템입니다(가장 좁은 다운스프루 러너 영역보다 작음). 게이트 내 영역은 시스템에 압력을 가하기 위해 최소화됩니다. 게이트에서 액체 금속의 유량은 거의 동일합니다.
스프루는 항상 금속으로 가득 차 있어 배압을 생성하여 공기 흡입을 줄입니다.
여기에서 항상 고속으로 작동하는 금속이 더 혼란스러워지고 게이트에 와전류가 생성되어 침식되기 쉽습니다.
이 시스템은 주철 재료로 사출 성형을 특별히 우선시합니다.
무가압 게이팅 시스템은 도어의 전체 표면적이 금형 캐비티 쪽으로 점차 증가하는 게이팅 시스템입니다(가장 좁은 다운스프루 영역보다 큼). 게이트에서의 액체 금속 흐름은 다릅니다.
게이팅 비율은 스프루의 단면적 대 러너의 총 단면적 대 인게이트의 총 단면적 간의 비율입니다.
게이팅 비율 공식은 As:Ar:Ag입니다.
가압 게이팅 시스템에서 게이팅 비율은 일반적으로 1:2:1 또는 1:0.75:0.5입니다. 이 시스템을 "게이트 제어 시스템이라고 합니다. ” 잉가가 금속의 흐름을 제어하기 때문입니다. .
Unpressurized Gating System에서 게이팅 비율은 일반적으로 1:2:2 또는 1:3:3 또는 1:1:3입니다. 이 시스템을 "초크 제어 시스템이라고 합니다. ” 초크가 금속의 흐름을 제어하기 때문입니다. .
다양한 재료에 대한 게이팅 비율 표:
| 자료 | 게이팅 비율 |
| 알루미늄 | 1:2:1 1:1.2:2 1:2:4 1:3:3 1:4:4 1:6:6 |
| 알루미늄 청동 | 1:2.88:4.8 |
| 황동 | 1:1:1 1:2:3 1.6:1.3:1 |
| 구리 | 2:8:1 3:9:1 |
| 연성 철 | 1.15:1.1:1 1.25:1.13:1 1.33:2.67:1 |
이것은 다른 액체 흐름의 흐름 유형을 예측하는 데 도움이 되는 숫자입니다. 게이팅 시스템의 흐름 특성은 레이놀즈 수를 계산하여 설정할 수 있습니다.
Re = ρuL/µ = uL/vRe:Reynold의 번호
ρ:유체 밀도(kg/m3)
u:유속(m/s)
L:특성 선형 치수(m)
µ:유체 동적 점도(Pa.s)
v:유체 동점도(m2/s)
흐름이 난류인 경우 금형의 모래 알갱이가 금형에서 빠져나오고 게이트 시스템이 금형 캐비티로 들어갑니다. 주물 오염, 금형 내 공기 흡인, 금형 벽 침식 등의 문제를 일으킵니다.
액체 금속은 전체 수두가 모든 섹션에서 일정하게 유지된다는 베르누이의 정리에 따라 금형의 여러 채널을 통과합니다.
h:잠재적 헤드(m)
p:압력(Pa)
V:용탕 속도(m/s)
w:액체의 비중(N/m2)
g =9.8(m/s)
ρ:유체 밀도(kg/m3)
게이팅 시스템은 액체 금속이 항상 가득 차도록 설계해야 합니다. 모든 횡단면과 방향 변경은 날카로운 모서리를 피해야 합니다. 둥근 모서리 활용 .
주입 시스템을 설계하려면 설계자가 설계 요구사항을 준수해야 합니다. 위에서 설명한 대로. 다음은 적절한 게이팅 시스템을 설계하기 위해 계산하는 공식입니다.
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주입 시간은 금속이 금형 캐비티를 채우는 시간입니다. 주입 시간이 길수록 주입 온도가 높아지고 금형 충전이 보장되지 않습니다. 주입 시간이 짧을수록 금형의 혼란스러운 금속 흐름으로 인해 금형 침식이 발생하고 과도한 수축이 발생합니다.
t=K(1.41+T/14.59)√WK =철의 유동성(인치) / 40
K:유동성 계수
T:평균 단면 두께(mm)
W:주조 질량(kg)
t=K(1.236+T/16.65)∛Wt=(2.4335-0.3953logW)√Wt=K₁√W더 얇은 섹션의 경우 K₁=2.08.
K₁=10~25mm 두께 섹션의 경우 2.67
무거운 섹션의 경우 K₁=2.97입니다.
t=K₂∛Wt=K₃∛W'W':게이트 및 라이저가 있는 주물의 질량(kg)
| 두께(mm) | K₃ |
| 1.5 – 2.5 | 1.62 |
| 2.5 – 3.5 | 1.68 |
| 3.5 – 8.0 | 1.85 |
| 8.0 – 15.0 | 2.20 |
t=K₄∛(W'T)| 두께(mm) | K₄ |
| <10 | 1.00 |
| 10 – 20 | 1.35 |
| 20 – 40 | 1.50 |
| > 40 | 1.70 |
스프루의 이상적인 디자인은 큰 상단 끝이 포물선처럼 아래쪽으로 가늘어지는 것입니다. 단, 보다 쉬운 제작을 위해 콘 실린더 사용을 권장합니다 . 최소 그라데이션 레벨은 5%입니다.
스프루 출력 원형 단면은 초크 영역의 면적과 게이팅 비율을 기반으로 설계되었습니다. 이는 장애 및 열 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다. .
스프루 계산 공식:
A₁/A₂=√h₂/√h₁h1 및 h2:상단 스프루와 하단 스프루의 금속 정압 헤드
A1 및 A2:각각의 단면적.
스프루 웰의 디자인 :합리적인 스프루 웰 설계는 실린더를 스프루 출구 직경의 2배, 러너 깊이의 2배로 만드는 것입니다. 웰과 러너 사이에 필렛을 배치하면 금속이 수직으로 부드럽게 움직이도록 도와줍니다. .
초크는 금형 캐비티로 흐르는 액체 금속의 흐름을 제어하기 위해 스프루 웰에 배치된 제어 영역입니다. 계산된 주입 시간에 금형이 채워지도록 합니다.
초크 영역은 금속이 일관되고 일정한 흐름으로 통과할 수 있도록 하기 때문에 게이팅 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 초크는 게이팅 시스템에서 가장 작은 비율을 가집니다. 다른 부품과 비교하여 단면적이 가장 작습니다.
초크 면적 계산 공식:
A=W/(dtC√(2gH))A:초크 영역(mm)
t:붓는 시간(초)
d:용탕의 질량밀도(kg/mm3)
알:d =2500
Cu, Fe, Ni, Co:d =7000
C:사용된 게이팅 시스템의 효율성(=0.8)
W:피더 및 게이팅 채널을 포함한 주조 중량(kg)
g =9.8m/s2
H:스프루 높이(mm), H 계산:
금속 흐름의 속도를 줄이려면 러너의 총 단면적이 스프루 출구보다 커야 합니다. 스프루에서 인게이트까지.
스프루 출구 대 러너 단면의 우선 순위 비율은 1:2입니다. 비율이 높을수록 흐름 분리 및 공기 흡입이 발생할 수 있습니다.
여러 개의 입구가 있는 경우 각 입구를 통과한 후 러너의 단면적은 점진적으로 감소해야 합니다. 일정한 흐름을 보장하기 위해 입구의 면적과 동일한 면적으로.
금속을 한계 이하로 속도를 높이려면 인게이트를 스프루 출구보다 크게 만들어야 합니다.
라이저는 금형의 용융 금속 캐비티로, 금속이 냉각될 때 수축을 보상하기 위해 금형 캐비티에 금속을 공급할 준비가 되어 있습니다. 주물의 최종 응고 위치에 놓이며 가장 오랜 시간 액체 상태를 유지합니다. 라이저는 주조 과정에서 금형 내부에서 생성된 가스가 방출되는 곳이기도 합니다.
최적의 라이저 디자인:
게이팅 시스템의 설계는 다음 기술을 통해 테스트됩니다.
VIC는 최고의 주조 알루미늄 및 주철 주조 제조업체 중 하나입니다. 고품질의 케틀벨 제조에 주력하고 있습니다. 질문이 있거나 금속 주조 파운드리 협력이 필요한 경우 주저하지 말고 이메일 [email protected]
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참조:
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단조란 무엇입니까? 단조는 해머링, 프레싱 또는 롤링을 통해 금속을 성형하는 제조 공정입니다. 이러한 압축력은 망치나 다이로 전달됩니다. 단조는 종종 냉간, 온간 또는 열간 단조가 수행되는 온도에 따라 분류됩니다. 다양한 금속을 단조할 수 있습니다. 단조에 사용되는 대표적인 금속에는 탄소강, 합금강, 스테인리스강이 있습니다. 알루미늄, 황동 및 구리와 같은 매우 부드러운 금속도 단조할 수 있습니다. 단조 공정은 최소한의 낭비로 우수한 기계적 특성을 가진 부품을 생산할 수 있습니다. 기본 개념은 원래 금속이 원하는 기하학적 모
수년 동안 구리 튜브와 피팅을 연결하는 가장 일반적인 두 가지 방법은 납땜과 납땜이었습니다. 이러한 검증된 방법은 여러 면에서 유사하지만 이들을 구별하는 몇 가지 뚜렷한 차이점도 있습니다. 이 백서에서는 가장 바람직한 결합 방법을 결정하는 데 도움이 되도록 두 결합 프로세스 간의 유사점과 차이점을 설명합니다. 구리 납땜이란 무엇입니까 ? 구리 튜브를 연결하는 가장 일반적인 방법은 소켓 유형, 구리 또는 구리 합금 피팅을 사용하는 것입니다. 여기에 튜브 섹션이 삽입되고 솔더링 또는 브레이징 공정을 사용하여 용가재로 고정됩니다.