사형 주조(Sand Casting)에서는 용융 금속이 중력 또는 압력에 의해 소모성 모래 금형 캐비티에 부어지며, 여기서 응고되어 캐비티 모양의 부품을 형성합니다. 이 공정으로 만들어진 3D 객체도 주물(Casting)이라고 부릅니다. 가장 일반적인 사형 주조품으로는 엔진 블록과 실린더 헤드가 있습니다.
사형 주조는 총 주조 중량의 상당 부분을 차지하는 가장 널리 사용되는 금속 주조 제조 공정입니다. 사형 주조 공정에서 소재는 용융 온도까지 가열되며, 때로는 원하는 재료 특성을 얻기 위해 화학 성분을 수정하는 처리를 거칩니다. 그런 다음 용융 금속을 원하는 모양의 캐비티를 가진 금형에 부어 냉각 및 응고시킵니다.
최고 품질의 사형 주조품을 최저 비용으로 생산하기 위해서는 설계자가 여러 공정 요구사항에 세심한 주의를 기울이고 사형 주조의 한계를 이해해야 합니다. 사형 주조에는 경사각(Draft angle), 분할선(Parting line), 언더컷 및 코어(Undercuts & Cores), 단면(Cross-sections), 벽 두께(Wall thickness), 코너 및 앵글(Corners & Angles), 접합부 설계(Junction design), 주조 여유(Casting allowance) 등 8가지 핵심 요소가 있으며, 이를 고려하여 기계 엔지니어가 사형 주조 공정에서 직면하는 일반적인 함정을 피해야 합니다.
결함이나 단점은 부품 기능에 영향을 미칠 때만 문제가 됩니다. 따라서 부품의 기능적 요구사항을 충족하기 위해 적절한 제조 공정을 선택하는 것이 필수적입니다.
사형 주조는 제조 방법 중 가장 다재다능하며, 엔지니어에게 무제한의 금속과 합금으로 복잡한 부품을 설계할 자유를 줍니다.
가장 일반적인 금속 주조 공정 중 하나인 사형 주조의 금형은 두 절반으로 구성됩니다. 두 절반은 플라스크(Flask)라는 상자 안에 들어있으며, 상단 절반은 코프(Cope), 하단 절반은 드래그(Drag)라고 부릅니다. 아래 이미지와 같이 플라스크도 두 절반으로 나뉩니다. 두 절반을 분리하는 선을 분할선(Parting line)이라고 합니다.
다음은 사형 주조 사이클의 7가지 주요 단계입니다.
제조 공정을 이해하기 위해서는 장점뿐만 아니라 잠재적 한계와 공정 난이도도 신중히 고려해야 합니다.
제조공정
사형 주조는 복잡한 지오메트리와 정교한 조각을 가진 3차원 객체 제작에 다재다능함을 제공합니다. 이 공정은 수세기 동안 사용되어 왔습니다. 오늘날 새로운 혁신으로 사형 주조 기술이 저생산과 대량생산 모두에 맞게 간소화되었습니다. 하지만 많은 사람이 사형 주조 공정이 어떻게 작동하는지 모릅니다. 실제 공정은 일반적으로 여섯 단계입니다. 하지만 특정 요인(패턴으로 금형을 만들지, 가공으로 원하는 제품 형상의 모래 공동을 만들지 - 프로토타입과 제품 개발 시 설계가 변경될 때 사용)에 따라 추가 작업이 포함될 수 있습니다. 설계 패턴
주조(Casting)란? 주조는 액체 상태의 재료(주로 금속)를 원하는 형상의 공동(캐비티)을 가진 금형에 붓고 응고시켜 제품을 얻는 제조 공정입니다. 응고된 제품 자체도 주물(casting)이라 부르며, 금형에서 꺼내거나 금형을 파손해 제품을 취출합니다. 주조 재료는 금속 외에도 에폭시, 콘크리트, 석고, 점토 등 두 가지 이상 성분 혼합 후 경화되는 냉간 경화 재료도 포함됩니다. 금속 주조는 7,000년 역사를 가진 공정으로 제조업과 미술 분야 모두에서 활용되어 왔습니다. 최초 주조품은 기원전 3200년경 이라크에서 발견된 구리
