주물 결함 이해:주물은 언제 반품할 수 있습니까?

금속 주조는 현대 제조 산업이며 주물 제품은 가로등 기둥에서 우주 왕복선에 이르기까지 내구재의 90%에 사용됩니다. 그래도 완벽한 캐스팅은 없다. 시뮬레이션 및 공정 기술의 최근 혁신에도 불구하고 거의 모든 주조 제품에는 일정 수준의 결함이 있습니다. 주조 시설에서 작업할 때 현실적인 기대치를 제시하는 데 도움이 되므로 주조 결함에 대한 명확한 이해는 주조 고객에게 매우 중요합니다.

숙련된 주조 시설은 비용과 품질 사이의 균형을 찾는 데 능숙하지만 구매자는 인도 가능한 제품의 허용 가능한 결함 수준을 결정하는 데 긴밀히 참여해야 합니다.

일반적인 주조 결함

주조 결함의 가장 일반적인 유형은 다공성입니다. 및 포함 . 다공성은 합금의 가스로 인해 발생할 수 있으며, 이 경우 결과적인 결함은 일반적으로 모양이 타원형인 작고 부정적인 결함입니다. 다공성은 또한 특정 영역에서 사용할 수 있는 공급 재료가 불충분할 때 발생하는 수축으로 인해 발생할 수 있습니다. 어떤 경우에는 금형 내부로 들어가는 개재물이나 산화물로 인해 다공성이 발생할 수도 있습니다.

모래 주조 및 인베스트먼트 주조에서 주형 조각에서 내포물이 주입 중에 부서지는 것을 보는 것은 비교적 일반적입니다. , 또는 주물 측면에 화상을 입습니다. 매몰 주조에서 쉘 내포물 응고된 부분에 작은 세라믹 조각이 붙어 있는 것처럼 보입니다. 쉘 성형 주물은 때때로 번인(burn-in)을 표시합니다. , 주형의 모래가 합금과 결합하여 쉐이크아웃 중에 제거할 수 없습니다. 내포물은 고객에게 배송되기 전에 주조 공장에서 수리하는 경우가 많으며 대부분의 경우 최종 제품에서 낮은 수준의 내포물이 허용됩니다.

더 자주 반품할 수 있는 결함에는 뜨거운 눈물이 있습니다. 콜드 랩핑 , 굽힘 , 실수 및 런아웃 . 뜨거운 눈물은 금형의 과열된 부분으로 인해 주물에 형성되는 균열입니다. 주물 온도나 주탕 속도가 최적화되지 않은 경우 콜드 랩핑이 발생할 수 있으며, 한 면이 다른 면과 만나기 전에 너무 많이 냉각된 주물에서 분할로 나타납니다. 굽힘은 거의 모든 주조 공정에서 발생할 수 있지만 영구 성형에서와 같이 재사용 가능한 금형에서 가장 일반적입니다. 용융 금속이 금형 캐비티를 채우지 못할 때 미스런이 발생합니다. 이는 기울어진 주형, 불충분한 주입 또는 부적절한 주입 온도로 인해 발생할 수 있습니다. 특히 모래 주조에서 런아웃은 일반적인 결함일 수도 있습니다. 런아웃은 손상된 금형이나 상판과 드래그 사이의 부적절한 밀봉으로 인해 금형에서 금속이 누출될 때 발생합니다.

주조 결함 방지 또는 수리

결함으로 인해 반품 또는 사내 스크랩이 발생하는 경우 주조 시설은 작업 흐름을 조정하여 발생 빈도를 줄이거나 없앱니다. 용융 공정 및 가스 제거 조치를 조정하여 가스 다공성을 줄일 수 있습니다. 수축 다공성은 더 큰 반경으로 모서리를 설계하거나 금형 및 타설 온도를 최적화하여 방지할 수 있습니다. 용융 중에 슬래그를 보다 철저히 제거하거나 주형을 코팅하여 쉐이크아웃될 때까지 손상되지 않은 상태로 유지함으로써 함유물을 줄일 수 있습니다. 오작동은 종종 붓는 과정의 오류로 인해 발생하며 지침을 통해 수정할 수 있습니다.

주조 결함의 유형, 심각도 및 빈도에 따라 주조 시설에서는 연마와 같은 후가공을 통해 결함을 수정할 수 있습니다. 및 용접 . 긍정적인 결함은 연마하여 매끄러운 표면을 형성할 수 있습니다. 가스 또는 수축으로 인한 다공성(경우에 따라 오작동)은 용접을 통해 수리할 수 있습니다. 용접(위 그림 참조)은 결함 없이 가능했던 동일한 사양으로 부품을 복원할 수 있습니다. 특히 열처리 후 용접된 재료는 전체 주조 부품과 거의 동일한 물리적 특성을 갖습니다.

캐스팅이 반품 가능한 경우

부품을 언제 반품할 수 있는지 결정하는 것은 제품 개발 프로세스의 중요한 측면입니다. 고객과 주조 시설은 허용 가능한 결함 수준에 대해 사전에 동의해야 합니다. 예를 들어, 합의된 수준보다 높은 다공성 비율은 반환할 수 있지만 그 미만은 통과됩니다.

부품의 특정 특성에 따라 요구 사항이 다를 수 있습니다. 예를 들어, 가스 다공성은 표면을 기계로 가공할 때까지 보이지 않는 경우가 많아 주조 내부에 부정적인 결함이 드러납니다. 고객의 설계는 가공 후 매끄러운 표면을 보장하기 위해 가공될 특정 영역에서 매우 낮은 수준의 다공성을 요구할 수 있습니다.

다른 결함은 반품 가능한 것처럼 보일 수 있지만 자세히 살펴보면 반품이 불가능합니다. 작은 내포물이나 수축은 검사 중에 고객의 품질 관리에 표시되는 미적 흠을 생성할 수 있습니다. 그러나 중요하지 않은 표면에서 일정 수준의 변동성을 수용하는 합의에 도달하는 것은 고객과 파운드리 모두에게 이익이 됩니다. 미적 결함을 완전히 제거하는 비용은 주조 공장이나 최종 고객에게 이익이 되는 부품에 비해 너무 높을 수 있습니다.

여러 산업 그룹은 ASTM, ASME 및 SAE를 포함하여 허용 가능한 결함 수준을 결정하는 데 도움이 되는 표준 지침 및 등급 시스템을 제공합니다. 이러한 표준은 결함 발생률을 측정하기 위한 척도를 제공하지만 모든 부품에는 요구 사항이 다릅니다. 제조 공정을 개선하고 조정하여 부품 규모를 늘릴 수 있지만 품질이 높을수록 거의 항상 비용이 높아집니다.

양 당사자 모두에게 만족스러운 결과를 보장하려면 주조 시설과 고객이 함께 협력하여 주조 품질, 결함 수준 및 전체 비용 간의 균형을 결정해야 합니다.

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