인베스트먼트 주조는 주로 금속 주조 분야에서 복잡한 형상을 가진 다양한 금속 제품을 만드는 것과 관련이 있습니다. 주조 공정의 게이팅 시스템 설계를 비롯한 다양한 요인이 수율과 주조 품질에 영향을 미칩니다.
좋은 품질은 주조 결함을 줄이고 수율을 높일 수 있습니다. 제조 공정에 대한 다양한 이점으로 인해 인베스트먼트 주조 공정은 많은 복잡한 부품을 빠르게 생산할 수 있습니다.
주조 공정의 게이팅 시스템 유형
주조 공정에는 가압 및 무가압 게이팅 시스템이라는 두 가지 유형의 게이팅 시스템이 있습니다.
1) 가압 게이팅 시스템
여기서 전체 단면적은 금형 캐비티 쪽으로 갈수록 줄어듭니다. 금속 흐름의 제한으로 인해 배압이 유지됩니다. 이는 모든 게이트에서 나오는 액체(부피)의 흐름과 유사합니다. 특히 배압은 흡인을 줄이는 데 필수적입니다. 그 이유는 매번 스프 루가 완전히 작동 할 때입니다.
제한으로 인해 금속이 빠른 속도로 흐르면 난류가 많이 발생하고 금형이 침식될 가능성이 높아집니다. 일반적으로 러너와 게이트에서 사용되는 금속의 양이 줄어들기 때문에 주조 수율이 떨어집니다.
난류로 인해 주조 공장에서 이러한 종류의 게이팅 시스템은 일반적으로 경합금에는 사용되지 않지만 철 주조에는 자주 사용될 수 있습니다.
2) 무압력 게이팅 시스템
여기서 전체 단면적이 금형 캐비티 쪽으로 전개됩니다. 스프 루 하단에만 제한이 있습니다. 액체 부피 흐름은 게이트마다 변경 가능합니다. 시스템이 완전히 작동하지 않기 때문에 게이팅 시스템의 흡인. 이에 비해 난류가 적습니다. 난류 발생으로 인해 파운드리에서 이러한 유형의 게이팅 시스템은 경합금에 사용됩니다.
인베스트먼트 주조는 다양한 유형의 금속 디자인을 만드는 데 자주 사용되는 공정입니다. 주조 공정에서 게이팅은 이해해야 할 복잡한 절차입니다. 게이팅 시스템에서 러너와 라이저는 다양한 고품질 디자인을 만들 때 필수적입니다.
게이팅 시스템의 구성 요소
위에서는 주조 공정에서 두 가지 유형의 게이팅 시스템을 언급했습니다. 그렇다면 게이팅 시스템의 구성 요소는 무엇일까요? 일반적으로 게이팅 시스템의 구성 요소에는 8가지 중요한 요소가 있습니다.
게이팅 시스템의 주요 요소
주조에는 충전 공정과 응고 공정이라는 두 가지 중요한 단계가 있습니다. 충진 공정에서 게이팅 시스템의 요소에는 주입 컵, 예비 베이스, 러너, 스프 루, 게이트 및 라이저가 포함됩니다.
따르는 컵
모양은 직사각형 또는 원형입니다. 국자에서 부어지는 용융 금속을 추가합니다. 주로 붓는 컵은 금형에 먼저 침전시켜 금형으로 흐르는 액체의 운동량을 줄이는 데 사용됩니다.
Sprue
붓는 통은 깊어야 하며 스프 루 입구는 최소 25mm의 매끄러운 반경이어야 합니다. 권장 사항에 따르면 붓는 컵 깊이는 스프 루 입구 직경의 2.5 배 여야합니다. 주로 금속 흐름을 원활하게 하고 와류 형성을 방지하는 데 도움이 됩니다.
게이팅 시스템
단면은 원형입니다. 용융 금속이 쏟아지는 컵에서 스프 루로 제대로 떨어지게합니다. 스프 루는 금속의 속도를 높이기 위해 코프를 통과하는 수직 테이퍼 통로 여야합니다. 그 이유는 아래로 흘러내려 공기 흡입을 감소시키기 때문입니다. 그것은 또한 쏟아지는 분지를 러너에 연결합니다. 테이퍼는 연속성 방정식으로 구할 수 있습니다.
스프 루 웰
용융 금속 흐름의 방향을 수직 각도로 변경하여 러너로 전달합니다. 스프 루 바닥에는 투입된 금속의 속도와 금형 침식을 줄이기 위해 웰이 필수적입니다.
스프 루 웰의 일반적인 규칙은 스프 루 초크 영역의 5배입니다. 인베스트먼트 주조 게이팅 시스템 설계의 권장 사항에 따르면, 우수한 깊이는 러너의 깊이와 정확히 유사해야 합니다.
러너
이 부분은 용융 금속을 스프 루에서 주조로 가져가는 데 유용합니다. 용융 금속이 러너에서 금형 캐비티로 이동하는 마지막 단계를 고려할 수 있습니다.
게이트
게이트는 금형 캐비티로 들어가는 용융 금속 개구부입니다. 가장 중요한 것은 주조 응고 후 쉽게 분리할 수 있다는 것입니다.
주조 절차에는 용도에 따라 다양한 유형의 게이트가 사용됩니다.
라이저
이것이 여분의 금속의 원천입니다. 수축을 보정하기 위해 라이저에서 금형 캐비티로 흐릅니다. 이 절차는 주물이 응고되기 시작할 때 주조에서 이루어집니다. 게이팅 시스템에 라이저가 없는 경우 일부 무거운 부품에 수축 이상이 발생합니다. 이는 내부뿐만 아니라 표면에도 발생할 수 있습니다.
라이저는 중앙 캐스팅을 완료한 후 기능을 충족하기 위해 얼어붙도록 만들어야 합니다. 라이저는 캐스팅이 굳을 때까지 녹은 상태를 유지해야 합니다.
라이저에는 두 가지 주요 기능이 있습니다. 하나는 응고 수축을 보정하고 두 번째는 열원입니다.
인베스트먼트 주조 게이팅 시스템 설계
좋은 인베스트먼트 주조 게이팅 시스템 설계는 적은 제조 비용으로 고품질의 제품을 생산할 수 있습니다. 게이팅 시스템의 구성 요소에 대해 알아봤는데, 그렇다면 인베스트먼트 주조 게이팅 시스템 설계에 영향을 미치는 요소는 무엇일까요?
최적의 충전 시간
주형이 너무 느리게 채워지면 콜드 셧이나 오실행과 같은 불연속성이 발생할 수 있습니다. 너무 빨리 채우면 고체 및 기체 내포물이 발생할 수 있습니다. 충진 시간의 상한(가장 느린 충진)은 완전히 충진되기 전에 얇은 부분에서 조기 동결을 방지하기 위해 관리됩니다. 표면 난기류의 시작은 충전 시간의 하한(가장 빠른 충전)을 제어합니다.
올바른 주입 시간은 빠른 주입과 느린 주입 사이에 있습니다. 이는 주조 금속, 무게, 최소 단면 두께 및 주입 온도의 함수입니다. 주조 연구자들은 실험 조사를 바탕으로 금속의 정확한 충전 시간을 결정하는 몇 가지 경험적 방정식을 개발했습니다.
금속 속도
적절한 충전 시간은 게이팅 채널이 표면 난류를 방지하고 게이팅 채널과 금형 캐비티 내의 벌크 난류를 줄이도록 설계될 수 있도록 결정됩니다. 인베스트먼트 주조 게이팅 시스템 설계에서는 주로 용융 금속의 속도에 따라 달라지며, 이는 게이팅 채널과 금형 캐비티 내부에서 크게 달라집니다. 주조의 특정 위치에 대해 속도는 충전 시작부터 마지막까지 시간에 따라 달라집니다.
