주조 공정에서 패턴 허용치는 주조 과정에서 무시하면 매우 중요합니다. 그러면 생산되는 부품이 필요한 크기보다 작아질 수 있습니다. 이는 막대한 재정적 손실을 초래할 수 있습니다. 따라서 주조 패턴에서 적절한 여유량을 선택하면 효율성을 크게 개선하고 낭비를 방지할 수 있습니다. 그렇다면 주조 공정에서 패턴 허용치를 사용하는 방법은 무엇입니까? 주조 패턴 허용치에는 어떤 형태가 있나요?
패턴 및 캐스팅에 고려되는 일반적인 허용치는 다음과 같습니다.
- 주조 시 수축 허용치
- 주조 시 가공 허용치
- 캐스팅 시 드래프트 허용치
- 노크 또는 흔들기 수당
- 주조 시 캠버 허용치 또는 왜곡 허용치
주조 시 수축 허용치
수축 허용치는 냉각 또는 응고 과정에서 주물의 크기가 줄어드는 것을 말합니다. 이는 모든 재료에 존재하는 특성입니다. 수축은 주물의 재질과 모양, 온도에 의해 영향을 받습니다. 수축의 크기는 재료마다 다릅니다. 따라서 금형보다 작은 주물을 만들게 됩니다.
수축은 고체 수축과 액체 수축으로 나뉩니다.
액체 수축: 실선 온도에서 액체에서 고체로 변할 때 금속의 부피 감소입니다.
해결 방법: 몰드에 라이저를 설치합니다.
견고한 수축: 고체 상태에서 금속의 온도 손실로 인한 부피 감소.
솔루션: 주조 시 수축 허용치는 주조 패턴의 허용치에 제공됩니다.
일반적으로 수축은 특별한 방식으로 제한되지 않는 한 모든 재료에 존재합니다. 그리고 재료, 온도, 두께 등에 따라 수축 비율은 일정합니다. 따라서 숙련된 제조업체는 생산 전에 사전 수축 데이터를 제공할 수 있습니다.
따라서 다른 주조 금속의 수축 허용치를 이해해 보겠습니다.
| 금속 유형 | 수축량(% 기준) |
|---|---|
| 회색 주철 | 0.55 % - 1.00 % |
| 흰색 주철 | 2.10% |
| 가단 주철 | 1.00% |
| 스틸 | 2.00% |
| 망간 강철 | 2.60% |
| 망간 | 1.80% |
| 아연 | 2.60% |
| 황동 | 1.30 % - 1.55 % |
| 브론즈 | 1.05 % - 2.10 % |
| 알루미늄 | 1.65% |
| 알루미늄 합금 | 1.30 % - 1.60 % |
| Tin | 2.00% |
주조 시 가공 허용치
우리 모두 알다시피 주조 공정은 금속을 주조하는 가장 저렴하고 직접적인 방법입니다. 따라서 모래 주조 공정의 일반적인 공차에는 치수 정확도와 표면 마감에 약간의 결함이 있습니다. 가공 공차는 주물의 표면 마감을 해결하기 위한 것입니다. 생산 직후의 주물 표면은 거칠기 때문에 수작업으로 연마하거나 연마해야 합니다.
따라서 표면 가공을 위해 일정한 두께를 확보해야 하는데, 이것이 바로 주조 가공 공차입니다. 부품의 크기와 재질에 따라 2~15mm의 가공 여유를 따로 설정할 수 있습니다. 표면이 더 연마된 경우 그에 따라 더 많은 가공 여유를 허용해야 합니다.
| 금속 및 합금의 종류 | 가공 수당 | |
|---|---|---|
| 주물 다리미 | 대형 주물(1000mm 이상) | 10.0mm |
| 중간 크기 주물(150mm 미만) | 3.0mm | |
| 주강 | 대형 주물(1000mm 이상) | 12.0mm |
| 중간 크기 주물(150mm 미만) | 4.3mm | |
| 비철 재료 | 대형 주물(1000mm 이상) | 5.0mm |
| 중간 크기 주물(150mm 미만) | 1.5mm | |
캐스팅 시 드래프트 허용치
패턴을 금형에서 제거할 때 패턴 제거 방향과 평행한 표면이 약간 손상됩니다. 패턴의 수직면에 다소 테이퍼링된 표면이 생성됩니다. 패턴의 이러한 평행 표면은 이러한 변경 사항을 보정하기 위해 약간 테이퍼링됩니다(1~2도 정도). 이렇게 하면 주조에 영향을 주지 않고 디자인을 금형에서 쉽게 제거할 수 있습니다. 구배 여백은 패턴 표면을 손상으로부터 보호하는 패턴 표면의 변형입니다. 구배 깊이는 일반적으로 패턴의 수직 방향에서 미터당 5~30mm입니다. 정밀 주조의 구배는 미터당 약 3~6mm입니다.
패턴에 필요한 드래프트의 양은 다음 요소에 따라 달라집니다.
- 캐스팅의 모양
- 몰딩 재료
- 캐스팅 깊이
- 성형 방법
랩 또는 흔들기 허용
주조 과정에서 패턴 크기의 이러한 작은 변화를 래핑 또는 흔들림 허용치라고 합니다. 주조가 끝나면 패턴이 금형에서 제거되고 약간의 흔들림이 발생합니다. 이 과정에서 금형이 더 눈에 띄게 됩니다. 따라서 일반적으로 주형의 크기를 실제 주물 크기보다 작게 만듭니다.
주조 시 캠버 허용치 또는 왜곡 허용치
일부 위치에서 얇은 두께로 인해 냉각 중에 금속이 변형될 수 있습니다. 또는 주조 공정 중 불균일한 가열로 인해 냉각 중에 점진적인 변형이나 캠버가 발생할 수 있습니다. 주조 중 이러한 굽힘이나 변형을 방지하기 위해 곡률을 반대 방향으로 조정하여 불균일한 금속 두께로 인해 굽힘이 발생할 때 주조가 곧게 펴지도록 합니다. 회전 허용치는 주조 중 굽힘을 보정하는 패턴 설계의 변경 사항입니다.
이는 캐스팅 패턴의 몇 가지 일반적인 허용치입니다. 주조하기 전에 다양한 예방 조치를 취하여 주조가 처음에 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.
