특수 캐스팅 방법이란 무엇인가요?

이전 글에서는 다양한 유형의 캐스팅에 대해 설명했습니다. 과학과 기술의 발전으로 주조 요구사항이 증가하고 있습니다. 더 정확하고 더 나은 성능의 주물을 더 낮은 비용으로 생산해야 합니다. 이러한 요구 사항을 충족하기 위해 주조 작업자는 많은 새로운 주조 방법을 발명했습니다. 이러한 방법을 총칭하여 특수 주조 방법, 즉 특수 주조라고 합니다.
특수 주조: 융합 주조, 금속 주조, 압력 주조, 저압 주조, 원심 주조, 세라믹 주조, 고체 주조 등의 주조 방법에 특수 기술과 장비를 사용하여 모래나 모래를 적게 사용하여 주조하는 것을 말합니다. (이 문서에서는 다양한 유형의 특수 주조에 대해 자세히 살펴봅니다.)

1. 주조 공정의 관점에서 볼 때 특수 주조 주물은 표면 마감이 더 좋습니다.
2. 특수 주조로 액체 금속 충전 및 냉각 조건이 변경되어 더욱 조밀하고 세련된 입자 구조가 만들어집니다.
3. 금속 소비 및 주조 스크랩률 감소, 높은 생산 효율
4. 특수 주조 공정은 단순화할 수 있으며(인베스트먼트 주조 제외) 기계화 및 자동화가 용이합니다.
5. 생산 비용을 절감하고 노동 조건을 개선하며 노동 생산성을 높일 수 있습니다.
6. 주물보다 연성이 우수합니다.

1. 금형 캐비티 제작(부품의 크기와 모양 및 수축을 고려)
2. 녹이는 과정
3. 붓기 기술(침식 및 결함을 최소화하는 적절한 붓기 속도)
4. 고형화 프로세스
5. 곰팡이 제거
6. 청소, 마감 및 검사 작업

1. 더 높은 차원의 정확도
2. 더 높은 야금 품질
3. 생산 비용 절감
4. 매우 얇은 부품 주조 기능
5. 높은 생산성
6. 특수 주물의 표면 마감 개선
7. 주물의 추가 가공 필요성 최소화
8. 입자 구조가 더 미세하고 조밀할 수 있습니다.
9. 주물은 솔리드 몰드 주물보다 내구성과 연성이 약간 더 뛰어납니다.

1. 패턴 스프레이: 특수 주조 금형에는 주조 전에 이형제가 패턴에 뿌려집니다. 이렇게 하면 석고가 디자인에 달라붙는 것을 방지하기 위해 얇은 코팅이 형성됩니다.
2. 몰딩: 석고를 혼합하여 디자인을 감싸줍니다. 디자인에 석고를 펴고 흔들어 모든 모서리를 덮습니다. 15분 후 패턴을 제거합니다. 그 후 몰드를 120°C~260°C로 가열하여 과도한 수분을 제거합니다.
3. 금속 주조: 석고 주조 모델 제작이 끝나면 용강으로 주형을 채울 수 있습니다.
4. 석고 캐스팅: 석고 주조는 기존 주조 방식에 대한 비용 효율적인 대안을 제공합니다. 구리, 마그네슘 또는 아연과 같은 비철 저융점 금속에는 적합하지 않습니다.

쉘 캐스팅 프로세스

1. 금형 제작: 특수 주철 디자인을 230~315°C로 가열합니다. 그리고 모래가 부분적으로 경화되도록 몇 분 동안 그 위에 놓아 둡니다. 그런 다음 특수 주조 금형을 뒤집고 여분의 모래를 제거합니다. 그 후 벽 두께가 10-20mm 인 쉘을 얻습니다. 모래를 경화시킨 후 모델과 쉘의 인장력은 350-450 PSI입니다.
2. 패턴 제거: 셸을 경화시킨 후 패턴을 제거합니다.
3. 몰드 어셈블리: 두 개의 반쪽 몰드를 함께 고정하여 쉘 캐스팅 몰드를 완성합니다. 코어가 필요한 경우 몰드를 닫기 전에 코어를 삽입합니다. 그런 다음 쉘 몰드를 플라스크에 넣고 뒷면 재료로 지지합니다.
4. 붓기: 용융 금속이 국자에서 주입 시스템으로 부어져 금형 캐비티를 채우면 금형이 단단히 고정됩니다.
5. 셸 캐스팅 애플리케이션: 용융 금속이 식은 후 금형을 깨고 특수 주물을 제거할 수 있습니다. 이송 시스템에서 과도한 금속과 금형의 모래를 제거하려면 트리밍 및 청소 프로세스가 필요합니다.

원심 주조는 용융된 강철을 회전하는 금형에 붓는 방식입니다. 금형의 원심력이 금속을 배치하고 공급하는 역할을 합니다. 금속이 냉각된 후 금형이 회전합니다. 원심 주조는 더 밀도가 높고 깨끗한 금속을 생산합니다. 무거운 금속은 회전 중심에서 멀리 떨어진 금형 부품으로 던져질 수 있기 때문입니다. 그리고 더 가벼운 불순물은 중앙으로 돌출될 수 있습니다. 이 공정으로 만들어진 주조품은 입자 구조가 촘촘하고 디테일이 뛰어납니다. 또한 기계적 특성도 우수합니다.

진정한 원심 주조

진정한 원심 주조는 둥근 구멍이 있는 중공 주물을 생산합니다. 이 공정은 코어를 사용하지 않고 원심력만으로 구멍을 만드는 것이 특징입니다. 금형은 수평, 경사 또는 수직으로 유지되는 구멍 축을 중심으로 회전합니다.

원심 주조

금속은 이 회전축을 따라 중앙 게이트를 통해 주입되고 금형 인터페이스에서 절단된 방사형 내부 게이트를 통해 금형 캐비티로 흘러 들어갑니다. 젠트리피케이션은 주물을 올바르게 생산하여 깨끗하고 미세한 주물을 만드는 데 도움이 됩니다.

인베스트먼트 주조는 로스트 왁스 주조라고도 합니다. 인베스트먼트 주조에서는 왁스를 성형에 사용하여 복잡한 기하학적 디자인의 얇은 벽 패턴을 쉽게 제작할 수 있습니다. 이 공정을 통해 다양한 금속과 고성능 합금으로 정밀하고 적응력이 뛰어난 부품을 제작할 수 있습니다. 이 특수 주조 공정은 섬세하고 정밀한 부품을 주조하는 데 적합하지만 비용이 더 많이 듭니다. 하지만 대량 생산이 증가하면 단가가 낮아집니다. 이 특수 주조 방법은 복잡한 디자인의 디테일을 제작할 때 적합합니다.

스페셜 캐스트의 장점

1. 인베스트먼트 주조로 더욱 매끄러운 주물 표면 만들기
2. 복잡한 모양 캐스팅 가능
3. 스펙시얼 캐스팅에는 왜곡된 이별선이 없습니다.
4. 가공 작업 제거 가능

특수 캐스팅의 단점

1. 생산 주기가 더 길어집니다.
2. 이 프로세스는 다른 프로세스보다 상대적으로 비용이 많이 듭니다.
3. 패턴은 확장 가능합니다.
4. 주조할 부품의 크기는 제한되어 있습니다. 대부분의 주물 무게는 0.5kg 미만입니다.

석고, 플라스틱, 목재 또는 금속을 사용하여 영구 패턴을 위한 세라믹 몰드 주조를 수행할 수 있습니다. 인베스트먼트 몰드와 마찬가지로 세라믹 몰드도 소모품입니다. 그러나 세라믹 몰드는 상부 몰드와 하부 몰드의 조합으로 만들어집니다. 이는 인베스트먼트 주조에 사용되는 모놀리식 몰드와는 다릅니다.

특수 캐스팅의 단점

1. 높은 비용
2. 치수 공차 제어가 어려운 경우

영구 금형 주조는 비소모성 금형 주조라는 이름으로도 불립니다. 이 유형은 금형이 영구적이라는 점을 제외하면 다이캐스팅과 매우 유사합니다. 그리고 재사용 가능한 금형을 사용하여 주조를 위해 종종 반복됩니다. 이 특수 주조는 대량 생산에 적합합니다. 금형은 금속 또는 흑연으로 다양한 금속과 합금을 주조하는 데 사용할 수 있습니다. 이것이 대부분의 영구 금형 주조 공정이 기본 금속 부품을 생산하는 이유입니다.

중력 주조는 금속 주조의 일반적인 방법입니다. 진공이나 원심력 없이 중력만을 사용하여 용융 금속을 부어 넣습니다. 또한 금형 캐비티를 만들기 위해 미니 금형이 필요합니다. 미니 몰드는 일반적으로 모래, 석고 또는 응회암으로 구성됩니다.

이 특수 주조 공정은 터보차저, 브레이크 캘리퍼, 엔진 실린더 헤드와 같은 크고 무거운 금속 부품을 제작합니다. 이 기술은 조명 및 주방 장비와 같은 다른 분야에서도 사용할 수 있습니다.

다이캐스팅은 주조의 한 유형입니다. 특수 주조는 두 개의 경화 도구로 금형 캐비티를 생성하여 이루어집니다. 이 특수 주조는 아연, 황동, 알루미늄과 같은 비철금속을 만들 수 있습니다. 다이캐스팅 공정의 일반적인 응용 분야에는 자동차 부품, 가전 제품, 다양한 하드웨어 및 기타 유사한 부품이 포함됩니다.

다이캐스팅 공정의 장점.

1. 긴 다이 수명 및 높은 생산 효율성
2. 단단한 주조와 밝은 표면.
3. 빠른 제작 속도
4. 깨지기 쉬운 부품은 주조할 수 있고, 디테일이 뛰어난 부품은 표면 마감이 우수합니다.

다이캐스팅 공정의 단점.

1. 높은 금형 및 기계 비용.
2. 주물의 크기 제한은 아연 합금의 경우 약 100kg, 알루미늄 합금의 경우 약 30kg입니다.
3. 아연, 알루미늄, 황동, 마그네슘과 같은 비철금속만 다이캐스팅할 수 있습니다.
4. 다이캐스트 제품의 약한 기계적 특성

압출 다이캐스팅은 혼합 금속 성형 방법입니다. 이 방법은 다이캐스팅과 단조를 결합한 방식입니다. 용융 합금을 가열한 후 금형에 붓고, 기름칠을 하고, 스탬프를 찍고, 압력을 가하여 경화시킵니다.

압출 다이 캐스팅의 장점.

1. 다공성, 수축, 수축과 같은 내부 결함 제거
2. 뛰어난 치수 정확도와 최소한의 표면 거칠기
3. 특수 주물 골절 예방
4. 기계화 및 자동화는 간단합니다.
5. 에너지 절약

자연적으로 결합된 습식 모래와 달리 레진 모래 주조에는 촉매와 바인더가 필요합니다. 모래, 레진, 동기 부여가 혼합되어 화학 반응으로 모래 결합이 단단해집니다.

레진 모래 조성물 형성

1. 다음 레시피는 레진 샌드 캐스팅 몰드를 만드는 과정입니다.
2. 모래(SiO2)(40-60 % ); 주조 품질에 따라 7.7-1.3% 레진. 주조 요구 사항과 부품의 구조에 따라 질소가 거의 또는 전혀 필요하지 않을 수 있습니다.
3. 주조 공정은 레진에 따라 달라집니다. 75개의 % 퍼퓨릴, 11개의 % 포름알데히드, 9개의 % 우레아로 구성됩니다. 포름알데히드와 요소의 비율은 경화 시간, 강도 및 내열성에 영향을 미칩니다.
4. 경화제 및 접착제(30-50 %)

레진 샌드 캐스팅의 장점

1. 매끄러운 표면을 만드는 기능
2. 모래 구멍, 다공성 및 수축 최소화
3. 레진 모래 주조는 수 톤에 달하는 거대한 물체를 생산합니다.

레진 샌드 캐스팅의 단점

1. 다른 특수 작전 캐스팅 방법보다 비용이 많이 듭니다.
2. 원자재에 대한 특정 요구 사항
3. 환경을 오염시킵니다.

금속 주조는 가장 인기 있는 주조 유형입니다. 특수 주조는 가장 일반적인 주조 유형입니다. 금속 주조는 소모품 또는 비소모품 금형을 사용합니다. 금속 주조에는 일회용 레진 샌드, 세라믹 쉘, 석고 캡슐화 또는 폼 몰드를 사용할 수 있습니다. 여기에는 로스트 왁스, 퓨즈 몰딩, 모래 주조가 포함됩니다. 주철 또는 강철로 만든 이러한 몰드를 재사용할 수 있습니다. 다이 캐스팅과 에나멜 캐스팅은 교체할 수 없는 몰드를 사용합니다.

금속 주조의 이점