주물의 용탕 주입과 세척 과정에 대한 설명

주물의 용탕 주입 방법

도가니를 이용해 용탕을 주형으로 옮기기도 하지만 주로 다양한 종류의 래들(ladle)을 이용한다. 이러한 래들은 용탕을 받아 주형에 주입하기에 편리하게 되어 있다. 2가지 래들을 아래와 같이에 나타냈으며, 하나는 천장크레인을 이용해 대용량 용탕을 취급하는 래들이고 다른 하나는 수동으로 적은 용량의 용탕을 이동시키고 주입하는 래들이다.

주입 시 문제점 중 하나는 산화된 용탕이 주형에 주입되는 것이다. 산화금속은 품질을 저하시키며 주물의 결함을 야기하므로 용탕주입 시 산화물의 혼입을 최소화해야 한다. 용탕이 배출구를 빠져나올 때 필터를 이용해 산화물, 기타 불순물을 걸러내기도 하며 용탕이 산화되지 않도록 용제(flux)를 이용해 보호하기도 한다. 또한 상층부에 산화물이 위치하기 때문에 용탕이 아래로 빠져나가도록 용기를 설계한다.

 

주물의 세척과정

주물이 응고되고 주형에서 제거된 후에 일반적으로 필요한 절차는 다음과 같다. (1) 트리밍, (2)코어제거, (3)표면세척. (4)검사, (5)보수(필요한 경우), (6)열처리) 단계 (1)~(5)까지를 주물공정에서는 '세척(cleaning)'이라는 용어로 사용하기도 한다. 주물공정, 금속에 따라 어떤 부가공정이 필요한 것인가가 결정되며 때로는 많은 노동력과 비용이 소요된다.

트리밍(trimmming)은 주입탕구, 탕도, 라이저, 분리선 플래시, 핀(fin). 코어받침(chaplet), 기타 필요 없는 부분을 제거하는 것이다. 취성이 있는 금속합금이거나 비교적 단면이 작을 경우에 이러한 필요 없는 부분은 부서져 나가기 쉽다. 그렇지 않다면 해머, 전단기, 활톱, 띠톱, 연삭휠 절단 또는 다양한 화염 절단방법이 사용된다.

주물에 코어가 사용되었다면 제거되어야 한다. 대부분의 코어는 화학물질이나 기름으로 결합된 모래로 만들어지기 때문에 결합제가 열화되면서 주물에서 떨어져 나온다. 어떤 경우에는 주물을 수작업 또는 기계적으로 흔들어줌으로써 제거하기도 한다. 매우 드물지만 모래 코어에 사용되는 결합제를 화학적으로 용해시키기도 한다. 고체 코어는 해머를 이용하거나 눌러서 제거한다.

사형주조에서 표면 세척과정은 매우 중요하다. 기타 주조과정에서 특히 영구주형주조에서는 세척과정이 생략될 수 있다. 표면세척 과정은 주물 표면의 모래를 제거하는 것과 표면의 외양을 좋게 만드는 것을 포함한다. 표면을 세척하는 방법은 텀블링(tumbling), 모래 또는 금속 샷블라스팅(shot blasting), 와이어브러싱, 버핑(buffing), 화학적 피클링(chemical pickling) 등이다. 주물에서 결함이 발생될 수 있으며 결함을 찾기 위해 검사가 수행된다. 다음 포스팅에서 품질에 관한 사항을 검토한다. 주물은 절삭공정과 같은 후속 공정을 위해 또는 사용 상 바람직한 특성을 얻기 위해 열처리를 하기도 한다.