주형의 품질을 평가하기 위한 요소와 주조공정에 대한 이해

주형의 품질 평가 요소

모래 주형의 품질을 평가하기 위해 다음과 같은 척도들이 사용된다.

1. 강도sength: 형태를 유지하고 용탕에 대한 침식을 막는 능력
2. 통기성vermeability: 주조공정 중 뜨거운 공기나 가스가 모래로 스며들게 하는 주형 능력
3. 열안정성/nermal stabily: 용탕에 접촉하면서 금이 가거나 무너지지 않는 주형 능력
4. 붕괴성:olapstolity: 주물이 주형으로부터 분리되어 주물에 금이 가지 않으면서 수축할 수 있도록 하는 능력으로, 이는 세척 중 모래를 제거할 수 있도록 하는 능력과 관계가 있다.
5. 재사용성 reusablily: 사용한 주형의 모래를 다른 주형 제작에 사용할 수 있는가?
   

이러한 척도들은 때로 상반될 수 있는데, 예를 들면 강도가 큰 주형이 붕괴성이 취약할 수 있다. 주물사는 종종 생사, 건조사, 표면건조사로 분류된다. 생사주형은 모래, 점토, 물을 혼합해 만들며 '생'이라는 말은 용탕을 주입할 때 주형이 습기를 담고 있다는 사실을 의미한다. 생사주형은 충분한 강도, 붕괴성, 통기성, 재사용성이 우수하고, 가장 경제적 방법이어서 가장 많이 사용하는 주형이지만 문제가 없는 것은 아니다. 모래의 습기는 주물재료나 부품 형상에 따라 주물에 결함을 발생시키기 도 한다. 건조사주형은 점토 대신 유기결합제를 사용하며, 주형을 200-320°C 사이 온도의 오븐에서 구워 만든다. 오븐에 구우면 주형의 강도가 커지며 주형 공동의 표면이 단단해진다. 건조사주형은 생사주형에 비해 주물의 크기를 잘 맞출 수 있으나 가격이 비싸고 굽는 시간이 필요해 생산속도가 저하되는 단점이 있다. 그러므로 일반적으로 소량에서 중간 정도 물량 생산을 하는 중형이나 대형 주물에 국한된다.

표면건조주형은 건조사 주형의 장점을 얻기 위해 토치, 가열램프 등으로 생사 주형의 표면을 10~25mm 깊이로 건조시킨 주형이다. 주형 공 동 표면을 강화시키기 위해 모래를 혼합할 때 특수 결합제를 첨가해야 한다. 위에서 설명한 주형의 분류 기준은 어떤 종류의 재래식 결합제(점토-물 사용 또는 가열이 필요한 결합제)를 사용하는가 여부다. 이러한 전통적 결합제 성분을 이용하지 않고 화학적 결합제를 사용한 주형이 개발되었다. 소위 '굽지 않는' 주형에 사용 되는 결합물질은 퓨란수지(알코올 요쇠 포름알데히드로 구성), 페놀, 알키드기름으로 만들어진다. 굽지 않는 주형은 높은 생산속도, 우수한 치수관리 특징으로 점점 많이 이용되어진다.

 

주조공정

코어가 고정되고(코어가 사용된다면), 상황, 하형이 결합된 후에 주조가 이뤄진다. 주조는 용탕주입, 응고, 냉각으로 이뤄진다. 주형의 탕구계, 라이저는 주형 공동에 용탕을 공급하고, 응고 수축 시 충분한 용탕을 공급하도록 설계된다. 공기와 가스는 빠져나갈 수 있도록 한다. 응고와 냉각이 끝나면 모래 주형은 부품을 꺼내기 위해 파괴되며, 부품은 세척된다. 탕구제와 라이저는 분리되고 모래는 제거된다. 그리고 주물을 검사한다.