금속 주조란?- 정의, 유형 및 공정

금속 주조란?

금속 주조는 용융 금속을 원하는 기하학적 모양의 중공 공동을 포함하는 주형에 붓고 냉각시켜 응고된 부품을 형성하는 공정으로 정의됩니다. '주물'이라는 용어는 6000년 전으로 거슬러 올라가는 주조 공정으로 만들어진 부품을 설명하는 데도 사용됩니다.

역사적으로 이것은 다른 제조 공정을 사용하여 제조하기 어렵거나 비용이 많이 드는 복잡하거나 큰 부품을 만드는 데 사용되었습니다.

금속 주조는 고대에 뿌리를 둔 현대적인 공정입니다. 금속 주조 공정에서는 용융 금속을 금형 캐비티에 붓고 냉각 후 금형에서 추출하여 금속 형태를 형성합니다.

금속 주조는 틀림없이 역사상 가장 초기의 가장 영향력 있는 산업 공정입니다. 자동차 부품, 기차 바퀴, 가로등 기둥, 학교 버스 페달 등 일상 생활에서 사용되는 많은 금속 물체를 만드는 데 사용됩니다.

또한 금속 주조 주조 공장은 비용 효율적인 원료 공급원으로 금속 재활용에 의존하여 결국 매립될 수 있는 폐기 금속을 크게 줄입니다.

 

금속 주조 공정

1. 패턴 메이킹
패턴은 주물의 외관을 복제한 것입니다. 패턴은 일반적으로 나무, 금속, 플라스틱 또는 석고로 만들어집니다. 패턴 메이킹은 조각을 맞추고 함께 작동하기 위해 정확한 계산이 필요한 산업용 부품 제작에 매우 중요합니다.

2. 코어 메이킹
주물이 속이 비어 있는 경우 추가 모래 또는 금속 조각(코어라고 함)이 내부 형태를 만들어 속을 비게 만듭니다. 코어는 일반적으로 강하지만 접을 수 있으므로 완성된 주물에서 쉽게 제거할 수 있습니다.

3. 성형
지금까지의 금속 주조 과정을 시각화하기 위해 해변에서 바다를 향해 걸어가는 자신을 상상해 보십시오. 젖은 모래에 당신이 남긴 발자국을 보세요. 당신의 발은 핵심이 될 것이고, 모래에 남겨진 인상은 당신의 발의 틀입니다.
몰딩은 몰딩 샌드를 사용하여 패턴 주위에 캐스트를 형성하는 다단계 프로세스입니다. 주조에서 주형은 플라스크라는 틀에 들어 있습니다. Greensand 또는 몰딩 샌드는 패턴 주위의 플라스크에 채워집니다.
이것은 금속 모래 주조로 알려져 있습니다. 모래가 단단히 채워지면 패턴을 제거할 수 있고 캐스트가 남게 됩니다. 또는 2피스의 비파괴 금속 주형을 만들어 반복적으로 사용하여 산업 응용 분야에서 동일한 부품을 주조할 수 있습니다.

4. 쇳물을 녹이고 붓는다
금속이 녹은 후, 금형의 캐비티에 붓고 응고되도록 둡니다. 일단 응고되면 쉐이크아웃 프로세스가 시작됩니다. 주형은 주물에서 모래를 제거하기 위해 진동을 받습니다.
산업 응용 분야에서 당사의 Two-Mass Shakeouts와 같은 장비는 효율적이고 부드러운 성능으로 인해 높은 생산량을 유지합니다. 제거된 모래는 일반적으로 수집, 냉각 및 재생되어 향후 주조에 다시 사용됩니다.

5. 청소
이 마지막 단계에서 주조된 금속 물체를 주형에서 제거한 다음 페틀링합니다. 페틀링하는 동안 물체에서 성형 재료가 제거되고 거친 모서리가 제거됩니다.

 

금속 주조의 종류

소모성 금형 주조
소모성 주형 주조는 이름에서 알 수 있듯 임시로 재사용할 수 없는 주형을 사용하여 주물을 꺼내기 위해 주형이 부서지기 때문에 최종 주물을 생산합니다. 이 주형은 일반적으로 모래, 도자기 및 석고와 같은 재료로 만들어집니다.
이들은 일반적으로 본딩제(bonding agent)라고 하는 바인더를 사용하여 그 특성을 향상시킵니다. 소모성 금형 주조를 사용하여 복잡한 복잡한 형상을 주조할 수 있습니다.

영구 금형 주조
비소모성 주형이라고도 하는 영구 주형 주조는 각 생산 주기 후에 재사용되는 영구 주형을 사용합니다. 영구 주형 주조는 동일한 주형을 재사용하기 때문에 반복 가능한 부품을 생산하지만 주물을 제거하기 위해 주형을 열어야 하기 때문에 간단한 주물만 생산할 수 있습니다.

복합 몰드 주조
이름에서 알 수 있듯이 이들은 소모성 및 재사용 가능한 주형을 모두 사용하여 주물을 생산합니다. 여기에는 일반적으로 모래, 목재, 흑연 및 금속과 같은 재료가 포함됩니다.

 

금속 주조의 응용

수송
자동차, 항공우주, 철도 및 해운
중장비
건설, 농업 및 광업
공작 기계
가공, 주조, 플라스틱 성형, 단조, 압출 및 성형
플랜트 기계
화학, 석유, 종이, 설탕, 섬유, 철강 및 화력 발전소
방어
차량, 포병, 군수품, 저장 및 지원 장비
전기 장비 기계
모터, 발전기, 펌프 및 압축기
하드웨어
배관 산업 파이프, 조인트, 밸브 및 피팅
가정
가전 제품, 주방 및 원예 장비, 가구 및 부속품
예술품
조각품, 우상, 가구, 램프 스탠드 및 장식품

 

금속 주조의 장점

▷ 금속 주조는 복잡한 모양을 생성할 수 있습니다.
▷ 내부 공동 또는 중공 섹션과 같은 기능을 쉽게 달성할 수 있음
▷ 대형 부품을 일체형 캐스트로 생산할 수 있습니다.
▷ 다른 제조 공정을 사용하여 제조하기 어렵거나 비용이 많이 드는 재료를 주조할 수 있습니다.
▷ 다른 제조 공정에 비해 주조가 중대형에 비해 저렴합니다.
▷ 거의 모든 금속을 주조할 수 있습니다.
▷ 후처리가 거의 없거나 매우 미미한 경우가 많습니다.

 

금속 주조의 단점

▷ 상대적으로 거친 표면 마감으로 인해 더 넓은 공차가 허용되어야 하며 결합 인터페이스에 적합하지 않습니다.
▷ 쉘 몰딩과 같은 금속 주조는 크기와 패턴면에서 한계가 있습니다.
▷ 최근에는 바인더 분사와 같은 적층 제조 공정을 사용하여 금형을 만들지만 패턴을 만드는 데 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 듭니다.
▷ 다이 캐스팅은 높은 다이 비용으로 인해 소량에서 중간 수량에 대해 매우 비쌀 수 있습니다.
▷ 부품 크기와 재료 선택은 선택한 주조 공정에 따라 다릅니다. 예를 들어 영구 주형에는 비철금속만 사용할 수 있습니다.