주조에 대해서 모든 것

소개글

주조에 대해서 모든 것에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◆ 주조기술의 정의

● 주물사

 조형기

■용해

◓ 용해로

▣ 용탕처리

주형설계 및 준비

주조제품 설계시 고려사항

◐압탕(riser)의 개요

▼ 압탕(riser)설계시 고려사항

▣ 후처리

**참고:일반 주철주조품의 열처리

본문내용

라 이루어진
반면, 최근에는 전산모사를 통해 미리 유동거동, 주조결함의 발생여부 등의 결과를
예측함으로써 가능한 최적의 주조방안을 마련하는 방법이 널리 쓰이고 있다.
주조제품 설계시 고려사항

분할면(Parting Line)의 고려
- 주형은 두 개로 분할이 되고, 그 분할면은 평면이 되어야 한다.
- 아래 그림의 주형은 원래 셋으로 분할하지 않으면 보통방법으로는 조형이 되지 않음.
- 그러나 셋으로 분할하면, 주형기에서 조형하기도 곤란하고, 합형 하는 경우 틈새가
뜨거나 주물사가 떨어지기도 쉽다.
- 개조 후 모습은 이를 두 개로 분할하도록 한 경우로서 주형분할면의 수를 변경함으로써
원가도 크게 줄일 수가 있다.
- 주형 분할면은 평면인 쪽이 조형하기 쉽고 지느러미(Fin)의 제거작업 등도 쉽다.
형빼기
- 형빼기가 불가능한 모양이 되지 않도록 하여야 한다.
형빼기 구배(taper)
- 주형제작에서는 모형이 쉽게 빠지도록 꼭 형빼기구배를 붙여야 한다.
- 형빼기 구배를 만들면 주형의 파손이 없어지고 또 그 결과 주물의 표면도 깨끗해진다.
코어(core, 중자)
- 주물이 완성된 후 그 내부에 구멍이나 기타의 공간이 남게 하려면 코어가 필요
- 주형 내부에 삽입된 후 용탕이 주입되더라도 이에 걸릴만한 충분한 강도와 경도 및
내화도를 가져야 한다.
- 즉, 주물 내부의 모양은 코어가 만들어주게 된다.
- 코어는 코어상자(Core Box)로 제작하며, 코어상자에 주물사를 채우고 주형을
제작할 때처럼 잘 다져야 한다.
주물의 두께
- 전체적으로 균형이 잡혀 있어서 각 부분의 냉각이 균일한 것이 좋다.
- 압탕이 필요한 경우 압탕이 있는 쪽을 향해서 점점 두꺼워져서 용탕의 보급이 잘
되도록 하여야 한다.
- 너무 두꺼운 곳과 얇은 곳의 차가 크면 용탕의 흐름이 나빠지거나 콜드셧
(Cold Shut) 결함이 생기므로 최소두께부분에 대한 주의가 필요
굽돌림
- 살 두께가 서로 만나는 교차부에는 굽돌림을 해야 한다.
- 굽돌림을 하지 않든가 아주 적게 굽돌림을 하면 구석이 뾰족해진 주형이 되어 그
부분이 과열되어 수축, 소착이나 가스발생의 원인이 된다.
- 그러나 굽돌림이 너무 크면 그 부분의 두께는 두꺼워지며 수축결함이 생기기 쉽다.
기준면 설정
- 가공 기준면이 주조시에도 기준면이 되도록 하는 것이 좋다.
- 즉, 주조할 때 오차가 생기기 어려운 면(하형면, 분할면의 구멍 중심 등)을 기준면
으로 한다.
◐압탕(riser)의 개요
- 압탕은 주형 내에 주입된 용탕에 지속적으로 압력을 부여하고 용탕의 응고로 인하여
생기는 부피수축에 대응하여 용탕을 공급하여 주는 역할을 수행한다.
- 이러한 목적을 위해서는 주조제품이 완전히 응고할 때까지 압탕은 용융상태를 유지
하여 가장 나중에 응고가 완료하는 부분이 되어야 한다.
- 압탕은 사형주조에서 사용하는 것으로 주물 보다 나중에 응고하면서 주물이 응고
하면서 부피가 수축할 때 필요한 용탕을 공급해주는 역할을 수행한다.
- 압탕의 종류는 위치에 따라 직압탕(Top Riser)과 횡압탕(Side Riser)로 나눌 수
있으며, 주형의 외부까지 연결되어 있는 지 여부에 따라 개방형(Open)과 폐쇄형(Blind)
으로 분류할 수 있다.
▼ 압탕(riser)설계시 고려사항
① 성분원소의 영향
- 주입금속의 성분에 따라서 응고시에 발생하는 수축율은 각기 달라진다.
- 회주철의 경우, 온도가 공정온도에 도달할 때 까지는 부피가 수축하다가 공정온도에
도달하면 흑연이 정출하여 부피가 팽창하게 된다.
- 공정조성에 가까워질수록 흑연의 정출량이 많아지므로 압탕의 필요성은 적어진다.
② 주입온도의 영향
- 주입온도가 높을수록 수축은 그만큼 많이 된다.
- 그러나 주입온도가 낮으면 결함이 발생할 수 있으므로 주의
③ 주입시간의 영향
- 주입도중에도 주형내 용탕은 수축한다.
- 주입시간을 길게하면 그만큼 많이 수축량을 주입과정에서 보충해주게 되므로
압탕의 필요성이 적어진다(그만큼 압탕도 작아도 됨). 압탕(riser)설계시 고려사항
④ 주형의 영향
- 수축결함이 발생하는 원인은 여러 가지가 있겠지만 그 주원인은 용탕의 수축 및
주형벽의 이동에 따르는 용탕의 보급부족이다.
- 주형의 강도가 약하면 주형벽이 밀리게 되어 수축결함이 생기게 되므로 어느 정도의
통기도를 유지하면서 강도가 약한 생형일 경우에는 고압 조형한 생형이나 건조형에
비하여 압탕을 크게 설계하여야 한다.
⑤ 주물 크기(또는 두께)의 영향
- 주물의 크기가 크면 냉각속도 및 응고속도가 느려지고 따라서 전체부피 수축량 중
주입도중에 보충되는 양도 적어진다.
- 주물의 응고속도가 느린 만큼 압탕도 오래 용탕을 보유하고 있어야 하므로 압탕을
크게 하거나 단열 슬리브를 써야 한다.
▣ 후처리
- 주조품을 주형에서 분리시킨 후 주조품에 붙어 있는 모래나 내화물을 진동시키거나
블라스트로 제거하여 표면을 청소한 후 압탕 및 탕도의 제거를 실시하고 제품을
다듬질 및 보수 후 열처리 하는 작업을 후처리라고 한다.
(1) 탈사
- 소량인 경우 주물을 두들겨 주물사를 제거하나 대부분의 공장에서는 기계적 형분리
장치를 사용
(2) 표면청정작업
- 주조가 완료된 제품은 표면을 깨끗하게 만들기 위해 숏(Shot) 또는 샌드블라스트
(Sand Blast)를 실시하는 경우가 많으며, 구상의 철이나 모래를 주물표면에 연속적
으로 충돌시키는 방법이다.
(3) 탕구계의 제거
- 주물의 재질에 따라 탕구계의 제거가 용이하기도 하고 매우 어렵기도 하다.
- 주철의 경우는 해머로도 제거가 가능하지만 연성이 좋은 주강 부품은 가스절단,
아크절단, 기계절단을 주로 사용한다.
(4) 마무리처리 및 보수
- 불필요한 여분의 살을 제거하는 그라인딩 같은 마무리 손질이 종종 필요
- 또한 주조불량이 발생하였으나 그 정도가 심각하지 않으면 결함부분만 보수하여
정상적인 제품으로 만들 수 있다.

(5) 열처리
-주조품의 열처리는 제품의 잔류응력제거와 주조조직개선 및 기계적 성질의 향상을
목적으로 실시
- 열처리 방법으로는 어닐링(Annealing), 노말라이징(Normalizing),

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