샌드 캐스팅이란 무엇입니까?

현대 제조 시스템에서 사형 주조는 오랫동안 수많은 분야에 핵심 부품을 지속적으로 공급해 온 매우 중요한 공정 방법입니다.

기본적으로 사형주조는 주물사를 주성형재료로 하고, 특정 공정단계를 거쳐 주형을 제작하여 주물을 얻는 방법이다. 그 역사는 길다. 수천 년 전, 고대 문명이 금속 제품을 형성하는 방법을 탐색하던 중, 습기에 젖어 모양을 만든 모래가 액체 금속의 임시 “주형” 역할을 할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이후 지속적인 기술 발전으로 오늘날의 정밀하고 복잡한 공정 시스템으로 점차 발전해 왔습니다.

패턴은 주조 모델과 동일하며 일반적으로 목재, 금속 또는 플라스틱으로 만들어집니다. 요구되는 주물의 외형 및 크기를 정확하게 모사하고, 금속재료의 냉각응고수축 특성에 따라 적절하게 크기를 확대하여 성형 후 주물의 수축을 상쇄시키는 장치입니다. 예를 들어, 자동차 엔진 블록을 주조할 때 패턴 엔지니어는 복잡한 내부 캐비티 구조, 실린더 벽 두께, 블록 연결 부분의 세부 치수를 기반으로 CAD 기술을 사용하여 3차원 모델을 설계해야 합니다. 그런 다음 CNC 머시닝 센터를 사용하여 재료를 물리적 패턴으로 가공하고 오류를 엄격하게 제어하여 후속 주조의 높은 정밀도를 보장합니다.

패턴이 제작된 후 곧바로 성형 공정이 이어집니다. 성형기는 패턴 주위에 준비된 주물사를 압축합니다. 일반적인 수동 성형 방법에는 충격 및 충격 등이 포함됩니다. 이러한 전통적인 방법은 작업자의 숙련된 작업 기술에 의존하며 소규모 배치 및 복잡한 구조의 주조의 생산 요구를 충족할 수 있습니다. 반면, 기계성형은 효율성과 안정성이 높아 대량생산에 널리 활용되고 있다. 예를 들어, 자동화된 고압 성형 기계는 단시간에 주물사를 균일하고 단단한 주형으로 압축하여 후속 주입을 위한 완전한 준비를 할 수 있습니다. 성형 과정에서 게이트와 라이저를 합리적으로 설정하는 것도 필요합니다. 게이트는 액체 금속이 금형 캐비티로 흘러 들어가는 채널이며 액체 금속이 원활하고 빠르게 들어가도록 안내할 수 있습니다. 라이저는 주조의 응고 및 수축 단계에서 액체 금속을 보충하여 수축 구멍과 다공성을 방지하는 데 사용됩니다.

성형이 완료된 후 용융 및 주입 링크가 이어집니다. 주조의 재료 요구 사항에 따라 선철, 고철 및 다양한 합금과 같은 원료를 전기로, 큐폴라 등에 정확한 비율로 넣습니다. 용광로 운영자는 풍부한 경험과 고급 분광계를 활용하여 실시간으로 모니터링하여 액체 금속의 화학적 조성과 온도가 표준을 정확하게 충족하는지 확인합니다. 액체 금속이 이상적인 상태에 도달하면 크레인이나 자동 주입 시스템을 사용하여 특정 속도와 각도로 금형 캐비티에 주입됩니다. 이 과정에서 속도 제어가 중요합니다. 너무 빠르면 주물 모래가 씻겨 나가 모래 구멍이 생길 수 있습니다. 너무 느리면 액체 금속이 냉각되어 굳어져 주조물이 완전히 형성되지 않습니다.

주물이 완전히 응고되어 금형에서 冷却하고 탈형한 후 처음에는 주물이 형성되나 표면에 주물사와 산화스케일이 다량 부착된다. 이때 모래 청소기가 작동하기 시작합니다. 여기에는 공압 픽, 연삭 휠, 샌드블라스터와 같은 도구가 들어 있습니다. 다양한 주물의 특성에 따라 세게 두드리고 진동시키거나, 곱게 갈거나, 고압으로 분사하여 부착물을 조심스럽게 제거하고 주물의 표면을 매끄럽게 만드는 방법이 있습니다. 이후 열처리, 가공 등의 공정을 거쳐 마침내 산업 표준을 충족하는 고품질 제품이 됩니다.

모래 주조는 재료비가 저렴하고 적응성이 강한 장점이 있습니다. 시계 기어와 같은 소형 정밀 부품과 교량 지지대와 같은 대형 산업용 부품을 모두 생산할 수 있습니다. 일반 주철, 고철, 알루미늄 합금, 동합금 등의 재료에 사용 가능하여 제조업의 다각적인 발전을 강력히 뒷받침합니다. 다이캐스팅 및 인베스트먼트 주조와 같은 새로운 공정의 어려움에 직면하고 있음에도 불구하고 모래 주조는 여전히 지속적으로 개선되고 혁신하고 있으며 주조 분야에서 지속적으로 중요한 역할을 수행하고 인간 산업의 발전을 촉진하고 있습니다.