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그만큼모래 주조 과정거의 5,000 년 전에 고대 이집트로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 핵심은 여전히 모래를 금속으로 주제로 사용하는 것이지만 오랫동안 업그레이드되어 금속 캐스팅 분야의 주요 기술입니다.
모래 주조는 현대식 제조에 완벽하게 통합되었습니다. 세계 금속 주물의 60% 이상이 특히 작은 배치 또는 중간 크기로 만들어 질 때 일반적으로 가장 비용 효율적인 선택입니다. 자동차 엔진 하우징에서 복잡한 아트 캐스팅에 이르기까지 주변의 많은 금속 물체는 모래 주조 제품입니다.
물론, 그것은 또한와 같은 단점이 있습니다부품의 표면은 일반적으로 약간 거칠다그리고 치수 정확도는 더 비싼 정밀 주조 방법만큼 좋지는 않지만 강력한 적응성과 비용 이점을 가진 많은 산업 제조에 여전히 선호되는 방법입니다. 다음으로, 우리는 기본 정의부터 시작하여 모래 주조 과정을 완전히 이해하는 데 도움이되는 장점과 그점이 무엇인지 확인할 것입니다.
모래 주조 란 무엇입니까?
모래 주조의 핵심 과정은 비교적 직접적입니다. 먼저, 부품의 모양에 따라 캐비티를 만든 다음 끓는 용융 금속을 그것에 붓고 식히고 굳어지기를 기다린 다음 마지막 부분을 얻을 수 있습니다.
수백 년의 개발 후모래 주조는 금속 캐스팅에서 가장 유연하고 널리 사용되는 방법 중 하나가되었습니다.. 선택할지 여부는 설계 요구 사항, 비용 고려 사항, 생산 배치 및 공장 제조가 원하는 부품의 타당성에 따라 다릅니다. 가장 강력한 특징은 강력한 디자인의 자유로 다양한 모양과 복잡한 구조의 일부, 특히 내부 채널이있는 큰 워크 피스 및 구성 요소를 생산할 수 있습니다.
모래 주조가 인기있는 주된 이유는 다음과 같습니다.
- 비용 효율적인 : 저렴합니다! 곰팡이 비용은 낮고 모래 자체는 비싸지 않으며 전반적인 프로세스 경제가 양호합니다.
- 초 유연성 : 소규모 배치 맞춤형 생산을 충족 할 수 있으며 대규모 산업 응용 분야 (예 : 자동차 부품)에도 적합합니다.
- 높은 형상 호환성 : 간단한 모양이나 섬세하고 복잡한 구조물, 심지어 내부 공동을 만들어야하는 부품을 처리 할 수 있습니다.
- 넓은 재료 보편성 : 다양한 금속 재료에 적용 할 수 있습니다.
계단으로 모래 주조를 완료하는 방법?
1. 재료 준비
모래는 주요 성분이며 모래 곡물을 함께 고정시키기 위해 바인더와 혼합해야합니다. 때때로 콜레이, 석탄 분말 또는 특수 화학 물질과 같은 첨가제가 추가되어 모래 곰팡이를 냉각 후 더 강력하고 통기성이 뛰어나고 쉽게 분해 할 수 있습니다.
열쇠는 올바른 모래를 선택하는 것입니다.용융 금속의 고온을 견딜 수 있어야합니다., 가스를 부드럽게 배출 할 수 있도록 통기성이 좋으며 캐스팅을 쉽게 제거 할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄 부품을 주조 할 때 일반적으로 사용되는 알루미늄 모래 주조는 모래 성능에 대한 특정 요구 사항이 있습니다.
또한, 용융 금속 액체를 부어야합니다. 최종 주조 모양의 모델 및 모래 곰팡이를 만드는 다양한 도구.
2. 모델을 만드십시오
먼저, 목재, 플라스틱 또는 금속을 사용하여 최종 캐스팅 모양의 모델을 만듭니다.
이 모델을 혼합 모래로 누르십시오. 상단과 하단 모래 상자는 완전한 공동을 형성하기 위해 결합되어 있습니다.녹은 금속은 결국 캐스팅을 채우고 형성합니다..
3. 쏟아지는 시스템을 설계하십시오
녹은 금속은 쏟아지는 시스템 인 금형 공동으로 흐르는 특수 채널이 필요합니다. 캐스팅의 품질은이 시스템의 설계에 의해 직접 결정됩니다. 좋은 시스템은 단순하고 효율적이며 용융 금속의 난기류를 줄이며 슬래그와 가스를 차단해야합니다.
쏟아지는 시스템에는 주로 다음 부분이 포함됩니다.
| 요소 | 기능 | 핵심 요점 |
| 게이트 컵 | 용융 금속을 붓기위한 깔때기. | 첫 입구. |
| 일종의 열대병 | 용융 금속의 채널은 쏟아지는 컵에서 수직으로 흐릅니다. | 중력으로 흐릅니다. |
| 달리는 사람 | Sprue와 Ingates를 연결하는 수평 채널. | 용융 금속을 분배하고 종종 슬래그를 차단합니다. |
| ing | 용융 금속의 마지막 입구는 공동으로 들어갑니다. | 플래시를 방지하기 위해 유량과 방향을 제어합니다. |
| 일어나는 사람 | 과도한 용융 금속을위한 저장. | 주조가 식고 줄어들 때 금속이 누락됩니다. |
4. 핵심을 배치하십시오
캐스팅 중간에 캐비티 나 구멍이 필요한 경우 상자가 닫히기 전에 코어를 배치해야합니다. 코어는 또한 모래로 만들어진 단단한 블록으로, 곰팡이의 예약 위치에 정확하게 배치됩니다. 쏟아지는 동안, 용융 금속은 코어 주위로 흐르고 공간을 채 웁니다. 냉각 및 응고 후, 코어가 제거되고, 필요한 공동 또는 구멍이 주조에 형성된다.
5. 금속과 냉각
용융 금속을 쏟아지는 컵에서 조심스럽게 붓고 전체 공동과 쏟아지는 시스템을 채 웁니다.
녹은 금속이 채워진 후천천히 식히고 단단한 캐스팅으로 굳어집니다.. 냉각 속도를 제어하는 것이 중요합니다. 너무 빠르거나 너무 느리면 캐스팅의 최종 성능 및 치수 정확도에 영향을 줄 수 있습니다. 냉각 방법은 자연스러운 냉각 일 수 있으며 때로는 팬, 물 안개 및 기타 보조 수단도 제어하기 위해 필요합니다.
6. 모래와 주물 처리
캐스팅이 완전히 냉각되고 굳어지고 모래가 제거되고 모래 상자가 분해되고 모래 곰팡이가 두드리고 흔들어 캐스팅 주위를 감싸고 캐스팅을 꺼내도록합니다. 제거 된 캐스팅이 전송됩니다플래시, 버 및 후속 가공 공정의 청소.
우리가 오래된 모래라고 부르는 제거 된 모래의 대부분은 재활용되고 재사용 될 수 있습니다. 재활용 할 때마다 일부 모래가 손실되며, 다음 캐스팅의 요구 사항을 충족시키기 위해 새로운 모래를 추가해야합니다.
다른 유형의 모래 주조 과정은 무엇입니까?
1. 녹색 모래 주조 :
가장 인기 있고 전통적인 모래 주조 방법입니다. 간단한 모래 곰팡이에는 점토와 약간의 물이 들어 있습니다. "습식"은 모래와 점토를 결합시키는 데 사용될 수있는 모래의 수분 함량에 사용되므로 모델을 간단하게 만들 수 있습니다.
이 방법의 장점은 모래 곰팡이를 만들 때 쉽게 수정할 수 있고 모델을 꺼내는 것이 편리하며 캐스팅의 크기는 비교적 정확하다는 것입니다.
간단하고 유연하며 경제적이기 때문에 특히 장소에서 사용됩니다.대량 생산이 필요합니다자동차 부품 및 기계 부품과 같은. 그것은 우리 회사의 파운드리의 기본 프로세스입니다.
2. 마른 모래 주조 :
이것은 실제로 업그레이드 된 습식 모래 주조 버전으로 간주 될 수 있습니다. 젖은 모래 곰팡이가 만들어진 후에, 용융 금속을 즉시 붓는 대신 오븐에 넣어 물을 철저히 건조시킵니다.
건조 후, 모래 곰팡이가 강해지고 단단 해지고 내부에는 간격이 적습니다.이런 식으로 제작 된 주물에는 더 부드러운 표면이 있습니다더 정확한 치수와 내부 결함이 적습니다. 추가 건조 과정에서 시간과 비용은 젖은 모래보다 약간 높습니다.
3. 쉘 캐스팅 :
이것은 제 2 차 세계 대전 중 독일인이 발명 한 방법으로, 부드러운 표면과 정확한 치수를 가진 작은 부품의 대량 생산에 특히 적합합니다.
사용 된 모래는 매우 특별합니다. 점토가 거의없는 매우 미세한 실리카 모래이며, 가열 될 때 강화되는 수지 접착제와 혼합되어 보통 페놀 수지입니다.
이 방법은 독특합니다. 금형 금형 플레이트에 혼합 모래를 뿌립니다. 모래가 핫 플레이트에 부딪히면 표면의 수지가 녹아 모래에 붙어 약 6mm 두께의 단단한 껍질을 형성합니다. 이 쉘은 단단한 쉘 곰팡이가 되려면 몇 분 더 가열되어야합니다.
이 쉘 곰팡이는 매우 얇고 매끄럽기 때문에 주조의 표면 품질이 좋고 크기가 정확하며 사용되는 모래의 양은 젖은 모래보다 훨씬 적습니다.정확한 부품을 만드는 데 매우 적합합니다자동차 엔진의 일부 부분과 같이 대량 생산해야합니다.
모래 주조 대 투자 캐스팅 : 핵심 차이는 무엇입니까?
1. 다른 곰팡이 재료
두 방법의 핵심 차이는 금형의 재료입니다.투자 주조는 세라믹 재료에 의존하여 곰팡이를 만듭니다. 그것은 왁스 모델에 있으며, 특수 세라믹 슬러리는 층에 의해 층으로 적용되어 딱딱한 쉘 구조를 형성합니다.
대조적으로, 모래 주조는 모래를 주요 재료로 사용하며, 일반적으로 실리카 모래와 점토 또는 수지를 형성하기 위해 혼합합니다.
2. 설계 능력 비교
부품 디자인이 매우 복잡하고 얇은 구조 또는 세부 사항이라면 투자 캐스팅의 장점이 더 분명합니다. 왁스 곰팡이 특성을 사용하여 다양한 세부 사항을 쉽게 성형합니다.
하지만모래 주조는 또한 많은 복잡한 모양을 생성 할 수 있습니다모래가 쉽게 무너지기 때문에 얇거나 미세한 구조물을 생산하기가 어렵습니다.
3. 생산 규모 및 비용
투자 비용과 모래 주조 비용과 관련하여 생산량이 핵심입니다. 모래 주조 금형은 간단하고 저비용이며 특히 대량 생산에 적합합니다. 처리 된 부품 수가 많을 때 단가는 매우 저렴합니다.
투자깁스곰팡이가 있습니다비용이 많이 들고시간이 많이 걸립니다, 그리고더어울려작은 배치실행. 높은 정밀도 및 마감 요구 사항이 필요한 경우 선택할 가치가 있습니다. 다음은 일반적인 생산량 (단위가 제품 당 비용 범위)에서 비용 비교이며, 데이터는 업계 평균을 기반으로합니다.
| 생산량 범위 | 투자 캐스팅 비용 (조각 당) | 모래 주조 비용 (조각 당) |
| 작은 배치 (1-100 조각) | $ 50-100 | $ 10-30 |
| 중간 배치 (100-1000 조각) | $ 30-60 | $ 5-15 |
| 큰 배치 (1000+조각) | $ 50+(비용 효율적이지 않음) | $ 2-8 |
4. 완제품 품질 및 정밀도
투자 캐스팅이 있습니다그것은 명확한장점~의표면 부드러움과 치수 제어. 그것~ 할 것이다 깁스더 미세한 부분세부 사항그리고더 적은치수 오류. 모래 주조는 모래 자체의 특성으로 인해 표면이 비교적 거칠고 차원 정확도가 좋지 않습니다. 고정밀, 매끄러운 부품을 원할 때투자 캐스팅은 일반적으로 첫 번째 선택입니다.
모래 주조에 사용되는 주요 원료는 무엇입니까?
1. 모래 :
자연 모래, 구체적 으로이 인스턴스 석영 모래는 고온 금속 용융의 열을 견딜 수 있으며 너무 많이 형성되지 않기 때문에 사용됩니다. 모래는 곰팡이의 몸체를 형성하고 금속 부품을 형성하기위한 쉬운 골격으로 사용됩니다.
2. 바인더 :
모래 자체가 너무 느슨하므로 점토 나 수지와 같은 "접착제"가 첨가되도록 추가해야합니다. 이것곰팡이가 떨어지지 않도록합니다금속을 쏟을 때. 일반적인 결합제는 벤토나이트 또는 페놀 수지이며, 주조 유형에 따라 선택됩니다.
3. 첨가제 :
접착력 문제를 더 쉽게 또는 감소시키는 것과 같은 모래의 성능을 향상시키기 위해, 석탄 분말, 톱밥 또는 전분이 일반적으로 추가됩니다. 이것들은 조미료와 같습니다. 그것들을 첨가 한 후, 모래 표면이 더 매끄럽고, 주물이 나올 때 더 깨끗하고 잔류 물질의 위험이 줄어 듭니다.
4. 물 :
모래, 접착제 및 첨가제를 혼합하고 습도를 조정하여 모든 재료를 고르게 결합 할 수 있습니다. 물이 올바른 양으로 첨가 될 때만 곰팡이는 쏟아지는 동안 뜨거운 공기를 배출하기에 충분한 강도와 공기 투과성을 가질 수 있습니다.
모래 주조 디자인에서 어떤 요소를 고려해야합니까?
1. 둥근 코너 처리
캐스팅의 모든 교차로는 날카로운 모서리가 될 수 없습니다.둥근 코너 전환으로 설계해야합니다. 이것은 매우 중요하므로 캐스트 캐스팅이 수축되거나 균열이 쉽지 않으며 스트레스 농도로 인한 균열의 위험을 줄일 수 있습니다.
2. 캐스팅 시스템 설계
쏟아지는 컵, 스트레이트 러너, 크로스 러너 및 내부 게이트를 포함한 캐스팅 시스템은 신중하게 설계되어야합니다. 그것의 핵심 기능은 용융 철 또는 알루미늄이 전체 금형 공동으로 부드럽게 흐르도록하여 튀는 쏟아지거나 불충분하지 않도록하는 것입니다.
3. 표면 선택 이별
몰드의 이별 표면은 가능한 한 평평한 수평 표면이어야합니다. 주조의 모양 요구 사항에 따라 위치는 가능한 한 낮아야합니다. 이것은 곰팡이 생산 단순화, 쉬운 데 몰딩 및캐스팅에서 버를 쉽게 제거합니다.
4. 예비 가공 수당
캐스팅이 나중에 선반 또는 밀링 머신에서 가공되면, 디자인 중에 캐스팅의 가공 표면에 특정 두께가 추가되어야합니다. 이 두께는 일반적으로 크기, 복잡성, 처리 요구 사항 및 주조 공정 수준에 따라 1.5mm에서 6mm 사이입니다.
5. 초안 각도를 설정하십시오
냉각 후 샌드 곰팡이에서 주조를 매끄럽게 제거하기 위해이별 라인에 수직 인 표면금형은 드래프트 각도라고하는 특정 경사각으로 설계되어야합니다. 일반적으로 3 ° ~ 5 ° 충분합니다.
6. 최소 벽 두께 한계
주조의 벽 두께는 너무 얇을 수 없습니다. 그렇지 않으면 용융 금속이 전체 영역을 채우기 위해 부드럽게 흐르지 않을 수 있으며 냉간 닫기 또는 불충분 한 쏟아지는 것과 같은 결함을 쉽게 생성 할 수 있습니다.
가벼운 비철 금속 주물 용모래 주조 알루미늄과 같은 권장되는 최소 벽 두께는 일반적으로 5mm 이상입니다. 주철 및 주철과 같은 금속의 경우 6mm 이상이어야합니다.
7. 경제 배치 고려 사항
모래 주조 과정은 광범위한 캐스팅 무게를 생성 할 수 있습니다., 이론적으로 1kg 미만에서 20 톤 이상. 곰팡이 만들기, 모델링, 제련 및 기타 링크의 고유 한 비용으로 인해 경제적 타당성을 달성하기 위해 단일 생산의 금속 공급량은 일반적으로 비용 효율적이기 위해서는 300kg 이상입니다.이 아래, 조각 당 비용은 할 것입니다BE 훨씬 더.
모래 주조에 어떤 유형의 부품이나 제품이 적합합니까?
1. 의료 및 에너지 장비
높은 정밀 요구 사항이 필요하지만 모래 주조는 여전히 큰베이스 및지지 프레임과 같은 대형 부품 또는 기본 부품에 여전히 사용됩니다.대형 의료 이미징 장비(예 : CT, MRI). 병원의 중앙 가스 공급 시스템의 대형 밸브 및 파이프 피팅. 에너지 분야의 거대한 터빈 및 증기 터빈의 거대한 껍질과 밸브. 이 부분은 종종 크기가 크고 구조가 복잡합니다.
2. 산업 장비 및 일반 기계
이것은 다양한 산업 펌프의 하우징, 임펠러 및 엔드 커버를 포함하여 모래 주조의 핵심 단계입니다. 컴프레서 및 송풍기의 실린더, 실린더 헤드 및 크랭크 샤프트. 다양한 밸브의 밸브 바디와 밸브 커버. 기어, 풀리 및 플라이휠. 모래 주물은 거의 모든 공장에서 찾을 수 있습니다.
3. 농업 기계
농업 기계는 종종 가혹한 환경에서 작동하며 강력하고 내구성있는 부품이 필요합니다. 널리 사용됩니다트랙터 기어 박스 하우징 및 리어 액슬 하우징에 사용됩니다. 씨앗 및 수확기의 주요 구조 프레임과 내마모 부분, 관개 시스템의 대형 펌프 하우징 및 밸브.
4. 다른 필드
- 소비자 전자 장치 : 일부 고급 오디오 장비의 대형 하우징 및 대형 방열판베이스.
- 예술 및 건축물 : 대형 조각품, 역사적인 건물의 복원을위한 장식 구성 요소, 금속 난간 및 공원의 장식 부품.
- 교육 : 강의 데모, 금속 기지 및 엔지니어링 실험실 벤치의 프레임 워크를위한 대형 기계 모델.
요약
a전통적인프로세스, 모래 주조는 여전히 있습니다펼친 제조 산업에서. 가장 큰 장점은 높은 비용 효율성, 강력한 재료 적응성 및 훌륭한 디자인 자유입니다. 자동차의 핵심 부분에서 건물의지지 구조에 이르기까지 많은 사람들이 모래 주조를 통해 경제적으로 실현 될 수 있습니다.JS에서 이것은 가장 핵심적이고 성숙한 프로세스 중 하나입니다.
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FAQ
1. 모래 주조의 작동 원리는 무엇입니까?
용융 금속은 성형 모래의 중공 곰팡이 공동에 부어진다. 녹은 금속은 중력 작용에 의해 공동을 채 웁니다. 응고 및 냉각 후 모래 곰팡이가 파열되고 주조가 꺼집니다. 대형 및 중간 크기의 간단한 단순-중간 복합 금속 부품의 생산에 적합합니다.
2. 모래 곰팡이는 어떻게 만들어 졌습니까?
프로토 타입 모델을 모래 박스에 넣고 성형 모래를 층에 채우고 압축하십시오. 그런 다음 모델을 꺼내 캐비티를 형성하고 상단 및 하단 모래 상자를 결합한 다음 쏟아지는 시스템을 열어 마침내 쏟아 질 수있는 중공 모래 곰팡이를 형성합니다. 전체 프로세스는 모래의 수동 또는 기계적 압축에 의존합니다.
3. 왜 모래 곰팡이를 사용하여 금속을 주조 할 수 있습니까?
모래 주조는 내화성 모래를 사용하여 중공 공동을 형성하는데, 이는 고온 저항 (> 1600 ℃)을 갖고 용융 금속 침식을 견딜 수 있습니다. 모래는 형상 유지를 위해 바인더에 의해 함께 결합되며, 용융 금속은 공동에 중력이 부어진다. 냉각 후 모래 곰팡이가 파손되어 제거되어 금속 형성을 완료 할 수 있습니다.
4. 이별 표면이란 무엇입니까?
이별 표면은 모래 주조의 샌드 박스를 위와 아래 또는 여러 부품으로 나누는 접촉 표면을 나타냅니다. 일반적으로 공동으로부터 모델의 원활한 제거를 용이하게하기 위해 모델의 가장 큰 단면을 따라 설정되며, 캐스팅이 형성된 후 눈에 보이는 이별 라인 또는 버 가이 위치에 형성되도록합니다.
의지
