주형 제작
◆ 학습 목표
1. 주물의 사용처를 알 수 있다.
2. 주형 제작공정을 설명할 수 있다.
3. 주형 제작을 할 수 있다.
주조 역사
주물의 역사는 대단히 오래되어 고대 이집트 문명의 유적에서 발견된 동 제품과 고대 중국의 청동화병 및 동경 등이 남아 있다.
우리나라에서도 신라시대에 제작된 상원사종, 봉덕사종(일명 에밀레종) 등 세계적으로 유명한 범종을 비롯하여
불상, 고대경, 주조 활자 등의 우수한 주물 제품들은 선조들의 주조기술을 대표하는 실례들이다.
주물의 사용범위
주물은 우리의 일상생활과 밀접한 관계를 가지고 있는 수도나 가스의 밸브와 콕, 재봉틀의 프레임, 펌프의 몸체,
자동차나 오토바이의 엔진 등 흔히 볼 수 있는 것에서부터 선박의 프로펠러, 공작기계, 섬유기계, 농업기계, 수차,
차량 부품은 물론 로켓이나 원자로용 부품에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다.
용어 설명
(1) 모형(Pattern)
주물을 만들기 위해서는
먼저 주물의 원형의 크기와 같게 만든 것을
모형 또는 목형이라고 한다.
(2) 주형(Mould)
목형을 모래속에 묻고 모래를 다진 다음
이 목형을 빼내면 목형과 동일한 형의 공간이 생기는데 이를 주형이라 한다.
(3) 주조(Casting)
금속은 용해성이 있기 때문에 용융점 이상의 고온으로 가열하면 용해된다.
이 용융된 금속을준비된 주형에 주입하여 응고 냉각하여 빼내면 목형과 동일한 제품이 되는데 이 과정을 주조라 한다.
주물의 제조공정
원재료를 용해해서 주물사 모형의 조형 및 후처리까지의 주물 제조공정을 나타낸다.
주물의 분류
(1) 재질에 따른 분류
(2) 주조법에 따른 분류
주조방법으로는 중력을 이용하는 주입방법이 가장 많이 사용되고 있다.
특수한 경우에는 쇳물 가압주조 (pressure), 다이케스팅(die casting), 원심주조 등의 방법이 사용된다.
[주 형]
- 사형 : 제작에 용이하고 가격이 저렴한 것이 요구될 때는 모래로 된 주형 사용
(종류 : 생형, 건조형, 표면건조형)
- 금속형 : 동일제품을 대량 생산할 경우에는 금속형 사용
주물용 재료
(1) 주물사(moulding sand)
주형제작에 사용되는 모래를 주물사라 하며 주물사는 주물의 품질에 직접적인 영향을 주게 됨으로
사용하는 금속의 종류 또는 주형의 형상과 크기 등에 여러 가지 조건을 고려하여 적절한 주물사를 선택한다.
(2) 주물사의 구비 조건
- 내화성이 커야 한다.
- 화학적 변화가 생기지 않아야 한다.
- 주형 제작이 용이해야 한다.
- 통기성, 성형성이 좋아야 한다.
- 적당한 강도를 가져서 쉽게 파손되지 않아야 한다.
- 가격이 저렴하고 구입이 용이해야 한다.
(3) 모래이외의 재료
- 성형성 : 어떤 모양으로 형체를 만듦
- 다공성 : 작은 구멍이 많이 있음
- 당 밀 : 사탕을 녹인 액체
- 유 지 : 동식물의 기름
| 재 료 | 특 징 |
| 주물사 + 석탄 + 코크스 | 성형성 양호 |
| 주물사 + 톱밥 주물사 + 볏짚 |
다공성 효과 |
| 주물사 + 당밀 주물사 + 유지 |
모래의 강도와 통기성 증가 주물과 모래의 분리 |
주형 제작시 모형의 종류와 제작법은
아래를 참고해 주세요~!
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