금속용해로 종류와 주조단계, 특수 주조법에는 뭐가 있어요?

금속용해로 종류와 주조단계

  ◆  학습  목표

        1. 금속을 용해하는 노의 종류와 특징을 설명할 수 있다.

        2. 특수주조법을 이해하고 설명할 수 있다.

 

금속용해로의 종류

 

        금속의 용해방법을 금속의 종류에 따라 다르며, 사용하는 노의 형식도 달라진다.

        용해할 때 재료의 성질을 해치지 않도록 주의하여야 한다.

 

    (1)  큐폴라

  

큐폴라는 주철을 용해하는데 널리 쓰이는 원통 모양의 노이며

 용량은 매시간당 용해할 수 있는 중량(ton)으로 표시한다.  

 

 

 

    (2) 도가니로(crucible furnance)

 

내화점토나 흑연으로 만든 도가니속에 금속을 넣고 코크스, 가스 또는 중유 등을 원료로 하여 용해한다.

특수강, 황동, 청동, 경합금등에 질이 좋은 주물을 만든다. 크기는 번호로 표시하며

번호는 1회에 용해할 수 있는 구리중량(㎏)으로 표시한다.

 

 

    (3) 반사로(reverberatory furnance)

 

대형주물 및 고급주물을 제조할 때 또는 특수 배합의 주물용으로 사용된다.

구조는 간단하나 열효율이 낮다.(큐폴라의 5-6배 소비)

용량은 1회에 용해할 수 있는 양(ton)으로 표시한다.

 

 

    (4) 전기로(electric furnance)

            열원을 전기로 하는 전기로의 용량은 1회의 용해량(ton)으로 표시한다.

                   [장점]

                      -  온도조절이 용이              -  용융손실이 적다.

                      -  금속성분 조절이 쉽다.     -  가스 발생이 적다.

                                                                   [단점]

                                                                      -  설치비와 운영비가 많이든다. 

                                                                      -  전극봉 선택에 유의한다.

 

주조 단계

 

     (1) 주입의 준비

          주형틀의 맞춤면에서 쇳물이 새지 않도록 이음새를 바른다.

          주형이 쇳물의 압력에 견디게 무거운 추를 올려 놓거나 볼트로 고정한다.

 

     (2) 주입

          쇳물은 주입중량보다 3～5％ 더 준비하며 주입온도는 보통 용융 온도보다 10도가량 높게 한다.

          가스빼기 구멍에 쇳물이 차면 주입을 중단하고 라이저의 부분에는 고온도의 쇳물을 주입하여

          주물의 수축을 보상하도록 한다.

 

     (3) 주형의 형태

          쇳물의 주입이 끝난후 굳으면 주형을 해체한다.

         이때 수축하기 어려운 모양을 한 주물은 주형이나 코어를 빨리 해체하고 모래를 분리한다.

 

     (4) 후처리

         쇳물아궁이를 제거할 때 주강은 가스로 절단하고 해머로 두드려 절단 한다.

         주물에 붙어 있는 모래는 와이어 브러쉬나 기계를 이용하여 깨끗이 청소한다.

 

특수 주조법

 

특수 주조법

 

        보통 모래 주형에 주조하는 것과는 다른 방법으로 용융 금속에 압력을 가하여 주조하는 방법으로

        원심주조법, 다이케스팅, 셀몰딩, 인베이스트 먼트몰딩, 탄산가스 방법 등이 있다.

 

    (1) 원심주조법(centrifugal casting)

주형을 회전시키면서 용융금속을 주입하고 원심력을 이용하여

주물에 압력을 가하여 주물 내외의 원심력의 차이로써

불순물과 분리된 주물을 만든다.

주철관, 주강관, 실린더 라이더 등을 제작한다.

 

    (2) 다이 케스팅(die casting)

          정밀하게 가공된 다이(die)속에 용융금속을 넣고 압력을 가하여 제품을 생산하며

          비철금속의 알루미늄합금, 아연합금, 구리합금, 마그네슘합금 등이 사용된다.

          생산제품은 전기기구, 각종사무용품, 자동차부품등 의대량 생산에 널리 이용된다.

 

    (3) 셀 몰드법(shell moulding)

          합성수지 분말을 혼합한 모래를 사용하여 두께 5~6㎜정도의 조개껍질 모양의 셀형의 주형을 만들고

          쇳물을 주입하여 주물을 만드는 방법이다.

          짧은 시간에 정도가 높은 주물을 만들며 대량 생산에 적당하며 통기성이 좋고 주물 표면이 아름답다.

          주형비가 고가인 단점이 있다.

 

    (4) 인베스트먼트법(investment molding)

         일명 로스트 왁스(lost wax)법 또는 정밀주조법이라 하며 왁스, 파라핀을 사용하여 모형을 만들어

         주형재료에 모형을 매몰하고 가열한 후 주형을 굳히고 왁스를 용해시켜 유출하게 하여 주형을 완성한다.

         주로 가스터빈, 블레이드, 로우터, 항공부품, 계기부품 등에 이용된다.

 

    (5) 이산화탄소법

     모래로 모형을 만들어 이산화탄소를 주형내에 분사시키면

     견고한 주형을 만들 수 있다.

     주형건조 시간을 단축시킬 수 있고 정밀도가 높은 주형을

      만들 수 있어 주로 코어 제작에 사용된다.

 

 

주물의 결함과 검사법에 대해 자세히 알고 싶으시면

아래 링크를 참조해 주세요~!

https://crossfingerscm.tistory.com/146