일반적인 샌드 캐스팅의 결함의 설명, 이유 및 개선 방안

일반적인 샌드 캐스팅의 결함의 설명, 이유 및 개선 방안

샌드 캐스팅에는 많은 결함의 이유가 있습니다.

 

그러나 내부와 외부의 결함을 분석하는 것으로

정확한 이유를 찾아낼 수 있습니다.

 

성형 프로세스의 불규칙성은 경우에 따라서는

허용되는 주조품의 결함의 원인이 됩니다.

 

통상 사형 주조의 결함은 용접이나 메타라이제션 등의

적절한 금형 고정 또는 수리 방법으로 풀립니다.

 

이 포스팅에서는 일반적인 사형 주조의 결함에 대해서 설명하고

그것에 응한 이유와 해결책을 찾고 있습니다.

i)가스 결함

ii)마감 둥지

iii)성형 재료의 결함

iv)금속 결함의 주입

v)금속 결함

 

1. 가스 결함

이 카테고리의 결함은 블로우와 오픈블로, 

공기 오염, 핀 홀의 기공률로 분류할 수 있습니다.

 

이들의 결함은 모두 통풍성이 낮은 금형의 

투과성이 낮아 및/또는 주조의 부적절한 설계에 

기인할 가능성이 있는 금형의 가스 통과세가 낮은 것에 의해서 대부분이 야기됩니다.

 

주형 투과성이 낮은 것은 모래의 정도가 세세한 것 

흙이 많은 것, 수분이 많은 것, 또는 주형의 과도한 쓰기 때문입니다.

블로 홀과 오픈 블로

이들은 주조품의 내부 또는 표면에 존재하는 구상, 

평평하고 또는 큰 공동입니다.

 

겉으로는 오픈 블로로 불리며 내부에서는 

블로 홀로 불립니다.

 

용융 금속의 열로 수분이 증기로 변환되고 

그 일부가 주물에 갇히면 표면에 도달하면 

오픈 블로로 됩니다.

 

습기의 존재와 별도로 금형의 통기성과

투과성이 낮기 때문에 발생합니다.

 

공기의 혼입

로내, 취과 내 및 금형 내의 유동 중에 

용융 금속에 흡수된 대기 및 기타 가스는 놓치지 못할 경우

주조품의 내부에 갇혀주조품을 약화시킵니다.

 

이 결함의 주요 이유는 주입 온도가 높아지면서 

흡수되는 가스의 양이 늘어날 것입니다.

 

가압되지 않은 게이트에서  갑작스러운 휘어짐 및

게이트에서의 난류를 일으키는 기타의 관행 등의

빈약한 게이트 설계는 공기의 흡입을 증가시키고

최종적으로 금형 자체의 투과성을 저하시킵니다.

구제책은 적절한 붓기 온도를 선택하고

난류를 줄이기로 게이트 조작을 개선하는 것입니다.

핀홀 기공률

이는 쇳물 중의 수소가 원인입니다.

이는 원자로 내에서 또는 금형 캐비티 내의 

물의 해리에 의해서 발탁된 가능성이 있습니다.

 

용융 금속이 응고하면 온도가 떨어지면서 

가스의 용해도가 떨어지고 용해된 가스가 배출됩니다.

 

응고 금속을 그만둘 때 수소는 매우 작은 지름과 

긴 핀홀 발생시키고 탈출 경로를 나타냅니다.

 

이들 일련의 핀 구멍은 높은 작동 압력 하에서

유체의 누출을 일으킵니다.

 

이것의 주된 이유는 가스 픽업을 증가시키는 높은 주입 온도입니다.

 

마감 둥지

이들은 주조품의 응고 중에 발생하는 

액체의 수축으로 야기됩니다.

 

이를 보충하기 위해서 적절한 주조 설계와 

마찬가지로 액체 금속의 적절한 공급이 필요합니다.

2)성형 재료의 결함
이 카테고리에는 성형 재료의 특성으로 야기된 결함이 포함됩니다.이 카테고리에 넣을 수 있는 결함은 커트랑 워시 금속 관통, 융합, 런 아웃, 생쥐 꼬리와 버클, 스웰 드롭입니다.이들 결함은 기본적으로 성형 재료가 필요한 특성을 갖추지 않거나 부적절한 래밍이 원인으로 발생합니다.

컷 앤드 워시
이들은 거칠게 반점이나 여분의 금속의 영역으로서 나타나고 유동하는 용융 금속에 의한 주물 모래의 침식으로 야기됩니다.주물사의 강도가 부족하거나 ​ ​, 쇳물의 흐름이 빠른 것이 원인으로 생각됩니다.전자는 적절한 주물사의 선택과 적절한 조형 방법을 사용함으로써 개선할 수 있습니다.후자는 게이트의 설계를 변경하고 금속 내의 난류를 줄이거나 게이트의 사이즈를 크게 하거나 여러인 게이트를 사용함으로써 대처할 수 있습니다.

금속 침투
모래알 틈새에 쇳물이 개입되면 주물 표면이 거칠어서 버립니다.이 주요 이유는 모래의 정도가 성기다 지나치게 몰드 캐비티에 몰드 워시가 적용되지 않은 것입니다.이는 주입 온도가 높은 것에 의해서도 발생할 수 있습니다.적절한 것을 선택하고 적절한 몰드 워시를 사용함으로써 이 결함을 해소할 수 있습니다.

융합
이는 모래알이 용융 금속과 융합함으로써 야기되고 주물 표면에 취약한 유리 모양의 외관을 줍니다.이 결함의 주요 원인은 주물사의 점토의 내화성이 낮거나 붓기 온도가 너무 비싸다는 것입니다.적절한 종류와 양의 벤토나이트를 선택함으로써 이 결점이 해소됩니다.

없어져
랜 아웃은 용융 금속이 금형에서 유출될 때 발생합니다.이는 금형 제작의 불량 또는 성형 구조 불량이 원인일 가능성이 있습니다.

쥐의 꼬리와 버클
생쥐 꼬리는 용융 금속의 과도한 열 때문에 금형 캐비티의 스킨의 압축 불량으로 야기됩니다.열의 영향으로 모래가 팽창하면서 거푸집의 벽이 후퇴하고 주형의 벽이 무너지는 과정에서 그림과 같이 주조하다 피부에 작은 선이 들어가는 일이 있습니다.캐스팅 표면에는 다수의 교차하는 작은 선이 있을 수 있습니다.버클은 엄격한 생쥐 꼬리입니다.이들 결함의 주요 원인은 주물사의 팽창 특성이 낮고 고온 강도가 낮거나, 또는 주물 금속 열이 너무 비싸다는 것입니다.또, 적용된 화장사에는 필요한 완충 효과를 제공하는 데 충분한 탄소성 물질이 포함되어 있지 않습니다.이들의 결함 발생률을 줄이기 위한 수단은 화장사의 성분과 붓기 온도를 적절히 선택하는 것입니다

너울
금속 성력의 영향하에서 금형의 벽이 후방으로 이동하고 주물의 치수가 팽창할 가능성이 있습니다. 너울의 결과, 주물의 공급 요건이 증가합니다.이는 적절한 라이저의 선택으로 대처할 필요가 있습니다.이것의 주요 원인은 잘못된 금형 제작 순서가 채용되고 있습니다.금형의 적절한 래밍은 이 결함을 수정할 필요가 있습니다.

떨어뜨리다
통상 코프 표면에서 금형 캐비티에 대한 느슨한 주물사 또는 덩어리의 낙하가 이 결함의 원인입니다.이는 기본적으로 코프 병의 부적절한 래밍이 원인입니다.

3. 금속 결함의 주입
미스 랜과 콜드 샤츠
미스 랜은 금속이 금형의 캐비티를 완전히 충전하지 못하고 아직 충전의 캐비티가 남는 경우에 발생합니다.콜드 샤츠는 금형 캐비티 내에서2개의 금속의 흐름이 합류하는 사이에 적절히 융합하지 않을 때 발생하고 주조품에 불연속성 또는 허점이 생깁니다.주물에 날카로운 뿔이 존재하지 않을 경우 콜드 게임 셧에 이어지는 상태가 관찰되는 일이 있습니다.이들 결함은 본질적으로 용융 금속의 유동성이 낮은 것, 또는 주물의 단면 두께가 너무 작기 때문에 발생합니다.후자는 적절한 주조 설계에 의해서 수정할 수 있습니다.이용 가능한 구제 방안은 조성을 변경하거나 붓기 온도를 나타냄으로써 금속의 유동성을 높이는 것입니다.또 생사형처럼 제 열 능력을 높인 경우에도 발생할 수 있습니다.부피에 대한 표면적의 비율이 크게 주조는 이들의 결함을 일으키기 쉬운 경향이 있습니다.이 결함은 가스 배압 때문에 적절히 행사 계획되지 않은 금형에서도 발생합니다.대책은 기본적으로 금형 설계 개선입니다.

슬랙 개재물
용융 과정 중에 플럭스가 첨가되고 금속에 존재하는 바람직하지 않다 산화물과 불순물이 제거됩니다.출신 강 시는 금속을 거푸집에 부어 넣다. 전에 취과에서 재를 적절히 제거해야 합니다.안 그러면 금형의 캐비티에 슬래그가 몰려들면서 주물이 약해지고 주물 표면이 손상됩니다.이는 싱크대 스크린과 주자익스텐션 등의 슬래그 트랩 방법으로 풀립니다.

 

 

4. 야금학적 결함.
뜨거운 눈물
금속은 고온이 강도가 떨어지므로 불필요한 냉각 응력에 의해서 주물이 파열할 가능성이 있습니다.이것의 주요 원인은 주조 설계가 나쁜 점입니다.

핫 스팟
이들은 주물의 냉각에 야기됩니다.가령 소량의 실리콘을 포함 회주철을 사용하면 냉각된 표면에서 매우 딱딱한 백 주철이 얻을 수 있는 경우가 있습니다.이 핫 스팟은 이 영역의 그 후의 가공을 방해합니다.핫 스팟을 줄이려면 적절한 야금 관리와 냉각 방법이 불가피합니다.

 

앞 단락에서 보듯 몇가지 결함의 구제책은 다른 결함의 원인이기도 합니다, 그래서 주조 엔지니어는 최종 용도의 관점에서 주조품을 분석하고 가장 바람직하지 않는 주조 결함을 배제 또는 최소화하기 위한 적절한 성형 순서에 도달할 필요가 있습니다.

 

 

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