[기계공작법]주조공정 #2

 

 

17. 쇼 프로세스 주조법에 대해 설명하라

주형 제조법

① 내화재와 가스분해된 실리케이트와 젤리제의 유동성 혼합물을 모형에 부어 피복시킨다.

② 일정시간이 지난후 경질고무 상태로 굳어 졌을 때 모형에서 볏겨 낸다

③ 중형에 점화하여 휘발성 성분을 제거

④ 로에서 1000℃로 구워낸다

⑤ 내화재로는 AL2O3, ZrO2, SiO2 계 분말 사용

특징

① 통기성이 좋은 주형을 만들 수 있다.

② 치수정밀도가 높고 표면이 양호하다.

③ 기계가공이 어렵거나 형상이 복잡한 정밀부품과 미술 공예품 제작에 사용

 

18. 풀 몰드법

① 폴리스티렌으로 모형을 만든다

② 모형주위에; 사형주조와 같이 모래를 다져서 주형을 만든다

③ 모형을 빼지않고 쇳물을 주입한다.

④ 모형을 분할하거나 빼낼 필요가 없다

⑤ 모형이 재료가 약하여 조형 시 변형과 파손의 우려

⑥ 가스 배출에 대한 고려

⑦ 복잡한 형상과 대형주물의 소량 생산에 적합

 

19. 저압 주조법

① 금형 주형을 사용

② 1기압 이하의 불활성 가스로 압력으로 주형에 밀어 올린다.

③ 금형안의 쇳물이 응고될 때까지 가압유지

④ 응고되면 가압을 중지하여 급탕관에 있는 쇳물이 흘러내리도록 한다.

⑤ 불순물이 적고, 치수 정밀도가 높고, 강고가 높은 주물을 얻을 수 있다.

 

20. 고압 주조법

① 금형 주형을 사용

② 금형안에 쇳물을 넣고 프레스로 펀치에 높은 힘을 가한다.

③ 가압된 상태에서 응고 시킨다.

④ 용융상태에서 가압하는 방법과 반응고 상태에서 가압하는 방법이 있다.

⑤ 표면이 곱고, 기공이 없고, 조직이 치밀한 주물을 얻을 수 있다.

 

21. 진공 주조법

① 진공속에서 용해 또는 주입하는 방법

② 주조의 진공도는 5~10mmHg

③ 공기 중에 주조 시 산소, 수소, 질소 등의 가스가 흡수되고, 쇳물속이 가스가 주물에 잔류하게되어 기공이 생기는 현상 방지

④ 비금속 물질의 게재와 백점, 헤어크랙 등의 주물결함 방지

진공주조 방법 3가지

① 탈가스 후에 주입하는 법

쇳물 용기를 진공실 안에 넣고 가스를 제거하고 대기 중 또는 진공 속에서 주형에 쇳물을 주입하는 방법

② 주입 시 진공법

주형을 진공실에 넣고 쇳물 용기를 진공실과 연결한 상태에서 쇳물 마개를 뽑아 쇳물을 진공속에 낙하시켜 주조하는 방법

③ 진공용해 주조법

진공 속에서 고주파 용해, 주형을 넣고 용해와 주입작업을 일괄적을 하여 주조하는 방식

 

22. 칠드 주조법

① 모래 주형의 일부를 금형으로 하여 주조하는 방법

② 금형과 접하는 쇳물은 급랭되어 흑연석출이 저지된다

③ 주물 표면 급냉으로 5~10mm 가 백선화하여 경도와 내마멸성이 높다

④ 내부는 서냉으로 회주철의 연질조직으로 인성을 가진다.

⑤ 압연롤, 차륜 등과 같이 내마모성과 인성이 있고, 충격에 강한 부품에 주로 사용

 

23. 연속주조법

전기 가열시 용해로엣 유출되는 쇳물이 냉각수가 순환되는 금형을 통과하면서 응고되어 연속적으로 단면이 일정한 주물이 된다.

특징

① 냉각조건의 변경으로 조직을 변경할 수 있다.

② 편석이 적은 제품을 얻는다.

③ 수축공이 없으면 표면이 미려하다

④ 재료 손실이 적다

⑤ 250~300mm 두께로 제한된다.

⑥ 생산량이 적은 경우에 적합하지 않다.⑦⑧⑨⑩

 

24. 주물속에 함유된 원소가 주물에 미치는 영향을 쓰라

① 탄소 (C) : 주물 중에 흑연탄소 및 화합탄소 형태로 존재

흑연탄소가 증가하면 연성이 증가, 조직을 조대화 시켜 절삭성과 유동성이 증가

화합탄소가 증가하면 경도가 증가, 조직이 미세하게되어 유동성이 나빠진다. 취성증가

② 규소 (Si) : 탄소를 흑연으로 만드는 작용이 크다.

함류량이 적당할 경우 유동성과 응고 수축이 적다

③ 망간 (Mn) : 탄소의 흑연화 방해, 유황의 해를 방지

조직을 치밀하게 하며 강도와 경고 내열성을 증대

④ 인 (P) : 쇳물의 유동을 좋게한다.

응고수축, 내열성 감소, 편석을 만들어 품질저하

유동성이 좋아주물표면을 매끄럽게, 얇은 주물이나 미술주물에 1.0% 정도 첨가

⑤ 유황 (S) : 재질을 단단하고, 취약, 유동성이 나쁘게, 응고 수축을 크게, 기포 발생

주물 결함의 주 원인이므로 최소로 제한한다.

 

25. 주철의 종류

① 회주철

- 인장강도가 낮은 선철 및 파쇠 용해

- 인장강도를 높이기 위해 강의 파쇠를 첨가

- 주조성과 절삭성이 양호하고, 값이 저렴

- 공작기계의 베드, 각종 가구

② 구상흑연주철

- 강도가 50~70kg/mm2 (회주철보다 2~3배 크다)

- 내마모, 내식성, 내열성이 양호하고 용접이 가능

- 자동차 부품, 기계부품 등

- 용해온도가 높고, 수출률이 크며, 가스발생이 많아 주물제작이 어렵다.

③ 가단주철

- 가단주철을 850~900℃로 가열 탈탄, 주철에 부족한 인성 증가, 취성 감소

- 인장강도와 연신율이 연강과 비슷

- 백심가단주철 : 내부와 외주 조직이 균일하지 않고, 두꺼운 주물에는 강도나 전연성의 신뢰가 적어 얇은 주물에 적용

- 흑심가단주철 : 내외부의 재질이 균일하여 두꺼운 주물에 적용

④ 고급주철

- 인장강도가 30~40kg/mm2 로 보통주철의 10~20kg/mm2 보다 높다

- 제조법 : 란츠법, 에멜법, 피보와르스키법, 디쉐네법, 미하나이트법

⑤ 합금주철

- 보통주철에 특수원소를 한가지 이상 첨가

- 강도와 내열성, 내마모성, 내부식성 개선