주조의 특징, 종류, 개념, 공정, 장점

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1.주조란?

주조는 액체 상태에서 부어 원하는 모양을 만드는 공정입니다. 주조에서 재료 또는 잉곳은 먼저 선불 금형에 부어진 다음 마무리 모양을 위해 단단해집니다. 따라서 주조 공정에 사용되는 재료의 형상이나 크기에 대한 제한이 없습니다. 처음에는 모든 재료가 녹기 때문에 차이가 없습니다. 다음으로 액체 형태의 용융 재료를 캐비티가 있는 주형에 부어 필요한 모양을 얻습니다. 그런 다음 냉각되도록 둡니다. 재료가 냉각되면 고체를 금형에서 제거할 수 있습니다. 금형에서 고체를 방출시에는 파손의 가능성이 있기 때문에 주의 하여야 합니다. 새롭게 형태를 잡은 이 견고한 소재를 '주물'이라고 합니다.

주조 공정은 주로 금속 및 기타 냉간 경화 재료에서 수행됩니다. 이들은 경화된 재료를 생성하기 위해 가교를 형성하면서 함께 경화되는 폴리머 재료의 유형입니다. 주조는 이러한 혼합물을 단단한 형태로 만드는 데 도움이 됩니다. 주조는 합금의 올바른 선택과 최적의 온도로 가열하는 방법에 따라 더 높은 강도와 ​​마모성을 가진 더 높은 품질의 생산 재료로 완성될 수 있습니다.

2. 주조의 종류

1) 인베스트먼트 주조 (Investment Casting)

인베스트먼트 주조는 가장 정밀한 주조 공정입니다. 인베스트먼트 주조 공정을 통해 주강, 주철 등과 같은 금속 합금으로 모든 종류의 정밀 주조를 만들 수 있습니다. "인베스먼트"라는 용어는 주물을 만들기 위해 용융 금속을 붓는 속이 빈 쉘을 만드는 데 사용되는 세라믹 재료를 의미합니다. 이 용어는 생산 중인 주물과 ​​동일한 작은 플라스틱 패턴의 클러스터된 나무를 담는 용기에 석고 유형의 재료를 붓거나 매몰하는 고체 주형 공정에서 파생됩니다. 석고가 굳은 후 일회용 패턴이 타서 금속이 부어지는 빈 공간이 남습니다. 인베스트먼트 주조 공정(로스트 왁스 공정이라고도 함)에서도 동일한 방법이 사용됩니다. 왁스는 생산할 부품의 정확한 복제본인 패턴을 생성하기 위해 알루미늄 다이에 주입됩니다.

2) 사형주조 (Sand Casting)

사형 주조는 재사용할 수 없는 모래 주형을 사용하여 금속 주물을 형성하는 공정입니다. 이것은 몇 온스에서 몇 톤에 이르는 모든 크기의 금속 부품에 대한 일반적인 생산 방법입니다. 사형 주조는 제품 크기에 있어서 다재다능할 뿐만 아니라 매우 복잡하거나 상세한 주조를 만들 수 있으며 거의 ​​모든 금속 합금을 주조하는 데 사용할 수 있습니다. 사형주조는 미리 코팅된 모래 주조, 수지 모래 주조 및 생사 주조로 나눌 수 있습니다.

3) 다이캐스팅 (Die Casting)

다이캐스팅은 용융 금속을 강철 주형에 붓거나 강제로 주입하는 제조 공정입니다. 공구 또는 다이라고도 하는 금형은 공구강을 사용하여 생성되며 각 프로젝트에 맞게 특별히 설계되었습니다. 이를 통해 각 구성 요소를 정확하고 반복적으로 생성할 수 있습니다. 알루미늄, 아연 및 마그네슘은 가장 일반적으로 사용되는 다이캐스팅 합금입니다. 다이캐스팅은 다른 제조 공정에 비해 상당한 이점을 가질 수 있으며, 이는 종종 부품 가격 자체뿐만 아니라 전체 생산 비용에서도 상당한 비용 절감으로 이어집니다. 부품을 주조할 때 최소한의 구배 각도로 외부 스레드 및 복잡한 내부 형상을 포함하여 복잡한 네트 모양을 생성하여 2차 작업을 최소화할 수 있습니다. 또한 여러 부품을 단일 부품으로 결합하여 조립 작업을 제거하고 인건비를 낮출 수 있으며 재고 관리가 간소화되고 구성 요소 일관성이 높아집니다.

3. 주조의 장점

주조는 용융 금속을 미리 설계된 모양이나 형태로 변환하는 것으로 정의됩니다. 약 12가지의 서로 다른 상업용 주조 공정이 있고 각각 특별한 이점이 있기 때문에 설계 및 제조 엔지니어는 많은 옵션과 결정을 내릴 수 있습니다.

주조를 사용하면 디자이너가 가장 필요한 곳에 금속을 놓을 수 있습니다. 용접 제작물 또는 용접물은 때때로 주조로 전환될 수 있습니다. 벽 두께는 우수한 주조 설계의 합리적인 한계 내에서 다양할 수 있습니다. 마운팅을 위해 패드와 보스를 추가할 수 있습니다.
회주철과 같은 주조로 제작되는 특수 합금은 기계적 소음과 진동을 더 잘 감쇠시킵니다. 경제적이고 반복적인 공정인 주조는 특정 치수 공차 내에서 수천 개의 부품을 생산합니다. 구성 부품의 크기는 생산자의 성형, 용융 및 주입 시설에 의해서만 제한됩니다. 주조 크기는 1온스에서 수백, 수천 파운드에 이릅니다.

주조 기술의 실제 사용은 용융 금속의 극한 열을 처리할 수 있는 몰딩 및 다이 재료를 개발하는 인간의 능력을 기반으로 하는 상업적 비용 효율성을 갖습니다. 지난 수십 년 동안 주조 가능한 합금 및 기술에 새로운 혁신이 이루어졌습니다. 지금도 더 나은 공정과 내화 재료에 대한 탐색이 계속되고 있습니다.