'금속 주조의 기본'이라는 말을 들으면 대부분의 교과서는 패턴, 몰드, 붓기, 냉각, 마무리 등의 흐름도로 곧바로 이동합니다. 틀린 말은 아니지만 자동차의 부품을 나열하여 운전을 설명하는 것과 같습니다. 국자 위의 열기, 주형을 채우는 금속 소리, 쉘 주형이 적절했을 때 느끼는 느낌 등 이러한 단계 사이의 간격에 실제 기본 요소가 있습니다. 저는 학교를 갓 졸업한 엔지니어들이 금속 자체의 의지를 잊어버리고 CAD 모델에만 집착하는 것을 많이 보았습니다. 이것이 첫 번째이자 아마도 가장 큰 오해입니다. 주조는 단순한 제조 공정이 아닙니다. 그것은 물리학과의 협상이다.
핵심 댄스: 패턴, 몰드 및 금속
패턴부터 시작해 보겠습니다. 그것이 출발점이지만 그 디자인은 당신이 직업을 얻거나 잃는 곳입니다. 구배 각도는 매뉴얼에 나오는 단순한 숫자가 아닙니다. 0.5도 정도는 깨끗한 스트립과 파괴된 금형의 차이를 의미할 수 있습니다. 우리는 수지 패턴을 사용하여 펌프 하우징의 초기 작업에서 이를 어렵게 배웠습니다. 디자인은 화면에서 완벽해 보였지만 우리는 뜨거운 열기로 인한 수지의 열팽창을 고려하지 않았습니다. 쉘 몰드 주조 프로세스. 결과는? 끔찍한 치수 정확도를 지닌 아름다운 금형입니다. 그 부분은 스크랩이었습니다. 그 실패는 나에게 다음에 대해 더 많은 것을 가르쳐 주었다. 금속 주조의 기본 어떤 교과서보다도: 패턴부터 최종 금속까지 사슬의 모든 재료는 팽창하고 수축합니다. 당신은 그들 모두를 알아야합니다.
나를 금형으로 데려다줍니다. 저희 매장에서는, 청도 QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO.,LTD., 우리는 쉘 및 인베스트먼트 주조에 크게 의존합니다. 선택은 임의적이지 않습니다. 다음과 같은 재료의 대용량, 상대적으로 단순한 형상의 경우 주철 또는 탄소강, 쉘 성형은 매우 효율적입니다. 페놀수지로 코팅된 규사를 사용하여 표면조도가 우수하고 통기성이 좋은 금형입니다. 그러나 근본적인 비결은 치료에 있습니다. 금형은 오븐에서 적절한 시간 동안 필요합니다. 너무 적고 약해서 붓는 동안 런아웃의 위험이 있습니다. 너무 많으면 부서지기 쉬워 잠재적으로 주물에 함유물이 생길 수 있습니다. 색깔과 냄새로 판단하는 법을 배우게 됩니다. 경화된 수지의 매우 특이하고 약간 매운 냄새입니다. 어떤 매뉴얼에도 없습니다.
정밀 주조 또는 분실 왁스는 다른 짐승입니다. 터빈 블레이드, 복잡한 밸브 본체 등 복잡한 작업을 위한 것입니다. 여기서 기본은 세라믹 쉘의 모든 층에 대한 제어, 즉 절대적인 제어입니다. 세 번째 코팅의 작은 기포나 약한 부분은 최종 스테인레스 스틸 부품에 지느러미나 물집으로 나타납니다. 우리는 니켈 기반 합금과 같은 특수 합금 작업에 이를 광범위하게 사용합니다. 세라믹 쉘의 열 충격 저항은 이러한 초합금의 주입 온도와 완벽하게 일치해야 합니다. 잘못하면 껍질이 깨지고 금속이 새어 나와 매우 비싸고 위험한 상황이 발생합니다. 이는 인내심과 세심한 반복이 기본이 되는 매우 위험한 프로세스입니다.
부어: 이론이 바닥을 만나는 곳
지금이 진실의 순간이다. 모든 계획은 여기서 마무리됩니다. 는 금속 주조의 기본 붓는 동안 열역학과 유체 역학에 관한 것이지만 방정식을 푸는 것은 아닙니다. 당신은 순간적으로 결정을 내리고 있습니다. 금속 온도가 중요합니다. 연성철의 경우 약 °C를 목표로 합니다. 그러나 그것은 고정된 숫자가 아닙니다. 습한 날 금형이 차갑고 축축한 경우 얇은 단면의 조기 동결을 방지하기 위해 더 뜨거워질 수 있습니다. 국자에서 금속 흐름을 관찰합니다. 튀는 것이 아니라 꾸준하고 밝은 흐름이어야 합니다. 난류 타설로 인해 공기와 산화물이 유입되어 결함이 발생합니다.
라이저와 게이팅 시스템은 알려지지 않은 영웅입니다. 그것들은 단지 금속을 위한 채널이 아닙니다. 그들은 압력과 공급 시스템입니다. 나는 강철로 된 두꺼운 단면의 기어 블랭크 작업을 기억합니다. 우리는 표준 계산에 따라 라이저를 배치했습니다. 캐스팅이 굳어져 완벽해 보였습니다. 가공까지. 거대한 수축 구멍이 웹에 숨겨져 있었습니다. 가장 두꺼운 부분 이전에 라이저가 얼어서 공급할 수 없었습니다. 우리가 놓친 기본 사항은 무엇입니까? 응고 모델링은 단지 부피에 관한 것이 아닙니다. 방향과 시간에 관한 것입니다. 이제 우리는 시뮬레이션 소프트웨어를 가이드로 사용하지만 라이저의 열 질량이 공급되는 섹션보다 훨씬 큰지 확인하는 것과 같은 기존 경험 법칙을 계속해서 교차 확인합니다.
물질은 전부이다(그리고 아무것도 아니다)
사람들은 종종 재료를 선택하는 것이 첫 번째 단계라고 생각합니다. 그럴 때도 있지만 디자인에 따라 결정되는 경우가 많으므로 이를 작동시켜야 합니다. 우리는 공통에서 모든 것을 처리합니다 주철 이국적인 코발트 기반 합금. 소재의 기본은 소재의 개성을 이해하는 것입니다. 회색 철은 아름답게 쏟아지고 기계에 관대하지만 충격을 싫어합니다. 구상흑연을 함유한 연성철은 더 단단하지만 국자에서 올바르게 처리하지 않으면 수축 문제가 발생하기 쉽습니다.
304 또는 316과 같은 스테인레스강은 녹는점이 높고 냉각 속도를 제어하지 않으면 단단하고 부서지기 쉬운 상을 형성하는 경향이 있기 때문에 문제가 됩니다. 그리고 특수합금은요? 최고 수준의 작업입니다. 고온 응용 분야를 위해 니켈 기반 합금을 붓는 것은 용광로 분위기(크롬과 같은 값비싼 원소의 산화를 방지하기 위해)부터 세라믹 주형을 침식하고 용융물을 오염시킬 수 있는 난류를 최소화하기 위한 게이트 설계에 이르기까지 모든 것을 제어하는 것을 의미합니다. 여기서 기본은 존중입니다. 그냥 붓는 게 아닙니다. 전체 열 기록을 조율합니다.
주조를 넘어서: 가공 악수
주조물이 완성된 부품인 경우는 거의 없습니다. 이런 곳에서 시너지 효과가 나는 곳은 QSY 그 가치를 보여줍니다. 데 CNC 가공 사내는 단순한 편의가 아닙니다. 그것은 근본적인 피드백 루프입니다. 기계 기술자들은 주물의 어느 부분이 단단하거나 부드러운지, 예상치 못한 다공성이 있는 부분이 있는지 또는 치수 공차가 유지되는지 정확하게 알려줍니다. 우리는 충분한 가공 재고라고 생각했던 부분을 남겨두고 브래킷을 설계했습니다. CNC 팀이 돌아와서 특정 플랜지의 절단력으로 인해 주조물이 왜곡되고 있다고 말했습니다. 문제? 고르지 못한 냉각으로 인한 잔류 응력. 셰이크아웃 영역의 냉각 프로토콜을 조정하여 문제를 해결했습니다. 근본적인 교훈: 캐스팅은 쉐이크아웃으로 끝나지 않습니다. 가공 도구의 첫 번째 절단은 최고의 품질 테스트입니다.
이러한 통합은 패턴과 금형을 설계하는 방법을 형성합니다. 우리는 우리 기계가 무엇을 할 수 있고 무엇을 할 수 없는지 알고 있으므로 처음부터 기계 가공성을 고려하여 주물을 설계합니다. CNC에 안정적인 영점을 제공하기 위해 중요하지 않은 표면에 작은 데이텀 패드를 추가할 수도 있습니다. 이는 작업의 양면을 수행해야만 배울 수 있는 실용적인 기본 사항입니다.
실패는 진짜 교과서다
지저분하고 비선형적인 현실을 요약하는 이야기로 마무리하겠습니다. 금속 주조의 기본. 우리는 듀플렉스 스테인리스강으로 제작된 일련의 부식 방지 임펠러를 주문했습니다. 기하학적 구조가 복잡하고 얇은 베인이었기 때문에 우리는 인베스트먼트 주조를 선택했습니다. 처음 몇 개는 베인 표면에 작은 눈물처럼 보이는 것이 나왔습니다. 균열이 아니라 표면이 불규칙합니다. 우리는 왁스 주입 매개변수, 세라믹 슬러리 점도, 탈왁스 오토클레이브 주기 등 모든 것을 확인했습니다. 모두 사양 내에 있었습니다.
돌파구는 조용히 지켜보던 나이든 주조공이 탈납 증기 오토클레이브를 가리키면서 나타났습니다. 왁스를 너무 빨리 끓이는군요.”라고 그는 말했습니다. 증기가 차가운 쉘에 부딪혀 응축되고 물이 배수되기 전에 금형의 하부에 갇히게 됩니다. 녹은 금속을 부으면 그 물이 즉시 증기로 번쩍이고 세라믹 표면에 작은 구멍을 불어 금속이 채워집니다. 주조 자체에 관한 것이 아니라 상변화와 응축에 관한 기본이었습니다. 우리는 증기 증가 속도를 늦추고 더 나은 배수를 허용했으며 결함이 사라졌습니다. 진정한 기본은 금속에 있지 않았습니다. 물 속에 있었어요. 그리고 당신이 바닥에 서서 어리둥절해하며 줄지어 있는 아름답고 결함이 있는 부품들을 바라보지 않는 이상 그것을 발견하지 못할 것입니다. 그것이 바로 모든 것의 핵심입니다.
