분명히 하자면, 정밀 주조 가공은 단순한 보조 단계가 아닙니다. 주조 과정의 약속이 이행되거나 깨지는 곳입니다. 너무 많은 사양 시트가 이를 나중에 생각해야 할 상자로 취급합니다. 현실은 껍질에서 나오는 아름다운 매몰 주조물이 종종 고정밀 블랭크에 불과하다는 것입니다. 실제 형상, 몇 미크론 이내의 중요한 공차, 실제로 다른 구성 요소와 짝을 이루는 표면 마감, 이 모든 것이 가공 현장에서 탄생합니다. 주조와 가공을 별도의 사일로로 처리하여 문제가 발생하는 프로젝트를 너무 많이 보았습니다. 용광로에 있는 직원과 CNC에 있는 직원은 첫날부터 동일한 대화에 참여해야 합니다.
불가피한 핸드오프: 주조 형태에서 가공 부품까지
투자 과정에서 316 스테인리스 펌프 하우징과 같은 주물을 배송받을 수 있습니다. 완벽해 보이네요. 하지만 CMM에 올려놓는 순간 이야기는 달라집니다. 데이텀 서피스는 가공 참조가 될 만큼 평평하지 않거나 평행하지 않습니다. 보어는 크기가 작고 동심원이 아닙니다. 이것은 정상입니다. 이것이 바로 가공이 존재하는 이유입니다. 실제 실력은 정밀 주조 가공 첫 번째 설정부터 시작됩니다. 당신은 빌렛으로 작업하는 것이 아닙니다. 냉각 과정에서 자체 내부 응력과 미묘한 왜곡이 있는 거의 순 모양으로 작업하고 있습니다. 귀하의 고정 전략은 이를 인정해야 합니다. 잘못 조이면 스프링이 걸리고, 언로드한 후 공차 변동을 관찰하십시오.
나는 해저 응용 분야에 사용되는 니켈 기반 합금 부품의 밸브 본체를 기억합니다. 주조소의 주조물은 건전하고 수축 다공성이 없으며 X-레이를 통과했습니다. 그러나 메인 실링 면에 대한 첫 번째 가공 시도는 끔찍한 마무리 결과를 가져왔습니다. 우리는 이를 페이스 뒤의 일관되지 않은 벽 두께, 즉 금형 내 세라믹 코어 위치의 잔재로 추적했습니다. 캐스팅은 프린팅을 위한 것이었지만 프린팅은 가공 중 국부적인 진동을 설명하지 못했습니다. 우리는 단조 블랭크에 비해 훨씬 가벼운 마무리 패스를 사용하여 공구 경로를 재설계해야 했습니다. 그것은 캐스팅의 숨겨진 역사가 커터와 어떻게 상호 작용하는지를 통해 얻을 수 있는 일종의 암묵적 지식입니다.
여기서 매장의 경험이 중요합니다. 주조와 기계 가공 분야에서 30년을 이어온 Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd.(QSY)와 같은 회사는 이러한 상호 작용을 얻습니다. 해당 사이트에서 볼 수 있습니다. https://www.tsingtaocnc.com. 그들은 단순히 가공을 하청하는 주조소나 주물을 구매하는 기계 공장이 아닙니다. 전체 체인을 한 지붕 아래에서 처리한다는 것은 가공 팀이 주조 팀에게 다시 걸어가서 "이 얇은 벽이 보이나요? "라고 말할 수 있다는 것을 의미합니다. 보링 작업 중에 고조파를 없애기 위해 금형에 약간의 드래프트나 강화 리브를 추가할 수 있습니까? 그 피드백 루프는 매우 귀중합니다.
재료가 주인입니다: 주조 공정이 제공하는 가공
주조 재료, 특히 코발트 및 니켈 기반 재료와 같은 특수 합금 QSY 목록을 다루는 작업은 동일한 공칭 등급의 스톡 바를 가공하는 작업과는 다릅니다. 미세구조가 다릅니다. 인베스트먼트 주조 공정은 미세하고 균일한 입자를 생성할 수 있어 특성이 우수하지만 열처리에 따라 재료가 더 마모되거나 끈적거리게 될 수도 있습니다. Inconel 718의 표준 이송/속도 차트만 보고 그것이 주조품에 작동할 것이라고 기대할 수는 없습니다. 포함, 약간의 분리가 거기에 있습니다.
우리는 의료용 임플란트용 코발트 크롬 주물 배치를 통해 이를 어렵게 배웠습니다. 이 재료는 도구에 딱딱하기로 악명 높았습니다. 우리는 주조소 측의 금속공학자와 협력할 때까지 놀라운 속도로 엔드밀을 불태웠습니다. 문제는 주조 공정의 냉각 속도로, 결정립 경계에 매우 단단한 탄화물 네트워크가 생성되었습니다. 우리의 표준 초경 공구는 치핑 현상이 발생했습니다. 해결책은 단지 느린 속도만이 아니었습니다. 그것은 연마재의 단속 절단을 위해 설계된 다른 등급의 절삭 공구 모재로 완전히 전환하는 것이었습니다. 요점은 가공 매개변수가 주조의 야금학적 역사에 따라 결정된다는 것입니다.
이는 일반 재료에도 적용됩니다. 예를 들어 연성 철. 좋은 품질의 주조 기계는 아름답지만 구상화가 없으면 표면 마감을 망치고 공구 수명을 파괴하는 끈적끈적하고 찢어지는 절단이 발생합니다. 주조를 위한 좋은 가공 프로토콜에는 값비싼 CNC 사이클이 시작되기 전에 재료 검증 단계, 종종 빠른 분광기 또는 러너에 대한 경도 테스트가 포함됩니다. 타협할 수 없는 체크포인트입니다.
데이텀 헌팅: 최초이자 가장 중요한 절단
이것은 아마도 가장 과소 논의된 측면일 것이다. 정밀 주조 가공. 원시 주물에 기본 데이텀을 설정하는 것은 예술입니다. 아무것도 추측할 수 없습니다. 겉보기에 평평한 플랜지? 아마 고개를 숙였을 겁니다. 저 두 개의 러그는 정렬을 위한 것인가요? 그것들은 완벽하게 평행하지 않습니다. 실제 가공 데이텀을 만들기 위해 제거해야 하는 재료의 양을 최소화하는 방식으로 기계 좌표계에서 부품을 찾아야 합니다.
우리는 첫 번째 절단 전에 주요 표면을 매핑하기 위해 CNC에서 프로빙 루틴을 사용하는 경우가 많습니다. 이제 기계를 가동할 시간이 되었지만 스크랩이 절약됩니다. 프로그램이 가장 적합한 평면이나 거친 보어의 중심을 찾도록 한 다음 그에 따라 좌표계를 이동합니다. 때로는 초정밀 부품의 경우 사전 가공 응력 제거 작업도 수행합니다. 임시 데이텀을 생성하기 위해 가볍게 절단한 다음 열 순환을 위해 부품을 내보내 이완시킨 다음 다시 가져와 가공된 표면에서 데이텀을 다시 설정합니다. 고통스럽긴 하지만 공차가 0.02mm 미만인 부품의 경우 이것이 유일한 방법인 경우가 많습니다.
나는 더 간단하고 훌륭한 솔루션도 보았습니다. 강철 임펠러 제품군의 경우 주조소(통합 접근 방식에서 QSY와 매우 유사한 파트너)는 중요하지 않은 표면에 작고 돌출된 패드를 주조하기 시작했습니다. 이 패드는 금형에서 완벽하게 평행하도록 설계되었습니다. 우리의 첫 번째 작업은 모든 후속 작업을 위한 견고한 운동학적 장착 고정 장치를 만들기 위해 이 세 개의 패드를 페이스 밀링하는 것이었습니다. 이는 설정 및 조사 시간을 절약하는 공동 설계 변경이었습니다. 그것이 당신이 원하는 시너지 효과입니다.
문제가 발생하는 경우: 다공성, 교대 및 회수 작업
모든 캐스팅이 완벽하지는 않습니다. 가공 현장은 최종 품질 관문입니다. 상처를 내고 갑자기 작은 다공성 구덩이가 나타나는 것을 보게 될 것입니다. 질문은 항상: 그것이 허용될 수 있는가? ASTM 표준에 따라 그럴 수도 있습니다. 부품의 기능을 위해? 그것은 공학적 판단입니다. 때로는 섞어서 사용할 수도 있습니다. 어떤 경우에는 중요한 밀봉 영역에 있어서 부품이 폐기된 경우도 있습니다. 사내에서 가공을 수행한다는 것은 대륙 전체에 걸쳐 이메일을 통해 몇 주가 걸리던 것이 아니라 몇 분 만에 주조 엔지니어가 검사를 수행하여 이러한 결정을 내릴 수 있음을 의미합니다.
더 교활한 문제는 코어 시프트입니다. 내부 세라믹 코어는 타설 중에 약간 움직이므로 벽의 한쪽이 설계보다 얇아집니다. 보어를 가공하다가 예기치 않게 파손될 때 이 사실을 발견하게 됩니다. 그것에 대한 구제는 없습니다. 유일한 해결책은 주조소의 공정 제어를 개선하는 것입니다. 통합 작업이 그 가치를 보여주는 곳이 바로 여기입니다. 가공 팀은 즉각적이고 물리적인 피드백을 제공합니다. 우리는 하부 플랜지에서 배치 XYZ에 대한 블로우 스루를 수행했으며 주조 팀은 돌아가서 해당 금형에 대한 코어 설정 프로세스를 확인할 수 있습니다. 루프를 빠르게 닫습니다.
우리는 한때 모든 단일 부품이 마감 패스 후 동일한 위치에서 작은 다공성을 보인 대형 스테인레스 스틸 하우징을 운영한 적이 있습니다. 그것은 미용적인 것이었지만 고객은 그것을 받아들이지 않았습니다. 폐기하는 대신 마이크로 TIG 수리가 가능한 용접 전문가와 협력하여 해당 부위를 다시 가공했습니다. 비용이 많이 드는 재작업이었지만 부품을 절약할 수 있었습니다. 교훈은 향후 주문을 위해 주조물의 라이저 디자인을 조정하는 것이었습니다. 가공 공정에서 주조 결함을 진단하고 솔루션을 업스트림으로 구현했습니다.
결승선: Ra 그 이상
가공된 주물의 표면 마감은 단지 Ra 수치에 관한 것이 아닙니다. 표면의 무결성에 관한 것입니다. 터빈 블레이드나 랜딩 기어 부품과 같이 피로에 취약한 부품의 경우 가공 공정에서 미세 균열이나 인장 응력이 발생해서는 안 됩니다. 이는 종종 제어되고 부드러운 마무리 과정을 의미하며 때로는 쇼트 피닝 또는 호닝과 같은 공정이 뒤따릅니다. 주조된 스킨은 약간의 산화 또는 내포물이 있을 수 있으므로 중요한 부위에서 완전히 제거되는 경우가 많습니다.
다음으로는 치수 안정성이 있습니다. 한쪽 면에 기계 가공된 크고 복잡한 주조물은 재료를 제거하여 내부 응력을 방출함에 따라 휘어질 수 있습니다. 때로는 응력 완화의 균형을 맞추기 위해 부품을 뒤집고 대칭적으로 재료를 제거하여 단계적으로 가공해야 합니다. 그것은 춤이다. 당신은 단지 모양을 자르는 것이 아닙니다. 프로세스 전반에 걸쳐 부품의 응력 상태를 관리하고 있습니다. 모든 것을 황삭 가공하고 진동 응력 완화를 위해 보낸 다음 마무리 가공을 위해 다시 돌아와야 했던 대형 기어 케이스가 생각납니다. 해당 단계를 건너뛰면 부품이 현장에서 공차를 벗어나게 됩니다.
결국, 정밀 주조 가공 잠재력과 기능적 구성 요소 사이의 다리입니다. 이전의 주조 과정에 대한 존중이 필요합니다. 이는 기본적으로 자동화된 작업이 아닙니다. 이를 위해서는 판단력과 경험이 필요하며 종종 주조 현장으로 직접 연결되는 경우도 있습니다. 회사의 역량을 살펴보면 용융 합금부터 최종 디버링된 가장자리까지 이러한 연속체를 이해하고 있는지 확인하고 싶을 것입니다. 이것이 바로 순에 가까운 형태를 순 성공 부분으로 바꾸는 것입니다.
