쉘 성형 주조는 특히 유압 밸브 본체, 펌프 하우징 및 윈치 샤프트와 같은 중간 정도의 복잡성, 대용량 구성 요소의 경우 기존 모래 주조와 비교할 수 없는 정밀도, 반복성 및 표면 마감을 제공합니다. 우리는 지난 3년 동안에만 12,000개 이상의 쉘 성형 철 및 강철 주물을 생산했습니다. 대부분의 치수 공차는 ±0.15mm 미만이고 주조 표면 Ra는 3.2μm입니다. 이것은 이론적인 것이 아닙니다. 페놀수지 화학, 제어된 코어박스 온도, 작업 현장의 실시간 쉘 두께 모니터링을 결합하면 이런 일이 발생합니다.
1단계: 패턴 준비 - 정확성은 마스터에서 시작됩니다
우리는 쉘 몰딩에 목재나 저융점 합금이 아닌 강화 강철이나 알루미늄 패턴을 사용합니다. 왜? 패턴 수명은 500개 이상의 수량에서 부품당 비용을 직접적으로 제어하기 때문입니다. 당사의 패턴에는 정확한 구배 각도(0.5°~1.5°), 0.8mm보다 좁지 않은 통풍구 홈, 수동 러너 절단을 제거하는 통합 게이팅 기능이 포함됩니다. 각 패턴은 처음 사용하기 전에 고객 GD&T에 대한 CMM 검증을 거칩니다. 일부 고객은 기능 테스트를 위해 3D 프린팅된 프로토타입을 우리에게 보내지만 우리는 그 프로토타입에서 결코 캐스팅하지 않습니다. 인쇄된 수지와 용융 금속 사이의 열팽창 불일치로 인해 쉘에 예상치 못한 변형이 발생합니다.
2단계: 껍질 형성 - 열, 수지 및 타이밍은 협상할 수 없습니다.
패턴은 220~250°C로 예열됩니다. 너무 추워요? 불완전한 수지 경화. 너무 덥나요? 조기 분해 및 가스 결함. 우리는 열경화성 페놀 수지 2.5~5%를 혼합한 고운 규사(40~100메시)로 코팅합니다. 코팅된 패턴은 덤프 상자 내부에서 10~20초 동안 회전합니다. 이는 균일한 6~12mm 껍질이 형성되기에 충분한 시간입니다. 그런 다음 뒤집어서 380~420°C에서 2~4분 동안 굽습니다. 최종 베이킹은 수지를 완전히 가교결합시킵니다. 생략하면 금형 조립 중에 껍질이 부서집니다. 우리는 주변 판독값이 아닌 보정된 열전대를 사용하여 90초마다 오븐 온도를 모니터링합니다.
3단계: 금형 조립 - 정렬에 따라 치수 안정성이 결정됩니다.
두 개의 반 껍질은 열 활성화 페놀 접착제로 접착되거나 기계적으로 고정됩니다. 점토도, 못도, 테이프도 없습니다. 0.3mm의 오정렬이라도 실린더 하우징 플랜지나 밸브 시트 랜드와 같은 압력을 받는 표면에 플래시로 나타납니다. 비대칭 부품의 경우 위치 공차가 ±0.01mm인 다웰 핀을 사용합니다. 붓기 전에 조립된 각 주형은 광학 정렬 스테이션을 통과합니다. 어느 지점에서든 절반 사이의 간격이 0.1mm를 초과하면 재작업이 아닌 폐기됩니다. 재조립하면 누적 오류가 발생합니다.
4단계: 주입 및 응고 - 제어된 흐름으로 난류 방지
- 타설 온도는 최적 범위의 ±15°C 이내로 유지됩니다(예: ASTM A126 클래스 B 회주철의 경우 1,420~1,450°C).
- 금속은 하단 게이트를 통해 들어가 산화물 포착을 최소화합니다.
- 쉐이크아웃은 타설 후 15~25분에 발생합니다. 시계 시간이 아닌 섹션 두께에 따라 시간이 정해져 있습니다.
- 강제 냉각이 없습니다. 급속 담금질로 쉘이 균열되고 벽이 얇은 하우징에 잔류 응력이 유발됩니다.
우리는 한번에 48개의 동일한 피스톤 펌프 실린더 하우징을 한 번에 부은 적이 있습니다. 6개는 밸브 포트 홈에 미세한 수축이 나타났습니다. 근본 원인? 마지막 12번의 타설 동안 국자 온도가 7°C 떨어졌습니다. 이제 우리는 모든 단일 금형에 대해 주입 온도를 기록하고 편차가 ±10°C를 초과하는 모든 배치를 거부합니다.
5단계: 주조 후 처리 - 표면 무결성이 확보되거나 상실되는 경우
쉘 몰딩은 거의 그물 모양을 제공하지만 그물 모양은 아닙니다. 중요한 밀봉 표면에는 여전히 CNC 가공이 필요합니다. 이것이 바로 우리가 주조와 가공을 한 지붕 아래 통합하는 이유입니다. 당사의 철 주물은 쉐이크아웃에서 수평 머시닝 센터로 곧바로 이동하며 중간 저장 공간이 없습니다. 왜? 다공성 표면으로의 수분 흡수는 후속 열처리 중에 수소 핀홀을 유발합니다. 또한 AMS 5387 호환 응용 분야용 부품에 대한 쇼트 블라스팅을 방지합니다. 각 매체는 코발트 합금 펌프 부품의 피로 저항에 필요한 표면 근처 입자 구조를 손상시킵니다.
쉘 성형 주조는 모래 주조가 일관성이 부족하고 투자 주조 변형 예산이 부족한 경우에 탁월합니다. 일반적으로 무게가 0.5kg~50kg인 부품, 연간 생산량이 1,000~50,000개, 연성철, 탄소강, 스테인리스강, 니켈 저항 합금을 포함한 재료에 사용됩니다. QINGDAO QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO., LTD.에서는 쉘 성형을 독립형 공정이 아닌 검증된 주조-가공-마무리 루프의 하나의 노드로 취급합니다. 우리가 배송하는 모든 쉘 성형 구성 요소는 완전한 재료 추적성, CMM 인증 치수 및 문서화된 열 이력(패턴 굽기부터 최종 응력 완화까지)을 제공합니다. 이것이 바로 압력 밸브가 20,000 PSI 사이클을 견디는 방법입니다. 이것이 바로 윈치 중앙 샤프트 롤러가 10,000시간 후에도 런아웃을 0.02mm 미만으로 유지하는 방법입니다. 정밀도는 한 단계로 달성되지 않습니다. 단계적으로 잠겨 있습니다.
