대부분의 사람들은 인베스트먼트 주조를 들으면 고급 세라믹 쉘 공정을 떠올립니다. 하지만 참호에서는 엄청난 양의 산업 부품이 필요합니다. 물 유리 주조 무거운 작업을 수행하는 프로세스입니다. 특정 형상의 경우 더 저렴하고 빠르며 솔직히 매장 환경에서는 더 관대합니다. 내가 가진 주된 불만은 사람들이 그것을 품질이 낮다고 노골적으로 무시할 때입니다. 그것은 전체 그림이 아닙니다. 그 품질은 전적으로 주조소의 기술과 응용 분야의 요구 사항에 따라 달라집니다. 많은 밸브 본체, 펌프 임펠러 또는 기계 브래킷의 경우 이는 적절하고 가장 비용 효율적인 경로입니다.
공정의 핵심: 규산나트륨과 모래
이름은 그것을 알려줍니다 : 물 유리 주조 주형을 만들기 위해 내화 모래와 혼합된 점성의 접착제 같은 바인더인 규산나트륨을 사용합니다. 2단계 경화 과정입니다. 먼저 금형을 통해 CO2를 불어 넣어 초기에 설정합니다. 이것이 바로 빠른 작업입니다. 그런 다음 남은 수분을 태우고 금형의 강도를 높이기 위해 종종 열 탈수를 후속 조치합니다. 여기서 첫 번째 함정이 나타난다. 탈수를 서두르거나 온도 프로필이 잘못되면 금형에 잔존 강도 문제가 남아 있어 붓는 동안 정맥이 생기거나 심지어 붕괴될 수도 있습니다. 복잡한 코어에서 이런 일이 발생하는 것을 보았습니다.
패턴 장비는 일반적으로 알루미늄 또는 수지입니다. 표면 마감은 세라믹 쉘과 경쟁할 수 없지만, 고운 등급의 모래를 사용하면 상당한 Ra 값을 얻을 수 있습니다. 실제 장점은 금형의 투과성에 있습니다. 모래 알갱이가 코팅되지 않고 접착되어 있기 때문에, 붓는 동안 주형의 통기성이 좋아져 가스 결함이 줄어듭니다. 이것은 가스 포착이 끊임없는 싸움이 되는 작고 두툼한 강철 주물에 대한 신의 선물입니다.
극도로 얇은 부분이나 매우 복잡한 세부 사항 때문에 어려움을 겪는 부분이 있습니다. 모래 주형은 세라믹 슬러리의 충실도를 단순히 복제할 수 없습니다. 따라서 고객이 미세한 문자나 아주 얇은 지느러미로 덮인 부품을 가지고 오면 매번 세라믹 쉘 공정으로 안내할 것입니다. 하지만 견고한 기어 하우징이나 해양 피팅을 원하시나요? 물유리 주조 제가 생각하는 첫 번째 프로세스입니다.
재료 호환성 및 실제 한계
우리는 탄소강부터 듀플렉스 스테인리스까지 모든 것을 당사를 통해 운영합니다. 물 유리 주조 라인. 이 공정은 재료 측면에서 놀랍도록 다재다능합니다. 문제는 일부 니켈 기반 등급과 같은 고합금 재료에 있습니다. 타설 중 금형의 화학적 환경으로 인해 표면 스케일이 평소보다 더 단단해질 수 있으며, 이는 나중에 가공 시간을 단축시킵니다. 그것은 절충안입니다. 표준 304 또는 316 스테인리스의 경우 거의 문제가 되지 않습니다.
제가 기억하는 한 가지 구체적인 골칫거리는 CF8M의 펌프 케이스 배치에 관한 것이었습니다. 독특하고 국부적인 거친 질감을 지닌 캐스팅이 나왔습니다. 금속 온도와 붓는 속도를 배제한 후 모래 혼합물까지 추적했습니다. 규사의 입자 크기 분포는 떨어져 있었고 규산나트륨 비율은 특정 형상에 비해 너무 높아 금속-주형 경계면에서 약간의 반응을 일으켰습니다. 모래 혼합을 조정하고 바인더 비율을 줄임으로써 문제가 바로 해결되었습니다. 교과서에서는 결코 읽지 않은 미묘하고 직접적인 조정입니다.
이곳은 주조소의 경험이 전부인 곳입니다. 같은 회사 칭다오창센위안과기유한회사(QSY)30년 동안 주조 및 가공 분야에 종사해 온 는 다양한 재료와 부품 형태에 대한 이러한 레시피에 대한 깊은 라이브러리를 보유하고 있을 것입니다. 이러한 제도적 지식은 직업 현장을 신뢰할 수 있는 공급업체와 구분하는 요소입니다. 예를 들어, 그들은 특수 코발트 기반 합금의 경우 특정 예열 온도가 물 유리 주조 금형은 균열을 방지하기 위해 협상할 수 없습니다.
가공 악수
이는 매우 중요하며 제대로 전달되지 않는 경우가 많습니다. 에이 물 유리 주조 정밀 인베스트먼트 주조보다 더 두꺼운 공차와 더 다양한 표면을 갖게 됩니다. 그것은 주어진 것입니다. 주조 공장과 기계 공장 간의 시너지 효과가 긴밀해야 합니다. 주조소에서는 중요한 가공 데이텀 지점이 어디에 있는지 이해하고 해당 표면이 최대한 깨끗하게 주조되도록 해야 합니다. 반대로, 기계 기술자는 주조품의 수축 가능성과 잠재적인 딱딱한 부분을 이해해야 합니다.
QSY의 통합 제품 모델 쉘 몰드 주조, 매몰 주조, CNC 가공이 한 지붕 아래에서 스마트합니다. 손가락질을 없애줍니다. 그들은 최종 가공을 염두에 두고 주조 공정을 제어할 수 있으며, 필요한 곳에 정확히 스톡을 추가하고 다른 곳에서는 스톡을 최소화할 수 있습니다. 물유리 주조 밸브 본체의 경우 플랜지 면에 넉넉한 3mm를 남기고 중요하지 않은 내부 벽에는 1.5mm만 남겨 주조 수율과 가공 비용을 모두 최적화할 수 있습니다.
나는 분리된 벤더들과 거래해 보았는데, 골치 아픈 일이 현실입니다. 기계공은 도구를 씹어먹는 딱딱한 부분이 주조소에 있다고 비난합니다. 주조소는 재료를 비난합니다. 하나의 실체라면 문제를 해결합니다. 가공성을 향상시키기 위해 주조물의 냉각 속도를 조정하거나 코어에 다른 등급의 모래를 선택할 수도 있습니다. 이 통합은 모든 구매자에게 막대한 부가가치를 제공합니다.
경제적 현실과 선택 시기
숫자에 대해 이야기합시다. 무게가 1kg에서 50kg 사이인 부품을 중대량 생산(예: 500~5,000개)하는 경우, 물 유리 주조 거의 항상 가장 경제적인 선택입니다. 패턴 비용은 세라믹 쉘보다 저렴하며 수량에 따라 단가가 크게 떨어집니다. 샌드 캐스팅의 손익분기점은 까다로울 수 있습니다. 더 단순한 모양의 경우 모래 주조가 이길 수 있습니다. 그러나 적절한 내부 공동이나 적당한 복잡성이 필요한 모든 경우에는 일체형 코어 어셈블리를 생산할 수 있는 물유리의 능력이 우위를 점합니다.
제가 이 과정에서 목격한 가장 큰 실패는 기술적인 것이 아니라 계획적인 것이었습니다. 한 고객은 기본적으로 나사산 구멍이 있는 크고 평평한 부품에 이 제품을 사용하겠다고 주장했습니다. 냉각 중에 부품이 감자칩처럼 휘어졌습니다. 기하학에 대한 잘못된 과정이었습니다. 우리는 뒤로 물러서서 가공된 판이나 응력 완화 어닐링이 포함된 간단한 모래 주조를 권장했어야 했습니다. 교훈: 구멍이 아무리 비용 효율적으로 보이더라도 둥근 구멍에 사각형 못을 억지로 밀어넣으려고 하지 마세요.
그럼 언제 지정하나요? 기능적인 구성 요소를 먼저 생각하고 미적인 요소는 그 다음으로 생각하세요. 유압 매니폴드, 농업 도구, 식품 가공 장비 프레임 및 QSY가 대량 생산할 것으로 예상되는 산업용 하드웨어 종류를 생각해 보십시오. 디스플레이 선반에 올려놓지 않고 기계 내부에 있는 부품에 그리스를 바르고 하중을 받는 부품을 위한 것입니다.
미래: 틈새 시장이지만 지속 가능
그것은 화려한 과정이 아닙니다. 항공우주 터빈 블레이드나 의료용 임플란트에는 사용되지 않습니다. 그러나 일반 산업의 광대한 환경에서는 물 유리 주조 여기에 머물러 있습니다. 개발 초점은 바인더 시스템을 개선하여 환경 친화적으로 만들고 쉐이크아웃 특성을 개선하여 주조 후 모래가 더 쉽게 분해되도록 하고 매립률을 높이는 데 있는 것 같습니다.
제조업체의 경우 핵심은 자신의 한계와 강점을 잘 알고 이를 고객에게 솔직하게 전달하는 것입니다. 이는 표면 마감, 치수 공차(일반적으로 ISO 8062에 따른 CT8-CT10) 및 가공 요구 사항에 대한 올바른 기대치를 설정하는 것입니다. 노련한 주조 공장의 손에서 세계 기계의 회전을 유지하는 안정적이고 내구성이 뛰어난 부품을 생산합니다. 그것은 캐스팅계의 알려지지 않은 영웅이고, 그것을 무시하는 것은 경험 부족에서 비롯된 실수입니다. 당신은 그것과 충분히 오랫동안 일하면서 그 거칠고 신뢰할 수 있는 성격에 대한 존경심을 갖게 됩니다.
