7 일반적인 주조 결함 설명: 원인, 방지

주조는 복잡한 금속 부품을 생산하기 위한 가장 경제적이고 다양한 제조 공정 중 하나로 남아 있습니다..

사용 여부 모래 주조, 투자 주조, 쉘 몰드 주조, V-프로세스 주조, 또는 분실된 거품 주물, 주조 공장은 높은 치수 정확도의 주조물을 얻기 위해 노력합니다., 사운드 내부 품질, 표면조도가 우수하고.

하지만, 첨단 용해로를 갖춘 현대 주조 공장에서도, 시뮬레이션 소프트웨어, 자동화된 성형 라인, 주조 결함을 완전히 제거할 수는 없습니다..

결함은 부적절한 것에서 비롯될 수 있습니다. 게이팅 및 라이저 디자인, 부적합한 성형 재료, 부적절한 용해 관행, 붓기 조절 불량, 또는 프로세스 관리가 부족함.

확인되지 않고 즉시 시정되지 않는 경우, 이러한 결함으로 인해 폐기율이 높아질 수 있습니다., 비용이 많이 드는 재작업, 지연된 생산 일정, 제품 신뢰성 저하.

성공적인 결함 예방에는 용탕 거동 간의 상호작용, 곰팡이 특성, 응고 역학, 프로세스 매개 변수 각각의 문제를 개별적으로 해결하기보다는.

1. 이집트

결함 특성

에이 이집트 주조 결함입니다. 용융 금속이 응고되기 전에 금형 캐비티를 완전히 채우지 못함, 그 결과 주조물의 국부적인 누락된 부분이 발생합니다..

수축 결함과 달리, 잘못된 실행이 발생하다 금형 충전 단계 중, 전진하는 금속 전면이 유동성을 잃고 공동의 말단에 도달하기 전에 얼어붙을 때.

잘못된 실행은 다음에서 가장 흔히 관찰됩니다.:

• 높은 냉각 속도를 갖춘 얇은 벽 섹션
• 입구에서 멀리 떨어진 긴 흐름 경로
• 좁은 갈비뼈, 지느러미, 그리고 보스
• 수직 방향 주물의 상부
• 벽 두께의 급격한 변화가 있는 영역

채워지지 않은 가장자리는 일반적으로 매끄러운, 둥근, 그리고 깨끗하다, 주물사가 부착된 흔적이 없음.

이 특성은 잘못된 실행과 다음과 같은 결함을 구별합니다. 냉간 폐쇄, 두 개의 부분적으로 응고된 금속 흐름이 만나지만 야금학적으로 융합되지 않는 경우, 눈에 보이는 솔기나 랩 라인을 남기고.

심한 경우에는, 캐스팅의 전체 기능이 없을 수 있습니다., 수리 또는 교체 없이 구성요소를 사용할 수 없게 만드는 경우.

근본 원인

단일 요인으로 인해 잘못된 실행이 발생하는 경우는 거의 없습니다.. 대신에, 이는 일반적으로 불충분한 금속 유동성의 복합적인 효과로 인해 발생합니다., 과도한 열 손실, 열악한 게이팅 디자인, 부적절한 금형 환기, 불리한 합금 특성.

부적절한 붓기 매개변수

가장 흔한 원인은 붓는 온도와 붓는 속도의 불일치입니다..

붓는 온도가 너무 낮을 때, 용융된 금속은 금형에 들어가자마자 과열을 빠르게 잃습니다..

주입 속도도 너무 느리거나 주입 작업이 중단되면 캐비티가 완전히 채워지기 전에 금속 흐름의 앞쪽 가장자리가 응고되기 시작합니다..

일반적인 프로세스 관련 원인은 다음과 같습니다.:

• 낮은 붓는 온도
• 지나치게 느린 주입 속도
• 중단되거나 일관되지 않게 쏟아지는 경우
• 국자 이송 중 과도한 열 손실

이러한 조건은 용탕의 유효 충전 거리를 크게 감소시킵니다..

크기가 작거나 잘못 설계된 게이팅 시스템

게이팅 시스템은 금형에 들어가는 용융 금속의 유속과 부피를 모두 제어합니다..

만약 러너 또는 입구 단면적이 너무 작습니다., 과도한 흐름 저항이 발생함, 금속 흐름을 제한하고 충전 시간을 늘림.

길거나 구불구불한 흐름 경로는 캐비티가 채워지기 전에 금속 온도를 더욱 낮춥니다..

기타 디자인 문제에는 다음이 포함됩니다.:

• 부적절한 게이팅 비율
• 과도한 압력 손실
• 불균형한 러너 분포
• 얇은 벽 영역에 대한 부적절한 입구 위치

현대 주조 공장에서는 주조 시뮬레이션 소프트웨어를 자주 사용하여 게이팅 형상을 최적화하고 생산 전 잠재적인 잘못된 실행 위치를 예측합니다..

불량한 합금 유동성

용탕의 유동성은 온도뿐만 아니라 합금 화학.

철주물용, 지나치게 낮음 탄소당량 (CE)- 탄소와 규소가 부족하여 용선의 유동성이 감소함, 복잡하거나 벽이 얇은 공동을 채우기가 더 어려워집니다..

비슷하게, 과도한 산화, 높은 함유량, 또는 부적절한 합금 수정으로 인해 유동 특성이 손상되고 조기 응고 가능성이 높아질 수 있습니다..

과도한 금형 배압

붓는 동안, 성형 재료에서 생성된 가스는 금형을 통해 빠르게 빠져나가야 합니다..

주물사에 함유된 경우:

• 과도한 수분
• 높은 석탄 먼지 함량
• 다량의 유기 바인더
• 과도한 점토

가스 발생이 크게 증가합니다.. 모래 투과성이 좋지 않거나 환기가 불충분한 경우, 갇힌 가스가 생성됩니다 배압 전진하는 금속 전선에 반대하는 것, 금형 충전 속도가 느려지고 잘못된 실행 위험이 증가합니다..

이 문제는 깊은 캐비티 섹션이 있는 대형 주물이나 주형에서 특히 흔히 발생합니다..

불충분한 금속성 헤드

용융 금속은 다음과 같은 방법으로 공동을 통해 구동됩니다. 금속 정압, 이는 주로 공동 위의 용융 금속 기둥의 높이에 의해 결정됩니다..

상부 플라스크의 경우 (코프) 너무 얕거나 스프루 높이가 충분하지 않습니다., 사용 가능한 정압은 용융 금속을 먼 곳으로 밀어내는 데 적합하지 않을 수 있습니다., 높은, 또는 응고가 발생하기 전 금형의 얇은 벽 영역.

이 문제는 특히 다음과 같은 경우에 중요합니다.:

• 대형 주물
• 수직 방향 금형
• 얇은 벽 투자 주조
• 복잡한 펌프 그리고 밸브 바디

엔지니어링 솔루션

잘못된 실행을 방지하려면 체계적인 최적화가 필요합니다. 붓는 과정, 게이팅 디자인, 합금 구성, 및 곰팡이 특성.

권장되는 엔지니어링 관행은 다음과 같습니다.:

붓는 매개변수 최적화

산화 또는 수축을 증가시킬 수 있는 과도한 과열을 피하면서 합금에 권장되는 범위 내에서 주입 온도를 유지하십시오..

일반적으로 제어된 붓는 프로필이 권장됩니다.:

• 느린 시작 난기류를 최소화하기 위해
• 꾸준하고 빠른 충전 메인 타설 단계에서
• 통제된 마감 슬래그 혼입을 줄이기 위해

캐비티 충전 전반에 걸쳐 금속 유동성을 유지하려면 중단 없는 연속 주입이 필수적입니다..

게이팅 시스템 설계 개선

스프루의 단면적을 다시 계산합니다., 주자, 적절한 금속 흐름을 보장하기 위한 게이트.

엔지니어링 개선에는 다음이 포함될 수 있습니다.:

• 러너 및 인게이트 섹션 확대
• 게이팅 비율 최적화
• 흐름 저항 감소
• 충전 거리 단축
• 복잡한 형상에 대한 추가 입구 추가
• 주조 시뮬레이션을 사용하여 충전 동작 확인

적절한 게이팅 설계는 잘못된 실행을 방지할 뿐만 아니라 수율을 향상하고 난류 관련 결함을 줄입니다..

합금 유동성 향상

지정된 것을 유지하기 위해 퍼니스 충전 구성을 조정하십시오. 탄소당량 (CE) 또는 합금 화학.

회주철 및 연성철용, 사양 한계 내에서 탄소와 실리콘을 약간 증가시키면 기계적 특성을 손상시키지 않으면서 용융 금속 유동성을 크게 향상시킬 수 있습니다..

추가 조치에는 다음이 포함됩니다.:

• 적절한 접종 처리
• 포함 제어
• 타설 전 슬래그 제거
• 깨끗한 용탕 유지

주물사 특성 최적화

가스 배출을 용이하게 하기 위해 금형 투과성을 향상시킵니다..

효과적인 조치에는 다음이 포함됩니다.:

• 과도한 석탄분진 첨가 저감
• 수분 함량 조절
• 점토 및 결합제 수준 최적화
• 적절한 모래 등급화를 통한 투수성 증가
• 중요한 구역에 통풍구 또는 보조 통풍 채널 추가

우수한 금형 환기로 가스 배압이 최소화되고 원활한 금형 충진이 촉진됩니다..

금속정압 증가

실용적인 경우, 효과적인 금속 헤드를 증가시킵니다.:

• 더 높은 스프루 사용
• 대처 높이 증가
• 쏟아지는 유역 높이 높이기
• 하단 게이트 또는 계단형 게이팅 시스템 채택

하단 게이팅은 보다 안정적인 충진을 제공하므로 특히 효과적입니다., 난기류를 줄인다, 가스 포획을 최소화합니다, 얇은 벽 부분의 충전을 개선합니다..

2. 반바지

결함 특성

에이 반바지 금형 캐비티가 발생하는 주조 결함입니다. 주형에 부어지는 용탕의 양이 부족하여 완전히 채워지지 않음.

와는 달리 이집트, 이는 주로 충진 중 금속 유동성이 부족하거나 조기 응고로 인해 발생합니다., 충분한 용융 금속이 캐비티에 들어가기 전에 주입 공정이 종료되면 짧은 주입이 발생합니다..

결함은 일반적으로 다음과 같이 나타납니다.:

• 불완전한 주물의 상부 부분
• 사라진 보스, 플랜지, 또는 윗면
• 주물 내부의 상대적으로 평평한 금속 레벨
• 채워지지 않은 경계에서 약간 둥근 모서리
• 스프루의 용융 금속 레벨은 주조 캐비티 내부의 금속 레벨과 대략 같은 높이입니다.

용탕이 설계한 충전량에 도달하지 못하기 때문에, 결함은 일반적으로 다음에 영향을 미칩니다. 금형 캐비티의 가장 높은 영역, 완전한 충전이 충분한 붓는 양에 달려 있는 경우.

품질 관리 관점에서, 짧은 붓기는 다음과 같은 것으로 간주됩니다. 작동상의 결함 야금학적 결함이나 주형 충전 결함보다는, 사용 가능한 용융 금속은 완전한 주조품을 생산하기에 부적절하기 때문입니다..

근본 원인

엔지니어링 솔루션

짧은 타설을 방지하는 방법은 주로 다음 사항에 달려 있습니다. 정확한 공정 계획 및 표준화된 타설 방식.

쏟아지는 무게를 정확하게 계산

생산 전, 주조 시스템의 모든 요소를 ​​고려하여 총 용융 금속 요구량 결정, 포함:

• 완성된 주조 무게
• 게이팅 시스템
• 라이저
• 오버플로 섹션
• 공정 손실
• 안전 수당

생산 중, 국자 용량에는 일반적으로 추가 용량이 포함되어야 합니다. 10–15% 금속 보유량 전송 손실을 보상하기 위해, 슬래그 제거, 및 운영상의 변화.

컴퓨터 지원 주조 시뮬레이션 및 디지털 공정 계획을 통해 복잡한 부품의 주입 중량 정확도를 더욱 향상시킬 수 있습니다..

쏟아지는 작업 최적화

상대적으로 좁은 게이팅 시스템을 갖춘 금형의 경우, 붓는 컵에서 조기 넘침을 방지하기 위해 초기 붓는 속도를 주의 깊게 제어해야 합니다..

안정적인 주입 순서는 지속적인 금형 충전을 유지하는 동시에 작업자가 실제 충전 상태를 보다 정확하게 모니터링할 수 있게 해줍니다..

가능한 경우, 자동 주입 시스템은 일관된 주입 속도를 유지하고 작업자 관련 오류를 크게 줄일 수 있습니다..

금형 충진 검증 표준화

작업자는 붓는 컵만 관찰하여 금형 충전을 판단해서는 안 됩니다..

대신에, 캐비티 충전은 모니터링을 통해 확인되어야 합니다.:

• 라이저의 금속 레벨
• 오버플로 표시기
• 관찰 포트 (해당되는 경우)
• 쏟아지는 시간 기준 확립
• 대량 생산을 위한 자동화된 레벨 모니터링 시스템

표준 운영 절차 (SOP) 타설 작업의 조기 종료를 최소화하려면 정기적인 작업자 교육이 필수적입니다..

3. 캐스팅 기계적 손상

결함 특성

주조 기계적 손상 발생한 물리적 손상을 말합니다. 캐스팅이 굳은 후, 금형 충진이나 응고 과정에서 발생하는 결함보다는.

전형적인 발현은 다음과 같습니다 부서진 가장자리, 갈비뼈 골절, 부서진 상사, 갈라진 플랜지, 누락된 모서리, 국부적 변형.

주조 자체는 야금학적으로 건전할 수 있지만, 기계적 손상으로 인해 치수 정확도가 저하될 수 있음, 구조적 완전성, 그리고 미적 질, 종종 비용이 많이 드는 수리 또는 완전한 거부로 이어집니다..

수축 공동과 달리, 균열, 또는 잘못 실행, 기계적 손상의 특징은 다음과 같습니다. 날카로운 모서리가 있는 새로운 파손 표면, 일반적으로 산화 또는 주조 피부가 없음.

손상된 부분은 종종 깨끗한 금속 표면을 노출시킵니다., 주조 후 작업 중에 실패가 발생했음을 나타냅니다..

가장 취약한 위치는 다음과 같습니다.:

• 얇은 갈비뼈와 웹
• 작은 보스 및 장착 러그
• 날카로운 모서리와 돌출된 특징
• 긴 캔틸레버 섹션
• 플랜지 및 얇은 벽 모서리

기계적 손상은 다음 작업 중에 가장 자주 발생합니다.:

• 쉐이크 아웃
• 페팅 및 청소
• 텀블링 (배럴 마무리)
• 라이저 및 게이트 제거
• 자재 취급
• 운송 및 보관

이러한 결함은 주조 응고 후에 발생하기 때문에, 적절한 장비 선택을 통해 대부분 예방할 수 있습니다., 툴링 디자인, 표준화된 운영 절차.

근본 원인

엔지니어링 솔루션

주조 기계적 손상을 방지하려면 최적화가 필요합니다. 취급 장비, 라이저 디자인, 청소 작업, 표준화된 업무 절차.

제어된 쉐이크아웃 및 취급 방식 채택

주조 크기 및 재료에 맞게 주파수와 진폭을 조정할 수 있는 진동 쉐이크아웃 장비를 사용하십시오..

추가 권장사항은 다음과 같습니다.:

• 쉐이크아웃 전에 충분히 냉각시키십시오..
• 이송 중 낙하 높이 최소화.
• 주조 형상에 맞게 설계된 리프팅 고정 장치를 사용하십시오..
• 주물 간의 직접적인 충돌을 피하십시오.
• 적절한 경우 패딩 처리된 팔레트 또는 별도의 팔레트에 주물을 보관합니다..

이러한 조치는 취약한 형상에 대한 충격 부하를 크게 줄입니다..

배럴 마무리 작업 표준화

배럴 마감 매개변수는 주조 형상 및 재료에 따라 선택되어야 합니다..

모범 사례에는 포함됩니다:

• 과도한 부품 이동을 방지하기 위해 배럴 로딩 볼륨을 제한합니다..
• 크고 작은 주물을 분리.
• 세라믹을 사용하여, 고무, 또는 섬세한 부품을 위한 플라스틱 보호 매체.
• 배럴 속도 및 처리 시간 최적화.
• 긴 텀블링 주기 동안 주기적으로 주물 검사.

매우 복잡하거나 벽이 얇은 부품용, 진동 마감 또는 쇼트 블라스팅이 기존 텀블링보다 더 나을 수 있습니다..

라이저 넥 설계 최적화

적절한 라이저 설계로 후속 제거가 크게 단순화됩니다..

권장되는 엔지니어링 조치는 다음과 같습니다.:

• 단면이 감소된 라이저 넥 설계.
• 라이저 루트에 전용 녹오프 홈 통합.
• 라이저 넥 두께가 인접한 주조 벽보다 작은지 확인.
• 의도하지 않은 균열을 방지하기 위해 원활한 응력 전이 유지.

최신 주조 시뮬레이션 소프트웨어는 적절한 공급 성능을 유지하면서 라이저 치수를 최적화할 수 있습니다..

게이트 및 라이저 제거 절차 개선

라이저 제거는 주물에 미치는 영향을 최소화하기 위해 표준화된 작업 절차를 따라야 합니다..

권장 방법에는 포함됩니다:

• 주조 표면에 수직이 아닌 접선 방향으로 충격 하중을 적용합니다..
• 가능한 경우 제어된 분리를 위해 유압 프레스를 사용합니다..
• 대형 라이저에는 띠톱 또는 연마 절단을 사용하십시오..
• 적절한 경우 무거운 강철 주조에 산소 연료 또는 플라즈마 절단을 사용하십시오..
• 과도한 망치질을 피하세요, 특히 정밀 주조 또는 얇은 벽 주조의 경우.

이러한 기술은 국부적인 응력을 줄이고 주조 무결성을 보존합니다..

4. 연소된 모래와 표면 거칠기

결함 특성

화상을 입은 모래 그리고 표면 거칠기 가장 일반적인 주조 표면 결함 중 두 가지입니다., 둘 다 외모에 부정적인 영향을 미칩니다, 치수 정확도, 가공 효율성, 주조 부품의 전반적인 품질.

화상을 입은 모래 (라고도 함 모래 화상 또는 금속 침투

대조적으로, 표면 거칠기 고르지 못한 묘사를 한다, 불규칙한 주조 표면이 남아 있음 부착된 모래를 제거한 후

전형적인 발현은 다음과 같습니다:

• 강하게 접착된 모래 입자
• 거칠거나 불규칙한 캐스팅 스킨
• 현지화 된 구덩이
• 모래 알갱이 사이의 금속 침투
• 가공 여유 증가
• 코팅이나 도장 성능이 좋지 않음
• 미적 품질 감소

이러한 결함은 특히 바람직하지 않습니다. 펌프 바디, 밸브 구성 요소, 정밀 기계 부품, 그리고 장식용 주물, 표면 마감이 중요한 품질 요구 사항인 경우.

근본 원인

연소된 모래와 표면 거칠기는 일반적으로 다음의 결합된 효과로 인해 발생합니다. 성형 재료 특성, 쏟아지는 조건, 및 금형 준비 품질.

근본적인 메커니즘은 용탕과 금형 표면 사이의 과도한 상호 작용입니다..

거친 모래 입자 크기와 낮은 금형 경도

주물사의 입자 크기는 주조 표면의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다..

지나치게 거친 모래를 사용할 때, 인접한 모래 알갱이 사이에 더 큰 공극이 존재합니다..

용융 금속의 압력 하에서, 액체 금속은 이러한 틈을 뚫고 모래 입자 주위에 응고될 수 있습니다., 심각한 금속 침투 및 연소 결함 발생.

비슷하게, 불충분한 금형 압축 또는 불충분한 금형 경도로 인해 붓는 동안 모래 알갱이가 움직이거나 분리될 수 있습니다., 표면 침식 및 거칠기 가능성 증가.

과도한 주물사 수분

수분 함량은 성형 강도와 압축성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다..

수분함량이 너무 높을 때:

• 금형 밀도가 불균일해짐.
• 표면 경도가 감소합니다..
• 붓는 동안 증기 발생이 증가합니다..
• 표면 침식 가능성이 높아짐.

과도한 수분은 또한 용융 금속 압력에 대한 금형의 저항을 감소시킵니다., 금속침투 촉진 및 주조 표면 열화 촉진.

공격적인 붓기 조건

주입 매개변수는 용융 금속과 주형 사이의 상호 작용에 큰 영향을 미칩니다..

화상 위험을 증가시키는 조건은 다음과 같습니다.:

• 지나치게 높은 주입 온도
• 높은 금속정압
• 과도한 주입 속도
• 입구에서 심한 난기류

고온 용융 금속은 유동성이 높고 점도가 낮습니다., 모래 알갱이 사이의 공간에 더 쉽게 침투할 수 있게 해줍니다..

동시에, 난류 금속 흐름이 금형 표면을 기계적으로 침식합니다., 국부적인 표면 손상 및 거친 주조 피부 발생.

석탄분진 또는 탄소성 첨가제가 부족함

그린 샌드 캐스팅에서, 석탄 먼지는 중요한 보호 기능을 수행합니다..

붓는 동안, 석탄 먼지는 열분해되어 생성됩니다. 환원 가스 및 얇고 밝은 탄소 필름

석탄분진 함량이 부족한 경우, 보호 탄소 필름은 지속적으로 형성될 수 없습니다., 용융 금속이 금형 표면에 침투하여 모래에 부착되도록 합니다..

부적절한 패턴 플레이트 온도

패턴 플레이트 온도는 간과되는 경우가 많지만 금형 표면 품질에 큰 영향을 미칩니다..

패턴 플레이트가 지나치게 뜨거운 경우:

• 금형 표면 근처의 수분이 빠르게 증발합니다..
• 표면 모래가 마르다.
• 금형 강도가 감소합니다..
• 표면 균열 가능성이 높아집니다..

거꾸로, 패턴판이 너무 차가우면, 축축한 모래는 철수하는 동안 패턴을 고수하는 경향이 있습니다., 금형 표면이 국부적으로 찢어지거나 벗겨지는 원인.

이러한 손상된 부분은 붓는 동안 침식되기 쉽습니다., 궁극적으로 거친 주조 표면을 생성.

엔지니어링 솔루션

효과적인 예방을 위해서는 다음과 같은 동시 최적화가 필요합니다. 성형 재료, 붓는 연습, 그리고 곰팡이 준비.

모래 특성 최적화

충분한 투수성을 유지하면서 적절한 입자 크기의 주물사를 선택하십시오..

권장 조치에는 다음이 포함됩니다.:

• 표면 마감이 중요한 곳에는 더 미세한 기본 모래를 사용하십시오..
• 균형 잡힌 모래 알갱이 분포 유지.
• 표면 다공성을 줄이기 위해 금형 압축을 증가시킵니다..
• 생산 전반에 걸쳐 금형 경도를 일관되게 모니터링합니다..

밀도가 높은, 균일한 금형 표면은 금속 침투 가능성을 크게 감소시킵니다..

적절한 탄소질 첨가제 유지

주물사 내 석탄분진이나 기타 탄소성 첨가제의 안정적이고 효과적인 농도를 유지합니다..

붓는 동안, 이 재료들은 연속적인 생성을 생성합니다. 밝은 탄소층 저것:

• 금속-모래의 직접적인 접촉을 방지합니다.
• 금속 침투 감소
• 주조 표면 조도 향상
• 쉐이크아웃 및 청소가 용이합니다.

첨가제 농도가 지정된 공정 범위 내에 유지되도록 정기적인 모래 시스템 분석을 수행해야 합니다..

주물사 수분 조절

수분은 성형 공정에 지정된 최적 범위 내에서 유지되어야 합니다..

기존의 회주철 그린 샌드 시스템용, 권장 수분 함량은 일반적으로:

3.0–4.0%

안정적인 수분 유지가 향상됩니다.:

• 곰팡이 강도
• 표면 경도
• 압축 일관성
• 가스 투과성

자동 모래 준비 시스템은 일관된 수분 제어를 보장하기 위해 현대 주조 공장에서 널리 사용됩니다..

붓는 매개변수 최적화

게이팅 시스템은 난류와 금형 표면의 직접적인 금속 충돌을 최소화하도록 설계되어야 합니다..

권장되는 엔지니어링 관행은 다음과 같습니다.:

• 가능한 경우 붓는 속도를 줄이세요..
• 게이팅 비율 최적화.
• 완전한 금형 충진을 보장하는 최소값으로 주입 온도를 낮춥니다..
• 과도한 금속 정압을 줄입니다..
• 민감한 주조를 위해 바텀 게이팅 시스템을 사용합니다..

안정적인 충전 조건으로 금형 침식과 금속 침투가 크게 감소합니다..

적절한 패턴 플레이트 온도 유지

성형 공정 전반에 걸쳐 패턴 온도를 주의 깊게 제어해야 합니다..

일반적인 지침으로는, 패턴 플레이트 온도가 유지되어야 합니다 주물사 온도보다 약간 높음, 허용:

• 쉬운 패턴 철수
• 균일한 금형 표면 강도
• 모래 접착 감소
• 과도한 표면 건조 방지

일관된 패턴 온도는 금형 무결성 개선 및 주조 표면 품질 개선에 직접적으로 기여합니다..

5. 모래 포함 (모래 구멍)

결함 특성

모래 함유물, 일반적으로로 불리는 모래 구멍, 주조 결함이 있습니다. 주물사 입자는 용융 금속 내에 갇혀 응고 후에도 주물에 묻혀 남아 있습니다..

모래가 어디에 갇히느냐에 따라, 결함은 주조 표면이나 내부 깊은 곳에서 나타날 수 있습니다..

표면 모래 함유물은 일반적으로 쇼트 블라스팅 또는 기계 가공 후에 보입니다., 반면 내부 모래 함유물 숨겨져 있는 경우가 많으며 이를 통해서만 탐지할 수 있습니다. 방사선 테스트 (RT), 초음파 테스트 (유타), 컴퓨터 단층촬영 (CT), 또는 파괴적인 절편.

금속 매트릭스의 연속성을 방해하기 때문에, 내부 모래 함유물은 특히 다음에 해롭습니다. 압력 유지 부품, 반복 하중 하에서 누출 경로가 되거나 피로 균열이 발생할 수 있는 곳.

일반적인 특징은 다음과 같습니다.:

• 주물사로 부분적으로 또는 완전히 채워진 불규칙한 공동
• 거친, 각도 결함 표면
• 내장된 실리카 입자 또는 금형 재료
• 갇힌 모래와 관련된 국부적인 다공성
• 압력 견고성 및 기계적 강도 감소
• 단단한 모래 입자로 인한 공구 마모로 인한 가공성 저하

모래 함유물은 다음 중 하나입니다. 가장 자주 발생하는 주조 결함 모래 주조에서는 다음과 같은 중요한 부품에 대한 거부의 주요 원인으로 남아 있습니다. 밸브 몸체, 펌프 케이싱, 유압 매니폴드, 압축기 하우징, 및 파이프 피팅.

근본 원인

모래 함유물은 다음과 같은 경우에 발생합니다. 주물사가 금형 표면에서 분리되거나 금형 캐비티에 유입됩니다., 이후 흐르는 용융 금속에 의해 삼켜지는 곳.

이러한 형성은 일반적으로 금형 품질의 결함과 관련이 있습니다., 패턴 디자인, 금형 취급, 또는 게이팅 시스템 성능.

엔지니어링 솔루션

모래 함유물을 줄이려면 포괄적인 통제가 필요합니다. 성형 재료, 패턴 품질, 곰팡이 준비, 용융 금속 흐름.

주물사 품질 향상

생산 전반에 걸쳐 적절한 표면 강도를 보장하기 위해 주물사 배합을 최적화합니다..

권장 조치에는 다음이 포함됩니다.:

• 적절한 점토 또는 바인더 함량 유지.
• 모래 시스템 특성을 안정화하기 위해 정기적으로 신선한 모래를 보충하십시오..
• 모래 혼합 시간 및 수분 제어 최적화.
• 그린 압축강도 및 습윤 인장강도 향상.
• 일상적인 실험실 테스트를 통해 모래 특성을 모니터링합니다..

금형 표면이 강할수록 타설 중 침식에 대한 저항력이 훨씬 더 커집니다..

패턴 설계 및 금형 수리 최적화

고품질 패턴 디자인으로 패턴 인출 시 금형 손상 최소화.

엔지니어링 권장 사항에는 다음이 포함됩니다.:

• 적절한 구배 각도 통합.
• 날카로운 모서리에 넉넉한 필렛을 설계합니다..
• 매끄러운 패턴 표면 유지.
• 조립하기 전에 손상된 금형 부위를 모두 수리하십시오..
• 수리된 부분이 적절하게 건조되고 압축되었는지 확인하십시오..

몰드를 주의 깊게 준비하면 타설 전 느슨한 모래의 생성이 줄어듭니다..

금형 보관 시간 최소화

가능할 때마다, 금형은 준비 직후에 부어져야 합니다..

임시 보관이 불가피한 경우:

• 과도한 건조로부터 금형을 보호하세요..
• 주변 습도 조절.
• 금형 표면 위로 직접적인 공기 흐름을 방지합니다..
• 붓기 전에 표면 무결성 검사.

보관 기간 내내 금형 강도를 유지하면 금속 충진 중 표면 침식을 방지하는 데 도움이 됩니다..

금형을 닫기 전에 느슨한 모래를 제거하십시오

금형 조립 전 철저한 캐비티 청소가 필수.

모범 사례에는 포함됩니다:

• 압축 공기를 사용하여 캐비티를 깨끗하게 불어넣으세요..
• 깊은 주머니에서 느슨한 모래를 진공 청소기로 청소.
• 수리된 부분을 주의 깊게 검사하십시오..
• 공기 중의 모래나 잔해로 인한 오염을 방지하기 위해 형 폐쇄 후 즉시 주탕통을 덮어두십시오..

엄격한 관리 절차로 인해 이물질이 금형에 들어갈 위험이 크게 줄어듭니다..

게이팅 시스템 최적화 및 세라믹 필터 설치

잘 설계된 게이팅 시스템은 난류와 금형 침식을 최소화합니다..

권장되는 개선 사항은 다음과 같습니다.:

• 중요한 위치에서 금속 속도 감소.
• 금형 벽에 대한 직접적인 충돌 제거.
• 러너 및 인게이트 형상 최적화.
• 원활하게 홍보, 층류 몰드 충전.

고품질 주물을 위한, 세라믹 폼 필터 게이팅 시스템 내에 설치해야 합니다.. 이 필터는 효과적으로 캡처합니다.:

• 분리된 모래 입자
• 광재
• 산화막
• 비금속 포함

주조 구멍에 들어가기 전에, 내부 청결도 대폭 향상 및 불량률 감소.

6. 정맥 및 곰팡이 부기

결함 특성

정맥 (라고도 플래시, 지느러미 채취, 또는 파팅라인 플래시) 그리고 곰팡이 부기 다음과 관련된 두 가지 일반적인 주조 결함이 있습니다. 용융 금속 압력과 고온의 복합적인 영향으로 인한 금형 변형.

두 결함 모두 금형 강성이나 강도가 부족하기 때문에 발생하지만, 외관과 형성 메커니즘이 다릅니다..

정맥 특징은 얇은, 불규칙한 시트형 금속 돌출부 주조 표면에서 바깥쪽으로 연장.

이러한 돌출부는 일반적으로 표면에 수직이며 표면을 따라 가장 자주 발생합니다. 분할선, 코어 조인트, 아니면 곰팡이가 생기거나.

금형분리나 열팽창으로 생긴 좁은 틈으로 용탕이 침투하기 때문에, 결과 플래시는 일반적으로 얇습니다., 날카로운, 그리고 두께도 고르지 못해요.

곰팡이 부기, 대조적으로, 로 나타납니다 국부적인 돌출 또는 둥근 돌출부 주조품의 내부 또는 외부 표면에.

얇은 지느러미를 형성하는 것보다, 부종은 다음으로 인해 발생합니다. 금형 벽의 소성 변형 또는 외부 변위 금속 정압 하에서, 완성된 주조품에 특대형 또는 불규칙한 모양의 단면이 생성됨.

일반적인 특징은 다음과 같습니다.:

• 분할 표면을 따라 있는 얇은 금속 핀 (정맥 / 플래시)
• 국부적인 돌출 또는 결절성 돌기 (곰팡이 부기)
• 설계 공차를 넘어서는 주조 치수 증가
• 과도한 페틀링 및 분쇄 요구 사항
• 치수 정확도 감소
• 과도한 재료 제거로 인한 가공 비용 증가

이러한 결함은 마무리 작업 중에 제거될 수 있는 경우가 많습니다., 생산 비용이 증가하고 가공 또는 조립된 부품에 필요한 치수 정밀도가 저하될 수 있습니다..

근본 원인

결이 생기고 곰팡이가 부풀어 오르는 현상은 일반적으로 금형 강도가 부족하여 발생합니다., 부적절한 압축, 과도한 수분, 쏟아지는 동안 용탕에 의해 가해지는 과도한 압력.

엔지니어링 솔루션

정맥류 및 곰팡이 부종을 예방하려면 개선이 필요합니다. 곰팡이 준비, 모래의 질, 게이팅 디자인, 및 구조적 강화.

금형 압축 품질 향상

성형 매개변수를 최적화하여 금형 전반에 걸쳐 일관되고 균일한 압축을 달성합니다..

권장 사례에는 다음이 포함됩니다.:

• 전체 금형 경도 증가.
• 국부적으로 느슨한 모래 지역 제거.
• 일관된 압축 압력 유지.
• 표준화된 테스트 방법을 사용하여 금형 경도를 정기적으로 확인합니다..
• 금형을 닫기 전에 플라스크 정렬이 올바른지 확인하세요..

균일한 금형 밀도로 타설 중 변형에 대한 저항력이 크게 향상됩니다..

주물사 특성 최적화

조성과 수분을 모두 조절하여 주물사의 고온 성능을 향상시킵니다..

주요 조치에는 다음이 포함됩니다.:

• 바인더 및 점토 함량을 적절하게 조정하십시오..
• 지정된 공정 범위 내에서 수분을 유지하십시오..
• 고온 습윤 인장강도 향상.
• 모래 혼합 시간 및 첨가제 분포 최적화.
• 실험실 테스트를 통해 모래 시스템 특성을 정기적으로 모니터링합니다..

더 강한 금형 표면은 열적, 기계적 부하를 더 잘 견딥니다..

게이팅 및 타설 조건 최적화

과도한 캐비티 압력을 줄이는 것은 금형 변형을 최소화하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다..

엔지니어링 개선에는 다음이 포함됩니다.:

• 가능한 경우 붓는 속도를 줄이세요..
• 게이팅 비율 최적화.
• 과도한 금속정체 헤드를 낮추십시오..
• 난류를 줄이기 위해 더 부드러운 금속 흐름 경로를 설계합니다..
• 캐비티 충진을 안정화하는 데 적절한 경우 하단 게이팅 시스템을 사용합니다..

적절한 게이팅 설계로 압력을 더욱 균일하게 분산하고 국부적인 금형 부하를 최소화합니다..

중요한 금형 섹션 강화

을 위한 크기가 큰, 무거운, 또는 두꺼운 벽의 주물, 추가적인 구조적 지원이 금형 시스템에 통합되어야 합니다..

권장되는 강화 방법은 다음과 같습니다.:

• 철근이나 지지구조로 취약한 금형부분을 강화.
• 플라스크 강성 증가.
• 국부적인 응고를 가속화하고 압력 지속 시간을 줄이기 위해 적절한 경우 냉각을 사용합니다..
• 필요한 경우 내부 지지대 또는 챕렛으로 대형 코어 강화.

이러한 조치는 주입 및 응고 전반에 걸쳐 캐비티 형상을 유지하는 데 도움이 됩니다..

7. 몰드 리프트 (플라스크 리프팅) 및 런아웃

결함 특성

금형 리프트, 라고도 플라스크 리프팅 또는 대처 리프트, 심각한 주조 결함이다. 상부 금형 (코프) 붓는 동안 위쪽으로 강제로 밀어 올려집니다., 상부와 항력 사이의 분할 평면에 간격 생성.

용융된 금속이 이 틈을 관통합니다., 과도한 플래시를 생성하여 주조물이 의도한 크기를 초과하게 만듭니다..

심한 경우에는, 용융 금속이 금형 캐비티에서 빠져나갈 수 있을 만큼 분리가 충분히 커집니다.. 이 현상은 다음과 같이 알려져 있습니다. 런아웃 (또는 금속 누출).

런아웃은 완전한 주조 실패를 초래할 뿐만 아니라 고온 용융 금속의 통제되지 않은 방출로 인해 인력과 장비에 심각한 안전 위험을 초래하기 때문에 주조 생산에서 가장 위험한 결함 중 하나입니다..

일반적인 특징은 다음과 같습니다.:

• 크기가 큰, 분할선을 따라 연속 플래시
• 주조 두께 증가 또는 크기 초과
• 대응과 드래그 사이의 시각적 분리
• 금형에서 용융 금속 누출
• 용탕 손실로 ​​인한 불완전 충진
• 누출 지역 근처의 심각한 표면 산화 및 오염

런아웃이 발생하면, 캐비티 내부에 남아있는 용융 금속은 충전을 완료하기에 충분하지 않을 수 있습니다., 종종 이어지는 오작동 등의 2차 결함, 짧은 붓기, 수축 공동, 그리고 차원왜곡.

근본 원인

금형 리프트 및 런아웃은 다음과 같은 경우에 발생합니다. 붓는 동안 생성된 위쪽 힘이 금형 반쪽을 함께 고정하는 억제력을 초과합니다..

이러한 현상은 일반적으로 금형 클램핑의 결함과 관련이 있습니다., 붓는 연습, 또는 툴링 정확도.

교정 솔루션

1. 적절한 가중치: 주조 투영 면적 및 금속 고정 헤드에 따라 필요한 프레스 중량을 계산합니다.; 프레스 무게 제거 주조물이 완전히 응고된 후에야; 보조 잠금을 위해 플라스크 클램프 사용.
2. 쏟아지는 영향 감소: 국자 붓는 위치를 낮추세요; 상부 금형에 대한 상향 충격력을 줄이기 위해 타설 속도를 줄입니다..
3. 패턴 플레이트 유지: 패턴 플레이트의 평탄도를 정기적으로 검사; 뒤틀리고 변형된 패턴 플레이트를 적시에 수리하거나 교체하십시오..
4. 다점 가중치: 대형 주물의 경우, 불균형한 압력으로 인한 국부적인 금형 리프팅을 방지하기 위해 다점 균일 가중치 채택.
5. 플라스크 디자인: 플라스크 설계가 특정 주조 중량 및 압력에 대해 적절한 강성과 클램핑 지점을 제공하는지 확인하십시오..

8. 요약표: 결함 및 해결 방법

9. 결론

주조 결함의 예방 및 제어는 단일 공정 매개변수 조정으로는 해결할 수 없는 체계적인 엔지니어링 작업입니다..

위에서 분석한 7가지 일반적인 결함은 사형 주조 생산의 모든 핵심 링크를 포괄합니다.: 패턴 디자인, 주물사 준비, 게이팅 디자인, 타설 작업 및 주조 후 청소.

대부분의 결함은 다음을 통해 효과적으로 방지할 수 있습니다. 순방향 프로세스 최적화, 표준화된 현장 운영 및 실시간 공정 매개변수 모니터링, 스크래핑 발생 후 사후 교정이 아닌.

주요 테이크 아웃

• 결함은 서로 연결되어 있다: 한 가지 결함을 해결하면 다른 결함에도 영향을 미칠 수 있습니다.; 총체적인 접근이 필수적이다.
• 치료보다 예방이 낫다: 검사 후 정렬보다 전방 최적화 및 프로세스 제어가 더 효과적입니다..
• 데이터 기반 개선: 결함률 추적, 동향을 분석하다, 지속적인 개선 주기를 구현합니다..
• 운영자 교육: 결함 메커니즘을 이해하는 숙련된 작업자는 품질에 매우 중요합니다..
• 프로세스 표준화: 일관된, 문서화된 절차로 변동을 줄이고 재발을 방지합니다..

주조업체는 폐쇄 루프 결함 분석 메커니즘을 구축해야 합니다.: 결함 유형 분류 및 계산, 외관 특성에서 근본 원인을 추적, 및 공정 테스트를 통한 개선 효과 검증.

데이터를 기반으로 한 지속적인 품질 최적화는 불량률과 생산 비용을 감소시킬 뿐만 아니라, 고급, 고부가가치 주물 생산을 위한 탄탄한 기반을 마련합니다..

 

자주 묻는 질문

잘못된 실행과 짧은 붓기의 차이점은 무엇입니까?

캐비티 충전이 완료되기 전에 조기 응고로 인해 잘못된 실행이 발생합니다. (유동성/열 문제).

짧은 타설은 총 금속량이 부족하여 발생합니다. (무게/수량 문제). 잘못된 실행은 특정 얇은 부분에 영향을 미칩니다.; 짧은 타설은 전체 상단 섹션에 영향을 미칩니다..

좋은 주물사에도 모래 혼입물이 생기는 이유?

패턴 결함으로 인해 모래가 포함될 수 있음 (날카로운 모서리, 초안이 부족하다), 손상된 금형을 수리하지 않고 닫음, 청소에서 나온 이물질 모래, 또는 붓는 동안 표면에서 모래가 씻어졌습니다..

좋은 모래라도 이러한 문제를 보완할 수는 없습니다..

모래 함유물과 슬래그 함유물을 어떻게 구별할 수 있습니까??

모래 함유물에는 각진 모래 알갱이가 포함되어 있으며 일반적으로 갈색/회색입니다..

광재 내포물이 유리질이다, 더 어둡다, 종종 다른 금속 구성을 가지고 있습니다. (산화물, 규산염).

모래 함유물이 불규칙한 경향이 있음; 슬래그 함유물은 종종 매끄럽게 나타납니다., 유리질 입자.

모래 화상을 방지하는 가장 효과적인 방법은 무엇입니까??

다음의 조합: 더 고운 모래를 사용해서, 금형 경도 증가, 석탄 먼지 함량 최적화 (밝은 탄소층을 형성하기 위해), 수분 조절, 붓는 온도를 낮추고.

어떤 단일 조치도 완전히 효과적이지 않습니다.; 그들은 함께 일한다.