탄소강 모래 주조 회사

모래 주조는 중대한 구성 요소 생산의 중추입니다, 낮은 툴링 비용을 거의 무한한 기하학적 자유와 결합합니다.

캐스트 합금 중, 탄소강 (아래에 탄소가 있습니다 0.30 wt%) 강인함을 제공하기위한 눈에.니다, 힘, 소형 펌프 하우징에서 멀티 톤 기어 박스 케이스에 이르는 부품의 용접 성.

이 포괄적 인 검토에서, 우리는 공정 단계를 통해 야금 뿌리에서 카본 스틸 모래 주조를 탐험합니다., 디자인 관행, 그리고 품질 관리.

2. 탄소강 모래 주조 란 무엇입니까??

~ 안에 탄소강 모래 주조, 파운드리는 용융 탄소강 부어 - 정의 된 0.05–0.30 wt% 탄소- 끊임없는 모래로 형성된 곰팡이.

고금리 강과 달리, Carbon Steel은 a 섬세한 균형 ~의 힘, 인성, 가공성, 그리고 용접성, 킬로그램 당 저렴한 비용으로.

게다가, 모래 캐스팅 툴링 예산은 낮게 시작합니다 USD 500 간단한 패턴의 경우, 프로토 타입 및 일회성 부품의 경제적 인 생산을 가능하게합니다, 배치뿐만 아니라 수만 유닛에 달려 있습니다..

3. 야금 기초

Carbon Steel의 야금에 대한 강력한 이해는 모든 성공적인 모래 주식 응용 프로그램을 뒷받침합니다..

특히, 의 상호 작용 탄소 함량, 실리콘 레벨, 그리고 미성년자 합금 요소 유동성을 지시합니다, 수축 행동,

및 AS- 캐스트 미세 구조, 각각은 기계적 성능 및 결함 성향에 영향을 미칩니다.

탄소 & 강철 분류

탄소강 체중 1 % 탄소를 기준으로 세 가지 광범위한 범주에 속합니다.:

• 저탄소 강 (≤ 0.15 % 기음): 궁극적 인 인장 강도를 생성합니다 (UTS) ~의 350–450 MPa 신장을 초과합니다 20 %, 연성과 용접성이 높습니다.
• 중간 탄소 강 (0.15–0.30 % 기음): uts를 제공합니다 450–550 MPa 신장으로 10–15 %, 힘과 강인함의 균형.
• 고 탄소 강 (> 0.30 % 기음): 위의 전시회 UT 600 MPa, 그러나 그들의 캐스트 된 Brittleness는 모래 주조에 널리 사용됩니다..

일반적인 캐스트 등급 ASTM A216 WCB 포함 (0.24–0.27 % 기음, uts ~ 415 MPa), ASTM A27 (0.23–0.29 % 기음, uts ~ 345 MPa), 및 DIN GS-42 (0.38–0.45 % 기음, uts ~ 520 MPa).

이 등급은 탄소 함량의 미묘한 변화가 어떻게 뚜렷한 강도와 연성 프로파일로 변환되는지를 보여줍니다..

유동성에서 실리콘의 역할 & 수축

규소, 일반적으로 존재합니다 1.8–2.2 %, 이중 기능을 수행합니다:

1. 유동성 향상: 각 0.5 % SI의 증가는 용융 강의 유동성을 최대로 향상시킬 수 있습니다. 12 %, 보다 완전한 곰팡이 충전 및 세부 사항 재생산을 보장합니다.
2. 수축 제어: 실리콘은 응고하는 동안 흑연화를 촉진합니다, 대략 체적 수축 다공성을 감소시킵니다 15 % 낮은 SI 합금과 비교합니다.

따라서, 파운드리는 종종 내부 공극을 최소화하고 표면 마감을 개선하기 위해 상위 범위 근처의 실리콘 레벨을 대상으로합니다..

특수 특성에 대한 합금 첨가

탄소와 실리콘 너머, 망간, 크롬, 그리고 몰리브덴 까다로운 환경을위한 성능을 조정합니다:

• 망간 (0.6–1.0 %): 탈산제 역할을합니다, 입자 크기를 개선합니다, 그리고 인장 강도를 최대까지 향상시킵니다 20 % 강인성을 심하게 손상시키지 않고.
• 크롬 (≤ 0.5 %): 경화성과 내마모성을 증가시킵니다, 특히 연마 매체가 적용되는 구성 요소에 특히 가치가 있습니다.
• 몰리브덴 (≤ 0.3 %): 고온 강도와 크리프 저항력을 높입니다, 배기 매니 폴드 및 스팀 트랩 바디와 같은 부분에서 필수 불가결.

캐스트 미세 구조

녹은 강철이 모래 곰팡이에서 냉각함에 따라, 그것은 a로 굳어집니다 페라이트 - 뇌 행렬:

• 페라이트 (부드러운, 두들겨 펼 수 있는) 액체 바로 아래의 온도에서 먼저 형성됩니다, 강인함의 기초 제공.
• 펄라이트 (라멜라 시멘트 - 페라이트) 낮은 온도에서 나타납니다, 경도와 내마모성을 부여합니다.

전형적인 모래 주식 냉각 속도 (1–5 ° C/s) 수율 a 40-60의 페라이트 분획 %, 균형으로 구성된 펄라이트로.

두꺼운 부분에서, 냉각 속도가 느리면 펄 라이트 함량이 증가 할 수 있습니다, 경도를 높이기 위해 15 HB 그러나 신장 감소 2–3 %.

4. 모래 캐스팅 프로세스 개요

모래 캐스팅은 용융 탄소강을 소모품 모래 곰팡이를 사용하여 복잡한 모양으로 변환합니다..

아래에, 우리는 각각의 주요 단계 (패턴 및 코메이킹)를 자세히 설명합니다, 곰팡이 구조, 쏟아지고 굳어집니다, 데이터 중심 모범 사례를 강조하면서 청소를 통한 흔들림.

패턴과 고유 제조

가장 먼저, 패턴 정확도는 AS 캐스트 공차를 지시합니다. 파운드리는 일반적으로 사용됩니다:

패턴 재료:

• CNC 대출 알루미늄 보류 ± 0.02 mm 치수 정확도.
• 나무 패턴 (저 볼륨의 경우) 성취하다 ± 0.2 mm.
• 3D 프린트 수지 패턴은 복잡한 모양의 리드 타임을 제거합니다.

핵심 생산:

• 녹색 구식 코어 85–90을 결합하십시오 % 실리카 모래, 5–7 % 벤토나이트 점토, 그리고 2-3 % 물, 그런 다음 4-6 바 공기 압력 아래로 압축하십시오.
• 굽지 않는 수지 코어 페놀 또는 푸란 바인더를 사용하십시오, 핵심 강점을 제공합니다 4–6 MPa 위의 투과성으로 300 가스 m³/m² · 분.

정확한 패턴과 코메이킹을 통해, 파운드리는 치수 변화와 내부 결함을 최소화합니다.

곰팡이 구조

곰팡이 구성:

• 90 % 실리카 모래, 5–7 % 점토, 그리고 2–3 % 녹색 곰팡이 용 물.
• 화학적으로 결합 된 모래 (예를 들어, 푸란 수지) 수분을 줄입니다 < 0.5 %, 공차 강화 CT9 – CT12.

압축 & 경도:

• 목표 매트릭스 경도 ~의 60–70ha (쇼어 a) 곰팡이 무결성과 일관된 수축을 보장합니다.
• 적절한 침투성 (≥ 300 가스 m³/m² · 분) 가스 포획 및 다공성을 방지합니다.

금형 어셈블리:

• 엔지니어는 COPE에 코어를 배치하고 드래그합니다, 내부에서 정렬을 유지하기 위해 채플릿 또는 핵심 지문을 사용합니다 ±0.5mm.
• 그들은 이별 코트를 적용합니다 (일반적으로 0.1–0.3 mm 두께) 패턴 방출을 완화하고 표면 마감을 개선합니다.

모래 특성과 압축을 제어함으로써, 모래 캐스팅 곰팡이가 일관되게 만납니다 ISO CT11 – CT14 능력.

쏟아지고 굳어집니다

곰팡이가 준비되어 있습니다, 파운드리가 진행됩니다:

용융 준비:

• 유도 용광로는 탄소강을 가열합니다 1450–1550 ° C, 화학을 균질화하기 위해 5-10 분 동안 보유합니다.
• 파운드리 엔지니어 Deslag 및 조정 조정 조성물 (± 0.02 % 기음, ± 0.05 % 그리고).

게이팅 & 라이저 디자인:

• 균형 잡힌 게이트 지역 (문: 러너 비율 ~ 1:3) 층류를 보장합니다.
• 라이저 크기 10 % 캐스팅 볼륨 공급 수축, 방향성 응고를 촉진하기 위해 일반적으로 가장 무거운 섹션에 위치.

냉각 속도:

• 얇은 부분은 시원합니다 5–10 ° C/s, 페라이트 형성 및 미세한 곡물 크기를 선호합니다 (~ 15 μm).
• 두꺼운 벽은 시원합니다 1–3 ° C/s; 오한 (예를 들어, 구리 인서트) 국소 적용을 최대로 가속화합니다 50 %, 수축 다공성 감소.

정확한 용융 제어와 최적화 된 게이팅을 결합함으로써, 파운드리는 소리를냅니다, 치수 적으로 일관된 주물.

쉐이크 아웃, 청소, 그리고 fettling

마지막으로, 주물은 곰팡이에서 나타납니다:

쉐이크 아웃:

• 자동 진동 시스템은 배치 당 5-10 분 이내에 금속과 모래와 분리됩니다..

징계 & 쇼트 블라스팅:

• 고압 공기 또는 휠 블라스트 시스템은 잔류 모래를 제거합니다, 기본 마감 처리 RA 6–12 µm.

요약 운영:

• 작업자는 갈거나 기계 게이트 및 라이저 스터브를 갈아냅니다, 트림 플래시, 전환을 혼합합니다, 일반적으로 제거 1–3 mm 최종 치수 공차를 충족하기위한 재고.

사전 검사:

• 캐스팅은 시각적 검사 및 치수 스팟 측정을 겪습니다 (± 0.5 중요한 기능에 대한 MM) 전체 검사로 이동하기 전에.

체계적인 쉐이크 아웃 및 청소를 통해, 파운드리는 엄격한 품질 보증 및 가능한 캐스트 트리트먼트를 위해 탄소강 주물을 준비합니다..

5. 모래 주조를위한 디자인

효과적인 캐스트 디자인이 계정입니다:

• 초안 각도 (1–3 °): 패턴 손상을 방지하십시오; 더 단단한 각도는 공구 마모를 증가시킵니다.
• 가공 재고 (1–3 mm): 최종 기능이 내려 오도록합니다 CT11 – CT12 재 작업없이.
• 수축 허용 (1.0–1.3 mm/100 mm): 응고 수축을 보상합니다.
• 균일 한 벽 두께 (± 10 mm): 핫스팟과 내부 스트레스를 피합니다.
• 필렛 & 반경 (> 1 mm): 스트레스 농도를 줄이고 금속 흐름을 간소화합니다.
• 게이팅/라이저 배치: 라이저를 두꺼운 부분으로 정렬하여 홍보 할 수 있습니다 방향성 응고, 수축 다공성 감소 30 %.

6. 프로세스 기능 & 치수 제어

카본 스틸 모래 주조에서 치수 제어 및 반복적 인 공차 달성.

모래 주조의 공차 등급

치수 공차는 캐스트 구성 요소의 물리적 차원에서의 허용 가능한 변화의 한계를 나타냅니다..

모래 주조에서, 공차는 가장 일반적으로 분류됩니다 ISO 8062-3 기준, 정의합니다 캐스팅 공차 등급 (CT) ~에서 CT1 (가장 정확합니다) 에게 CT16 (가장 정확하지 않습니다).

탄소강 모래 주물 용, 달성 가능한 공차 등급은 일반적으로 내면에 속합니다:

캐스팅 과정	ISO 공차 등급	선형 치수 공차 범위 (mm)
녹색 모래	CT13 -CT4	± 2.0 - ± 3.5 mm (~을 위한 100 MM 차원)
굽는 모래	CT11 - CT13	± 1.0 - ± 2.5 mm
쉘 곰팡이	CT8 - CT10	± 0.6 - ± 1.5 mm

치수 정밀도에 영향을 미치는 주요 요인

1. 모래 특성

• 곡물 미세: 미세한 곡물은 세부 재생산 및 표면 마감을 강화하지만 투과성을 줄이고 곰팡이 무결성에 영향을 줄 수 있습니다..
• 수분 & 바인더 컨텐츠: 부적절한 모래 믹스 비율은 곰팡이 왜곡 또는 가스 관련 결함을 유발합니다., 치수 불일치로 이어집니다.

2. 곰팡이 압축

• 균일 압축은 일관된 공동 치수를 보장합니다. 부적절한 램핑 또는 진동으로 인해 국소 벽 붕괴 또는 변형이 발생할 수 있습니다..

3. 패턴 정확도

• 패턴 착용, 열 왜곡, 또는 수동 조각은 오류를 일으킬 수 있습니다. CNC 밀링 또는 3D 인쇄 패턴은 재현성을 향상시킵니다.

4. 열 수축

• 탄소강은 일반적으로 수축합니다 1.0% 에게 2.5% 응고 및 냉각 중에, 구성 및 기하학에 따라.
• 복잡한 형상은 차등 수축 허용량이 필요할 수 있습니다.

5. 섹션 두께

• 얇은 벽 구역이 더 빨리 시원하고 더 균일하게 수축합니다.
• 두꺼운 부분은 중심선 수축을 나타낼 수 있습니다, 핫스팟, 또는 올바르게 라이저가 있거나 식히지 않으면 뒤틀림.

개선 된 치수 제어 기술

캐스팅 정밀도를 향상시키고 모임 후 요구 사항을 줄입니다, 현대 파운드리는 몇 가지 전략을 사용합니다:

• 강성 성형 시스템의 사용: 화학적으로 결합 된 모래 곰팡이는 전통적인 녹색 모래보다 더 나은 치수 안정성을 나타냅니다..
• 곰팡이 예열: 쏟아지기 전에 가열 금형은 온도 차이와 뒤틀림을 줄입니다.
• 냉기 배치: 전략적으로 배치 된 금속 오한은 핫스팟에서 냉각을 가속하여 고르지 않은 수축을 줄입니다..
• 시뮬레이션 소프트웨어: 응고 모델링 및 열 시뮬레이션은 설계의 수축 및 왜곡을 예측하고 보상하는 데 도움이됩니다..

표면 마무리 기대

모래 캐스트 탄소강의 표면 거칠기는 일반적으로 측정됩니다. 라 (미크론):

성형 공정	전형적인 표면 거칠기 (라)
녹색 모래	12 – 25 μm
굽는 모래	6 – 12 μm
쉘 몰딩	3 – 6 μm

7. 품질 보증 & 테스트

기계적 테스트

파운드리는 기계적 성능을 검증합니다:

• ASTM E8: 인장 강도와 신장.
• ASTM E23: Charpy V-notch 충격 강인함.
• 로크웰 경도 (HRC 20–30): 표면 경도를 측정합니다.

비파괴적인 평가

우리는 사용합니다:

• 방사선 촬영: 내부 다공성 ≥를 감지합니다 2 mm.
• 초음파 테스트: 체적 결함 ≥를 찾습니다 1 mm.
• 자분탐상검사: 표면 균열이 ≥를 나타냅니다 0.5 mm.

통계적 공정 관리

추적하여 CP 그리고 CPK, 파운드리는 보장합니다 CPK ≥ 1.33 중요한 차원의 경우.

초도품 검사 (FAI) 초기 주물이 전체 생산이 실행되기 전에 DCTG 요구 사항을 충족하는지 확인합니다..

8. 캐스팅 후 처리

초기 주조 공정은 탄소강 구성 요소의 모양과 일반적인 특성을 정의합니다.,

캐스팅 후 치료는 기계적 성능 향상에 중요한 역할을합니다., 치수 정확도, 표면 품질, 장기 내구성.

이러한 보조 작업은 단순히 개선이 아닙니다. 원시 캐스팅을 가혹한 서비스 조건을 견딜 수있는 고성능 산업 구성 요소로 바꾸는 필수 단계입니다..

열처리

카본 스틸 주물은 종종 일련의 일련을 겪습니다 열처리 미세 구조를 조정하고 기계적 특성을 개선합니다.

치료 선택은 응용 프로그램 요구 사항에 따라 다릅니다, 원하는 경도, 연성, 내부 스트레스 상태.

정규화

• 프로세스: ~ 870–950 ° C로 가열, 이어서 공기 냉각.
• 목적: 곡물 구조를 개선합니다, 내부 스트레스를 완화합니다, 가공 가능성을 향상시킵니다.
• 효과: 향상된 강도와 인성으로 균일 한 페라이트-뇌 라이트 매트릭스를 촉진합니다..

담금질 및 템퍼링

• 프로세스: 급속 냉각 (일반적으로 기름이나 물에서) 오스테니 화 온도에서 (~ 840–900 ° C), 다음으로 ~ 500–650 ° C로 재가열되었습니다.
• 목적: Brittleness를 제어하면서 경도와 인장 강도를 증가시킵니다.
• 일반적인 응용 프로그램: 내마모성 구성 요소 및 구조 부품에 영향을 미쳤습니다.

가열 냉각

• 프로세스: ~ 800–850 ° C에서 느린 냉각.
• 목적: 가공이 쉬운 재료를 부드럽게하고 치수 안정성을 향상시킵니다..
• 효과: 경도와 힘이 줄어든 거친 페라이트 구조를 생성합니다..

스트레스 완화

• 온도 범위: 540–650 ° C.
• 목적: 미세 구조를 크게 변경하지 않고 고르지 않은 고화 또는 가공으로부터 잔류 응력을 줄입니다..

데이터 포인트: ASTM A216 WCB 캐스팅, 일반적인 저탄소 강철 등급, 일반적으로 정규화 및 템퍼링 후 485–655 MPa의 인장 강도에 도달합니다..

표면 향상 방법

표면 품질은 마모에 노출 된 환경에서 중요합니다, 부식, 또는 마찰. 캐스팅 후 표면 처리는 미학을 향상시킬뿐만 아니라 구성 요소 수명을 크게 연장합니다..

샷 폭발 및 샷 피닝

• 목적: 잔류 모래를 제거합니다, 규모, 그리고 산화물; 압축 표면 응력을 유도하여 피로 수명을 향상시킵니다.
• 표면 거칠기: 6–12 µm RA로 감소했습니다, 미디어와 강도에 따라.

코팅 및 도금

• 아연 코팅 (아연 도금): 내식성 강화, 특히 야외 또는 해양 사용의 경우.
• 인산염 및 검은 색 산화물 코팅: 윤활 및 최소 녹 보호를 제공하십시오.
• 크롬 또는 니켈 도금: 향상된 표면 경도 또는 화학 저항을 위해 특수 응용 분야에서 사용.

그림 그리고 분말 코팅

• 비 임계 표면에 일반적입니다, 부식 저항과 시각적 매력을 모두 제공합니다.
• 일반적으로 치수 공차를 보존하기 위해 가공 후 적용됩니다.

주조 탄소강의 CNC 가공

주조 피부로 인해, 미세 구조적 이질성, 잠재적 잔류 응력, 주조 탄소강은 신중하게 선택해야합니다 CNC 가공 내성을 유지하고 공구 마모를 피하기위한 전략.

가공 고려 사항:

• 압형: 내마모성 향상을위한 탄화물 또는 코팅 도구 사용.
• 피드와 속도: 절단 속도가 낮습니다 (60–120 m/i) 수다와 열 발생을 줄이기 위해 적당한 피드.
• 냉각수 사용: 열 제어 및 칩 대피에 유화 된 절단 유체가 권장됩니다..
• 용돈: 일반적으로 1-3mm의 가공 스톡은 마무리 가공을 위해 주조 표면에 남아 있습니다..

9. 주요 산업 응용 분야

기름 & Gas Industry

• 밸브 바디
• 펌프 하우징
• 플랜지와 피팅

중장비 제조

• 기어 박스 하우징
• 링크와 유약을 추적합니다
• 카운터 웨이트

인프라 개발

• 맨홀 덮개와 프레임
• 철도 구성 요소
• 물 및 하수 시스템 부품

자동차 및 운송

• 엔진 구성 요소
• 섀시 및 서스펜션 부품
• 트럭 및 트레일러 부품

발전

• 터빈 케이스
• 압력 용기
• 열 교환기 구성 요소

선박 조선업

• 프로펠러 샤프트 및 베어링
• 데크 기계 구성 요소
• 선체 피팅

재생에너지

• 풍력 터빈 허브 및 프레임
• 수력 터빈 성분
• 태양 장착 구조

10. 일반적인 탄소강 주조 등급 (글로벌 개요)

11. 이것모래 주조 기능

정밀 금속 캐스트에서 신뢰할 수있는 이름으로, Deze Foundry 수십 년의 경험과 혁신을 탄소강 모래 주조 산업에 가져옵니다..

고급 시설 결합, 강력한 엔지니어링 관행, 엄격한 품질 보증,

이것 석유 전역의 글로벌 고객을 요구하기위한 전략적 파트너로 자리 매김했습니다. & 가스, 운송, 에너지, 중장비 부문.

파운드리 인프라 & 기술

이것 설계된 완전히 통합 된 모래 주조 라인을 작동합니다 중간 규모의 대규모 주물 ~에 이르기까지 2 kg까지 5,000 kg. 우리 시설 기능:

• 자동 성형 라인 높은 반복성과 일관된 치수 정확도
• 유연한 금형 유형: 녹색 모래, 푸란은 베이크 없음, 및 수지 결합 시스템
• 3D 프린트 패턴 및 빠른 프로토 타이핑 및 복잡한 형상을위한 CNC- 부패 툴링
• 현장 용융 용량 탄소 및 저금리 강을 모두지지하는 전기 아크 및 유도 용광로

탄소강 등급이 제공됩니다

우리는 광범위한 탄소강 등급을 생산합니다, 구조적 및 마모 적용에 맞게 조정되었습니다, 포함:

• ASTM A216 WCB -압력 감압 구성 요소, 범용 탄소강
• ASTM A27 등급 60-30 / 70-36 - 일반적인 산업 사용, 저에서 중간 강도
• ASTM A148 105-85 -마모 및 피로 저항을위한 고강도 캐스팅
• 맞춤형 등급 합금 요소로 (Cr, 모, 망, ~ 안에) 클라이언트 사양을 충족합니다

모든 용융 구성은 사용하여 확인됩니다 분광 분석 일관성을 위해 엄격한 공차 내에서 제어됩니다.

치수 정밀도 & 프로세스 제어

이것 간의 공차 등급으로 캐스트됩니다 CT10 -CT13, 달성 가능한 표면 마감 처리 RA 6–12 µm, 곰팡이 공정 및 부품 복잡성에 따라.

치수 정확도가 향상됩니다:

• 제어 금형 압축 및 수분 조절
• 사용 프로세스 시뮬레이션 마그마 소프트® 그리고 Procast 게이팅을 위해, 일어나는 사람, 고정화 최적화
• 프로세스 유행 모니터링 및 통계적 공정 관리 (SPC) 주조 변동을 최소화합니다

미션 크리티컬 구성 요소의 경우, CT 스캔 그리고 CMM 검사 기하학적 적합성과 내부 무결성을 검증하십시오.

캐스팅 후 서비스

즉시 조립 가능한 구성 요소를 제공합니다, 이것 포괄적 인 마감 및 후 처리 서비스를 제공합니다:

• 열처리 사내: 정상화, 가열 냉각, 담금질, 그리고 템퍼링
• 밀접한 공차로 가공 CNC 회전으로, 갈기, 그리고 드릴링
• 표면 보호: 샷 폭발, 그림, 아연 도금, 그리고 맞춤형 코팅
• 비파괴 테스트 (NDT): 초음파, 방사선 촬영, 및 자기 입자 검사

12. 결론

카본 스틸 모래 주조는 대단한 의무에 타의 추종을 불허하는 가치를 제공합니다, 대량 구성 요소.

건전한 야금 관행을 통합함으로써, 강력한 프로세스 제어, 특성을위한 설계 가능성, 그리고 엄격한 QA, 제조업체는 경쟁 비용으로 밀접한 기능적 요구를 충족시키는 내구성 부품을 생산할 수 있습니다..

이것 고품질이 필요한 경우 제조 요구에 완벽한 선택입니다. 탄소강 모래 주조 서비스.

오늘 저희에게 연락하세요!