맨 위 8 구리 및 구리 합금 주조 방법

1. 소개

구리와 합금은 현대 산업에서 중추적 인 역할을 수행합니다. 뛰어난 전기 전도성, 내식성, 그리고 열 성능.

역사적으로, 거슬러 올라가는 문명 5000 BC는 간단한 석재 곰팡이로 구리 캐스팅을 마스터했습니다, 오늘날의 정교한 기술을위한 토대를 마련합니다.

이 기사에서는, 우리는 구리 기반 주조 방법의 전체 스펙트럼을 탐색합니다, 그들의 야금 원칙을 조사하십시오, 다양한 응용 프로그램을위한 최적의 프로세스를 선택할 때 엔지니어 가이드 엔지니어.

2. 금속 주조의 기본 원리

모든 캐스팅 방법은 4 가지 핵심 단계를 따릅니다:

1. 금형 제작 - 기술자는 모래에 구멍을 형성합니다, 금속, 세라믹, 또는 부품 형상을 반영하는 석고.
2. 붓는 것 - 용광로가 구리를 녹입니다 (녹는점 1 083 ℃) 또는 최대 합금 1 600 ℃, 그런 다음 액체를 곰팡이에 붓습니다.
3. 응고 - 제어 냉각 - 열전도율에 따라 안내합니다 (~ 400 구리의 경우 w/m · k) 및 곰팡이 재료 - 미세 구조 개발.
4. 쉐이크 아웃 - 한 번 단단합니다, 주물은 곰팡이를 빠져 나와 청소 및 후 처리를 겪습니다.

구리의 높은 열전도율이 요구됩니다 더 높은 곰팡이 예열 (200–400 ° C) 유동성을 유지하기 위해 정확한 붓 제어 (점도 ~ 6 mpa · s at 1 200 ℃).

추가적으로, 구리 열팽창 (16.5 µm/m · k) 최종 치수를 달성하려면 정확한 패턴 오프셋이 필요합니다.

3. 주요 구리 합금 주조 방법

구리 그리고 그 합금 -놋쇠, 청동, 구리-니켈, 다른 생산량에 맞는 다양한 방법을 사용하여 캐스트됩니다., 기계적 요구 사항, 및 치수 공차.

각 기술은 합금 특성과 원하는 구성 요소 결과를 기반으로 뚜렷한 장점과 한계를 전달합니다..

이 섹션은 현대 제조에서 가장 두드러진 구리 합금 주조 방법을 탐색합니다., 프로세스 선택을 안내하는 기술적 통찰력과 함께.

모래 주조

프로세스 개요 & 장비
모래 주조 구리 합금을 주조하는 데 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다.. 그것은 금형 상자 안에 재사용 가능한 패턴 주위에 모래를 포장하는 것과 관련이 있습니다..

모래는 점토와 결합됩니다 (녹색 모래) 또는 화학 물질로 강화됩니다 (수지 결합 또는 생성 된 모래). 패턴 제거 후, 용융 금속이 구멍에 부어집니다.

 

장점

• 툴링 비용이 낮습니다, 낮음에 적합합니다- 중간 규모의 실행
• 유연한 부품 크기- 몇 온스에서 몇 톤까지
• 넓은 합금 호환성

제한 사항

• 거친 표면 마감 (RA 6.3-25 µm)
• 느슨한 공차 (일반적으로 ± 1.5–3 mm)
• 대부분의 정밀 애플리케이션에 대한 후 캐스팅 가공이 필요합니다

투자 (잃어버린 왁스) 주조

정밀 쉘 빌딩
투자 주조 세라믹 슬러리로 코팅 된 왁스 모델을 사용하여 얇은, 고 진수 쉘 곰팡이. 번 아웃 후, 용융 금속이 예열 된 세라믹 곰팡이에 붓습니다.

이익

• 훌륭한 치수 정밀도 (± 0.1–0.3 mm)
• 다음에 이상적입니다. 뒤얽힌, 얇은 벽 형상
• 우수한 표면 마무리 (RA 1.6-3.2 µm)

도전과제

• 더 높은 툴링 비용 (주입이 필요하기 때문에)
• 더 긴 사이클 시간, 특히 쉘 구성 및 번 아웃의 경우
• 일반적으로 경제적입니다 중간에서 높은 볼륨 생산

쉘 성형 캐스팅

프로세스 세부 사항
쉘 성형 수지 결합 모래로 코팅 된 가열 금속 패턴을 사용합니다. 열에 노출 될 때, 수지는 곰팡이 역할을하는 얇은 쉘을 형성하도록 설정합니다..

이 과정은 전통적인 모래 주조보다 더 정확하고 깨끗한 주물을 생성합니다..

장점

• 개선 된 표면 품질 그리고 정의
• 더 엄격한 공차 녹색 모래 곰팡이보다
• 가공 수당 감소 NET 모양의 주조로 인해

제한 사항

• 더 높은 재료 비용 (특수 수지 및 실리카 모래)
• 고가의 패턴 툴링 (금속 패턴이 필요합니다)

원심 캐스팅

수평 대. 수직 설정
원심 캐스팅에서, 용융 금속이 회전 금형에 붓습니다, 수평 또는 수직으로.

원심력은 금속 벽에 금속을 분배합니다., 다공성을 최소화하고 탁월한 재료 무결성을 보장합니다.

주요 장점

• 고밀도 및 감소 된 다공성-압력 감소 구성 요소에 대한 비밀
• 방향성 응고 기계적 특성을 향상시킵니다
• 적합합니다 부싱, 반지, 튜브, 그리고 중공 부품
• 수직 캐스팅은 종종 작은 부품에 사용됩니다; 큰 실린더의 수평

제한 사항

• 제한 회전 적으로 대칭 부품
• 툴링 설정입니다 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다 정적 캐스팅보다

냉기 캐스팅

응고 제어
Chill Casting은 금속 금형을 사용합니다 (종종 철 또는 강철) 용융 금속에서 열을 빠르게 추출합니다. 이 빠른 응고는 곡물 구조를 개선하고 기계적 특성을 향상시킵니다..

강점

• 생산합니다 더 세게, 밀도가 높은 주물 (최대 50% 경도의 증가 대. 모래 주조)
• 우수합니다 형광체 청동과 건메탈
• 비용 효율적입니다 바의 반복적 인 주조, 막대, 그리고 작은 부품들

제한 사항

• 덜 적합합니다 복잡한 기하학
• 곰팡이 제약으로 인한 제한된 크기 범위

다이 캐스팅 (핫 챔버와 차가운 챔버)

압력 주입 과정
다이 캐스팅은 용융 구리 합금을 고압 하에서 고강도 강철 곰팡이에 주입하는 것과 관련이 있습니다..

냉기 기계는 일반적으로 구리 합금의 높은 융점으로 인해 사용됩니다..

장점

• 빠른 생산 속도- 대량 생산을위한 비밀
• 우수한 표면 마감과 정밀도 (RA 1-2 µm, 공차 ± 0.05 mm)
• 가공을 줄이거 나 제거합니다

제약

• 모든 구리 합금이 적합한 것은 아닙니다 (예를 들어, 높은 아연 황동은 다이를 부식시킬 수 있습니다)
• 다이 툴링입니다 값비싼 (투자 $50,000 또는 그 이상)
• 다음에 가장 적합 중간 ~ 높은 볼륨

연속 주조

프로세스 개요
용융 금속은 물이 냉각 된 금형에 부어 인 탈퇴 시스템을 통해 확고한 금속을 지속적으로 형성하고 당깁니다..

일반적인 출력에는로드가 포함됩니다, 바, 다운 스트림 가공 또는 롤링을위한 빌릿.

장점

• 높은 생산성 최소한의 인간 개입으로
• 우수한 기계적 특성 통제 된 응고로 인해
• 자동 공급 가공에 적합한 부드러운 표면과 직선
• 낮은 스크랩 속도 그리고 더 나은 수확량 (~ 위에 90% 재료 활용)

전형적인 합금

• 주석 브론즈, 리드 브론즈, 인형 브론즈, 그리고 구리-니켈

석고 금형 주조

특수 용도
이 프로세스는 패턴 주위에 형성된 석고 또는 세라믹 곰팡이를 사용하여 미세한 세부 및 단단한 공차를 포착합니다..

석고를 파괴하거나 용해시켜 주조 후 금형이 제거됩니다..

장점

• 우수합니다 복잡한 모양 그리고 매끄러운 표면 마감
• 좋습니다 프로토타입 그리고 저용량 생산

단점

• 낮은 투과성- 캐스팅 크기에 이르기까지
• 더 긴 준비 시간 그리고 제한된 곰팡이 수명

요약 비교 표

4. 주조에 사용되는 일반적인 구리 합금

파운드리는 다양한 구리 기반 합금을 시전했습니다, 각각 기계적 강도의 균형을 맞추기 위해 엔지니어링되었습니다, 내식성, 열 및 전기 성능, 및 주조성.

5. 결론

구리 및 구리 합금 파운드리는 풍부한 주조 방법의 도구 상자를 제공합니다. 비용, 정도, 기계적 성능, 그리고 생산량.

프로세스 뉘앙스를 이해함으로써 곰팡이 재료 및 열 관리에서 합금 행동에 이르기까지 엔지니어는 부품 설계를 최적화 할 수 있습니다., 스크랩을 최소화하십시오, 신뢰할 수있는 성능을 보장합니다.

기술처럼 첨가제 곰팡이 제조 그리고 실시간 시뮬레이션 성숙한, 구리 캐스팅은 계속 발전 할 것입니다, 고성능 제조에서 중요한 역할을 유지합니다.

~에 이것, 우리는 설계 프로세스 초기에 귀하의 프로젝트에 대해 논의하여 합금이 선택되거나 시사 후 적용되는지 확인합니다., 결과는 기계 및 성능 사양을 충족합니다.

귀하의 요구 사항에 대해 논의합니다, 이메일 [email protected].

자주 묻는 질문

모든 구리 합금을 다이 캐스트 일 수 있습니다?

아니요. 특정 합금 만 좋아합니다 알루미늄 브론즈, 고 긴장된 놋쇠, 그리고 실리콘 놋쇠 적합합니다 다이캐스팅 높은 압력과 빠른 냉각으로 인해.

다음과 같은 합금 인청동 또는 건메탈 모래 또는 냉기 캐스팅에 더 적합합니다.

원심과 냉장 주조의 차이점은 무엇입니까??

• 원심 캐스팅 회전력을 사용하여 용융 금속을 금형으로 밀어 넣습니다., 조밀 한 생산, 결함없는 구성 요소 (파이프에 이상적입니다, 부싱, 그리고 슬리브).
• 냉기 캐스팅 정적 금속 금형을 사용하여 표면을 빠르게 굳 힙니다, 기계적 특성 개선 및 곡물 크기 감소 - 특히 효과적입니다 주석 브론즈.

고용량 구리 합금 막대에 연속 주조가 선호되는 이유?

연속 캐스팅 일관된 품질을 제공합니다, 우수한 기계적 특성, 그리고 낮은 스크랩 비율.

최적입니다 인청동, 건메탈, 그리고 납을 첨가한 청동 빌렛, 특히 롤링 또는 압출 공정과 통합 될 때.

구리 합금을 주조 한 후 필요한 사후 처리가 필요합니다?

주조 방법과 합금에 따라, 후 처리에는 포함될 수 있습니다:

• 스트레스 완화 또는 노화를위한 열처리 (특히 베릴륨 구리의 경우)
• 임계 표면 또는 단단한 공차를위한 가공
• 부식 보호 또는 미학을위한 연마 또는 코팅과 같은 표면 마감