주조 기술(Casting)

기술 및 공정 설명

주조는 액체 상태의 재료를 형틀에 부어 넣고 굳혀서 원하는 모양을 만드는 방법으로 금속재료를 로 안에 장입하고 녹여서 섞일 수 있는 상태로 만든 후, 거푸집과 같은 주형 속에 주입해 응고시킴으로써 소정의 형태로 만드는 기술입니다.

   - 이와 같은 일련의 공정으로 얻어진 제품을 주물 또는 주조품이라고 하고, 주물을 제조하기 위하여 필요한 공정은 주물품의 설계, 주조 방안의 작성, 모형의 제작, 용해 및 주입, 후처리 순서로 진행됩니다.

   - 주형은 모래, 금속, 세라믹 등을 재료로 사용하며, 제품의 제조 물량, 요구되는 치수정밀도, 제품의 형상 등을 고려하여 주형 재료를 선정하고, 각종 로 안에서 고철, 선철, 합금철 또는 비철금속 원료를 가열해 용해하고 적정 성분으로 조정된 액상 금속을 모래 또는 금속재의 주형에 부어 넣은 후 냉각 응고시킵니다.

   - 용융금속이 응고가 완료되면 모형과 동일한 형상의 금속 물체가 됨, 가장 일반적인 주형은 모래를 주재료로 점결제로써 벤토나이트 또는 유기바인더를 이용하며, 세라믹스, 시멘트가 섞인 모래, 기타 물질이 사용합니다.

 

 

주조품의 특징

주조 공정을 통해 얻어진 제품을 주조품 또는 주물이라 합니다. 주물은 크게 주형을 이용하여 최종제품과 거의 같은 형상으로 제조함으로서 2차 가공을 하지 않고 사용하는 것과 압연이나 압출 등의 2차 가공이 필요한 주괴(Ingot)의 형태로 사용되는 것으로 분류됩니다. 이러한 주물을 만들 때 사용되는 원재료와 조업조건은 주물의 품질에 크게 영향을 미치며, 주조기술의 특징은 다음과 같습니다.

 - 형상의 제약이 거의 없음

 - 작은 것부터 큰 제품까지 모양과 무게에 관계없이 만들 수 있음

 - 모든 합금의 주조가 가능하므로 이용할 수 있는 금속이나 합금의 사용에 제한이 적음

 - 대량 생산을 할 수 있어 경제성이 높음

 - 내식성, 강도 등 주물의 특성을 향상시키기 위한 합금원소의 첨가가 주조공정 중에 이루어짐

 - Ingot 주조공정 중에 발생한 결함은 압연재나 압출재의 최종품질에도 큰 영향을 주므로 각별한 주의가 필요

 

 

주물의 제조공정

주물의 제조공정은 매우 복잡하여 많은 인자들이 복합적으로 제품 품질에 영향을 미치므로, 기술자들은 상호 협력하여 종합적인 연구와 검토를 하여야 합니다. 어떤 제품을 생산하고자 할 경우는 제품의 품질뿐만 아니라 후속 공정 후의 특성 변화가 검토되어야 하고, 생산속도가 빠르고 정확하며 제조 원가에 있어서 수요자의 요구를 만족시키는 주조 방안을 결정해야 합니다.

 

주형에 의한 분류 및 특성

각 주형은 생산 수량, 제품의 크기, 기본설비의 유무, 경제성 등에 따라 장·단점이 있으며 조형 공정은 많은 경험과 숙련을 요하며 주조 공정 중에 많은 시간이 소요됩니다. 또한 조형비와 조형시간이 생산 원가에 가장 큰 영향을 미치므로 조형기를 사용하여 인력과 시간을 절감하는 추세입니다.

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