정밀 주조법

본문내용

주조가 가능하다.
⑤ 주조응력이 작고 조질이나 기계적 성질이 균일하다.
⑥ 금형과의 조합에 의해 지향성응고를 시킬 수가 있다.
나. 단점
① 제조 Cost가 높아 사형주물의 5~10배 이상의 비용이 든다.
② 응고 시의 수축결함이 발생하기 쉬우며, 주조율이 낮은 것, 이것은 Plaster Mold에서의 응고속도가 매우 늦기 때문이다.
③ 발포석고를 제외하고, Plaster Mold의 통기도는 낮으며, 주조 시에 가압이나 감압의 방법을 적용할 필요가 있다.
④ 치수 정밀도를 유지하기 위해서는 주형용 석고 및 전공정의 관리를 엄밀히 해야만 한다.
3) Plaster Mold법의 예
Fig. 3-2. Plaster Mold법의 실용 예
4. 기타 정밀주조법 : 정밀주조법은 협의의 의미에서는 Lost Wax법을 말하지만 광의로는 전술의 세라믹 몰드법, 석고주형법외에 발포정밀주형법 등을 넣기도 한다.
1) 발포 정밀 주형법 : 발포정밀주조법은 Shaw Process법과 유사하다. 점결제로써 규산 Sol(콜로이달 실리카졸)을 이용하여, 이것에 염기성 Gel화 촉진제를 첨가하고, 더욱 분말상의 내화재료를 더해, 잘 혼련하여 Slurry를 만들고, 이것을 모형상에 유입하여 조형한다. 여기서 쇼우법과 다른 것은 점결제 중에 미리 소량의 기포제를 첨가해 Slurry를 각반 혼련할 대 내부에 무수한 작은 기포를 만들어 모형상에 주입하여 Slurry를 각반 혼련할 때 내부에 무수한 작은 기포를 만들어 모형상에 주입하여, Slurry가 고화한 후 모형을 발취해 방치 또는 가열건조중에 기포간에 발생하는 미세균열에 의해 주형의 변형을 방지하려고 하는 것이다.
2) 원심주조법 : 그 외 원심주조법은 원심력을 이용하여 가압함과 함께 비중 차에 의한 불순물의 분리를 같이 행해 건전한 주물을 만드는 방법이다. 방법으로서는 수평형 원심주조법과 수직형 원심주조법으로 대별할 수 있다. Fig. 4-1은 수평형 원심 주조기의 개략을 나타낸다. 수평형 원심주조법은 주철관과 같이 긴 원통형의 것의 구조에 적당하고, 수직형 주조법은 피스톤링, 기아 등의 비교적 짧은 것의 주조에 적당하다. 조작은 수직형 원심 주조 쪽이 간단하고 위험성도 적지만, 일반적으로 길이 방향으로 두께가 균등한 원통형을 주조하는 것은 곤란하다. 최근에는 수직형 원심주조법을 이용하여 원통형이 아닌 것의 주조도 행해지고 있다.
3) Oil사형주조법 : Oil사형주조법은 예부터 사용되어 온 주형으로 주로 Core에 이용되었다. 최근은 셀형, Co2 Process, 각종 자경성주형의 개발에 의해, Oil 사형의 이용은 매우 감소하고 있다. 이와 같은 기름을 점결제로 사용하는 것은 건조강도가 매우 우수하고 붕괴성이 좋으며 형해체가 용이하기 때문이다.
4) 저압주조법 : 밀폐된 용해로중의 용탕의 표면에 약간의 기압을 걸면, 용탕은 도가니 중에 침적된 도관 내를 중력에 반하여 상승하여, 도관의 상부에 부착된 금형의 하부 탕구에서 금형내로 주입된다. 이것이 Fig. 4-2에 나타내는 저압주조법이다. 알루미늄경합금주물에 적용되는 수가 많다. 이 방법의 특징은 불활성 Gas의 분위기중에서 용해할 수 있고, 또한 조용히 주입할 수 있기 때문에 불순물의 혼입이 없다. 큰탕구, 압탕을 필요로 하지 않는다. 응고는 상부에서 시작되고, 최후에 탕구부근이 응고된다. 다라서 탕구를 가늘게 조아두면 회수율은 거의 100%가 된다. 혼자서 몇 대의 주조기를 조작할 수 있기 때문에 생산성이 높다.
5) 고압응고주조법 : 고압응고주조법이란 주형내의 용탕에 프레스에 의한 기계적 고압력을 가해 응고시키는 주조법으로 용탕단조법 또는 Forging Cast법이라고도 불리고 있다. 가압의 방법에는 3종류가 있으며, 프란자가압응고법이라 불리는 것은 용탕면에 직접 고압력을 가한다. Fig. 4-3은 직접압입용탕단조법이라 불리는 것으로 철형펀치와의 상호의 위치에서 다이공간을 형성한다. 가압압입용탕단조법은 별도로 설치한 정밀한 다이캐비티에 용탕을 압입하는 방법이며 작은 물건에 적당하다.
6) 연속주조법 : 주괴, 빌레트, 바 등을 연속적으로 다수 주조하던가 하나의 경우이면 매우 긴 것을 주조하는 방법이며, 일반의 주물을 만드는 방법은 아니다. 주괴의 예로, 보통의 주조법에 있어서는 다수의 주괴 케이스를 나열하여 두고 각각에 1개 1개 주입하는데, 연속주조법에 의하면 단지 1개의 주탕받이와 주형을 사용하여 긴 주괴를 주입하는 것이다. 이 주조법의 일례로서 강의 연속 주조기의 계략을 Fig. 4-4에 나타낸다. 이것을 곡면주형으로 응고한 강을 주형 아래로 내리고 나서, 수평방향으로 만곡시켜서 수평방향으로 빼내도록 한 것이다.
Ⅲ. 결론
Investment 법은 원자로 부품에의 정밀주조법의 적용은, 제품의 대형화를 꾀함으로써, 앞으로 한층 발전이 기대되나, 본 방법은 노동집약형의 기술인만큼, 기계화의 노력과 품질의 향상, Cost의 저감을 위한 기술상의 개선이 앞으로도 기대가 된다. Ceramic Mold 법은 이에 의한 일반기계부품의 응용에 대해서 Shaw Process의 이점을 활용한 재료로써의 이용법 등의 개발과 함께 종래 강재를 적삭가공하여 성형된 부품이 정밀주조법으로 그 제조법이 변화할 수 있는 분야도 많고, 발전이 예상된다. Plaster Mold는 치과용 주형으로서는 오랜 역사를 갖고 있으나, 공업제품의 주조에 이용되기 시작한 것은 아직 20년 정도로 역사가 짧으며, 최근에 이르러서 Plaster Mold법을 주체로 한 전문기업이 나타나기 시작하고 있다. 그러나 앞으로의 기술보급과 기술적 문제점의 해결에 따라, 더욱 대폭적인 수요의 증대를 기대할 수 있을 것이라고 생각한다.
- 참고자료 -
* http://www.msite.net/tech_note_view.htm?id=650&page=1&ttcon=7&num_per_
page=20&qq=1&big=소성가공&mid=주조
* http://www.creinno.com/3curriculum/html/casting.htm
* 정밀주조법/임석원, 최정철 편역/1991년 판/반도출판사/1~9p, 154~156p, 229p,
261~265p

키워드

주조,   실험,   제조법