주물사 입도시험

목차

1. 실험명

2. 실험목적

3. 사용장비

4. 관련이론

5. 실험방법

6. 실험결과

7. 실험고찰

본문내용

이용하여 입계의 면적 및 반지름을 측정한다.
6. 실험결과
※ 입 도 : 체에 얹힌 무게(g) X 100 / 시료무게(g)
※ 입도지수 : (Wn X Sn) / Wn
Wn : 각 체에 얹힌 사립자 무게(% 또는 g)
Sn : 각 체의 입도계
1) 쇼트볼
mesh
mesh위의 모래량 Wn
입도
입도계수
Wn x Sn
g(Wn)
%
6
3
12
5
16
20
10
30
20
40
13.13
0.13
13.13
30
393.9
70
72.75
0.72
72.75
50
3673.5
140
12.27
0.12
12.27
100
1227
200
1.57
0.01
1.57
140
219.8
pan
0.82
0.00
0.82
300
246
total
99.72
0.98
5,760.2
오 차
-0.28
-0.02
※ 입도지수 : 5760.2 / 99.72 = 57.7
2 ) 지르콘
mesh
mesh위의 모래량 Wn
입도
입도계수
Wn x Sn
g(Wn)
%
6
3
12
5
16
20
10
30
20
40
0.05
0.0005
0.05
30
1.5
70
0.83
0.0083
0.83
50
41.5
140
65.35
0.65
65.35
100
6,535
200
31.55
0.31
31.55
140
4,417
pan
2.13
0.02
2.13
300
639
total
99.91
0.9888
11,634
오 차
-0.08
-0.0112
※ 입도지수 : 11634 / 99.91 = 116.44
3) 6호사
mesh
mesh위의 모래량 Wn
입도
입도계수
Wn x Sn
g(Wn)
%
6
3
12
5
6
20
10
30
0.07
0.0007
0.07
20
1.4
40
1.55
0.0155
1.55
30
46.5
70
48.84
0.48
48.84
50
2,442
140
48.71
0.48
48.71
100
4,871
200
0.25
0.0025
0.25
140
35
pan
0.02
0.0002
0.02
300
6
total
99.42
0.9789
7,401.9
오 차
-0.58
-0.0211
※ 입도지수 : 7401.9 / 99.42 = 74.45
4) 주물사 사진 <배율 132.8057>
< 6호사 140mesh >
< 6호사 200mesh >
< 쇼트볼 140 mesh >
< 쇼트볼 200 mesh >
< 쇼트볼 pan >
< 지르콘 140mesh >
< 지르콘 200mesh >
< 지르콘 pan >
주물사 종류
mesh
면적
반경
6호사
140
0.05mm2
0.27mm
200
0.01mm2
0.09mm
쇼트볼
140
0.04mm2
0.26mm
200
0.01mm2
0.12mm
pan
0.08mm
지르콘
140
0.04mm2
0.25mm
200
0.01mm2
0.11mm
pan
0.01mm2
0.12mm
※ 위의 그래프는 입도 측정한 값과 같다.
7. 실험고찰
○ 입도시험에 사용된 주물사는 쇼트볼, 지르콘, 6호사이다. 시험에 사용된 주물사의 투과율에 따라 가장 가는 주물사는 쇼트볼이었다. 이론적인 배경으로 보면 6호사>쇼트볼>지르콘 순으로 굵은데 실험결과와 불일치하는 것으로 나왔다. 이론적인 배경과 일치하기 위해서는 몇 번의 실험을 추가하여 오차를 줄여야 할 것이다. 이는 시험에 임하는 사용자에 따라 각기 다를 수 있을 것 같다. 이유는 A라는 사람은 굵은 모래가 많이 있는 부분을 채취할 수도 있을 것이고, B는 가는 모래가 많은 부분을 채취할 수 있기 때문이다.
○ mesh의 총 total량이 100%가 되는 실험은 없었다. mesh에서 걸러진 주물사의 g을 측정하기 위하여 신문지와 얇은 플라스틱 접시를 사용하였는데 이 부분에서 약간의 미세한 부분의 주물사가 없어질 수도 있고 mesh의 주물사를 완벽하게 털어낸다고 하였을 때 mesh에서 약간 걸리는 부분이 있기 때문이다. total이 100%를 넘지 않았는데 이는 한 실험이 끝난 후에 mesh를 깨끗이 잘 털었기 때문이다. 위에서 신문지와 플라스틱 접시를 사용하였는데 실험의 오차를 줄이기 위해서는 표면이 매끄러운 실험도구를 사용해야 할 것 같다.
○ mesh위의 주물사를 전자현미경으로 관찰한 결과 많은 수의 알갱이를 붙이는 것 보다 적은 량의 알갱이를 붙이는 편이 현미경으로 관찰하기에 더 쉬웠다. 이는 미세한 알갱이라 하더라도 두꺼운 부분과 얇은 부분이 생기기 때문에 주물사의 면적이나 반경을 정확히 알기 위해선 적은 량의 주물사를 양면테이프에 붙여야 한다.
mesh별 주물사의 크기를 측정해 보았는데 mesh의 숫자가 커질수록 주물사의 반경이나 지름은 작아지는 것으로 나왔는데 유독 지르콘 주물사만 200mesh와 pan의 주물사 반경이 똑같은 것으로 나왔다. 이는 200mesh를 통과하더라도 pan에 떨어진 주물사와 크기가 같을 수 있다는 추측을 할 수 있다. 예를 들어 진동기를 작동시킨 5분간 200mesh에 걸쳐 있는 주물사가 진동기의 진동에 의해서 pan에 떨어질 수 있기 때문이다.
각각의 mesh나 pan에 떨어진 주물사를 하나하나 면적을 따질 수 있기엔 주물사의 알갱이가 너무나 작다. 이를 위해서는 적당한 진동시간을 채택하는 방법이 좋을 것 같다.
○ 지난 학기에 6호사를 가지고 인장시편 주조품을 만드는 실습을 하였다. 완성된 시편의 표면에는 미세한 구멍들이 있었다. 용융된 금속을 부었을 때 공기가 들어가 이와 같은 구멍이 만들어 질 수도 있으나 주물사에도 이유가 있었을 것 같다. 주형을 만들기 전 목형을 설치하고 그 위에 손으로 만져서 미세한 모래를 사용하였는데 손으로 알 수 있는 입자의 크기는 mesh로 측정할 수 있는 입자의 크기와 비교가 되지 않는다. 큰 수의 mesh 체를 이용하면 표면이 매끄러운 주조품을 얻을 수 있을 것 같다.
실제 사형 주물을 사용하는 공장에서는 주물사를 체에 여러 차례 거친 후 그 주물사를 가지고 주형을 만드는 것으로 나왔다. 특히 용융된 금속과 만나는 부분은 가는 주물사를 이용하는 것으로 나왔다.
○ 지르콘사는 140mesh, 쇼트볼은 70mesh, 6호사는 140mesh 이상의 주물사를 사용하기에 적합한 것 같다. 또한 각각의 mesh는 각 주물사의 대표를 나타내는 것 같다.

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