주형 제작상의 주의사항 및 주조방안

목차

주형 제작상의 주의사항 및 주조방안
1)모래의 배합에 필요한 습도
2)다지기
3)공기뽑기
4)탕구계(gating system)
 탕구의 종류
 탕구계의 설계
*Bernoulli의 정리
(2) 탕구계 설계에 있어서 중요인자
(3) 탕구계 설계기준
(4) 주입시간
⑷ 주입대야
*주입대야의 작용
⑸ choke부
(7) 탕구 - 탕도 - 인게트(sprue-runner-ingate)비(SRG비)
(8) 탕구계의 계산
(9) 탕도와 ingate
(10) 수직탕구계
(11) slag와 dross의 제거

본문내용

입하면 주형을 다 채우지 못한 채 응고하든지 cold shut등을 야기시키며, 너무 빠르면 주형의 침식, 거친 주물의 표면, 많은 수축소 및 다른 결함등이 나타날 수 있다. 주철과 같은 금속은 주입 속도에 그리 민감하지 않으나 강과 같은 금속은 다른 주물용 합금에 비해 응고구간이 높은 온도에 위치하고 있으므로 미리 응고하는 것을 막기 위해 빠르게 주입하여야 한다.
주입시간 길고 주입온도 낮으면 : 중간에 응고(cold shut)
너무 빠르면 : 주형침식, 거친 주물표면, 수축, 기타 결함
주입속도(시간)
① 회주철(＜450㎏)
주입시간(sec) = K( 0.95 + T/0.853 )√W
② 회주철(＞450㎏)
주입시간(sec) = K( 0.95 + T/0.853 )3√W
③ 셀 주형에 주입한 구상흑연주철(수직주입)
주입시간(sec) = K1√W
K1은 3/8∼1 인치 두께 부분 : 1.8
1 인치 이상 : 2.0
3/8 인치 이하 : 1.4
④ 주강
주입시간(sec) = K√W
⑷ 주입대야
*정상류가 되기 위한 조건
① 주입대야 내부를 유선형으로
② dam을 만들어 sprue에 유입전에 흐름이 일정하게
③ 주입대야 내에 strainer core 설치
④ delay screen이나 sprue plug 사용
*주입대야의 작용
① 용탕의 청정작용
② 주입에 필요한 적당한 속도유지
③ 난류에 의한 공기 혼입을 최소화
⑸ choke부
*주로 sprue의 하부에 위치
*유속 조절 및 주입시간 조절
* 단면적(sprue의 하부에 있을 경우) : Bernoulli의 정리
AB = W / {dtC√(2gh)}
AB : choke 단면적
W : 주물중량
d : 용탕의 밀도
H : 용탕의 유효높이
C : 유효계수(노즐계수)
g : 중력가속도
t : 주입시간
* 단면적에 구배를 준다.
① 주입속도 조절
② 알루미늄 합금에서는 부유물 형성 가능성 있음
(7) 탕구 - 탕도 - 인게트(sprue-runner-ingate)비(SRG비)
*단면적비에 따라 가압계와 비가압계로 구분
* 비가압계는 1:2:4 또는 1:3:3
* 가압계는 4:8:3 또는 1:2:1 → ingate에서 최대압력
* 하나 이상의 ingate가 사용되면 그 합으로 ingate의 단면적 나타냄
(8) 탕구계의 계산
① 유효탕구높이
* 용탕의 정압과 관계 있음
* 상주입, 하주입 등 주입방법에 따라 다르게 설정
② choke의 단면적
* 구배진 탕구의 상부 단면적
AT = AB × √(h1/b)
③ 탕도면적(주입단면적)
* choke 단면적 구해지면 전체 탕구단면적은 탕구비로 정함
* 주입구가 여러개이면 주입구 단면적을 5%씩 증가시킴
④탕구저 및 탕도확대부
* 비철금속 : 넓고 얕은 탕도 사용으로 탕구저가 효과적
* 주철, 주강 : 좁고 깊은 탕도 사용으로 탕도확대부 사용
* 탕도연장 : 주입구로의 역류방지 위해 충분히 길게
(9) 탕도와 ingate
* 구비조건
① 날카로운 모서리나 급격한 단면적 변화 피할 것
② ingate와 ingate, ingate와 탕도, 탕도와 탕구간의 적절한 단면적비
③ ingate 적절한 배치 : 용탕 공급 효율적으로
* ingate의 단면적 배분에 대한 지침
① 운동량을 효과적으로 분산
→ 탕구와 탕도의 연결부위의 큰 공간 확보
② 주물로부터 탕도를 휘어서 뻗어 나가게 할 것
③ 탕도에 구배를 줄 것
(10) 수직탕구계
* 금형, 셀형, 사형 주조에서는 수직 또는 edge 탕구계 좋다.
(11) slag와 dross의 제거
* 주입대야, 스트레이트 코너, dam, 탕도연장 등 설치

키워드

재료역학,   주물,   주형,   기계실험,   주형 제작,   탕구계,   Bernoulli,   주입대야