집 시리얼 주조용 성형 혼합물. 정밀주조용 석고혼합 알루미늄 주조용 석고혼합

주조용 성형 혼합물. 정밀주조용 석고혼합 알루미늄 주조용 석고혼합

예술적 주물은 복잡성, 무게 및 제작 재료 측면에서 매우 다양합니다. 따라서 Urals에서만 Kasli 공장을 생산할 때 무게가 수 그램에서 수 톤, 크기가 센티미터에서 수 미터, 벽 두께가 밀리미터에서 수십 밀리미터인 주물을 찾을 수 있습니다. 당연히 이러한 다양한 주물에 대한 주형에 대한 요구 사항도 동일하지 않습니다. 예를 들어, 5톤의 질량을 가진 동상 모양의 벽의 강도는 시계의 투각 상자나 팔찌 모양의 벽의 강도와 같을 수 없습니다. 따라서 성형 가능한 모래는 각 주물에 선택됩니다.

직면 혼합물모델 및 캐스팅과의 접촉. 모델 표면의 각인을 재현하는 표면 혼합물은 금형에 부어진 금속의 온도 영향을 가장 먼저 받는 것으로 강도, 연성, 내화성 및 가스 투과성이 우수해야 합니다. 따라서 일반적으로 더 신선한 성형 재료가 포함되어 있으며 가장 비싼 형태로 소량으로 사용됩니다 (모델 표면에 20-30mm의 층이 있음).

충전 혼합물주로 소량의 신선한 재료와 재활용된 혼합물로 구성됩니다.

성형 공정의 특성으로 인해 건축 주물의 기계 성형 중 성형 혼합물은 페이싱 및 충전 혼합물로 동시에 사용되며 단일 혼합물.

자연스러운,또는 내츄럴, 믹스점토 함량이 12~30%인 P0063 및 Zh005 등급의 점토 모래입니다. 천연 성형 혼합물은 얇은 벽의 투각 및 캐비닛 철 및 비철 주물을 날것으로 부은 주형과 건조 후에 부은 주물의 생산에 널리 사용됩니다. 이 혼합물은 가소성, 습윤 및 건조 강도가 좋습니다.

인공의, 또는 합성, 혼합물예술 및 건축 주물 생산에서 가장 일반적입니다. 그것들은 모래와 점토의 혼합물 또는 약간의 점토와 폐기물 혼합물이 있는 여러 개의 모래입니다. 모래와 재활용된 혼합물은 필요한 특성을 가진 성형 혼합물이 되도록 비율로 혼합됩니다.

철 주물 형태의 성형 혼합물.성형 혼합물의 조성(표 72)은 주물의 구성 및 표면의 복잡성, 벽 두께 및 주물 전 주형의 상태에 따라 다릅니다.

표 72

철 예술 및 건축 주물 형태를 위한 성형 혼합물의 조성 및 특성

주물	주물에 대한 특별 요구 사항	붓기 전의 상태	혼합물	믹스 속성
압축 강도, MPa	가스 투과도, 기존 단위	습도, %	점토	신선한 첨가제	순환 혼합물
얇은 벽의 투각(상자, 꽃병, 접시 등)	표면 청결도 향상	날것의	유나이티드	0,03–0,035	80–90	3–4	12–20	10–12	쉬다
캐비닛(테이블 흉상, 피규어 등)	표면 청결 및 부드러움(주물은 소둔 처리)	마른	면함	0,085–0,09	19–21	9–10	25–30	60–70	30–40
충전재	0,055–0,06	20–25	6–8		–
조각상(조각상 및 기념물)	표면 청결	마른	면함	0,08–0,09	20–25	5–6
충전재	0,068–0,07	26–30	6–7	2,4	12,5	87,2
건축(격자, 기둥, 난간동자, 옅은 돋을새김 등)	표면 청결	날것의	페이싱, 연료유	0,02–0,025	30–50	4–6	12–15
충전재, 벤토나이트 에멀젼	0,02–0,03	66–70	4–6	10–12

양식용 믹스 투각 주물복잡한 표면, 얇은 벽 및 투각을 형성하는 많은 수의 틈이 있으면 모델의 복잡한 표면이 명확한 각인 형태로 얻어지고 주조에 틈을 주는 가장 작은 인형의 강도가 보장되어야 합니다. . 또한 주철은 주형에 부었을 때 비철 합금보다 온도가 높습니다. 따라서 주철을 부은 주형용 혼합물은 충분한 내화성을 가져야 합니다.

주철의 주입 온도가 증가하면 주형이 가열될 때 더 강력한 가스 방출이 발생합니다. 성형 혼합물은 가스 투과성이 좋아야 합니다. 따라서 충분한 강도를 지닌 주철로 부은 주형용 성형 혼합물은 가스 투과성 및 내화성이어야 합니다.

비철 합금 주조 금형용 성형 혼합물.예술적 주물 생산에 사용되는 황동, 청동 및 알루미늄 합금은 주철에 비해 주입 온도가 낮고 유동성이 더 큽니다. 따라서 주형을 제조할 때 미세 입자의 주형 혼합물을 사용하여 주물 표면을 깨끗하고 매끄럽게 하는 것이 가능할 것으로 보입니다.

습식 주조 금형용 성형 혼합물, 박판 및 투각 주물(저부조, 투각 판, 꽃병, 인형의 세부 사항 등)용 주형 제조에 사용됩니다.

모형의 복잡한 표면과 주물에 틈을 형성하는 작은 인형의 강도 형태에서 좋은 인상을 얻으려면 이러한 형태의 성형 혼합물이 우수한 기체 투과성, 가소성을 가져야 하고 충분히 강해야 합니다. 따라서 혼합물을 준비할 때 점토 함량이 증가한 세립 모래가 사용됩니다(혼합물의 독립 구성 요소로 점토 첨가제가 풍부한 천연 점토질).

습식 주조 주형용 혼합물은 건축 주물용 주형 제조에도 사용됩니다. 이 경우 주조물의 큰 질량과 주형의 크기는 성형 혼합물에서 혼합물의 내화성을 증가시키는 더 거친 모래 및 첨가제의 사용을 필요로 합니다.

건조 후 붓는 몰드용 몰딩 혼합물... 동상과 흉상의 주조 형태는 기존 주조보다 훨씬 복잡합니다. 그들의 제조에는 일반적으로 복잡한 덩어리 성형이 사용됩니다. 이 경우 주형을 분해하여 모형을 제거하는 주형은 플라스크의 벽에 고정된 반쪽 주형이 아니라 주물 모래의 압축 조각 형태인 주형 부분을 처리합니다. 당연히 이러한 주형은 더 내구성 있는 성형 혼합물로 만들어야 합니다.

덩어리 성형용 혼합물은 금형 표면에서 최소 0.09MPa의 압력을 견뎌야 합니다. 많은 양의 점토 함량으로 인해 원시 상태의 이러한 혼합물의 가스 투과성은 낮습니다 (20-25 기존 단위). 따라서 이러한 혼합물로 만든 주조 주형은 날로 부을 수 없습니다. 증가된 양의 증기와 가스가 벽을 통해 주형을 자유롭게 떠나지 못하기 때문입니다. 지방 성형 혼합물로 만든 금형의 기체 투과성은 건조함으로써 향상됩니다. 건조 과정에서 습기의 증발과 첨가제의 소진으로 인해 금형의 다공성이 증가합니다. 건조 후 형태의 혼합물의 기체 투과성은 60-70 기존 단위로 증가합니다.

하나의 폐기물 혼합물은 혼합물의 충전제로 사용됩니다. 기름기 많은 혼합물로 채워진 불에 타지 않은 형태 조각이 상당량 존재한다는 것을 고려하여 새로 고칩니다.

특수 성형 모래 . 예술적 주조의 생산에서 주조의 복잡성으로 인해 주조 주형을 만드는 특별한 방법, 특수 주형 혼합물의 사용이 필요한 경우가 종종 있습니다.

액체 모래그것은 왁스 모델의 표면에 축성 층을 적용하고 막대 형태로 만들기 위한 조각 주물의 형성에 사용됩니다. 모델의 표면에 액체 혼합물이 모델을 튀겨서 적용됩니다. 막대를 제조할 때 혼합물을 석고 몰드 캐비티에 붓습니다. 액체 혼합물의 구성은 석영 모래, 미분된 석영, 시멘트 및 물을 포함합니다. 에틸 실리케이트 바인더의 현탁액은 투자 모델의 표면에 층을 적용하는 데 사용되며, 이를 녹인 후 주조용 쉘인 일체형 세라믹 형태를 형성합니다.

현탁액 바인더는 에틸 실리케이트의 가수 분해 용액이며 충전제는 KP1, KP2 브랜드의 분쇄 석영 (마샬라이트)이며 850-900 ° C의 온도에서 하소되고 비표면적이 5 m 2 이상입니다. / G.

모래-수지 혼합물쉘 몰드에서 얻은 주물 생산에 사용됩니다. 혼합물은 필러로 크기가 0.2mm 미만인 석영 모래를 포함합니다. 열경화성 수지가 바인더로 사용됩니다. 값비싼 수지를 절약하기 위해 하프 몰드의 쉘을 두 겹으로 만듭니다. 이 경우 모래 - 수지 혼합물은 페이싱과 필링으로 나뉩니다. 직면하는 것은 높은 수지 함량으로 준비되어 더 낮은 것으로 채워집니다.

코어 혼합물주조 과정에서 주형은 주형보다 더 어려운 조건에 있으므로 내구성, 가스 투과성, 가단성, 내화성, 덜 흡습성, 주물의 녹아웃이 우수해야 합니다(표 73).

코어 샌드 준비 및 성형을 위한 주요 재료는 모래와 점토입니다. 그러나 강도를 높이는 데 필요한 많은 양의 점토는 기체 투과성, 유연성, 혼합물의 녹아웃 특성을 악화시키고 주물 벽으로의 번인을 증가시킵니다. 코어 혼합물의 품질을 향상시키기 위해 점토 대신 패스너가 구성에 도입됩니다. 여기에는 다양한 유형의 오일, 덱스트린, 물유리 및 기타 특수 재료가 포함됩니다.

표 73

예술 및 건축 주철 주물용 로드 믹스

주물

혼합 속성

혼합물의 성분 함량, wt. %

가스 투과도, 기존 단위

습도, %

극한 강도, MPa

건조 재료

액체 조성물

압축될 때

긴장 상태에서

순환 혼합물

모래

점토

마지막

덱스트린

액체 유리

2016년 2월 2일

여 2 01

1T 1 О 1 016

1K 1 O 1 01

3K 3 O 3 02

캐비닛(테이블 흉상, 피규어 및 그룹)

3–4

0,018–0,03

0,2

–

6–7

0,02–0,03

0,2

–

건축(기둥, 받침대, 장식용 꽃병 등)

5–6

0,03–0,035

0,07–0,15

–

3–4

0,015–0,03

0,3–0,5

–

5–7

모래 점토 혼합물은 원시 상태에서 충분한 강도를 가지며 원시 상태로 만들어진 단순한 형태의 예술적 주물 막대에 사용됩니다. 모래 기름 혼합물은 건조 후 부어 덩어리 형태의 막대에 사용됩니다.

막대를 제조하는 기술적인 과정에서 막대를 건조하는 데 상당한 시간이 소요됩니다. 막대 혼합물에 바인더로 사용하면 막대 건조 과정의 수고와 시간이 완전히 제거되거나 최소화됩니다. 액체 유리(5-7%). 이러한 혼합물의 막대는 이산화탄소 CO 2로 불어 넣은 후 처리하지 않고 공기 중에서 경화됩니다. 플라스틱 및 액체 상태에서 사용됩니다. 자가 경화 혼합물(ZhSS, PSS)이 더 효과적입니다.

규정 준수 및 가스 투과성을 개선하기 위해 조각상 주물의 대형 코어용 코어 모래-점토 혼합물에 잘게 자른 짚, 톱밥, 이탄이 추가됩니다.

작은 인형 막대의 경우 때로는 특수 막대 혼합물 대신 덩어리 성형에 대면 혼합물이 사용됩니다.

보석 주조용 믹스

구리 합금으로 복잡한 구성의 보석 주조용( 티 pl 최대 1 100 ° C) 소위 입학 절차크리스토발석-석고 형태를 사용합니다. 그들은 수입 성형 재료("K-90", "Satinkast", "Supercast" - 표 74, "Investright" - 표 75)와 국내 성형 매스 "보석"을 모두 사용합니다. 수입된 주물사는 성분의 화학적 순도가 높습니다. β-크리스토발석과 β-석영 혼합물의 70-75%; 고강도 α-석고 CaSO 4 · 1 / 2H 2 O의 25-30%. 이러한 혼합물에서 크리스토발석 및 석고 분말의 입자 크기는 100미크론을 초과하지 않습니다.

표 74

보석 주조용 성형 재료의 화학 조성

테이블의 연속. 74

표 75

혼합물 "Investright"의 구성 및 특성

수입 성형재료에는 산크리스토발광상(멕시코)에서 채취한 크리스토발석 함유 원료 또는 1,150~1,200℃의 온도에서 소성한 무정형 실리카 인공물을 알칼리성 매질에서 천연광물을 분해하여 얻은 원료를 사용 .

현대 프로세스의 주요 특징은 다음과 같은 기술 작업입니다.

1. 석고 입자와 왁스 모델 표면에 흡착된 기포를 제거하기 위해 주조 몰드의 수성 현탁액 및 단일체 제조 시 진공 및 진동 사용.

2. 석고의 응결을 지연시키고 성형 현탁액의 흐름 기간을 연장하는 기술 첨가제의 사용:

a) 혼합물 "K-90"에서 - 약 2% H 3 VO 3 · 10H 2 O 또는 0.5% Na 2 B 4 O 7;

b) Supercast 혼합물에서 - 약 3% Na 2 SiO 3 및 H 3 BO 3 · 10H 2 O;

c) "Satinkast" 혼합물 - 약 1% Na 2 SiO 3 및 H 3 BO 3 · 10H 2 O.

3. 250-300 ° C의 온도 범위에서 변형이 일어나는 석고 수축 보상제로 크리스토발석을 사용하면 체적 팽창의 상당한 효과가 수반됩니다. 수입 주물사의 장점은 주조, 녹아웃 및 주물의 세척 작업의 제조 가능성을 포함합니다. 단점은 650 ° C 이상의 온도에서 분해되는 경향이있는 석고 함량이 높다는 것입니다.

혼합물 "K-90"은 25% 석고, 35% 석영, 40% 크리스토발석을 포함합니다. 붕산, 석면 및 규산나트륨은 경화제와 동일한 방식으로 사용됩니다. 그러나 왁스 모델에 대한 정밀 주조에서는 Na 2 SiO 3 9H 2 O + H 3 BO 3가 성형 재료에 도입될 때 표면 청정도의 감소가 관찰됩니다.

우리나라에서 VNIIyuvelirprom은 디나와 석고로 구성된 Yuvelirnaya 성형 덩어리를 개발했습니다. 내화성 충진제로는 ED 등급의 dinas 분말을 사용하며, 이는 다른 등급에 비해 CaO, Fe 2 O 함량이 가장 낮고 제한적이며 SiO 2 함량은 최대 96%입니다. 0.08mm, 0.08mm 미만의 분율을 갖는 디나스 분말 ED로 만든 주물사 및 분획으로 체질되지 않은 분말은 유동성 및 응고 기간의 값에 가깝습니다(표 76).

표 76

주물 모래의 기술 매개 변수

다양한 고운 분말의 디나스에서

참고 디나스의 광물학적 구성: a-석영 + a-크리스토발라이트 + g-tridymite.

Yuvelirnaya 성형 혼합물의 기술 데이터는 다음과 같습니다. 80–88% 디나스, 20–12% 석고, 혼합제는 인산과 물입니다(물 1리터당 최대 5ml). 분말 부분 1kg당 그라우트의 양 - 380ml: Suttard 유동성 - 140mm; 경화, 14분에 시작(종료), 24분에 종료; 무너짐 - 0.27%.

성형 혼합물에서 비철금속의 정밀 주조를 위해 고강도 석고가 결합제로 사용됩니다. 밀폐된 장치(오토클레이브)에서 포화 수증기로 석고석을 열수 처리하는 동안 α-반수화물(고강도 석고)이 형성되고 열린 용기에서는 β-반수화물(치장벽토)이 형성됩니다. 가루 석고가 물과 혼합되면 이수화물 CaSO 4 2H 2 O가 형성되어 단단한 돌과 같은 물질입니다. 석고(황산칼슘 이수화물)의 분해 화학 반응은 이론적으로 107 ° C의 온도에서 진행됩니다.

CaSO 4 2H 2 O = CaSO 4 0.5H 2 O + 1.5H 2 O

170-200 ° C의 온도 범위에서 석고에 의한 결정화 물의 추가 손실이 발생하고 물과 적극적으로 결합하는 소위 가용성 무수석고 CaSO 4가 형성됩니다. 200-400 ° C의 온도에서 석고에서 결정화 물이 거의 완전히 제거되는 것이 관찰됩니다. 불용성 및 가용성 무수석고의 혼합물이 형성됩니다. 450 ° C 이상의 온도에서 석고는 단단히 소성 된 석고 - 무수 석고 CaSO 4로 변합니다. 750-800 ° C의 온도에서 estrich 석고가 형성됩니다.

분말석고를 물과 혼합하여 돌과 같은 덩어리를 형성한 후 일정한 중량으로 건조시키면 석고의 강도가 최대가 된다. 석고의 응결을 늦추는 것은 소석회(1-2%), 붕산(1.0-2.5%) 및 기타 화합물을 도입하여 달성할 수 있습니다.

ED형 디나스 벽돌의 우랄라이트 분쇄로 얻은 디나스 분말은 국내 성형 혼합물 "Yuvelirnaya"의 내화 충전재로 사용됩니다. Electrodynas는 CaO 및 Al 2 O 3 의 함량에 제한이 있으며, 철 화합물의 함량은 가장 낮고 SiO 2 는 가장 높은 함량(96%)을 가지고 있습니다.

일회용 주형의 제조에는 성형이 용이한 재료가 사용되며 완성된 주물을 제거할 때 쉽게 파괴되지만 주형 캐비티가 용융 금속으로 채워질 때 발생하는 힘을 견딜 만큼 충분히 강합니다. 실제로 모래, 점토 및 물의 혼합물이 사용됩니다. 위의 요구 사항을 충족하고 저렴하고 쉽게 사용할 수 있습니다. 성형 혼합물은 모래와 일정량의 점토 및 물을 혼합하여 준비합니다. 점토는 바인더 역할을 합니다. 일정량의 점토는 일정량의 수분에 해당합니다. 점토 외에도 다른 바인더도 사용됩니다.
젖은 상태의 모래, 점토 및 물 혼합물의 강도는 미세하게 분산된 점토 입자가 물과 혼합될 때 정전기력이 작용하는 콜로이드성 입자와 유사한 용액을 형성하는 능력으로 설명됩니다(그림 48). 이러한 힘 외에도 입자를 더 가깝게 만드는 물의 표면 장력과 성형 혼합물을 압축하는 동안 모래 입자의 입자간 마찰 접착력이 있습니다.

혼합물의 제조에는 다양한 주물사(천연 혼합물)가 사용됩니다. GOST 2138-74에 따르면 화학 성분(점토의 불순물에 따라 다름), 입자 크기 구성(모래 알갱이 크기)에 따라 그룹 및 범주에 따라 분류됩니다. 테이블 도 7은 비철 주조장에서 사용되는 모래와 점토의 주요 특성을 보여준다.
점토는 알루미노실리케이트의 미세 입자로 구성됩니다. 카올리나이트 Al2O3 * 2SiO2 * 2H2O, 몬모릴로나이트 Al2O3 * 4SiO2 * H2O + nH2O(또는 벤토나이트). 점토는 원시 및 건조 상태에서 결합 능력(3가지 등급 및 등급)으로 구별됩니다(GOST 3226-65). 강하게 결합하는 점토는 표준 샘플의 원시 강도(모래 90%, 점토 10%, 수분 2.5-3.5%, 100% 이상)를 제공하며 압축 시 0.1 MPa 이상 및 저결합 0.05-0.08 MPa입니다. 건조 상태에서 강도는 각각 ≥0.55MPa 및 ≤0.35MPa입니다. 또한 열화학적 안정성에 따라 저융점 불순물(Fe2O3, Na2O, CaO, 황화물 등)의 함량에 따라 점토 T1, T2, T3의 세 그룹이 있습니다.

SiO2를 기반으로 한 모래 외에도 열을 흡수하고 금속의 응고를 가속화하는 능력이 향상된 주형 제조를 위해 마그네사이트와 지르콘을 포함하는 혼합물이 사용됩니다. 실제로, 금속으로의 연소를 방지하고 가스 투과성, 유연성을 증가시키며 녹아웃을 촉진하기 위해 특수 첨가제도 성형 혼합물에 도입됩니다. 여기에는 석탄 가루, 마샬라이트(세분된 석영), 연료유, 유기 첨가제(톱밥, 밀가루 등), 특수 첨가제(유황, 붕산, 붕화붕산알루미늄, 소다 등)가 포함됩니다.
작업 혼합물은 금형 및 코어 제조에 직접 사용되는 성형 재료로 준비됩니다.
주조 공장에서는 부품이 주조될 합금에 따라 조성이 달라지는 혼합물이 사용됩니다. 주조 질량에서 (소, 중 및 대형); 형태를 사용하는 방법 (원료 또는 건조 형태로 붓기, 즉 사전 건조); 사용 특성(균일한, 대면, 충전 혼합물), 출발 물질 유형(천연 또는 합성 혼합물). 천연 혼합물은 천연 상태의 점토가 혼합된 모래로부터 제조되며, 점토는 독립적인 첨가제로서 합성 혼합물에 도입된다. 합성 혼합물의 장점은 최소한의 점토와 수분으로 우수한 특성을 갖는다는 것입니다.
고품질 주물을 얻으려면 강도 및 가소성, 가스 투과성, 내화성, 열물리적 특성과 같은 특정 특성 세트를 가진 성형 혼합물을 사용해야 합니다.
기존 몰딩 샌드의 경우 원시 압축 강도는 0.01-0.1 MPa, 건조(인장 강도) 0.2-2 MPa입니다. 동시에 혼합물은 모양의 정확하고 명확한 각인을 얻으려면 모델의 오목한 부분을 잘 채워야합니다. 즉, 유동적 인 플라스틱이어야하기 때문에 혼합물이 너무 강해서는 안됩니다. 혼합물이 최대 유동성(가소성)에서 높은 강도를 제공하면 좋은 것으로 간주됩니다. 강도는 점토의 함량에 따라 다릅니다. 점토가 많을수록 혼합물이 더 강해 지지만 특정 한계까지 있습니다. 혼합물은 강도와 가소성이 높고 점토와 수분 함량이 최소인 경우 고품질로 간주됩니다.
금형에 금속을 주입할 때 다량의 증기와 가스가 발생하며, 이는 응고된 금속에 들어가지 않도록 금형의 벽을 통해 쉽게 제거되어야 합니다. 따라서 금형 재료는 기체 투과성이어야 합니다. 가스 투과성은 모래 알갱이의 크기와 모양, 점토와 수분의 양, 충전 밀도, 금형 벽 두께 등에 따라 다릅니다. 모래가 거칠수록 점토와 수분이 적을수록 충전 밀도가 낮고 금형이 얇아집니다. 가스 투과율이 높을수록. 좋은 혼합물은 가스 함량이 낮아야 합니다. 즉, 가열될 때 소량의 가스 제품을 방출하거나 극단적인 경우 주조물에 조밀한 금속 껍질이 형성된 후에 방출해야 합니다.
혼합물은 용융 금속의 영향으로 녹거나 연화되지 않는 내화물이어야합니다. 비철 주조용 주형 준비의 경우 이 요구 사항은 주로 SiO2로 구성된 석영 모래로 충족됩니다. 모래에 Al2O3, Na2O, K2O, CaCO3가 적을수록 내화성 SiO2가 높아지고 표면에 화상을 형성하는 저융점 화합물이 형성됩니다.
금형 재료는 열 저장 특성이 좋아야 합니다. 금형을 금속으로 채운 후 금속에서 열을 빠르게 제거해야 합니다. 이로 인해 주조는 가스 수축 다공성 없이 조밀합니다. 형태의 열 저장 특성의 지표는 축열 계수 bph = √λfsfRf J / (m2 * h1 / 2 * K)이며, 여기서 λf는 형태의 열전도 계수, W / (m * K) ; sf - 형태의 비열 용량, J / (kg * K); рф - 형태의 체적 질량, kg / m3.
예를 들어, 건조한 모래 점토 형태에서 bph = 12/15, 원시 15-20, 지르콘 20-40, 크로모마그네사이트 40-50, 금속 주철에서 185 J / (m2 * K * h1 / 2).
복잡한 임계 주조용 주형 제조에는 다양한 혼합물이 사용됩니다. bf가 증가된 혼합물로 거대한 부품이 만들어지고 bf 값이 낮을수록 벽이 얇아지고 이윤이 발생하여 응고 방향을 보장합니다.
비철 주조의 경우 모래, 점토 및 기타 첨가제의 다양한 전형적인 성형 혼합물이 사용됩니다. 사용 방법에 따라 단일, 직면 및 충전 혼합물이 구별됩니다. 기계 성형에서는 전체 금형을 만들기 위해 균일한 혼합물이 자주 사용됩니다. 큰 틀을 만들 때 모형의 표면은 깨끗한 모래와 점토가 포함된 혼합물로 대면하고(금형과 접하는 표면의 내화도가 높아지도록) 나머지 틀은 부분적으로 사용된 혼합물을 사용하는 혼합물. 결과적으로 모양이 더 저렴합니다. 작업 혼합물은 3-15%의 신선한 모래와 점토가 추가된 85-97%의 재활용 혼합물(즉, 사용되었지만 체질되고 정제됨)로 구성됩니다.
알루미늄 합금 생산의 혼합물의 경우 모래 P010, P0063, K016A, K010A가 사용됩니다(대담한 모래의 약 70-80% 및 석영의 20-30%). 혼합물의 원시 강도는 0.04-0.07 MPa, 수분 함량은 4.5-5.5%, 기체 투과성은 40-60 cm/min입니다. 마그네슘 주조용 혼합물의 조성 및 특성은 거의 동일하지만 수분 함량은 적습니다(3.5-4.0%). 또한 금형에서 합금의 발화를 방지하거나 방해하기 위해 특수 첨가제가 추가됩니다. 마그네슘 합금 주조를 위한 일반적인 첨가제는 요소, 황산 알루미늄, 붕산의 혼합물인 BM입니다(금속이 형태에 부어질 때 요소 CO(NH2)2는 암모니아 NH3 및 CO2의 방출과 함께 분해됨). 금속에 MgSO4막의 형성을 촉진하는 황산알루미늄 Al2(SO4)3; 붕산 HBO3, 가열 시 붕산 무수석고 B2O3로 변형되며, 이는 3Mg + B2O3 → 3MgO + 2B 반응에 따라 마그네슘과 상호 작용합니다. 합금 표면에 형성된 MgSO4 피막은 마그네슘에 들어간 붕소로 압축되어 더 이상의 산화를 방지합니다. 유황은 또한 보호 효과가 있어 금속과 접촉하면 SO3로 연소됩니다. 이 무거운 가스(공기보다 2.7배 무거움)는 공기를 희석시키고 금속에 덜 반응하게 합니다.
구리 합금의 경우 일반적인 작업 혼합물은 순환 혼합물의 85-95%와 새로운 혼합물의 5-15%로 구성됩니다(K01A, K025A 및 P01A 또는 TOlA 모래의 혼합물 형태). 작업 혼합물은 4.5-5.5%의 수분을 포함하고 0.03-0.05MPa의 원시 강도, 30-50cm/min의 가스 투과성을 갖습니다. 280-400 ° C에서 건조되는 주형 (일반적으로 대형 주물) 제조용 혼합물에는 점토 (6-10 %)와 수분 (최대 8 %)이 증가합니다. 단일 형태의 제조를 위해 액체 유리 형태의 바인더와 5-8 % (중량 기준)의 혼합물도 사용됩니다. 이 혼합물은 200-300C로 단기간 가열하거나 이산화탄소를 불어넣을 때 빠르게 굳어 금형 제작 시간을 크게 줄이고 강도를 높입니다.
액체 유리 혼합물은 막대 제조에도 사용됩니다. 부었을 때 모든면이 액체 금속으로 둘러싸여 있고 수축 중에 압력을 받는 막대는 주형보다 내구성이 강한 혼합물로 만들어집니다. 건조한 상태에서 막대의 강도를 높이기 위해 0.5-5 % (중량 기준)의 양으로 도입되는 특수 패스너 또는 결합 첨가제가 사용됩니다. 주입 후 고온의 영향으로 패스너가 타거나 분해되어 모래 알갱이 사이의 결합이 손실되고 응고 중 수축 순간 막대가 주물에 저항하지 않으며 주물 청소시 쉽게 녹아웃됩니다. . 점토는 코어 혼합물의 바인더 첨가제로도 사용되지만 가열하면 덩어리져 코어가 단단해지며 녹아웃되기 어렵습니다. 일반적으로 점토는 혼합물에 우수한 습윤 강도를 부여하기 위해 다른 결합제와 함께 사용됩니다. 왜냐하면 건조 후 코어에 높은 강도(건조 강도)를 제공하는 많은 유기 패스너가 동시에 필요한 습윤 강도를 제공하지 않기 때문입니다. 원시 강도가 충분하지 않으면 제조 된 막대가 충격, 충격, 치수 왜곡 등으로 자체 질량의 작용으로 변형 될 수 있습니다.
주물 공장에서 사용되는 패스너는 작동 특성에 따라 4가지 주요 유형으로 나뉩니다.
1. 식물성 기름과 다양한 용매의 혼합물, 예를 들어 옥솔: 55% 건성유 및 45% 백유(초순수 등유); 바인더 4GU(오일 50%, 로진 3% 및 백유 47%); 패스너 P 및 기타 여러 가지.
이러한 패스너의 결합 효과는 건조 중 화학적 및 물리적 변형을 기반으로 하며, 그 결과 패스너의 액막이 단단한 탄성 필름으로 바뀌어 막대에 강도와 유연성을 부여합니다. 이 그룹의 패스너는 최고 품질이지만 희소하고 비싸므로 더 저렴한 것으로 교체됩니다(그룹 2, 3 및 4).
2. 역청(기름 증류 생성물), 피치(가스 발생 수지 증류 생성물), 페놀-포름알데히드 수지, 로진 등. 이들의 결합 효과는 가열되면 용융되고 냉각되면 경화되는 것에 기초한다. 페놀-포름알데히드 수지(펄버베이클라이트 PK-104, SF-015)는 얇은 벽(쉘) 몰드 및 막대를 제조하는 점진적 방법, 핫 박스에 막대를 제조하는 데 널리 사용됩니다. 합성 수지(페놀-포름알데히드 OF-1, 페놀-퓨란 FF-1SM, 카바마이드-푸란 KF-90 등)를 기반으로 하는 여러 바인더는 가열 없이 로드를 강화합니다. 촉매(오르토인산 등)가 혼합물에 도입되면 응고됩니다. 이러한 혼합물을 냉간 경화(CTC)라고 합니다.
3. 덱스트린(감자전분의 분해산물), 아황산염액(폐지 및 셀룰로오스 생산, 목재에 존재하는 결합제로 구성됨 - 리그닌, 지방 등)은 수용성 패스너입니다. 건조되면 수분이 증발하고 바인더의 농도가 증가하고 결합력이 증가합니다. 수용성 패스너의 단점은 흡습성, 즉 공기 및 형태의 수분을 흡수하는 능력입니다.
4. 시멘트, 물유리 등 상온에서 노출되면 응고되는 광물성 물유리를 바인더로 사용함으로써 금형과 코어를 특수 건조기로 건조할 필요가 없어 주조 기술이 크게 향상되었습니다. 규산나트륨(Na2O) m * (SiO2) n * (H2O) 4 의 액체 유리 수용액은 밀봉된 용기에 시럽 같은 액체 형태로 공급됩니다. 속경화(FHC)라고 하는 혼합물에 5-8%의 양으로 도입됩니다. 경화를위한 액체 유리의 막대는 CO2로 불어 나거나 200 ° C에서 15-40 분 동안 단기 건조됩니다. 이 경우 규산 m * SiO2 * kH2O의 겔이 형성되고 Na2O는 Na2CO3로 변환됩니다. 이후에 수분이 제거되면 SiO2 졸이 형성되어 모래 알갱이를 고체 덩어리로 유지합니다. 졸에 포함된 수분이 적을수록 막대가 더 강해집니다. 액체 유리의 결합 능력은 모듈러스 M = (SiO2/Na2O) 1.032에 의해 결정되며, 범위는 2에서 3입니다. M이 많을수록 액체 유리의 떫은 성질이 높아집니다. 주조 공장에서는 M = 2.1 / 2.6의 패스너가 사용됩니다. ZhSS의 단점은 낮은 "생존성"(보관 중에 경화됨)입니다.
러시아에서는 액체 유리를 바인더로 사용하여 액체 자체 경화 혼합물(LSS)을 사용하여 금형 및 코어를 제조하는 새로운 기술이 개발되어 혼합물을 코어에 붓는 방식으로 혼합물을 압축하는 과정을 대체할 수 있었습니다. 상자와 모델. 혼합물은 액상유리(바인더), 계면활성제-혼합물을 유동적으로 만드는 기포제(비누제), 경화제(분말 형태의 페로크롬 슬래그 2CaO * SiO2) 및 충전제(모래 등)로 구성됩니다. ; 이러한 모든 구성 요소는 특정 비율로 혼합됩니다. ZhSS의 기본적인 특징은 전체 볼륨에 걸쳐 동시에 응고하는 능력입니다. 따라서 경화 시간은 금형 및 코어의 치수에 의존하지 않습니다. 경화는 붓고 8~10분 후에 시작되어 40~60분 후에 끝납니다.
티타늄, 지르코늄 및 그 합금으로 성형 주물을 제조하는 경우 SiO2, Al2O3, ZrO2 및 기타 내화 재료가 티타늄과 화학적으로 상호 작용하기 때문에 흑연은 주로 성형 재료로 사용됩니다. 인베스트먼트 주조에서는 전기 강옥(Al2O3 및 ZrO2 융합)이 사용됩니다. 티타늄 주물용 주형은 흑연 조각으로 만들거나 흑연 혼합물로 압축합니다. 혼합물은 다양한 크기(0.04-0.5mm)의 흑연 분말과 바인더로 페놀푸르푸랄 수지로 구성됩니다. 이들은 에틸 알코올 또는 아세톤 및 탄화물 형성 첨가제(이산화티타늄, 금속성 티타늄 분말, 비정질 붕소 등)로 희석됩니다. 결합제로 흑연 입자의 습윤성을 향상시키기 위해 계면 활성제 첨가제가 도입됩니다. 예를 들어 등유 또는 황산 무수물로 오일의 디젤 증류물을 처리하여 얻은 석유 설폰산. 국내 관행에서는 흑연 먼지 93 %, 3.7 %의 혼합물 TiO2, 3%는 강한 흑연 껍질을 얻기 위해 사용되며, 티타늄 금속 분말과 0.3% 붕소 분말은 수지와 혼합됩니다(희석된 수지 1리터당 분말 0.5kg).
몰딩 및 코어 혼합물은 주조 공장의 혼합물 준비 부서에서 준비됩니다. 이 공정은 모래 및 점토 건조, 체질, 분쇄(점토), 용기에 재료 분배, 투여, 성분 혼합, 기성품 혼합물 유지, 풀기(통기) 및 성형 작업장으로 운송하는 주요 작업으로 구성됩니다. 200-250 ° C에서 0.1-0.2 %의 잔류 수분 함량으로 모래와 점토를 건조하기 위해 회전식 드럼 건조기, 회전 스크레이퍼가 있고 가스 또는 고체 연료로 가열되는 수직 다중 노상 건조기, 공압 흐름의 건조 장치 및 유동층의 원리에 사용됩니다 ... 재료 스크리닝은 10 ~ 80m3 / h의 용량을 가진 회전하는 다각형 체와 5-40m3 / h의 생산성을 가진 평평한 체에서 수행됩니다. 선별하기 전에 사용 된 혼합물 (작업 혼합물 준비에 사용)은 특수 롤러에서 분쇄되고 체에 들어가기 전에 철 물체 (프레임 등)를지면에서 분리하는 자기 분리기를 통과합니다. 체질하는 동안 비철금속 조각은 체에 남아 주기적으로 언로드됩니다.
혼합물의 구성 요소는 수직 (a) 또는 수평 (b)에 위치한 롤러가 회전하는 금속 보울 인 주자에서 혼합됩니다 (그림 49). 먼저 필요한 양의 모래와 점토를 그릇 1에 넣은 다음 러너 롤러 2를 켜서 분말 성분을 혼합하고 혼합물을 축축하게하고 바인더를 도입합니다. 한 배치의 무게는 일반적으로 0.3-1.5톤이며 혼합 시간은 10-20분입니다. 그런 다음 혼합물을 러너에서 내리고 컨베이어를 사용하여 큰 침강 벙커에 수집하여 젖은 점토가 잘 부풀어 오르고 혼합물이 높은 강도와 가소성을 얻도록 최소 3시간 동안 보관합니다. 성형 및 코어 샌드의 각 배치는 성형 현장에 공급되기 전에 강도, 가스 투과성 및 수분에 대해 검사됩니다. 현대 작업장에서는 혼합물 준비 작업이 기계화되고 자동화됩니다. 준비된 혼합물은 주조 금형 제조를 위해 성형 부서에 공급됩니다.

에게범주:

정밀 주물 생산

일정한 모델에 따라 알루미늄, 마그네슘 및 구리 합금에서 정밀 주물 얻기

석고 주형에서는 특정 질량의 주물만 만들어집니다. 특히 복잡한 주물은 세라믹 쉘 몰드에서 생산됩니다. 일부 전문 회사(Canadion-Marconi, Sterling Metals Limited, Munetto)의 보고서에 따르면 세라믹 몰드는 벽 두께 차이가 매우 큰 주물에 더 유리합니다.

알루미늄 합금 주조용 석고 주형의 장점은 작업에 나와 있습니다.

석고 성형 혼합물. 이 혼합물의 결합제는 석고이며 품질이 매우 중요합니다. 석고 몰드의 경우 경화 시 수축되지 않는 석고만 사용합니다. 석고 성형 혼합물의 대략적인 조성은 다음과 같습니다. 30-100 석고, 5-40 석면, 19-30 활석, 5-80 석영 가루, 0-10 도자기 점토, 33 분쇄 벽돌, 0-50 석영 모래, 70 크리스토발석 , 0-1.5 석회, 0-5 포틀랜드 시멘트, 0.25-3.0 브롬화 암모늄.

석고 성형 혼합물은 다음 성분 비율로 크림 상태가 될 때까지 물에서 반죽됩니다. 혼합물 1시간당 물 0.35시간. 석고 혼합물의 개별 첨가제는 다음과 같이 특성에 영향을 미칩니다. 분쇄 석면은 다공성을 증가시킵니다. 석면을 섬유 형태로 사용하면 형태의 기계적 특성이 향상됩니다. 분쇄 석면은 적절한 입자 크기를 가져야 합니다. 석영 가루는 주형의 응고, 소성 및 냉각 동안 석고 혼합물의 체적 변화를 줄입니다. 불활성 충전제인 활석 및 석영 모래는 체적 변화를 보상합니다. 석회와 시멘트는 모양의 체적 변화를 안정화시킵니다. 브롬화 암모늄은 금형 소성 중 기체 물질로 분해되어 금형의 가스 투과성을 증가시킵니다.

이러한 첨가제 외에도 혼합물의 빠른 경화에 기여하는 붕산 1 ~ 2 % 및 붕사 0.35 ~ 0.5 %와 같이 훨씬 덜 자주 사용되는 많은 다른 첨가제도 도입됩니다. 액체 유리는 마모에 대한 형태의 강도와 저항을 증가시킵니다. 알긴산 나트륨 0.1-0.5 %, 탄산 나트륨 (0.1-0.5 %), 포르말린은 경화 속도를 조절합니다. 2.5-12%의 칼슘 알루미네이트와 산화아연은 경화를 늦추고 형태에 더 큰 강도를 부여합니다. 알루미늄, 철 등의 산화물의 첨가제도 형태의 강도를 높이기위한 첨가제로 사용됩니다.

석고 몰드는 다음과 같은 기본 특성을 가져야 합니다. 충분한 강도와 내마모성; 충분한 가스 투과성; 아마도 가장 작은 체적 변화.

나열된 특성은 혼합물의 조성과 제조 방법에 따라 제공됩니다. 혼합물의 특성(구성 외에)에 가장 큰 영향을 미치는 것은 물에 대한 건조 성분의 비율에 의해 결정되는 석고 덩어리의 점도에 의해 나타납니다. 저자의 연구 결과, 성형 혼합물 1kg당 물의 양이 0.8리터를 초과해서는 안 된다는 것이 밝혀졌습니다. 그렇지 않으면 금형의 강도가 낮고 기체 투과성이 높고 건조 중에 수축이 커집니다. 가장 좋은 것은 혼합물 1kg당 물 0.45 - 0.55리터의 비율입니다. 물의 양이 적으면 석고 혼합물이 매우 두꺼워 복잡한 모델을 채우기가 어렵습니다. 이러한 혼합물에는 많은 기포가 혼합됩니다. 비율이 혼합물 1kg당 물 0.8리터에 근접하면 혼합물의 경화가 급격히 느려지고 48시간 후에도 부드러운 상태를 유지합니다. 이것은 50% Rocasso 석고, 30% 석면 칩 및 20% 석영 가루로 구성된 석고 혼합물에 적용됩니다.

석고 주형의 특성은 성형 가능한 혼합물의 온도와 혼합 시간에도 영향을 받습니다. 지정된 석고 혼합물의 경우 온도가 50-52 ° C인 물을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 이 온도에서 금형은 최대 강도, 내마모성, 기체 투과성 및 부피 불변성을 갖습니다. 석고 혼합물의 혼합 시간은 3분을 초과해서는 안 됩니다. 더 빠르거나 더 오래 혼합하면 석고 주형이 수축됩니다.

석고 주형에는 혼합물의 가스 투과성을 증가시키는 물질이 포함되어 있지만 그 가치는 여전히 불충분하므로 줄무늬가없는 것과 같은 결함이있는 주물이 얻어집니다.

가스 투과율은 세 가지 방법으로 증가할 수 있습니다.

1) 성형 가능한 혼합물에 물질을 첨가함으로써, 몰드를 경화 및 가열한 후, 기체화되고 몰드로부터 제거되어 기체 투과성을 증가시킨다. 대부분의 경우 염화 암모늄 또는 브롬화물이 이러한 목적으로 사용됩니다.

2) 오토클레이브에서 가열함으로써(Antioch 방법). 습한 분위기에서 90 ° C의 온도로 가열하면 이 온도에서 이수화물은 불안정한 형태의 황산칼슘이기 때문에 석고(이수화칼슘)는 반수화물로 변합니다. 칼슘 이수화물의 분해 중에 방출된 물은 포화될 때까지 반수화물을 용해합니다. 반수화물의 용해도는 온도가 증가함에 따라 감소하기 때문에 오토클레이브에서 낮은 압력이 유지됩니다(0.07 ~ 0.2 MPa). 금형을 오토클레이브에 보관(6시간)한 후 습한 분위기에서 냉각합니다. 금형의 표면은 내부보다 빨리 냉각되므로 금형의 외부 층에는 작은 이수화물 결정이 눈에 띄고 금형 내부에는 큰 결정이 두드러집니다. 미세 입자 표면층과 다공성 내부 부분이 있는 형태에서는 기체 투과성이 상당히 높습니다.

3) 혼합물을 발포(Gypsum Hydroperm method). 이 방법의 본질은 발포제가 석고 혼합물에 첨가된다는 것입니다. 혼합물에 물질(예: 탄산염 및 묽은 산 또는 과산화수소 및 암모니아수)이 첨가됩니다. 그들 사이에서 혼합물을 교반하는 동안 많은 양의 가스가 방출되면서 반응이 발생합니다. 유기 발포제를 석고 혼합물에 도입할 수 있으며, 혼합하는 동안 공기를 포집하여 부피 전체에 걸쳐 잘 안정화시킵니다. 경화된 석고 주형은 작은 기포로 포화되어 주형의 가스 투과성을 증가시킵니다. 우리는 일반적으로 이 방법을 기계적 발포라고 부릅니다. 이러한 각 방법에는 고유한 기술이 있습니다.

첫 번째 경우에 기체 투과성은 거의 모든 물(자유 및 결합 모두)이 금형에서 제거되는 온도로 가열한 후에만 증가합니다. 오토클레이브에서 가열되고 성형 덩어리가 기계적으로 발포될 때 화학적으로 결합된 물과 유리된 모든 물이 형태로 존재하는 순간 다공성이 형성됩니다.

첫 번째 방법에 의해 기체 투과성이 증가된 형태는 초기 석고 혼합물에 덩어리가 응고된 직후 다공성을 형성하는 물질을 포함합니다. 이는 후속 열처리 동안 수증기 제거를 용이하게 하기 위해 필요합니다. 물은 85-96 ° C의 온도에서 기계적으로 제거됩니다. 다공성이 매우 낮고 다량의 수증기가 발생하면 손상이 발생할 수 있으므로 금형을 조심스럽게 건조하십시오. 규정된 온도까지의 최소 가열시간은 8시간이며 200~220℃까지 가열하면 대부분의 결합수가 제거된다. 가열 속도 50 ° C / h. 몰드는 이 온도에서 최대 12시간 동안 유지한 다음 380°C까지 동일한 속도로 가열하여 암모늄 염을 분해합니다. 이 온도에서 5시간 동안 노출시킨 다음, 몰드를 100℃로 냉각시키고, 오븐에서 꺼내어 붓기를 준비한다.

오토클레이브에서 가열하거나 발포하여 석고 몰드를 제조할 때 석면, 유리솜과 같은 가스 투과성을 증가시키는 첨가제를 혼합물에 첨가하지 않습니다. 이 경우 그들은 불필요합니다. 또한 사용하면 형태의 표면 거칠기가 증가합니다. 석고 몰드의 열처리 과정에서 습기를 제거할 수 있을 만큼 가스 투과성이 됩니다. 이 기간 동안 유리수 및 이수화수가 제거됩니다. 금속을 금형에 붓는 동안 반수화물이 제거됩니다. 금형의 높은 가스 투과성으로 인해 생성된 증기는 금형 손상 없이 벽을 통해 제거됩니다.

따라서, 오토클레이브에서 가열하거나 발포하여 금형을 열처리하는 것은 매우 간단하며 금형 자체는 가열 속도에 그다지 민감하지 않습니다. 금형의 열처리는 이수화물과 반수화물의 손실로 인한 흡열 피크 사이의 낮은 온도에서 수행됩니다. 정상적인 조건에서이 온도는 180-225 ° C의 범위입니다. 이 온도 범위에서 몰드(값에 따라 다름)는 10-18시간 동안 유지되며 냉각 후 몰드를 붓기 위해 준비됩니다.

Gottwald(체코슬로바키아)의 ZPS 기업에서 수행한 설명된 세 가지 방법 모두에 대한 비교 테스트는 다음을 보여주었습니다.

주형의 가스 투과율은 48-52 J.N.R 범위였습니다. 주물의 표면 품질과 주물 크러스트 바로 아래의 금속 밀도도 동일했습니다.

금형의 발포에는 압력, 온도 및 오토클레이브의 체류 시간과 같은 기술적 매개변수의 정밀한 제어가 필요합니다.

암모늄염의 분해로 인한 가스 투과도를 높이려면 금형의 느리고 세심한 열처리가 필요합니다. 이러한 주형의 체적 안정성은 1% 황산알루미늄 A12 3을 추가하여 증가할 수 있습니다. 오토클레이브에서 석고 주형을 처리하는 것은 일괄 생산에 사용되며 기계적 발포는 단일 공정에 사용됩니다.

특히 고품질의 표면과 정밀한 치수 공차가 있는 주물의 특정 부분만 필요로 하는 경우 결합된 주형을 사용하십시오. 석고 코어 또는 석고 몰드의 일부가 모래 몰드에 삽입됩니다.

석고 주형에서 얻을 수 있는 알루미늄 합금 주물의 최대 무게는 10-160kg입니다. 최소 벽 두께 1.5mm, 특별한 경우 0.55 - 1.0mm.

표면 거칠기 범위는 60~80 RMS입니다. 석고 주형의 열전도율은 일반 모래 주형의 열전도율이 0.65:1.0이며 특히 납 청동을 주조할 때 고려해야 합니다. 이러한 청동의 납 함량은 2.5%를 초과해서는 안 되며 탄소 함량은 7%를 초과해서는 안 됩니다. 납 함량이 높으면 냉각 시 분리됩니다.

투자 주조(LWM)는 왁스 주조 또는 파괴 가능한 주조라고도 하는 산업 공정입니다. 제품을 제거하면 금형이 파괴됩니다. 로스트 왁스는 기계 공학과 예술적 주조 모두에서 널리 사용됩니다.

적용분야

기술 프로세스의 특성으로 인해 대기업에서 소규모 작업장에 이르기까지 다양한 범위에서 LPM 방법을 사용할 수 있습니다. 로스트 왁스 주조는 상세한 인형, 기념품, 장난감, 구조 부품, 보석의 제조를 위한 개인 및 상업적 목적으로 집에서도 가능합니다. 거의 모든 금속을 필러로 사용할 수 있습니다.

강철(합금 및 탄소);
비철 합금;
주철;
가공할 수 없는 합금.

그러나이 기술은 보편적입니다. 복잡한 모양의 비교적 큰 구조를 만드는 것이 가능합니다. 기술 프로세스를 용이하게 하기 위해 전문 프로그램을 사용하여 매몰 주조 및 3D 모델링을 위한 전문 장비를 사용합니다.

세라믹 몰드로 주조

제품의 요구 사항에 따라 다양하고 가장 적합한 기술이 사용됩니다. 정밀 인베스트먼트 주조(TLVM)를 사용하면 최소의 벽 두께와 표면 거칠기로 구성에서 가장 복잡한 주조를 높은 정확도로 얻을 수 있습니다. TMVM의 경우 왁스업은 세라믹 기반 액체 혼합물에 담가집니다. 세라믹 혼합물이 건조되어 금형의 껍질을 형성합니다. 원하는 두께에 도달할 때까지 이 과정을 반복합니다. 그런 다음 왁스는 오토클레이브에서 제거됩니다. 그러나 이 방법은 높은 비용, 기술 과정의 기간, 생산 지역의 유해 물질 방출 및 세라믹 몰드의 잔해로 인한 환경 오염이 특징입니다.

XTS에서 금형으로 주조

많은 경우 집에서 공예품을 만들 때 복잡한 구성의 주물에는 낮은 거칠기 요구 사항이 부과되지 않으며 많은 예술적 주물에서는 균일한 거칠기를 가진 표면이 허용될 뿐만 아니라 디자인 솔루션입니다. 이 경우 매몰 주조를 사용하는 것이 좋습니다.

매끄러운 표면이 필요하지 않은 제품을 위해 개발된 기술은 간단합니다. 이러한 표면은 냉간 경화 혼합물(CTC)에서 주형으로 주조하여 얻을 수 있습니다. 프로세스가 훨씬 간단하고 저렴하며 깨끗합니다.

그러나 이 매몰 주조 방법에서는 매몰 모델을 사용하여 복잡한 주물을 얻을 수 없습니다. 이는 그림이 녹을 때 모델 구성의 상당 부분이 금형 캐비티에 남아 있고 하소를 통해서만 제거할 수 있기 때문입니다. 모델 조성물의 하소, 즉 점화 온도로 가열하면 CTS의 수지 바인더가 파괴됩니다. 모형 구성의 잔여물이 있는 주형에 금속을 부으면 연소되어 주형에서 금속이 방출됩니다.

액체 유리 혼합물의 사용

특정 유형의 주물 제조에서 CTS 기술의 단점은 액체 촉매(ZhSS ZhK)가 있는 액체-유리 혼합물의 인베스트먼트 주조로 완화될 수 있습니다. 액체 유리 함량이 3-3.5%이고 촉매가 모래 기반 질량의 약 0.3%인 이러한 혼합물은 80년대 초 해외에서 사용되기 시작하여 오늘날에도 여전히 사용됩니다. 연구 데이터에 따르면 이러한 혼합물은 1세대 ZhSS와 달리 환경 친화성, 우수한 녹아웃 특성 및 주물에 대한 약간의 연소로 구별됩니다.

투자 주조: 기술

LCM 프로세스에는 모델 구성 준비, 주물 및 게이팅 시스템의 모델 만들기, 모델의 치수 마무리 및 제어, 추가로 블록으로 조립하는 작업이 포함됩니다. 모델은 일반적으로 다성분 조성, 왁스 조합 (파라핀 - 스테아린 혼합물, 천연 하드 왁스 등) 인 재료로 만들어집니다.

모델 구성의 제조에서 몰드에서 왁스 모델을 녹여서 수집한 수익의 최대 90%가 사용됩니다. 모델 구성의 반환은 새로 고침되어야 할 뿐만 아니라 주기적으로 재생성되어야 합니다.

모델 제작은 6단계로 구성됩니다.

금형 준비;
캐비티에 모델 구성 도입;
경화 전에 모델을 잡고;
폼을 분해하고 모델을 추출하는 단계;
실온으로 냉각시킨다.

기술 프로세스의 특징

LVM의 본질은 실리콘 또는 왁스 모델이 가열에 의해 가공물에서 녹고 빈 공간이 금속(합금)으로 채워진다는 사실에 있습니다. 기술 프로세스에는 다음과 같은 여러 기능이 있습니다.

주물사 제조에서는 내화성 세립 재료로 구성된 현탁액이 결합제 용액에 의해 함께 고정되어 널리 사용됩니다.
금속(합금)을 붓는 경우 모형에 내화 코팅을 적용하고 모형을 추가로 녹여 건조하고 주형을 소성하여 얻은 일체형 주형이 사용됩니다.
주물의 경우 금형 제작 과정에서 파괴되므로 일회용 모델을 사용합니다.
미세 입자의 내화성 분진 물질로 인해 주물 표면의 충분히 높은 품질이 보장됩니다.

LVM의 장점

매몰 주조의 장점은 분명합니다.

다재. 주조 제품에는 모든 금속 및 합금을 사용할 수 있습니다.
모든 복잡성의 수신 구성.
높은 표면 청결도 및 제조 정밀도. 이를 통해 후속 비용이 많이 드는 금속 가공을 80-100% 줄일 수 있습니다.

LVM의 단점

제품의 편리함, 다용성 및 적절한 품질에도 불구하고 매몰 주조를 사용하는 것이 항상 권장되는 것은 아닙니다. 단점은 주로 다음 요인과 관련이 있습니다.

주물 생산을 위한 기술 프로세스의 기간과 복잡성.
성형 재료의 부풀려진 비용.
환경에 대한 부담이 큽니다.

집에서 제품을 만드는 예: 준비 단계

집에서 왁스 주조를 하려면 야금에 대한 깊은 지식이 필요하지 않습니다. 먼저 메탈로 복제하고 싶은 모델을 준비합시다. 완제품은 목업으로 할 것입니다. 점토, 조각 플라스틱, 나무, 플라스틱 및 기타 고밀도 플라스틱 재료로 직접 입상을 만들 수도 있습니다.

클램프 또는 케이스로 고정된 접을 수 있는 컨테이너 내부에 모델을 설치합니다. 투명한 플라스틱 상자나 특수 금형을 사용하는 것이 편리합니다. 우리는 실리콘을 사용하여 몰드를 채울 것입니다. 실리콘을 사용하면 아주 작은 균열, 구멍, 함몰부까지 침투하여 매우 매끄러운 표면을 형성하고 뛰어난 디테일을 제공할 것입니다.

두 번째 단계: 실리콘 충전

정밀 인베스트먼트 주조가 필요한 경우 금형 제작에 액체 고무가 필수적입니다. 실리콘은 다른 구성 요소(보통 두 가지)를 혼합한 다음 가열하여 지침에 따라 준비합니다. 가장 작은 기포를 제거하려면 액체 고무가 든 용기를 특수 휴대용 진공 장치에 3-4 분 동안 두는 것이 좋습니다.

완성된 액상 고무를 모형이 있는 용기에 붓고 다시 비우십시오. 실리콘의 후속 경화에는 시간이 걸립니다(지침에 따름). 사용된 반투명 재료(용기 및 실리콘 자체)를 통해 금형이 형성되는 과정을 직접 관찰할 수 있습니다.

우리는 컨테이너에서 모델 내부의 그립 고무를 제거합니다. 이를 위해 클램프(케이스)를 풀고 상자의 두 반쪽을 분리합니다. 실리콘은 매끄러운 벽에서 쉽게 멀어집니다. 액체 고무가 완전히 굳는 데 40-60분이 걸립니다.

3단계: 왁스업 만들기

인베스트먼트 주조는 가용성 재료를 녹이고 결과 공간을 용융 금속으로 교체하는 것을 포함합니다. 왁스는 쉽게 녹기 때문에 사용합니다. 즉, 다음 작업은 원래 사용된 모델의 왁스 복사본을 만드는 것입니다. 이를 위해서는 고무 몰드를 만들어야 했습니다.

실리콘 블랭크를 세로로 조심스럽게 자르고 모델을 꺼냅니다. 여기에 약간의 비밀이 있습니다. 이후에 모양을 정확하게 연결하려면 절단을 매끄럽지 않고 지그재그로 만드는 것이 좋습니다. 모양의 부착된 부분은 평면을 따라 이동하지 않습니다.

우리는 액체 왁스로 실리콘 몰드의 결과 공간을 채 웁니다. 제품을 직접 준비하고 부품 페어링의 높은 정밀도가 필요하지 않은 경우 왁스를 각 반에 따로 붓고 경화 후 두 부품을 연결할 수 있습니다. 모델의 실루엣을 정확하게 반복해야 하는 경우 고무 반쪽이 연결되고 고정되고 뜨거운 왁스가 인젝터를 사용하여 결과 보이드로 펌핑됩니다. 모든 공간을 채우고 굳어지면 실리콘 몰드를 분해하고 왁스 모형을 꺼내 결함을 수정합니다. 완성된 금속 제품의 프로토타입 역할을 할 것입니다.

네 번째 단계: 성형

이제 왁스를 녹인 후 금속 합금의 주형이 될 왁스 피규어의 외부 표면에 내열성 내구성 층을 형성해야 합니다. 크리스토발석 혼합물(석영개질)을 이용한 매몰주조법을 선택합시다.

우리는 금속 원통형 플라스크(주물사를 압축하는 동안 고정하는 장치)에서 모델을 형성합니다. 플라스크에 게이팅 시스템이 있는 납땜 모델을 설치하고 크리스토발석을 기반으로 한 혼합물을 채웁니다. 에어 포켓을 대체하기 위해 진동 진공 장치에 넣습니다.

마지막 스테이지

혼합물이 압축되면 왁스를 녹이고 빈 공간에 금속을 붓는 것만 남습니다. 가정에서의 매몰 주조 공정은 비교적 낮은 온도에서 녹는 합금을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 주물실루민(실리콘+알루미늄)이 완벽합니다. 재료는 내마모성 및 단단하지만 부서지기 쉽습니다.

녹은 실루민을 부은 후 응고될 때까지 기다립니다. 그런 다음 트렌치에서 제품을 제거하고 스프루를 제거하고 성형 혼합물의 잔해에서 청소합니다. 우리 앞에는 거의 완성된 부품(장난감, 기념품)이 있습니다. 또한 샌딩 및 광택 처리가 가능합니다. 주물 잔류물이 홈에 단단히 끼어 있으면 드릴이나 다른 도구로 제거해야 합니다.

매몰 주조: 제조

LWM은 복잡한 모양 및 (또는) 얇은 벽을 가진 중요한 부품의 제조를 위해 약간 다르게 수행됩니다. 완성된 금속 제품을 주조하는 데는 일주일에서 한 달 정도 소요됩니다.

첫 번째 단계는 왁스로 양식을 채우는 것입니다. 기업에서는 이를 위해 알루미늄 몰드(위에서 고려한 실리콘 몰드의 유사체)-부품 모양의 캐비티가 자주 사용됩니다. 결과적으로 최종 부품보다 약간 더 큰 왁스 모델이 얻어진다.

그러면 모델이 세라믹 몰드의 기초 역할을 합니다. 또한 냉각 후 금속이 수축하기 때문에 최종 부품보다 약간 커야 합니다. 그런 다음 뜨거운 납땜 인두를 사용하여 특별한 게이팅 시스템(왁스로 제작됨)이 왁스 모델에 납땜되어 뜨겁게 달궈진 금속이 금형 캐비티로 흘러 들어갑니다.

세라믹 몰드 만들기

다음으로, 왁스 구조를 슬립이라고 하는 액체 세라믹 용액에 담근다. 이것은 주조의 결함을 피하기 위해 수작업으로 수행됩니다. 슬립의 강도를 위해 미세한 지르코늄 샌드를 분사하여 세라믹층을 강화하였습니다. 그 후에야 공작물이 자동화에 "신뢰"됩니다. 특수 메커니즘은 더 거친 모래를 분사하는 단계별 프로세스를 계속합니다. 작업은 단단한 세라믹-모래 층이 지정된 두께(보통 7mm)에 도달할 때까지 계속됩니다. 자동화 생산에서는 5일이 소요됩니다.

주조

공작물은 이제 몰드에서 왁스를 녹일 준비가 되었습니다. 뜨거운 증기로 채워진 오토클레이브에 10분간 둡니다. 왁스가 녹아서 케이스 밖으로 완전히 흘러 나옵니다. 출구에서 부품의 모양을 완전히 반복하는 세라믹 모양을 얻습니다.

세라믹-모래 주형이 경화되면 매몰 패턴을 사용하여 금속 주조가 수행됩니다. 금형은 1200˚C로 가열된 금속(합금)을 부을 때 균열이 생기지 않도록 오븐에서 2~3시간 동안 미리 가열한다.

용융 금속은 금형 캐비티에 들어가고 실온에서 서서히 냉각 및 경화되도록 방치됩니다. 알루미늄과 그 합금을 냉각하는 데 2시간이 걸리고 강철(주철)의 경우 4-5시간이 걸립니다.

마무리 손질

투자 캐스팅 자체는 거기서 끝납니다. 금속이 응고된 후 공작물은 특수 진동 기계에 배치됩니다. 부드러운 진동으로 인해 세라믹 베이스는 갈라지고 부서지는 반면 금속 제품은 모양이 변하지 않습니다. 앞으로 금속 공작물의 최종 처리가 이루어집니다. 먼저 금속 주입 시스템을 절단하고 주요 부품과의 접촉 부위를 조심스럽게 연마합니다.

마지막으로 검사관은 제품의 치수가 도면에 지정된 치수와 일치하는지 확인합니다. 알루미늄 부품은 차갑게(실온에서) 측정되고 강철 부품은 오븐에서 예열됩니다. 전문가들은 간단한 템플릿에서 복잡한 전자 및 광학 시스템에 이르기까지 제어 및 측정 작업에 다양한 도구를 사용합니다. 매개변수와의 불일치가 드러날 경우 부품은 수정(수정 가능한 결합) 또는 재용해(회복할 수 없는 결합)를 위해 보내집니다.

게이팅 시스템

Gating-feeding 시스템의 설계는 LVM에서 주도적인 역할을 합니다. 이것은 세 가지 기능이 있다는 사실 때문입니다.

주형 및 모델 블록을 위한 케이싱 제조에서 게이팅 시스템은 쉘과 모델을 지지하는 하중 지지 구조입니다.
스프루의 채널 시스템을 통해 액체 금속이 붓는 동안 주물에 공급됩니다.
고형화되면 시스템은 이익(금속 수축을 보상하는 공급 요소)의 기능을 수행합니다.

주조 쉘

LVM 프로세스에서 핵심은 폼의 쉘 레이어를 생성하는 것입니다. 쉘을 만드는 과정은 다음과 같다. 모델 블록의 표면에 가장 자주 담금질하여 서스펜션의 연속 박막을 도포한 다음 모래를 뿌립니다. 모델의 표면에 달라붙는 서스펜션은 그 형태를 정확하게 재현하며, 먼지의 모래가 서스펜션에 묻혀 그것에 젖어 얇은 표면(첫 번째 또는 작업) 층의 형태로 구성을 고정합니다. 석영 모래로 형성된 쉘의 작동하지 않는 거친 표면은 서스펜션의 후속 층과 이전 층의 우수한 접착력에 기여합니다.

형태의 강도를 결정하는 중요한 지표는 현탁액의 점도와 유동성입니다. 일정량의 충전제(충만)를 투입하여 점도를 조절할 수 있습니다. 동시에, 조성물의 충전량이 증가함에 따라 분말 입자 사이의 바인더 용액 중간층의 두께가 감소하고 수축 및 이로 인한 부정적인 영향이 감소하며 금형 쉘의 강도 특성도 증가하다.

사용 재료

쉘 제조용 재료는 기본 재료, 결합제, 용제 및 첨가제와 같은 그룹으로 나뉩니다. 첫 번째는 현탁액을 준비하는 데 사용되는 먼지가 많은 것과 그것을 뿌릴 모래를 포함합니다. 석영, 샤모트, 지르콘, 마그네사이트, 고알루미나 샤모트, 일렉트로커런덤, 크로모마그네사이트 등이 있습니다. 석영은 널리 사용됩니다. 일부 쉘 기본 재료는 바로 사용할 수 있도록 준비되어 있는 반면 다른 재료는 사전 건조, 하소, 분쇄, 체질됩니다. 상당한 단점석영은 온도가 변할 때 발생하고 급격한 부피 변화를 동반하여 결국 껍질이 깨지고 파괴되는 다형성 변형입니다.

지지 필러에서 수행되는 균열 가능성을 줄이기 위해 금형을 부드럽게 가열하면 기술 프로세스 기간이 늘어나고 추가 에너지 비용이 발생합니다. 하소 중 균열을 줄이기 위한 옵션 중 하나는 분말화된 석영사를 충전제로서 다분할 조성의 분산된 석영사로 대체하는 것입니다. 동시에 현탁액의 유변학적 특성이 개선되고 형태의 균열 저항이 증가하며 막힘 및 쉘 파손으로 인한 불량품이 감소합니다.

결론

LPM 방식이 널리 보급되었습니다. 기계 공학, 무기, 배관 설비 및 기념품 생산에서 복잡한 부품을 얻는 데 사용됩니다. 귀금속으로 만든 보석 제조의 경우 보석 주조는 로스트 왁스 패턴을 기반으로 사용됩니다.

주조는 다양한 크기와 모양의 주물을 생산하기 위한 상당히 간단하고 광범위한 기술 프로세스입니다. 주조에 의한 부품 생산은 자동차 산업, 공작 기계 제작, 자동차 제작 및 기타 기계 공학 분야에서 실행됩니다. 중공 또는 다중 구멍 주물을 얻기 위해 다양한 조성의 코어 및 성형 혼합물이 사용됩니다. 대량 생산에서 모래 점토 형태의 사용은 경제적으로 정당화됩니다.

혼합물의 구성은 다음에 따라 다릅니다.

성형 방법:
1. 설명서;
2. 기계;
금속 유형:
1. 강철;
2. 주철;
3. 비철금속 및 그 합금;

생산 유형:
1. 하나의;
2. 연속물;
3. 엄청난;

주조 유형;
기술 장비.

주물사를 얻는 데 사용되는 재료는 다음 그룹으로 나뉩니다.

사암;
다양한 종류의 점토;
보조자:
- 바인딩 재료;
- 붙지 않는 윤활제 및 코팅제;
- 내화 물질;
- 특별한.

점토 모래는 조성에 최대 50%의 점토를 함유할 수 있습니다. 점토 함량으로 다음과 같이 나눕니다.

마른 - 최대 10%;
굵게 - 최대 20%;
지방 - 최대 30%;
매우 지방 - 최대 50 %.

석영 모래도 사용됩니다. 규산염 염기를 사용하면 온도가 1700C에 달하는 용융물을 형성할 수 있습니다.

고품질 주물은 기공 형성을 방지하기 위해 논스틱 코팅과 미세분말을 사용해야 합니다.

혼합물의 종류와 조성

주조용 주물사에는 다음 요구 사항이 적용됩니다.

기계적 강도;
열 전도성;
가스 투과성;
내연성;
열용량.

몰딩 및 코어 혼합물은 동일한 특성을 갖습니다. 그러나 용융 금속이 막대에 더 강한 압력을 가하기 때문에 막대에 더 높은 요구 사항이 부과됩니다.

성형 혼합물은 세 가지 유형으로 나뉩니다.

연합;
면함;
충전재.

단일 혼합물은 주조 금형의 전체 부피를 채우기 위한 것입니다. 대량의 주물을 생산할 때 기계 성형에 충분히 사용됩니다. 준비를 위해 많은 양의 미사용 재료가 사용됩니다.

표면 혼합물은 용융물과 직접 접촉하는 금형 층을 얻도록 설계되었습니다. 그 두께는 혼합물의 유형과 주물의 무게에 따라 다르며 20-100mm입니다. 나머지 부피를 보충하기 위해 충전 혼합물이 사용됩니다.

주물 모래의 구성은 제조 형태와 방법에 직접적으로 의존합니다. 모래 점토 형태의 형성은 두 가지 방식으로 발생하며 그 결과 건조하고 습한 형태가 얻어집니다. 형성 중 유연성을 위해 가연성 필러가 이탄 또는 톱밥과 같은 혼합물에 도입됩니다. 점토와 모래 외에도 바인더, 분쇄 석면 및 비나스가 건조 형태의 구성에 추가됩니다.

그 외에도 다음이 사용됩니다.

빠른 경화;
자가 경화;
화학적 변형에 의한 경화;
액체 유리 조성물.

빠르게 경화되는 혼합물에서 액체 유리는 결합제 역할을 합니다. 액체 유리를 건조하기 위해 온풍기가 필요한 경우 이 경우 페로크롬 슬래그로 인해 응고가 발생합니다.

자가 경화 제형은 원래 상태에서 액체입니다. 그런 다음 계면 활성제와 모래 필러가 도입됩니다. 이러한 조성물은 10분 이상 유동성을 유지하지 않습니다. 따라서 성형 섹션에서 준비됩니다.

화학적 경화 혼합물은 가사 시간이 짧습니다. 결과적으로 가성 소다가 혼합물에 첨가됩니다.

액체 유리 품종은 형성 후 이산화탄소로 불어 건조됩니다. 건조 과정에서 화학 반응이 일어나 규산과 탄산나트륨이 생성됩니다.

예를 들어, 1급 막대 제조의 경우 혼합물은 완전히 석영과 패스너로 구성됩니다. 큰 막대를 형성하기 위해 사용 및 회수된 조성의 1/3이 사용됩니다.

비철금속의 녹는점은 철강 및 주철보다 현저히 낮습니다. 이 때문에 주물사는 내화성이 적습니다. 청동 및 구리 합금 주조의 경우 P 등급의 점토 모래를 사용하여 성형 조성물을 준비합니다. 알루미늄 주조에는 붕산, 황 또는 불화물과 같은 충전제가 사용됩니다. 용융물의 활성 산화를 방지합니다.

필수 속성

고품질 주물을 얻으려면 특정 금속의 주물을 위해 선택된 재료로 만든 주물 주형이 필요합니다. 주조용 성형 혼합물에는 특정 수분 함량이 있어야 합니다. 습도가 낮으면 형태가 부서지기 쉬워 성형이 어렵습니다.

열악한 가스 투과성은 가스 기공 및 공동과 같은 주조 결함의 형성을 유발합니다. 이 때문에 굵은 모래(50% 이상)가 필요합니다.
모래 점토 주조
금형과 코어의 강도가 높기 때문에 주물의 형상을 변경할 수 없습니다. 그것을 얻기 위해 특수 바인더가 사용됩니다.
혼합물의 제조
주물 및 코어 샌드 준비 과정은 3단계로 수행됩니다. 첫 번째 단계는 준비 단계입니다. 아직 사용하지 않은 재료를 준비하는 곳입니다. 건조, 분쇄 및 후속 스크리닝이 수행됩니다.
두 번째 단계에서 사용된 조성물이 준비됩니다. 이것은 재료를 절약합니다. 프로세스는 냉각 드럼에서 시작됩니다. 구타, 분쇄, 냉각이 발생합니다.
주조용 성형 혼합물은 믹서의 세 번째 단계에서 준비됩니다. 롤러 모델이 널리 사용됩니다. 다음과 같은 구성을 준비하는 데 사용됩니다.
연합;
코어 혼합물;
면함;
첨가제 포함:
점성;
액체;
무미 건조한.

대량 생산으로 생산이 자동화됩니다. 공정의 기계화는 생산 비용 절감에 반영됩니다.