제조공학 담당 교수 : 추광식 산업시스템공학과

Chap. 10 Expendable-Mold Casting (소모주형 주조공정) 산업시스템공학과 제조공학 강의

참고문헌 Textbook: 생산제조공학 9판, 유송민 외 3인 공역, 사이텍미디어 참고문헌:

1. Sand Casting 주물사의 조건 : 내화성, 점착성, 통기성, 붕괴성화학적 무 변화, grain size, binding force green sand : 산사(山砂), 점토, 수분, 석탄 분말혼합 (muller)

Sand Casting Permeability tester

Sand Casting Permeability (통기도), Q : 공기 통과량 ㎤ h : specimen의 높이 ㎝ P : 공기압력 (gram / ㎠) A : specimen의 area, ㎠ t : 통과하는데 소요시간, sec

1. Sand Casting (사형주조) 중추와 압상력 압상력 P=w‧H‧S-G w : 밀도

Sand Casting single-piece pattern

Sand Casting see Fig 10-4 split pattern

Sand Casting Fig 10-5 Match plate pattern for mass production

Sand Casting Loose piece pattern-mold

Sand Casting

Sand Casting

2. Shell Molding (Croning법, C process) (Multiple use of pattern) ⅰ) 규사와 resin sand의 혼합물을 250℃～ 300℃로 가열된 금속모형에 뿌림 ⅱ) 200℃～300℃로 10～15분간 가열 (shell형 성) ⅲ) shell을 300～350℃로 가열 ⅳ) shell을 금속모형으로부터 분리 ⅴ) shell을 합쳐 주형제작

Shell Molding (Croning법, C process) (Multiple use of pattern) 주로 원통형의 제품 주조, good dimensional accuracy, surface finish 정밀한 제품의 주조에 사용

Shell Molding (Croning법, C process) (Multiple use of pattern) shell molding process

Shell Molding (Croning법, C process) (Multiple use of pattern) shell molding pattern(그림上)과 제품(그림下)

3. Shaw Process(Shaw brothers), (Multiple use of pattern) ceramic mold casting의 한 유형 ⅰ) 모형에 내화재의 혼합물을 입히고 ⅱ) 혼합물이 반경화 되었을 때 모형을 뽑아내고 ⅲ) 1000℃로 가열하여 경화, ⅳ) 미세한 creak을 주형면에 발생시켜 통기성을 좋게 한 후 ⅴ) molten metal (용탕)을 주입

Shaw Process, (Multiple use of pattern) 하나의 모형으로 많은 주형을 제작 정밀한 제품의 주조 세라믹주형주조로 만든 절삭 공구

4. Investment Casting (Consumable mold, Single use of pattern) ⅰ) 목재, 금속 등으로 wax 모형을 위한 pattern 제작 (master pattern 제작) ⅱ) wax 모형 제작 위한 금형을 주조(master die 제작) (die casting 보다 저온) ⅲ) 금형 die에 wax, paraffin 등을 주입, 응고 (wax pattern 제작) ⅳ) wax모형을 die 로부터 꺼내 내화재료(규사)를 도장 ⅴ) 도장된 wax 모형을 investment 재료(규사)로 매몰하고 경화 ⅵ) wax를 주형에서 가열하여 용해, 유출

Investment Casting (Consumable mold, Single use pattern) ⅶ) die를 550℃～1100℃로 예열 ⅷ) molten metal을 주입 ⅸ) investment 재 주형을 파괴, 주물 추출 기계가공을 요하지 않음 good surface finish, good tolerance 0.3㎜정도 얇은 주물 정밀, 소형의 제품

Investment Casting (Consumable mold, Single use pattern) Investment Flask casting

Investment Casting (Consumable mold, Single use pattern) Investment Shell casting

Full mould or Lost foam Process (or Evaporative pattern casting) ⅰ) polystyrene으로 pattern을 제작 ⅱ) 모형 주위를 모래로 매몰하고 ⅲ) molten metal을 주입

Full mould or Lost foam Process (or Evaporative pattern casting) ⅳ) 발포성 polystyrene 쇳물의 열로 연소 polystyrene: 가볍고 열에 약한 발포성 재료 모형을 빼낼 필요가 없어 간편 소량의 주조 제작 시 비용이 저렴 모형의 강도가 약함 발포로 인한 gas가 porosity를 형성할 가능성 investment casting과 유사

Full mould or Lost foam Process (or Evaporative pattern casting) Full mould, lost foam process