정밀주조 precision casting

Presentation on theme: "정밀주조 precision casting"— Presentation transcript:

1 정밀주조 precision casting
모래틀(砂型) · 금형 · 다이캐스팅에 비하여 치수정밀도가 한 층 더 높은 주조법. 주조 후 기계가공, 마무리가공 등의 2차가공이 불필요한 주조법이다. 밀랍주조법(lost wax process), 이산화탄소법, 특수내화물의 주형을 이용한 쇼주조법(show process), 감압조형법(V프로세스) 등이 있다. 한국에서는 셸주조법(shell mold process)도 포함시키는 경우가 많다. 금형주조법으로는 주형에 금속, 특수합금, 세라믹스 등을 이용하여 형상전사성을 향상시키는 것으로 다이캐스트(압력주조)법, 저압주조법(LPD), 용탕(쇳물)주조법, 가압주조법, 동적주조법을 이용한다. 주요한 몇가지를 설명하면, ① 밀랍주조법 : 로스트왁스법, 소실모형주조법. 밀랍 등으로 모형을 만들고 이것을 원통 속에 넣어 이 주위에 에릴규산염과 모래를 배합한 재료에 물을 섞어 액상으로 부어 넣고 사형 재료가 침강한 후 수분을 제거한 뒤, 주형을 노 속에 넣어 고온가열하면 밀랍의 모형은 녹아서 흘러나와 주형공간이 생기므로 이것을 주형으로 사용한다. 이 방법은 동양에서는 불상 · 미술품의 주조법으로 옛날부터 사용되었다. 이 때는 주형을 한 개만 제조하였으나 제2차 세계대전 중에 미국에서는 제트기관의 터빈블레이드의 대량생산을 목표로 하여 공업화한 것이다. ② 이산화탄소법 : 규산나트륨을 배합한 주물사 속에 이산화탄소를 불어넣으면 주물사가 경화하는 원리를 이용하여 주형을 만드는 방법이다. 주형을 경화시키고자 가열로에서 가열시킬 필요가 없으므로 큰 주형을 만들 때 편리하다. 모형을 주형 속에 들어가 있는 상태로 경화시킬 수 있으므로 다른 주형에서와 같이 모형을 빼내어 공동으로 한 다음 소성하여 주형을 경화시키는 것에 비하여 치수의 변화가 적고, 따라서 치수 정밀도가 높은 주물을 만들 수 있다. ③ 쇼주조법 : 석고주조법. 영국의 쇼 형제가 1953년에 발명한 세라믹을 이용한 정밀주조법. 석고의 원형에 에틸규산염에 내화물의 촉매를 혼합시켜 죽 모양으로 한 것을 주입하여 겔화(gel)시킨 후 모형을 분리, 급속히 가열하면 거의 수축함이 없이 육안으로는 볼 수 없을 정도의 균열이 생기나 이것을 1,000~1,200˚C로 소성하여 주형을 만든다. 미세한 균열이 주소시에 가스를 배출하는 통로 역할을 하므로 주물 안으로 가스가 들어가는 일이 없고 이 균열은 아주 미세한 틈새이므로 주물 표면에 요철이 생기지 않으며, 내화물이 미세하여 아름답고 매끄러운 주물 표면을 얻어낼 수 있다.

2 정밀주조 precision casting
주형은 열충격에 강하고, 내화도가 높으므로 녹는점이 높은 금속의 주조도 가능하며, 정밀도도 상당히 높아서 보통 +-0.5%의 범위 내에서 주조할 수가 있다. ④ V프로세스(vacuum sealed process) : 감압조형법. 결합체를 사용하는 소형의 경화 고정의 주조 조형법이다. 주형내의 모래의 주위를, 얇은 플라스틱 필름으로 덮어서, 진공흡인하여 45~60 kPa로 감압하면 주형사 동사가 기계적으로 결합한다. 따라서, 주형의 한면에 통기공을 여러가지로 놓고 진공흡착시키면 모형 형상이 전사된 동공면이 용이하게 얻어진다. ⑤ 셸주조법 : 얇은 셸(껍질) 모양의 주형을 사용해서 주물을 만드는 방법. 독일에서 제2차 세계대전 중 J.크로닌에 의해 고안되었으므로 크로닌법이라고도 한다. 금형모형을 200~250˚C로 가열한 다음 실리콘유를 칠한다. 이 위에 페놀사(석탄사)계 합성수지 4~8%을 섞은 규사를 뿌려, 두께 5~10 mm로 굳었을 때 금형을 반전시켜 소결되지 않은 부분을 제거한다. 이것을 노에 넣어 250~300˚C로 경화시켜서 만들어진 셸을 금형으로부터 떼어낸다. 이렇게 해서 가열 경화된 좌우 2개의 절반의 셸 모양을 한 주형을 맞추어 주탕한다. 셸주형은 통기성이 좋고, 질이 좋은 주물이 되며, 치수의 정밀도가 매우 높기 때문에 주물의 기계가공이 적어도 되는 이점이 있다. 설비관리용어사전(김국, 박상돈)