모래 주조에서 껍질 성형의 단점은 무엇입니까?

이봐! 저는 모래 캐스팅 사업의 공급 업체이며 오늘 저는 모래 주조 방법 중 하나 인 쉘 몰딩에 대한 공개 대화를하고 싶습니다. 쉘 몰딩에는 특전이 있지만 모든 햇빛과 무지개가 아닙니다. 프로젝트 에이 프로세스를 사용하는 것에 대해 생각하고 있다면 알아야 할 몇 가지 단점이 있습니다.

높은 초기 설정 비용

모래 주조에서 쉘 성형의 가장 큰 단점 중 하나는 초기 설정 비용이 높다는 것입니다. 쉘 성형을 시작할 때는 특수 장비에 투자해야합니다. 여기에는 수지 코팅 된 모래를 가열하고 껍질을 형성하도록 설계된 쉘 성형 기계와 같은 것들이 포함됩니다. 이 기계는 저렴하지 않으며 종종 상당한 선결제 투자가 필요합니다.

장비 외에도 패턴을 만들어야합니다. 쉘 성형의 패턴은 최종 캐스팅의 모양을 결정하기 때문에 높은 정밀하게 만들어야합니다. 이러한 패턴을 만드는 것은 특히 복잡한 형상을 다루는 경우 소비하고 비싸다. 소규모 스케일 생산 실행의 경우 이러한 높은 초기 비용은 실제 거래 - 차단기가 될 수 있습니다. 캐스팅을 판매하는 것보다 프로세스를 설정하는 데 더 많은 비용을 지출 할 수 있습니다.

제한된 패턴 재료 옵션

쉘 성형에서 패턴 재료의 선택은 상당히 제한적입니다. 일반적으로 패턴은 알루미늄이나 강철과 같은 금속으로 만들어집니다. 이러한 재료는 내구성이 뛰어나고 쉘 성형과 관련된 높은 온도 공정을 견딜 수 있지만 자체 문제 세트가 있습니다.

예를 들어, 알루미늄 패턴은 비교적 가볍고 기계가 쉽습니다. 그러나 특히 많은 수의 캐스팅주기를하고 있다면 시간이 지남에 따라 마모가 발생하기 쉽습니다. 반면에 강철 패턴은 훨씬 내구성이 뛰어나지 만 기계에 더 무겁고 비싸다. 제한된 패턴 재료 옵션은 또한 다양한 설계로 실험하기가 어렵습니다. 새롭고 독특한 모양을 시험해 보려면 쉘 성형에 적합한 재료에 의해 제한 될 수 있습니다.

환경 문제

쉘 성형에는 수지 코팅 모래를 사용합니다. 쉘 - 제작 공정 중에 수지가 가열되면 휘발성 유기 화합물 (VOC)을 방출합니다. 이러한 VOC는 환경에 해를 끼칠뿐만 아니라 파운드리의 근로자에게 건강 위험을 초래할 수 있습니다.

환경 규정을 준수하기 위해 파운드리는 적절한 환기 시스템 및 공기 정화 장비에 투자해야합니다. 이것은 쉘 성형 공정의 전체 비용을 추가합니다. 또한, 중고 수지 코팅 모래를 처리하는 것은 어려울 수 있습니다. 수지 함량 때문에 모래를 버릴 수 없습니다. 그것은 종종 특별한 방식으로 재활용되거나 처리되어야하며, 이는 다시 운영 비용을 추가합니다.

큰 주물을 다루는 데 어려움이 있습니다

쉘 몰딩은 중소형 주물에 더 적합합니다. 큰 주물에 관해서는 상황이 조금 까다로워 질 수 있습니다. 쉘 성형에 사용되는 쉘은 비교적 얇으므로 크고 무거운 주물을 다룰 때 구조적으로 안정적으로 만들 수 있습니다.

용융 금속이 껍질에 부어지면 금속의 무게와 압력은 쉘이 변형되거나 갈라 질 수 있습니다. 이로 인해 오용 또는 불완전한 충전과 같은 최종 캐스팅의 결함이 발생할 수 있습니다. 또한 큰 껍질을 가열하고 냉각시키는 것은 도전이 될 수 있습니다. 불균일 한 가열 또는 냉각은 주조 내의 내부 응력을 초래하여 부품을 약화시키고 고장이 발생하기 쉽습니다.

복잡한 부품의 긴 생산주기

복잡한 부품의 경우 쉘 성형의 생산주기가 상당히 길 수 있습니다. 이전에 언급했듯이 복잡한 모양의 패턴을 만드는 데 시간이 걸립니다. 그런 다음 껍질을 만드는 과정에도 세부 사항에주의를 기울여야합니다. 수지 - 코팅 된 모래는 패턴에 고르게 분포되어야하며, 쉘의 두께와 강도를 갖도록하기 위해 가열 공정을 정확하게 제어해야합니다.

일단 껍질이 만들어지면 용융 금속을 붓기 전에 올바르게 조립해야합니다. 어셈블리 중 실수는 캐스팅에 결함이 생길 수 있습니다. 쏟아지면 주조는 식고 굳어져야하며 시간이 걸립니다. 이 모든 단계가 추가되어 다른 모래 주조 방법에 비해 복잡한 부품의 전체 생산주기가 훨씬 길어집니다.

더 높은 재료 비용

쉘 성형에 사용되는 수지 코팅 모래는 다른 모래 주조 방법에 사용되는 일반 모래보다 비싸다. 수지는 원료의 비용을 추가하며 앞에서 언급했듯이 중고 모래의 취급 및 폐기와 관련된 추가 비용도 있습니다.

또한 쉘 성형에 주조하는 데 사용되는 금속도 고품질이어야합니다. 쉘 성형의 얇은 쉘은 용융 금속의 불순물에 더 민감하기 때문입니다. 불순물은 캐스팅에 결함을 일으킬 수 있으므로 일반적으로 더 비싼 순수한 금속을 사용해야합니다.

표면 결함 가능성

쉘 성형은 때때로 주물에 표면 결함을 초래할 수 있습니다. 한 가지 일반적인 문제는 거칠거나 고르지 않은 표면의 형성입니다. 수지 코팅 된 모래가 패턴에 제대로 부착되지 않거나 제작 과정에서 껍질에 기포가 갇히는 경우 발생할 수 있습니다.

또 다른 잠재적 문제는 주조 표면에 수지 잔류 물이 존재한다는 것입니다. 쏟아지는 과정에서 수지가 완전히 연소되지 않으면 얇은 잔류 물 층 뒤에 남겨 둘 수있어 주조의 외관과 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 표면 결함을 제거하려면 종종 분쇄 또는 샌드 블라스팅과 같은 추가 마무리 작업이 필요하므로 생산 시간과 비용이 추가됩니다.

숙련 된 노동에 대한 의존

쉘 성형은 장비를 운영하고 공정을 효과적으로 수행하기 위해 숙련 된 노동이 필요합니다. 작업자는 수지 - 모래 혼합물, 가열 공정 및 껍질 조립을 잘 이해해야합니다.

이러한 작업을 수행하도록 훈련하는 근로자는 시간이 많이 걸리고 비싸 질 수 있습니다. 숙련 된 근로자가 없다면 쉘 성형 과정에서 실수를 저지르기 위해 더 높은 위험이있어 주조 결함이 발생할 수 있습니다. 이것은 파운드리에 문제가 될 수 있습니다. 특히이 지역에 숙련 된 노동이 부족한 경우.

이러한 단점에도 불구하고 쉘 몰딩은 여전히 모래 주조 산업에 자리 잡고 있습니다. 특정 응용 분야에서 좋은 치수 정확도와 표면 마감으로 고품질의 주물을 생성 할 수 있습니다. 그러나 쉘 성형이 프로젝트에 올바른 선택인지를 결정하기 전에 이러한 단점을 혜택에 대비하여 이러한 단점을 평가하는 것이 중요합니다.

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참조

• Campbell, J. (2003). 캐스팅. 버터 워스 - 하이네만.
• Dossett, LA, & Reif, RW (2007). 엔지니어를위한 제조 공정 및 재료. 피어슨 프렌 티스 홀.