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주조

주조는 고체금속재료를 노(爐)에서 액체 상태로 녹인 후 틀 속에 주입, 냉각하여 일정 형태의 금속제품을 만드는 기술입니다.

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주철 주조 기술 표지
주철 주조 기술 학습목표 주조품 제작을 위한 사형주조 공정 프로세스에 대해 이해하고, 주요 공정별 단위요소작업에 대한 노하우를 적용하여, 생산성을 향상하고 주조품의 품질을 향상시킬 수 있다. 전체 공정 프로세스 1.주조 방안 2.조형 및 합형 3.용해 4.용탕주입 5.정정 공정 기초 이해 주철주조란 금속을 용해해서 녹은 쇳물을 주형에 주입하고 응고시켜 소요의 형상으로 만드는 공작법으로, 한번의 공정으로 원하고자 하는 형태의 제품을 만들 수 있다. 주조재료의 핵심뿌리 기술은 스크랩(Scrap) 사용율을 향상 시킨 주조기술(사용율 50% 이상), 고순도 소재 주조기술(5N급 이상), 다기능 복합소재 주조기술 등이 있는데, 주철 주조에서는 스크랩 사용율이 중요한 주조재료기술이다. 스크랩이란 쇠부스러기나 파쇠, 고철을 나타내는 말로, 스크랩 사용비율이 높아지만 불순물 양이 많아지고, 사용비율을 줄일수록 원가비용은 상승하기 때문에, 고객이 요구하는 품질 수준(성분)을 만족하는 범위 내에서의 스크랩 사용비율을 최대치로 형성하는 것이 중요하다. 주철재료는 3.0~3.6%의 탄소량에 해당하는 철을 말하며, 주강재료는 0.1~0.5%의 탄소량에 해당하는 철을 말한다. 주철주조 공정을 거친 제품은 대개 다음 가공을 위한 전가공으로 이용된다. 주철주조를 통해 만들어지는 제품은 수 g의 소물류에서 100t이 넘는 대형 물품까지 있으며, 자동차용, 선박용 등의 산업에서 널리 쓰이고 있다. 주철은 유동성이 양호하고, 주조 시 수축이 적어 두께가 얇은 주물 제작에 용이하다. 또한 상당한 기계적 강도 및 경도를 가지고 있어 압축력을 견디는 힘이 크고, 내마모성이 강보다 우수하다. 설비 기초 이해 1. 용해로 Sand Mixer : 조형 작업 시 모래와 점결제를 섞어서 공급하는 장치 용해로 : 고체재료를 녹는점 이상으로 가열하여 용해할 목적으로 제조된 노로서 가열하는 방식에는 코크스 ·석탄가스 ·천연가스 ·중유 ·석탄 등을 연료로 하는 것과 전열식(電熱式)으로 행하는 것, 아크열을 이용하는 것 등이 있다. 쇼트기 : 주조 공정에서 묻어 있는 모래 제거, 주조 표면 개선 등 표면을 깨끗이 하고자 하는 목적으로 쓰이는 설비이다. 열처리로 : 열처리에 사용하는 노를 총칭하여 열처리로라고 하며, 열처리로의 형식에는 열원에 따라 연소로, 전기로 등으로 구분된다. 필요 공구 1.주조 방안 : PC, CAD 프로그램, 도면 2.조형 및 합형 : Flask, 목형, 인게이트, 심금, Chill, 클램프, Sand Mixer, 주물사, 도형제, 토치, 평탄화용 합판, 접착제, Mold Seal 3.용해 : 용해로, 컨트롤판넬, 탈가스장비, 성분검사기, 발열제, 접종제, 래들 4.용탕주입 : 주입 대야, Overflow 용탕 받이, 중추, 주형건조기, 합판, 쇠스랑, 발열제, 지렛대, 시편 5.정정 : 탈사기, 용접절단기, 글라인더, 쇼트기, 열처리로, Paint Booth
연속주조 표지

특수주조

연속주조

연속주조 학습목표 개공 불량 시 용강공급이 끊기게 되어 주조가 종료되고 용강 비산으로 인한 화재위험의 인식 및 대처능력 향상 전체 공정 프로세스 1-1. 쉬라우드 연결 1-2. 슬라이드 게이트 Open 1-3. 턴디쉬 용강 filling 주요 3단계 과정을 거친다 공정 기초 이해 슬라이드 게이트 open 시 용강 비산에 주의한다. 쉬라우드 취급 시 바른자세를 유지하여 근골격계 질환에 주의한다. 턴디쉬 보온재 투입 시 화염 및 용강 비산에 주의한다. 설비 기초 이해 1. 용해로 슬라이드 게이트 : 래들 하부에 장착되어 래들 ⇒ 턴디쉬로의 용강량을 조절하여 일정한 턴디쉬 레벨을 유지 할 수 있도록 하는 설비이다 쉬라우드 노즐 : 래들 ⇒ 턴디쉬로의 용강을 공급하는 노즐로 재질은 내화물로 이루어져 있으며, 용강이 공기와 접촉하여 재산화가 되는 것을 방지한다. 레이들 터렛 : 제이들은 용강을 담는 용기로써 크레인, 스탠드, 대차, 터렛 등의 지지 방식이 있다. 연연주비의 증가나 동일 작업상 위해 다수의 연주기가 배치되어 있는 주상에서는 크레인의 간섭, 안전, 작업공간 확보 등의 문제로 인하여 대부분 터렛 방식이 가장 많이 사용되고 있다. 턴디쉬 : 턴디쉬는 레이들과 주형간의 중간 용기로써 내화물로 내장되어 있으며 단순한 구조이지만 조업 및 품질의 측면에서는 아주 중요한 부분이다. 턴디쉬의 기능은 다음과 같다. - 주형에의 용강이 공급량을 조절 - 각 주형별 용강 분배 - 용강의 저장 - 슬래그 및 개재물의 부상 분리 필요 공구 안전보호구 : 보안경, 안전모, 안전화, 방열복, 방열장갑, 방진마스크, 안면보호구, 귀마개, 안전모 소요공기구 : 무전기
주조형상-기포발생 억제 배합기술 표지
주조형상-기포발생 억제 배합기술 학습목표 다이케스팅 고압 금형주조의 주요 공정별 단위작업 보유 기술인 노하우를 적용하여 관리 및 생산을 통해 현장 손실을 미연에 방지하고 생산성 향상과 품질을 향상시켜 고객을 만족시킬 수 있도록 지원 지도할 수 있다. 전체 공정 프로세스 용해 → 주조 → 트리밍 → 후처리 → 검사 → 출하 공정 기초 이해 1. 다이케스팅 작업법 -HOT CHAMBER방식(Al, Zn, Pb, Cu, Mg)과 COLD CHAMBER방식(Al, Mg, Cu) 2가지가 있다. - HOT CHAMBER는 보온로 ,용해포트, 가압실, 사출 장치가 하나로 구성되어 있어 쇼트마다 주탕할 필요가 없고, 쇼트 후 자동적으로 가압실에 용탕이 유입됨 - COLD CHAMBER는 각 주조기에 용해 및 보온로가 각각 개별로 운영되므로 사람이나 로버트가 레들로 각각 가압실에 - 본 매뉴얼에서는 알루미늄 COLD CHAMBER방식에 대해 중점 기술 작성함 2. 다이케스팅 공법 - 특별한 내 기밀성 및 강도가 요구되지 않는 두께 2~10mm의 박육부품은 보통의 다이케스팅법 - 기밀성 및 강도가 요구되는 박육 부품은 진공 다이케스팅법 - 두께가 두껍고 기밀성 및 강도가 요구되는 부품은 스퀴즈케스팅법을 이용함 3. 다이케스팅 금형주조 특징 - 다이케스팅 금형주조는 주조기에 부착된 강제 주형(금형)에 용탕을 플렌저로 고속 고압 주입하여 주물 제품을 만든다. - 다이케스팅 금형주조 재료로는 현재 Al, Mg, Zn, Cu, 황동 등의 비철합금이 적합하며, 미려한 표면 조도 우수, 재료비 경감으로 제조원가 낮음, 사형주조보다 기계적 성질 우수, 조립공정 단축 및 대량생산 가능으로 생산비 저하, 조직이 치밀, 높은 정밀도, 후가공 가공 공수 절감 등의 특징이 있다. - 다이케스팅 금형에 용탕 주입 방식에는 쇼트마다 주탕하는 냉가압실식 다이케스트 방식과 쇼트마다 주탕이 필요없이 용해 포트에서 자동 주탕되는 열가압실식 다이케스트 작업 방식으로도 표현한다 - 다이케스팅 제품 용도로는 자동차 부품, 조선 부품, 전자 부품, 농기계 부품, 공작기계 부품 등 생활 전반에 유용하게 사용된다.    설비 기초 이해 1. 용해로 - 고체 재료를 녹는점 이상으로 가열하여 용해할 목적으로 제작된 노로서 가열하는 방식은 주로 전열식(電熱式)으로 행하는 즉 아크열을 이용하여 용해한다 2. 주조기 - 용해된 용탕을 슬리버를 통해 플렌저로 고압 압입시켜 정지다이와 이동다이 닫기 열기 작동 동작을 거쳐 제품을 취출한다 3. 쇼트기 - 주조기에서 나온 제품의 표면 및 외관을 개선하기 위해 쇼트기 라는 부스 안에 제품을 걸어놓고 작동시키면 아주 작은 스틸 볼이 제품의 표면을 때려 미려하게 만든다 필요 공구 1. 금형: 주조 금형(고정 및 가동), 중자 금형, 사이드코어 금형. 2. 용해 : 용해로, 턴테이블용 용해로, 컨트롤판넬, 뜰채, 밀대 3. 배탕 설비: 레들(Ladle), 용해로, 보온로, 이송 크레인 or 지게차, 4. 중자기: 프라스틱 중자기, 모래 중자기, 염중자기, 금속(공구강) 중자기 등 5. 주조 : 주조기(350t 등 주로 유압식), 에어건, 집게, 컨베이어, 주물족자, 배기 덕트(가스 배출용), 컨트롤판넬, 유압 컴프레셔, 에어 컴프레셔, 작업대, 스프레이로버트, 어큐무레이터, 이형제 탱크 적재대, 라이너예열장치, 제품 냉각 장치, 급탕 장치, 플런저 팁 윤활 장치, 금형 온도 조절 장치, 이형제 및 윤활제 수동 스프레이 건. 6.트리밍 : 트리밍프레스기(10t 등) 7. 후처리 : 쇼트기(50kg 등) 서브대, 쇼트기 걸이, 컨트롤판넬, 절단기, 벨트페빠, 그라인딩기, 전체 : 지게차, 크레인 8.측정기구 : K-Mold, 성분분석기, 감압시험기, 만능인장시험기, X-ray시험기, 로커웰경도기, 석정반, 버니어캘리퍼스, 마이크로메터
알루미늄 합금 주조품 제작 기술 표지
알루미늄 합금 주조품 제작 기술 학습목표 금형주조의 주요 공정별 단위작업 노하우를 적용하여 관리 및 생산을 통해, 3대 Loss(불량, 재해, 고장)를 방지하고 생산성 향상과 품질을 향상시킬 수 있다. 전체 공정 프로세스 1. 용해 2. 중자 3. 주조 4. 후처리 5. 검사 공정 기초 이해 금형주조는 금속제 주형에 용탕을 중력에 의해 주조기에 주입하여 주물을 만드는 방법으로써 이 때의 금형주형을 영구 주형(permanent mold)이라고도 한다. 금형주조는 현재 Al, Mg, Zn, Cu 등의 비철합금과 주철, 강철을 소재로 한 피스톤, 슬리브, 크랭크케이스, 실린더, 베어링등 기타 일용품의 제조에도 널리 이용되고 있다. 설비 기초 이해 용해로 : 고체재료를 녹는점 이상으로 가열하여 용해할 목적으로 제조된 노로서 가열하는 방식에는 코크스 ·석탄가스 ·천연가스 ·중유 ·석탄 등을 연료로 하는 것과 전열식(電熱式)으로 행하는 것, 아크열을 이용하는 것 등이 있다. 중자기 : 열경화성 수지, 모래, 경화제 등이 섞여 있는 모래에 열을 가하여, 중자 코어(제품의 기본 형태인 모래틀)를 만드는 금형 설비 중력 주조기 : 별도의 압력을 가하지 않고, 금형 틀 속에 중자를 넣고 용탕을 주입한 후 중력을 이용하여 제품을 만들어내는 설비 쇼트기 : 주물 공정에서 묻어 있는 모래 제거, 주물 표면 개선 등 표면을 깨끗이 하고자 하는 목적으로 쓰이는 설비
대형 주강 주조품 제작 기술 표지
대형 주강 주조품 제작 기술 학습목표 1. 대형 주조품 제작을 위한 사형주조의 공정 프로세스와 요소작업에 대해 이해할 수 있다. 2. 대형 주조품 제작 시 불량률을 낮추고 품질을 향상시키기 위한 품질관리 노하우를 익히고 작업 현장에 맞게 적용할 수 있다. 전체 공정 프로세스 1. 주조방안 2. 목형제작 3. 조형 및 합형 4. 용탕주입 5. 탈사 및 압탕절단 6. 열처리 7. 마킹 및 치수검사 공정 기초 이해 사형, 즉 모래로 만든 주형을 사용해서 주조하는 공정으로써, 가장 일반적으로 실시하는 주조법이다. 사형주조는 소형 및 대형 주조에 이르기까지 응용되며, 철 주물과 경합금 주물, 구리 합금 등 거의 대부분의 금속 합금의 주조가 가능하다. 주조품의 특성 장점 : 복잡한 형상의 제품제작이 용이하다. 가공여유를 최소화 할 수 있다. 동일한 형상의 여러 개 제품을 동시에 주입이 가능하다. 단점 : 주입할 수 있는 장소의 제한을 받는다. 단조품에 비해 강도가 떨어진다. 분진발생이 과다해서 작업환경이 열악하다. 설비 기초 이해 Mobile Sand Mixer : Sand Molding 작업 시 모래와 점결제를 섞어서 공급하는 장치이며 D-E bay 15 ~ 23 column사이에서 Rail을 따라 구동할 수 있게 되어있다. Sand Preparation Equipment : 사용된 모래를 재생하는 설비이다. Shot Blast : 주조한 후 주물 표면에 붙어 있는 모래를 떨어내어 깨끗이 하는 장치로써, 숏 또는 그릿이라고 하는 금속 또는 비금속의 미세한 입자를 매분 약 2,000 회전의 고속으로 회전, 원심력에 의하여 자동적으로 주물 표면이 깨끗해진다. 필요 공구 주조방안 : PC, CAD 프로그램, 도면 목형제작 : 자, 컴퍼스 등 측정기구, 수동 대패, 끌, 그라인더, 샌드 페이퍼, 목재, 목재절단공구, 퍼티 조형 및 합형 : Mobile Sand Mixer, 주물사, 발열제, 도형제, 탄화왕겨, Kalboard, Mold Seal, Core Fix, 인게이트(연와), 심금, Chill,걸고리, 철근 용탕주입 : 중추, 와이어, 레들, 진공청소기, 주형 건조기, 주입컵, 발열제, 보온제 탈사 및 압탕절단 : 포크레인, 천정크레인, 와이어, 압탕절단기, 쇼트블라스트, 열처리로 열처리 : 열처리로 마킹 및 치수검사 : 슬라이드블록, 물 호스, 대우 드라이트, 하이트게이지, 오일작키, 먹통, 펀치, 내외경컴파스, 합판(8t), 톱, 직각정구, 추, 레이져레벨기, 분필