안녕하세요
오늘은 주조품 주물을 설계하기 위한 유의사항에 대하여 알려드리도록 하겠습니다.
1. 주물설계 시 설계의 기본원칙
(1) 경제적인 모형제작이 되도록 주물설계
(2) 주조가스가 용이하게 빠져나갈 수 있는 형상 설계
(3) 각 부분의 냉각이 고르게 진행되도록 형상 설계
(4) 넓은 평판 부분이 생기지 않도록 설계
(5) 기계 가공면이 최소화 되도록 설계
(6) 기계가공의 기준면을 염두에 두고 설계
(7) 주형제작의 용이성 및 조형 시 치수변화를 고려하여 적당한 구배 반영
2. 주형설계 시 유의사항
(1) 가능한 한 코어 사용을 억제
1) 코어가 많아지면 유동이 복잡해져서 주조성이 나빠짐
2) 주물의 균일 냉각을 방해 하므로 응고 수축에 의한 치수정밀도 하락
3) 통기성이 나빠질 수 있으므로 주물 내의 결함 유발
(2) 모서리는 가능하면 둥글게 할 것
1) 대각선 방향으로 결정입자의 경계 발생 방지
2) 대각선 방향으로 불순물 석출 방지
3) 외력에 의한 응력집중 방지
4) 각 진 부분에서의 용융금속 주입시 주형 파괴 방지
5) 주형에서 목형 빼낼 때 주형파괴 방지
(3) 두께의 급격한 변화를 줄일 것
1) 두께의 급격한 변화는 불균일 냉각에 의한 응고수축 편차 유발하여 균열 발생 (단면 두께 변화 지침에 의해 모서리를 둥글게 할 것)(라운딩)
2) 두께의 급격한 변화가 자주 일어나는 부위 – 두께 교차 주물 부위
① 교차부위에서 발생하는 문제
-. 응력집중 발생 (교차부 내측 모서리 → 라운드 처리)
-. 열점(Hot Spot; 응고가 가장 더딘 부분)으로 인해 수축공동이 발생
② 방지책
-. 적절한 모서리 라운딩
(4) 열점이 발생하지 않도록 설계
1) 방안 1 : 모서리부 라운딩 → 교차부위에서 발생하는 대각선 방향의 두께 편차 감소
2) 방안 2 : 두께 편차가 극심한 부분에는 라이저(오르기, Riser)를 둠 (미리 수축공동이 생길 것을 감안해서 실제 두께 보다 두껍게 용융금속 주입 / 응고후 라이저 부분 절단)
(5) 교차부에 적절한 대책을 세울 것
1) 교차부 열점 방지 대책
① 방안 1 : 교차부에 코어를 넣어 응고 후 구멍으로 남게 하는 방법
② 방안 2 : 냉각쇠 (Chill Block)를 이용하는 방법
③ 방안 3 : 교차부의 단면적이 작도록 처음부터 설계하는 방식
2) 냉각시 수축에 의한 균열방지 대책
-. 냉각에 의한 수축 시 변형이 구속되지 않도록 주형 설계 (변형이 구속될 경우 내부 응력 발생 및 균열발생)
이상입니다. 감사합니다.
