풀몰드 주조

풀몰드 주물은 모래 주조와 로스트폼 주물의 조합인 증발 패턴 주물 공정이다. 그것은 확장된 폴리스티렌 폼 패턴을 사용하며, 이는 모래 주물처럼 모래에 둘러싸여 있다. 그런 다음 금속은 금형에 직접 부어서 접촉 시 거품을 증발시킨다.

과정

첫째, 패턴은 보통 폴리스티렌 폼으로 만들어지는데, 이것은 여러 가지 방법으로 할 수 있다. 소량 주행의 경우 패턴은 단단한 폼 블록에서 손으로 자르거나 가공할 수 있다. 형상이 간단하다면 핫 와이어 폼 커터를 사용하여 절단할 수도 있다.

부피가 크면 사출 성형과 유사한 공정에 의해 패턴을 대량 생산할 수 있다. 폴리스티렌의 미리 팽창된 구슬을 저압으로 예열된 알루미늄 금형에 주입한다. 그리고 나서 수증기는 폴리스티렌에 도포되어 그것이 주사위를 채우기 위해 더 많이 팽창하게 한다. 최종 패턴은 약 97.5%의 공기와 2.5%의 폴리스티렌이다.

완성된 패턴은 사전 제작된 붓는 바진, 러너, 라이저에 뜨거운 접착제로 붙여 최종 패턴을 형성할 수 있다.^[1] 그리고 나서 그 패턴은 내화재로 코팅된다. 코팅된 패턴(2)을 플라스크에 넣고 녹색 모래(4)나 화학적으로 접합된 모래로 조심스럽게 포장한다.

마지막으로 녹은 금속(1)을 금형에 부어 거품(3)을 증발시켜 금형 전체를 금속이 채울 수 있게 한다. 증기는 모래를 통해 플라스크에서 동시에 추출된다.

주물은 식힌 후 바로 사용할 수 있도록 플라스크(5) 밖으로 버려진다. 모래는 재처리할 필요가 없으므로 직접 재사용할 수 있다.^[1][2]

세부 사항

풀몰드 주물의 최소 벽 두께는 2.5mm(0.10인치)이다. 일반적인 치수 공차는 0.3%이고 일반적인 표면 마감은 2.5~25µm(100~1000µin) RMS이다. 크기 범위는 400g(0.88lb) ~ 수 톤(톤)이다.^[3]

풀몰드 주물은 실린더 헤드, 엔진 블록, 펌프 하우징, 자동차 브레이크 구성품 및 다지관을 생산하는 데 종종 사용된다.^[3] 일반적으로 사용되는 재료로는 알루미늄, 철, 강철, 니켈 합금, 구리 합금 등이 있다.^[2]

장단점

이 주조 공정은 코어를 정기적으로 필요로 하는 매우 복잡한 주조 공정에 유리하다. 또한 차원적으로 정확하고, 드래프트가 필요하지 않으며, 이별선이 없어 플래시가 형성되지 않는다. 투자주조에 비해 공정이 간단하고 왁스보다 거품이 저렴해 저렴하다. 라이저는 보통 공정의 특성상 필요하지 않다. 용해된 금속이 거품을 기화하기 때문에 다른 금속보다 먼저 금형에 유입된 금속이 더 빨리 냉각되어 자연적인 방향 고형화가 발생하기 때문이다.^[1][2]

두 가지 주요 단점은 저용량 적용 시 패턴 비용이 높을 수 있고 강도가 낮아 패턴이 쉽게 손상되거나 왜곡된다는 점이다.^[1] 만약 다이(die)를 사용하여 패턴을 만들면 초기 비용이 많이 든다.^[2]

역사

증발형 주조 공정의 첫 특허는 1956년 4월에 H.F.에 의해 출원되었다. 슈로이어 그는 금속 주물을 위해 전통적인 녹색 모래에 내장된 폼 패턴을 사용하는 것에 대해 특허를 얻었다.

참조

메모들

참고 문헌 목록

• Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
• Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2006), Manufacturing Engineering and Technology (5th ed.), Pearson, ISBN 0-13-148965-8.