원심 주조 개요
원심 주조는 재료 건전성이 높은 구성 요소를 제공하는 프로세스입니다. 결과적으로 제트 엔진 압축기 케이스, 하이드로 웨어링, 많은 군용 제품 및 기타 고신뢰성 애플리케이션과 같은 애플리케이션에 선택되는 기술입니다. 또한 단조 및 가공에 비해 가공 요구 사항이 감소하고 제조 비용이 낮은 복잡한 모양을 제공하는 비용 효율적인 수단임이 입증되었습니다.
원심 주조 공정 단계는 용융 금속을 예열된 회전 다이에 붓는 것으로 시작됩니다. 다이는 원하는 부품의 구성에 따라 수직 또는 수평 축에 배향될 수 있습니다.
쇳물을 붓는 동안 형을 회전시키면 원심력이 작용하여 중력의 100배에 달하는 압력으로 쇳물을 형에 분산시킵니다. 이러한 가해진 압력과 제어된 응고 및 2차 정제의 엔지니어링 역학의 조합은 우수한 품질의 부품을 생산합니다.
다이가 채워지기 시작하면 밀도가 더 높은 용융 금속이 회전하는 다이의 벽으로 밀려납니다. 건전한 금속의 방향성 응고는 OD에서 보어쪽으로 진행되는 반면 불순물을 포함하여 밀도가 낮은 물질은 ID로 "부유"합니다.
주물이 응고되면 부품이 다이에서 제거되고 ID의 잔류 불순물이 기계로 제거되어 공동이나 가스 포켓이 없는 결함 없는 구조가 됩니다.
원심 주조의 종류
원심 주조 공정에는 수직 및 수평의 두 가지 유형이 있습니다. 또한 일부 제조업체는 원심 주조의 이점과 OD 성형의 이점을 결합한 니어넷 성형을 제공합니다.투자 주조.
수직 원심 주조
일부 제조업체는 수직 축을 중심으로 회전하는 다이에서 일부 OD 성형을 포함하여 원심 구성 요소를 생산합니다. 이러한 수직 주조는 흑연, 모래 또는 세라믹 몰드를 다이에 삽입하여 OD 성형을 달성할 수 있으며, 결과적으로 기계 가공 또는 제작과 같은 후처리가 크게 줄어듭니다.
주물 외부 표면의 세부 사항은 금형 내경에 플랜지 또는 보스를 도입하여 실제 원형에서 수정할 수 있습니다. 완성된 부품이 대칭일 필요는 없지만 어떤 경우에는 주형이 회전하는 동안 균형을 유지하기 위해 수행됩니다.
주물의 내경과 그에 따른 벽 두께는 회전하는 주형에 부어진 금속의 양과 가공된 양의 함수입니다. 수직으로 주조할 때 주조 높이는 일반적으로 너비의 두 배 미만입니다.
수평 원심 주조
일부 원심 주조기는 다이가 수평 축을 중심으로 회전하는 수평 주조물만 생산합니다. 이것은 고품질의 관형 부품을 생산하기 위한 비용 효율적인 방법입니다.
이 공정은 주조 길이가 외경보다 훨씬 긴 긴 원통형 부품에 특히 적합합니다. 여기에는 직선 튜브 섹션, 끝 플랜지가 있는 긴 실린더 또는 직선 실린더에서 여러 부품을 효과적으로 가공할 수 있는 링이나 플랜지와 같은 짧은 부품이 포함됩니다.
긴 강철 주형을 수평으로 배치한 상태에서 고속으로 회전시킵니다. 중력을 상쇄하기 위해 금형의 회전 속도가 높습니다. 덮개는 용융 금속을 담기 위해 금형의 각 끝에 고정되고 주입 깔때기는 금형 내부에 지정된 무게의 금속을 전달하는 데 사용됩니다.
수직 주조에서와 마찬가지로 주형의 내부 치수는 부품의 OD 크기를 결정하고 주형에 부어진 금속의 양은 ID 크기를 결정합니다.
진공 원심 주조
진공에서 원심 주조는 니켈-코발트 초합금을 포함한 일부 합금이 산소에 반응하기 때문에 부품의 세부 사항과 대기 노출 제어가 중요한 경우에 사용됩니다. 진공 주조의 장점 외에도 방향성 응고, 다공성 부재 및 그물 성형을 포함하여 원심 주조에 의해 전달되는 고유한 높은 금속 무결성이 실현됩니다.진공 원심 주조항공 우주 및 군사 응용 분야에서 자주 사용되는 매우 높은 신뢰성의 제품을 제공합니다.
방향성 응고
원심 프로세스의 핵심 역학은 응고가 한 방향으로 발생하도록 관리된다는 것입니다. 주물의 외부 크기와 모양은 응고를 시작하는 냉각 역할을 하는 다이(금형) 표면에 의해 결정됩니다. 주입 후 ID에 추가될 수 있는 발열 물질의 도움으로 OD에서 금형의 방열판과 함께 온도 구배는 OD에서 ID로 방향성 응고를 초래합니다. 최종적으로 굳어지면 ID까지 사운드 메탈.
외부 가공은 일반적으로 표면 거칠기를 제거하고 보어와의 동심도를 유지하기 위해 수행됩니다. 그러나 일부 응용 분야에서는 주조된 OD 표면이 허용됩니다. 원심분리기에서 발생하는 모든 수축은 ID에 있으며, 이는 항상 기계가공으로 제거됩니다.
원심 주조를 선택해야 하는 경우
축에서 회전할 수 있는 대칭 부품입니다.
정적 주조 재료 특성이 부적절합니다.
중심선 수축은 다른 주조 공정을 사용하는 문제입니다.
제한된 ID 기능.
대형 부품, 최대 135{1}}파운드 / 61,350kg 이상.
OD 성형을 위한 높은 가공 비용.
필요한 경우 합금이 작동하지 않거나 다른 공정에 적합하지 않습니다.
균일한 입자 구조가 필요합니다.
치수 무결성이 필요합니다.
