소모성 주형과 영구성 주형의 여러가지 주조 방식

사형 주조

금속이나 합금사용에 대한 제한이 적고 비용이 저렴해 가장 많이 사용하는 주조 공법이다. 사형주조의 경우 정밀도가 사출제품에 비해 떨어지지만 초기 금형제작관련 비용이 상대적으로 경제성 있다. 사형주조 제작 공정으로는, 만들고자 하는 제품의 주형을 넣고 모래를 깔아 덮는다. 그리고 제작할 제품의 상/중/하 사형을 만든다. 그리고 쇳물을 부어 응고 시키고 사형을 깨어 제품을 꺼낸다. 마지막으로 열처리 과정을 거쳐서 강도를 높이고 필요없는 부분은 제거하고 다듬는다. 장점으로는, 모래를 이용하여 제품의 형상을 만들기 때문에 복잡한 형상의 제품 제작이 가능하여 다품종 소량생산에 적합하다. 하지만 제품의 표면조도와 기계적,물리적 성질이 다소 떨어지는 것이 단점이다.

 

쉘 주조 ( shell molding )

열경화성 수지의 성질을 이용한 특수 조형법이다. 가열된 금형을 이용하여 원형을 얇은 쉘로 복제하고, 이것을 조합한 후에 쉘 주형을 만들어 쇳물을 주입하는 과정을 거쳐 주조한다.

세라믹주형 주조( Ceramic - Mold Casting )

고온 주조에 적합한 세라믹 재료로 주형을 만드는 방식이다. 세라믹은 매우 높은 온도를 견딜 수 있어 고온에서 주조되는 금속에도 

변형되지 않는다. 다른 주조방식과 다르게 고온을 견딜 수 있는 내화 주형 재료를 이용하는 점이 다르다.

 

소실패턴 주조( EPC: Evaporative - pattern Casting )

용융금속과 접족할때 소실되어 주조품을 위한 공동부를 형성하는 폴리스티렌 패턴을 사용하며 Lost-Form공정 또는 Full-Mold주조 공정으로도 말한다.

 

인베스트먼트 주조( Investment - Casting Process, lost - wax 공정 )

 

 

세라믹 쉘 인베스트먼트 주조( Ceramic - shell Casting )

인베스트먼트 주조 공정과 동일한 종류의 왁스 또는 플라스틱 패턴을 규산에틸젤에 먼저 담그고 이후 미세한 용융 실리카 및 지르콘 분말 유동층에 담그고 패턴은 입자가 큰 실리카에 담겨져서 용융 금속 주입 시의 열적 충격을 견딜 수 있는 적절한 두께를 갖추도록 코팅한다. 이후의 공정은 인베스트먼트 주조 공정과 유사하다.

 

 

여기까지가 소모성 주형방식 주조방식이였고 아래부터는 대표적인 영구성 주형방식을 가지는 주조방식들이다.

 

진공 주조( Vacuum Casting )

균일한 성질을 갖는 얇은 벽 구조의 복잡한 형상 주조에 적절하며 주형 내부의 압력을 대기압의 2/3 수준까지 낮추며 이로 인해 주형

바닥에 있는 게이트를 통해 용융금속이 주형 내부로 주입. 압력차를 이용하여 주조하는 방식이다.

 

다이캐스팅 ( Die - casting )

다이캐스팅은 다이( Die )라 부르는 금속재질의 틀( 금형 ) 에다가 소재가 되는 금속을 녹여서 높은 압력으로 강제로 밀어 넣는 주조 방법 중 하나다. 영구주형 주조공정이 발전된 형태이며 금형  비용이 다소 높으나 반자동 또는 완전 자동화가 가능하기 때문에 인건비가 낮아 대량생산시 경제적이다.

 

이 글은 '네이버 블로그 공감님의 셸 몰드 법 공정 순서' ,'티스토리 직장인 금토일님의 사형주조의 정의 및 특징' 글을 참고하여 작성하였습니다.