특수주조법제출 일자 : 0000.00.00학 번 : 2000000성 명 : 홍 길 동-목차-Ⅰ.서론1?주조 및 특수주조법이란?Ⅱ.본론2?각 주조법의 원리 및 특징1) 저압주조법 _22) 연속주조법 _23) 고압응고주조법 _34) 인베스트먼트 주조법 _45) 셸주조법 _56) 탄산가스주조법 _57) 자경성주조법 _6?정부의 노력 _6Ⅲ.결론7[서론]주조란 금속을 용해하여 일정한 주형 속에 주입한 후 응고시켜서 목적하는 모양으로 만드는 작업을 말한다. 다른 가공법과 달리 고온으로 용융한 금속을 주형 속에 부어 응고시키는 방법을 취하므로 공정이 복잡하고 곤란한 점도 많아서 현재까지도 미비한 문제점이 조금 있는 편이다. 기본적으로 금속주조공정을 용융금속이 주형 속으로 주입되면서 이루어지는 이때 주형 안에서 금속이 응고되면서 주형 모양대로 만들어진다. 주조는 주형에 용융금속을 주입하고 냉각 응고 시켜 제품을 만드는 과정 또는 주조 작업이라 하고 주물은 주조 작업에서 얻어지는 제품 또는 주조물이라고도 한다, 주조공정은 복잡한 제품 또는 구멍이 있는 부분도 경제적으로 생산할 수 있다. 그러한 전형적인 예로 엔진블록, 크랭크축, 피스톤, 밸브, 기차바퀴 등을 들 수 있다.주조 안에 특수주조가 있는데 특수주조는 주조 공정을 주형의 종류에 따라 분류할 때 생형, 열경화형, 가스경화형, 자경성 및 정밀 주형 등의 일반적인 주조 공정과 구별되는 주조 공정을 의미한다.특수주조법에는 원심주조법, 다이캐스팅, 저압주조법, 연속주조법, 고압응고주조법, 인베스트주조법, 셸주조법, 탄산가스주조법, 자경성주조법 등이 있다. 본론에서는 저압주조법, 연속주조법, 고압응고주조법, 인베스트주조법, 셸주조법, 탄산가스주조법, 자경성주조법에 대해 설명할 것이다.[본론]?저압주조법⑴정의저압 주조법이란 저압력의 가스를 사용하여 중력과는 반대의 방향에 용탕을 밀어 올려 금형에 주조하는 방법⑵공정과정밀폐된 상태의 쇳물통 안의 용탕이 외부에서 가해지는 1kg/cm² 이하의 작은 기압(압축공기, 또는 불활성가스)으로 쇳물통에서 주형으로 통하는 내화물로 된 도관을 통해서 주형으로 들어간다. 주형 내의 공기는 용탕의 주입압력으로 주형의 배기공을 통해 서 외부로 밀려나간다. 주형 속의 용탕은 주형에 들어간 반대방향에서부터 점차 응고가 진행되어 도관과 연결되는 탕구부가 응고될 때까지 도가니 내에 가해지는 압력으로 송탕효과가 얻어진다. 탕구부까지 응고가 진행되었을 때 즉시 가해진 기압을 제거하면 탕구 아래 도관 내의 용탕은 중력으로 인해 아래로 내려가서 쇳물통 내의 용탕과 동일면을 이룬다.⑶특징주형은 주로 금형이지만 주입압력이 낮기 때문에 CO₂형이나 셸형과 같이 강도가 큰 사형이면 사용이 가능하다. 형상이 복잡한 주물에서는 금형에 셸 코어 등을 사용할 수도 있다. 구리합금, 주철 등 융점이 높은 금속의 주조도 가능하며 알루미늄합금의 저압주물은 강도, 기밀성이 높고 치수 정도, 표면조도도 다이캐스팅 다음으로 좋은 편이어서 저압주조는 알루미늄합금주물에 많이 이용되고 있다.?연속주조법⑴정의압연용 슬랩이나 빌릿 또는 환봉 등과 같이 단면현상이 단순한 것을 연속적으로 주조하는 방법으로써 용탕을 연속적으로 주물의 단면현상과 같은 주형 내를 통과시켜 길게 나오는 것을 필요한 길이로 절단해서 주괴(ingot)를 만드는 것이다. 원래는 구리합금, 경합금에 이용되었으나 이 방면의 많은 연구와 노력의 결과로 강의 연속주조도 실용화되어 제강공장에 연속주조설비가 도입됨으로써 이 분야에서 커다란 역할을 하고 있다.⑵공정과정먼저 노에서 나온 용탕이 일종의 탕류인 턴디시(tundish)를 통해서 밑바닥이 없는 구멍형의 수랭주형에 주입된다. 다음으로 주형면에 응고층이 형성되고 이 응고층이 냉각되면서 수축이 일어나 응고표면과 주형면 사이에 틈이 생기게 되어 주형면과의 마찰이 감소되고 이런 상태에서 외각이 응고된 부분을 주형 아래서 수랭으로 완전 응고시키면서 핀치롤(pinch roll)로 잡아당겨서 뽑아내는 방법이다.⑶특징이 방법의 장점은 주괴의 재질이 좋고 균일하면 작업능률도 좋고 성력화가 이루어지며 용탕손실이 작은 점을 들 수 있다. 그러나 연속주조법은 설비비가 많이 소요되어 생산량이 적은 경우에는 적용이 곤란하고 고합금강과 같은 특수장 중에는 아직도 해결되지 않은 문제점들이 남아 있다.?고압 응고주조법⑴정의이 방법은 금형 내의 용탕에 프레스에 의한 기계적인 높은 압력을 가해 성형해서 응고시키는 주조법으로서 용탕단조법(forging casting)이라고도 한다.⑵공정과정금형내에 주탕을하고 나서 용융상태 또는 반용융상태에 있을 때 프레스 및 가압펀치를 이용하여 기계적으로 높은 압력을 가한다. 응고가 완료될 때 까지 가압을 유지시켜준다.⑶특징기계적 성질에 미치는 가압효과는 기공의 제거와 공정조직등의 미세화가 주원인으로 생각된다. 따라서 Al-Si 계와 같이 비교적 큰 공정이 무질서하게 존재하는 합금계, 또는 Al-Mg 계, Cu-Sn 계와 같이 응고온도범위가 커서 보통의 주조법에서는 미세기공을 배제할 수 없는 합금계에는 특히 유효하여 기계적 성질, 특히 연율이 현저하게 증가한다. 또 가압에 의하여 주물의 표면과 내부의 성질의 차이가 없게 된다. 한편 현재 고압응고주조법에 의해 생산되고 있는 합금은 Al합금, Cu합금 이외에 주철, 주강, 스테인레스강 등이 있다.?인베스트먼트 주조법⑴정의모형을 파라핀왁스와 같은 것으로 만들어 상하형의 분할선이 없는 주형재료 속에 묻어서 일체의 주형으로 만든 다음에 모형을 가열해서 용출·연소시킨 후 내부의 공간을 만들고 그 속에 주입하는 형식의 주조법이다.⑵공정과정왁스모형 틀에 왁스를 30㎏/㎠, 합성수지는 80㎏/㎠의 압력으로 주입하여 모형을 만들거나, 절삭하여 만든다. 만든 왁스모형에 Al₂O₃와 점결제인 규산에틸 등을 혼합한 내화재료를 도포하고 실온에서 건조하여 경화시킨다. 다음 모형을 주형재에 매몰하고 다진다. 주형을 가열하여 모형을 용출시킨다. 주형을 500~1000°C 정도로 가열하여 용탕의 유동성을 좋게 한다. 마지막으로 용탕을 주입하여 응고시킨다.⑶특징복잡한 형상 제조에 상대적으로 용이하다. 우수한 표면정도와 공차를 가지며 주물의 표면이 좋다. 또한 주물의 치수 정도가 높고 곤란한 합금 주조에 적합하다는 장점이 있다. 하지만 재료와 인건비가 비싼 단점이 있다.?셸주조법⑴정의100~150mesh 세립의 규사와 200mesh 정도로 미분화된 열경화성 수지의 건조혼합물을 주형재로 해서 이것을 가열한 금속모형상에 뿌리면 수지가 연화해서 그 유동성으로 인해 혼합물은 형에 밀착되고 계속해서 열경화된다. 이것을 떼어내면 조개껍질 상의 것이 되며 이것을 두쪽 합쳐서 주형을 만들게 된다. 이 조형법을 발명한 사람의 이름을 따서 크로닝법이라고도 한다.⑵공정과정모래와 열경화성 수지를 섞은 모래를 250~350°C정도로 가열된 금형위에 넣는다. 어느정도 가열 후 경화된 셸(모래모형)을 금형에서 분리한다. 연속으로 셸을 금형에서 생산한다. 그 다음 생산된 셸 2개를 합쳐서 강부스러기 중에 묻어 세우고 주탕을 한다. 강부스러기는 주형을 지지하는 것이 목적이지만 통기도가 좋고 용탕의 응고도 촉진한다. 주형결합재인 수지는 쇳물의 열로 연소되어 주물과 분리가 잘되고 잘 부서지며, 모래가 주물에 눌어붙는 일이 없어 주물표현이 고와진다.⑶특징특징으로는 미숙련공도 셸을 제작할 수 있고 셸을 준비한 후 일시에 주입하여 주물을 대량생산을 할 수 있다는 장점이 있다. 또한 철 및 비철 모든 금속의 주조에 이용할 수 있으며 얻어지는 주물의 정밀도가 높다. 반면에 금형을 필요로 하기 때문에 소량의 주조에서는 비경제적이고 수지가 비교적 고가이므로 주조비가 높고 에너지 비용이 많이 든다는 단점이 있다.?탄산가스 주조법⑴정의사형주조시 주형이 그 형태를 유지할 수 있도록 모래입자를 서로 결합시켜 딱딱하게 경화시킬 필요가 있는데 이 때 경화제로 CO₂가스를 사용하는 방법이다. 주형과 코어 제작에 사용된다.⑵가스의 취입 방법주형을 조형한 상태에서 지름 2~3mm 굵기의 바늘을 꽂아 CO₂가스를 주입한다. 그 부분을 경화시킨 후 순차적으로 주형의 전부를 경화시킨다. 다른 방법으로는 주형을 적당한 용기(hood)로 씌워 이 속에 CO₂가스를 취입하여 경화시키는 방법도 있다. 어느 방법이든 간에 CO₂가스의 절약이 중요하다.⑶특징장점으로는 주형의 경화시 건조로가 필요없고 높은 경화강도의 주형이 제작가능하다. 또한 모형이 있는 상태에서 경화되므로 치수의 정화도 높은 주물이 제작가능하다. 취급이 용이하고 생산성이 높다. 단점으로는 주형이 흡습성, 습기가 있는 대기 중에서는 강도가 저하될 수 있다. 또한 주형경화에 의한 죄임으로 주형으로부터 모형의 분리가 어려워진다. 주형의 해체 후 사립의 회수 및 재생성이 낮다는 단점이 있다.?자경성 주형법
