세라믹 용융 모래를 충전 모래로 사용하는 것은 복합 성형 시스템 의 대표적인 예입니다 . 값비싼 재료 하나로 전체 금형을 제작하는 대신, 각 모래의 특성이 가장 필요한 곳에 전략적으로 다양한 모래를 사용합니다.
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외장 모래: 용융 금속과 접촉하는 내층. 일반적으로 크롬철광, 지르콘 또는 고성능 수지 코팅 모래와 같은 특수 모래로, 금속 침투 및 화학 반응에 대한 직접적인 저항성을 고려하여 선택됩니다.
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스터핑/백킹 샌드: 페이싱 샌드 뒤쪽의 몰드 대부분. 세라믹 샌드가 탁월한 성능을 발휘하는 부분입니다.
| 화학 분석[%] | |
| 알루미나이드 | 70-73 |
| 이산화규소 | 8-20 |
| 철2산화물(Fe2O3) | ≤3 |
| 이산화티타늄 | ≤3.5 |
| 높은 | ≤0.45 |
| 산화마그네슘 | ≤0.35 |
| K2O | ≤0.33 |
| 나2O | ≤0.08 |
| 물리적 특성 | |
| 곡물 모양 | 구형 공 |
| 둥글림 | 90% |
| 내화 물질: | ＞1790℃ |
| 형상 계수 | ≤1.1 |
| 열팽창비 | 0.13%（1000℃에서 10분간 가열） |
| 열팽창계수 | 6×10-6 /℃(20-1000℃) |
| 열전도도 | 0.698W/MK(1200℃) |
| 비중:: | 1.95-2.05g/cm3 |
| 체적 밀도(LPD): | 3.4g/cm3 |
| 색상: | 검은색 |
| 사용 가능한 사이즈 | |
| AFS25-35, AFS35-45, AFS45-55, AFS55-65, AFS60-70, AFS70-80, AFS95-110
요청 시 맞춤형 사이즈 제공 가능 |
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세라믹 퓨즈드 샌드가 훌륭한 스터핑 샌드인 이유
세라믹 주조 모래(구형, 소결 알루미노실리케이트)는 이 역할에 이상적일 만큼 독특한 특성의 조합을 가지고 있습니다.
| 이점 | 설명 및 이점 |
|---|---|
| 1. 높은 내화성 | 일반적으로 1790°C 이상의 용융점을 가지므로, 소결이나 용융 없이 표면층에서 전달되는 열을 쉽게 처리할 수 있습니다. 이를 통해 주형의 형태가 유지되고 백킹 샌드가 표면 샌드에 융착되지 않습니다. |
| 2. 낮은 열팽창 | 573°C 부근에서 급격히 팽창하는 실리카 모래와 달리 세라믹 모래는 팽창이 매우 적습니다. 이는 매우 중요합니다. 팽창으로 인한 주형 응력으로 인해 발생하는 베이닝 이나 쥐꼬리 모양 과 같은 주조 결함을 방지합니다 . 또한 금속이 침투할 수 있는 균열 위험도 줄여줍니다. |
| 3. 높은 열전도도 | 실리카 모래보다 주조물에서 열을 더 빨리 흡수합니다. 이로 인해 응고 속도가 빨라지고 금속의 입자 구조가 더 미세해지며, 성형 라인 생산성이 향상됩니다. |
| 4. 뛰어난 재활용 및 재사용 | 세라믹 모래 입자는 구형이며 내구성이 매우 뛰어납니다. 기계적 회수에도 잘 견디며 분해율이 매우 낮습니다. 스터핑 샌드는 몰드의 대부분을 구성하기 때문에 높은 재사용률(90% 이상) 덕분에 새 모래 구매와 폐모래 처리 비용이 크게 줄어들어 장기적인 비용 절감 효과를 제공합니다. |
| 5. 우수한 유동성 | 구형 입자는 물처럼 흐르기 때문에 자동 성형 라인에서 플라스크에 빠르고 균일하게 충전할 수 있습니다. 이를 통해 부드러운 부분 없이 조밀하고 균일한 모래층이 형성됩니다. |
파운드리에서의 실제 구현
일반적으로 프로덕션 환경에서는 다음과 같이 작동합니다.
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코팅/멀링: 세라믹 모래는 종종 연속 믹서에서 적합한 바인더(예: 페놀 우레탄, 푸란)로 코팅됩니다.
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조형:
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먼저 패턴 상자에 모래 (예: 크롬철광) 층을 넣습니다.
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그런 다음 수지 로 코팅된 세라믹 충전 모래를 불어 넣어 플라스크의 나머지 부분을 채웁니다.
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경화 및 주입: 금형이 경화되고 녹은 금속이 주입됩니다.
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녹아웃 및 재생: 주조 후 주형을 분해합니다. 모래 혼합물(세라믹과 외장 모래)은 재생 시스템을 통해 처리됩니다.
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견고한 세라믹 모래는 회수 과정을 거쳐 다시 공정에 투입됩니다.
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표면 모래의 일부는 회수될 수 있지만, 표면층의 품질을 유지하기 위해 정기적으로 새로운 표면 모래를 추가합니다.
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