라이저(캐스팅)

피더라고도 ^[1]하는 라이저는 수축으로 인한 공동을 방지하기 위해 금속 주조 금형에 내장된 저장기입니다.대부분의 금속은 고체보다 액체보다 밀도가 낮기 때문에 냉각 시 주물이 수축하여 마지막 지점에 공간을 남겨 응고시킬 수 있습니다.라이저는 주물이 응고될 때 주물에 용융된 금속을 공급하여 이를 방지하고 ^[2]주물이 아닌 라이저에 공동을 형성합니다.라이저는 방향 응고가 불가능하기 때문에 동결 범위가 넓은 재료에는 효과가 없습니다.금형 캐비티를 ^[3]메우기 위해 압력을 이용한 주조 공정에도 필요하지 않습니다.

이론.

라이저는 주조 후 라이저가 냉각되고, 라이저는 주조 수축을 보상하기에 충분한 재료가 있으며, 주조물이 라이저를 향해 방향적으로 응고되는 세 가지 조건이 충족되는 경우에만 효과적입니다.

주조 후 라이저가 냉각되려면 라이저가 주조물보다 더 느리게 냉각되어야 합니다.Chvorinov의 법칙은 가장 느린 냉각 시간은 가장 큰 부피와 가장 작은 표면적에서 달성된다고 간략하게 기술합니다; 기하학적으로 말하자면, 이것은 구입니다.그래서 이상적으로는 라이저는 구면이어야 하지만, 이것은 금형에 삽입하기에는 그다지 실용적인 형태가 아니기 때문에 실린더를 대신 사용합니다.실린더의 높이 대 지름 비율은 재료, 라이저 위치, 플라스크 크기 ^[4]등에 따라 달라집니다.

주물에 대해 수축량을 계산하여 라이저에 수축량을 보상하기에 충분한 재료가 있는지 확인해야 합니다.소재가 부족할 경우 라이저의 크기를 늘려야 합니다.

마지막으로, 주물은 금형 캐비티 끝에서 라이저 쪽으로 스위프되는 방향성 응고를 생성하도록 설계되어야 합니다.이러한 방식으로 라이저는 고화된 ^[2]주물의 일부에 용융된 금속을 연속적으로 공급할 수 있습니다.이 목적을 달성하기 위한 한 가지 방법은 라이저를 주조물의 가장 두껍고 큰 부분 근처에 배치하는 것입니다. 라이저는 주조물의 일부가 냉각되고 마지막으로 ^[4]굳어지기 때문입니다.이러한 유형의 응고가 불가능할 경우 주조물의 다양한 섹션 또는 냉기를 공급하는 여러 라이저가 ^[3]필요할 수 있습니다.

종류들

라이저는 세 가지 기준에 따라 분류됩니다. 위치, 대기에 개방되어 있는지 여부 및 어떻게 채워져 있는지입니다.라이저가 주조물 위에 있으면 탑 라이저라고 하지만 주조물 옆에 있으면 사이드 라이저라고 합니다.상부 라이저는 측면 라이저보다 플라스크 내 공간을 적게 차지하고 공급 거리도 짧기 때문에 유리합니다.라이저가 대기에 개방되어 있는 경우는 오픈 라이저라고 불리지만, 라이저가 몰드에 완전히 포함되어 있는 경우는 블라인드 라이저라고 불립니다.오픈 라이저는 보통 블라인드보다 커집니다.오픈 라이저는 라이저 상부를 통해 성형하기 위해 열을 더 많이 잃기 때문입니다.마지막으로, 라이저가 탕구 시스템으로부터 재료를 받아 금형 캐비티 앞에 채워진 경우, 이를 라이브 라이저 또는 핫 라이저라고 합니다.라이저가 금형 캐비티를 이미 통과한 물질로 채워진 경우 데드 라이저 또는 콜드 라이저라고 합니다.통상, 라이브 라이저는 데드 라이저보다 작습니다.상부 라이저는 거의 항상 데드 라이저이며, 게이트 시스템의 라이저는 거의 항상 라이브 ^[4]라이저입니다.

라이저와 몰딩 캐비티의 연결은 사이드 라이저에 문제가 될 수 있습니다.한편, 접속은 가능한 한 작게 해, 분리가 용이하게 할 수 있도록 해 주세요.단, 접속은 라이저 앞에서 굳어지지 않도록 충분히 커야 합니다.일반적으로 라이저와 몰딩 캐비티의 열을 이용하기 위해 연결부가 짧게 되어 있어 프로세스 ^[3]내내 온도가 유지됩니다.

라이저의 냉각 속도를 늦추거나 크기를 줄이기 위해 라이저 보조 기구를 구현할 수 있습니다.하나는 절연 슬리브와 라이저 주위에 상판을 사용하는 것입니다.또 하나는 라이저 ^[3]주위에만 히터를 설치하는 것입니다.

핫탑

핫탑(^[5]피더헤드라고도 함)은 주괴를 주조할 때 파이프의 형성을 억제하는 데 사용되는 특수 라이저입니다.기본적으로 금형 재료뿐만 아니라 뜨거운 세라믹 라이너가 있는 라이브 오픈 라이저입니다.주입구 끝 부근에 있는 잉곳 몰드의 상단에 삽입되고 나머지 금속은 ^[6]주입됩니다.주물이 냉각될 때 파이프를 채우기 위해 배출되는 용해된 금속 저장고를 유지하는 것이 목적입니다.핫탑은 로버트 포레스터 뮈셰에 의해 발명되었고 그는 그것을 도즐이라고 이름 지었다.핫탑의 경우 잉곳 중 1~2%만 폐기되고 사용 전에는 최대 25%가 폐기되었습니다.^[7]

수율

주물의 효율성(수율)은 주물의 중량을 주입된 금속의 총 중량으로 나눈 값으로 정의됩니다.라이저는 쏟아지는 총 중량에 많은 것을 추가할 수 있기 때문에 크기와 모양을 최적화하는 것이 중요합니다.라이저는 주조물의 무결성을 보장하기 위해서만 존재하며, 부품이 냉각된 후 제거하고 금속을 다시 용융하여 다시 사용합니다. 따라서 라이저의 크기, 개수 및 배치를 주의 깊게 계획하여 ^[4]주물 내의 모든 수축 부분을 메워야 합니다.

라이저의 최소 크기를 계산하는 한 가지 방법은 라이저의 응고 시간을 주조물의 응고 시간보다 길게 설정하여 Chvorinov 규칙을 사용하는 것입니다.임의의 시간을 선택할 수 있지만 일반적으로 25%가 더 긴 것이 안전한 선택입니다.^[4]이것은 다음과 같이 기술되어 있습니다.

${\displaystyle t_{\text{riser}}=1.25t_{\text{casting}}$

또는

$\displaystyle \leftfac {V} \right)_{\text{riser}^{n}=1.25\left({\frac {V}{A}\right)_{\text{casting}^n}$

n에 대해 모든 금형 및 재료 요인이 동일하기 때문입니다.라이저의 지오메트리에 실린더가 선택되고 높이 대 지름비가 잠기면 직경에 대해 방정식을 풀 수 있으므로 라이저의 최소 크기를 계산하는 간단한 방법이 된다.상단 라이저를 사용할 경우 라이저와 주조물 간에 공유되는 표면적을 주조물과 ^[8]라이저 영역에서 빼야 합니다.

레퍼런스

참고 문헌

• 를 클릭합니다Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
• 칼팍지안, 세로페 등(2001).제조 엔지니어링과 테크놀로지Pearson Education에서 발행합니다.
• 를 클릭합니다Ravi, B. (2005), Metal Casting Computer-Aided Design And Analysis, PHI Learning Pvt. Ltd., ISBN 978-81-203-2726-9.