안녕하세요!
주조공학은 단순히 금속을 녹여 붓는 기술이 아니라, 우리 산업을 떠받치고 있는 핵심 제조기술입니다.
뿌리기술로서의 주조는 정밀함, 강도, 대량생산의 효율을 가능하게 하며, 첨단 산업과 전통 산업 모두의 성장을 이끌고 있습니다.
이러한 주조공학에 대해서 알아보겠습니다.
1. 주조 기술의 역사와 분류
1) 주조 기술의 발달
주조(casting)란?
금속을 녹여 액체 상태로 만든 뒤, 원하는 모양의 주형에 부어 넣고 식혀 굳혀서 제품을 만드는 기술입니다.
이 과정을 주조기술(foundry technology)이라고 하며, 이렇게 만들어진 제품은 주물(casting) 또는 주조품(castings)이라고 부릅니다.
인류는 석기시대 이후에 금, 은, 구리 같은 자연 상태의 금속을 사용했으며, 불을 다루게 되면서 기원전 약 4000년경부터 광석을 녹여 금속을 얻고, 이를 진흙이나 돌로 만든 주형에 부어 주조하는 기술을 사용하기 시작했습니다.
이후 목재 원형을 이용한 모래 주형이 개발되어 현재까지도 널리 쓰이고 있으며, 1850년경부터는 다이캐스팅(die casting) 방식도 사용되기 시작했습니다.
우리 선조들은 약 2300년 전부터 청동기를 제작했고, 2000년 전에는 정밀주조 기술도 발전시켰습니다. 고려 시대에는 주전과 금속활자 등이 사용되었고, 성덕대왕신종처럼 대형 주물도 1200년 전 이미 제작되었습니다. 오늘날 우리나라의 주물 산업은 중화학공업과 자동차·조선 산업의 성장에 힘입어 규모와 기술 면에서 선진국 수준에 도달했습니다.
2) 주물 분류
주물을 재질 및 주형과 원형에 따라서 분류 하면,
2. 주물의 특징과 주조 공정
1) 주물 특징과 주조방안
주조법은 크기, 두께, 형상이 다양한 제품을 간단하고 유연하게 제작할 수 있고,
생산 수량에 관계없이 적용 가능해 기계 및 구조물의 주요 부품 제작에 널리 사용됩니다.
하지만 조직의 불균일성과 낮은 기계적 성질로 인해, 압연이나 단조 같은 소성가공 제품에 비해 신뢰성이 떨어지는 단점도 있습니다.
주물을 제작할 때는 원형·주형 제작, 금속 용해, 주입 등 여러 공정을 거치며,
어느 하나라도 소홀하면 불량 주물이 발생할 수 있어 주의가 필요합니다.
또한, 용융 금속은 한정된 시간 안에 복잡한 주형을 채우고 응고되어야 하므로,
주물의 종류·형상·크기·쇳물 조건 등을 종합적으로 고려해 적절한 주조 방법을 선택하는 것이 매우 중요합니다.
2) 주조 공정
순서는 그림과 같이,
원형 제작 - 조형 - 용해 - 주입 - 주물 해체 - 청정 - 검사 로 진행한다.
