샌드 캐스팅 개요

샌드 캐스팅은 오랜 역사를 가진 주조 공법으로, 수세기 동안 금속 부품 제작에 사용되어 왔습니다. 특히 복잡한 형상 제작에 적합하며 비용 효율성과 유연성 덕분에 소규모 및 대규모 생산 모두에서 널리 사용되고 있습니다.

공정 설명: 샌드 캐스팅(sand casting)에서는 먼저 모래를 결합제와 혼합하여 필요한 강도와 형태를 갖도록 몰드를 제작합니다. 이 몰드는 두 개의 반으로 만들어지며, 패턴(제작하려는 부품의 복제본)이 몰드 내부의 캐비티에 설치됩니다. 모래가 굳어지면 패턴을 제거하고, 부품을 주조할 형상 그대로의 캐비티만 남깁니다. 그런 다음 용융 금속을 이 캐비티에 붓고 냉각 및 응고 후에 몰드에서 부품을 꺼냅니다.

샌드 캐스팅의 장점:

1. 유연성: 다른 주조 방식으로는 어려우거나 불가능한 복잡한 형상의 부품을 제작할 수 있습니다.

2. 경제성: 공구 비용이 상대적으로 저렴하여 소량에서 중간 규모의 생산에 경제적인 선택이 됩니다.

3. 다양한 재료 사용: 알루미늄, 철, 강철, 청동 등 다양한 금속에 적합합니다.

4. 확장성: 소형 부품부터 수십 온스에서 수톤에 달하는 대형 부품까지 모두 제작할 수 있도록 공정을 확장할 수 있습니다.

샌드 캐스팅의 문제점

결함: 일반적인 결함에는 수축, 기공 및 산화물 혼입이 있으며, 이는 주조물의 품질에 영향을 줄 수 있습니다.

표면 마감: 표면 마감은 다이 캐스팅 또는 인베스트먼트 캐스팅만큼 매끄럽지 않을 수 있으며 추가 마무리 공정이 필요할 수 있습니다.

치수 공차: 치수 공차가 일반적으로 정밀 캐스팅 공법보다 크기 때문에 추가 가공이 필요할 수 있습니다.

적용 분야: 샌드 캐스팅은 자동차, 항공우주, 농업 및 중장비 산업 등 다양한 분야에서 사용되며, 엔진 블록, 변속기 하우징 및 대형 기계 부품과 같은 부품 제작에 활용됩니다.

혁신: 최근의 중력 주조 기술 발전에는 3D 프린팅된 모래 금형 사용이 포함되며, 이는 더 높은 정밀도를 제공하고 제작 소요 시간을 단축시킵니다. 이러한 기술을 통해 신속한 시제품 제작이 가능해지고, 복잡한 형상도 보다 적은 재료 낭비로 제작할 수 있습니다.