자동차 및 트럭 용 주철 부품 제조 공정 : 원료에서 최종 제품까지

현대 자동차 및 트럭 제조에서 강철 부품을 주조 중요한 역할을 수행하십시오. 이러한 구성 요소는 차량의 주요 기능을 다룰뿐만 아니라 차량의 성능, 내구성 및 안전에 직접적인 영향을 미칩니다. 캐스팅 기술은 엔진 구성 요소, 변속기 시스템 및 제동 시스템과 같은 주요 부품을 생산하는 데 널리 사용됩니다. 주조 강철 부품의 생산은 원료 선택부터 최종 제품 제조에 이르기까지 다양한 단계를 포함하는 복잡한 공정입니다. 모든 단계에는 정확한 제어가 필요합니다.

1. 원료 선택 : 주조 강철의 기초

강철 부품을 주조의 품질은 사용 된 원료와 밀접한 관련이 있습니다. 주조 강철은 강철 합금을 녹여 곰팡이로 캐스팅하여 만들어집니다. 원료의 선택은 강도, 경도, 강인성 및 부식 저항과 같은 주조 강 부분의 기계적 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.

1.1 탄소강

탄소강은 강철 부품을 주조하는 데 가장 일반적으로 사용되는 원료 중 하나입니다. 탄소강은 철과 탄소로 구성되며, 탄소 함량은 일반적으로 0.12% 내지 2.0%입니다. 탄소 함량에 따라, 탄소강은 저탄소 강, 중간 탄소강 및 고 탄소 강으로 분류됩니다. 저탄소 강철은 바디 쉘 및 섀시와 같은 강도 요구 사항이 상대적으로 낮은 부품에 사용됩니다. 중간 탄소강은 전송 시스템과 같이 더 높은 강도를 필요로하는 구성 요소에 사용됩니다. 고 탄소 강철은 브레이크 디스크와 같은 내마모성이 높은 부품에 사용됩니다.

1.2 합금 강철

합금 강철은 특성을 향상시키기 위해 다른 요소 (예 : 크롬, 몰리브덴, 망간 등)를 포함하는 강철을 나타냅니다. 자동차 및 트럭 제조 산업에서 일반적인 합금 요소에는 크롬, 니켈, 몰리브덴 및 바나듐이 포함됩니다. 이러한 합금 요소는 강철을 마모, 부식 및 열에 더 강하게 만듭니다. 합금 강철은 엔진 부품, 드라이브 샤프트 및 서스펜션 시스템과 같은 고강도, 피로 저항, 내마모성 또는 고온 저항이 필요한 자동차 및 트럭 부품에서 널리 사용됩니다.

1.3 스테인레스 스틸

스테인레스 스틸은 최소 10.5% 크롬을 함유하고 부식 및 내열성이 우수한 합금입니다. 거친 환경에서 뛰어난 성능으로 인해 스테인리스 스틸은 부식성이 필요한 자동차 및 트럭 부품에 사용됩니다. 예를 들어, 배기 시스템, 브레이크 파이프 및 엔진 하우징과 같은 구성 요소는 종종 스테인레스 스틸을 사용합니다.

2. 용융 및 합금 설계 : 재료 일관성 보장

강철 부품을 주조하는 제조 공정은 용융으로 시작하여 강철이 고온으로 가열되어 액체 상태로 전환됩니다. 이 단계에서는 합금 요소의 추가가 중요합니다. 다른 합금 조성물은 강철의 특성을 최적화하고 주물이 원하는 기계적 성능을 충족하도록 할 수 있습니다.

2.1 용융 방법

용융은 강철 생산을 주조하는 첫 단계입니다. 일반적인 용융 방법에는 전기 아크 퍼니스 용융, 유도 용광로 용융 및 용광로 용융이 포함됩니다.

• 전기 아크 용광로 용융 :이 방법은 일반적으로 고 합금강 생산에 사용됩니다. 전기 아크 용광로는 스크랩 스틸 및 철광석과 같은 원자재를 액체 강철로 녹일 수있는 고온을 제공하여 강철 조성물을 정확하게 제어 할 수 있습니다.
• 유도 용광로 용융 : 유도 용광로는 전자기 유도를 사용하여 강을 가열합니다. 이 방법은 효율적이고 유연하며 중간 규모의 저금류 강철을 생산하는 데 적합합니다. 그러나 고 합금강의 구성을 제어하는 ​​것이 더 어렵습니다.
• 가로 용융 :이 방법은 종종 대규모 생산에 사용됩니다. 그것은 강철의 불순물을 산화시키기 위해 산소를 용광로로 날려 버립니다. 이 방법은 매우 효율적이지만 합금 조성을 제어 할 때 덜 정확합니다.

2.2 합금 설계

합금 설계는 용융 과정에서 중요한 단계입니다. 적용 요구 사항에 따라 합금 조성 (예 : 탄소 함량, 크롬, 니켈 등)을 정확하게 조정해야합니다. 과학적으로 설계된 합금 조성물은 주조 강 부분이 고강도, 내마모성 및 인성과 같은 필요한 기계적 특성을 갖도록합니다.

3. 캐스팅 프로세스 : 정밀 캐스팅 기술

캐스팅은 주조 강철 부품 제조의 핵심 과정입니다. 주조 과정의 모든 단계는 주조가 우수한 치수 정확도, 표면 품질 및 기계적 특성을 갖도록하기 위해 세 심하게 제어해야합니다.

3.1 모래 주조

모래 주조는 전통적인 캐스팅 방법으로, 일반적으로 중간에서 작은 배치 주조 강철 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 원리는 모래 곰팡이를 샌드 박스에 형성하고, 액체 금속을 곰팡이에 붓고, 냉각되고 발성하기 위해 대기하는 것을 포함합니다. 이 프로세스는 단순하고 큰 부품을 생산하는 데 적합하지만 표면 품질이 거칠어 지므로 추가 가공이 필요합니다.

3.2 쉘 곰팡이 주조

쉘 곰팡이 주조는 세라믹 재료를 사용하여 복잡한 모양과 고정밀 주물에 적합합니다. 세라믹 몰드는 더 부드러운 표면을 제공하여 주조에 대한 표면 품질이 향상됩니다. 이 방법은 엔진 부품, 기어 및 높은 정밀도 및 표면 마감이 필요한 기타 구성 요소를 제조하는 데 사용됩니다.

3.3 저압 주조

저압 주조는 저압 가스를 사용하여 액체 금속을 금형에 주입합니다. 이 방법은 부드러운 충전 과정을 보장하고 주조의 다공성과 같은 결함을 줄여서 정밀도 및 대규모 생산에 적합합니다. 자동차 엔진 부품 및 변속기 구성 요소는 종종 저압 주물을 사용하여 생산됩니다.

4. 냉각 및 디버링 : 캐스팅 품질 보장

주조 강철 부품이 금형에서 제거 된 후에는 냉각 및 디버링을 겪어야합니다. 이 단계는 주조 구조의 무결성과 표면 품질을 보장하기 위해 필수적입니다.

4.1 냉각 과정

강철 부품을 주조하는 냉각 과정은 입자 구조에 중대한 영향을 미칩니다. 냉각 속도가 너무 빠르면 내부 응력이 형성되어 균열이나 변형이 발생할 수 있습니다. 반면에, 냉각 속도가 너무 느리면 곡물이 거칠어 질 수있어 부품의 기계적 특성이 줄어 듭니다. 따라서, 제어 된 냉각 속도는 종종 주조의 품질을 보장하기 위해 사용됩니다.

4.2 디버링 및 연삭

주조 강철 부품이 곰팡이에서 제거 된 후에는 종종 버와 불규칙성이 있습니다. 디버링 프로세스는 이러한 원치 않는 부품을 제거하여 주물을 더 매끄럽게 만듭니다. 연삭 및 절단과 같은 기계적 공정은 일반적으로 버를 제거하고 주조의 표면 품질을 향상시키는 데 사용됩니다.

5. 열처리 : 부품 성능 향상

열처리는 강철 부품의 성능을 향상시키는 데 중요한 과정입니다. 부품의 가열 및 냉각을 제어함으로써 강의 미세 구조를 변경하여 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.

5.1 어닐링

어닐링은 강철 부품을 가열하고 천천히 냉각하는 과정으로 가소성과 강인성을 높이면서 경도를 줄입니다. 어닐링은 또한 주물의 내부 응력을 완화시켜 더욱 사용하기 위해 더 안정적입니다.

5.2 담금질

담금질은 주물 강철 부품을 특정 온도로 가열 한 다음 일반적으로 물이나 기름으로 빠르게 냉각하는 것을 포함합니다. 이 과정은 강철의 경도와 내마모성을 크게 증가시켜 기어 및 샤프트와 같은 경도와 내마모성이 필요한 부품에 이상적입니다.

5.3 템퍼링

담금질 과정에서 생성 된 내부 응력을 제거하기 위해 담금질 후 템퍼링이 수행됩니다. 이 과정은 강철 부품을 주조의 강인성과 안정성을 증가시킵니다. 절제는 일반적으로 과도한 경도를 방지하기 위해 낮은 온도에서 수행됩니다.

6. 가공 : 정밀도와 착용 보장

열처리 후, 강철 부품을 주조하는 경우 종종 설계 사양을 충족시키기 위해 가공을 겪습니다. 회전, 밀링, 그라인딩 및 드릴링과 같은 가공 프로세스는 정확한 치수와 공차를 달성하는 데 사용됩니다. 샷 피닝 또는 코팅과 같은 표면 처리는 또한 내식성을 개선하고 마모 특성을 개선하기 위해 적용될 수 있습니다.

7. 품질 관리 및 검사 : 신뢰성 보장

품질 관리는 주조 철강 생산 공정의 중요한 부분입니다. 일반적인 검사 방법은 다음과 같습니다.

• 금속 사진 분석 : 현미경으로 강철의 곡물 구조를 관찰하여 특성을 평가합니다.
• 초음파 테스트 : 캐스팅의 내부 결함을 감지하는 데 사용됩니다.
• 경도 테스트 : 사양에 맞는지 확인하기 위해 캐스팅의 경도를 확인합니다.
• X- 선 검사 : X- 레이를 사용하여 주조의 내부 구조를 스캔하고 균열이나 다공성을 점검합니다.

8. 최종 검사 및 배송 : 부품 자격 보장

모든 제조 공정이 완료된 후 주조 강철 부품은 최종 검사 및 테스트를 거쳐 품질 표준 및 고객 요구 사항을 충족 할 수 있도록합니다. 이러한 검사에는 일반적으로 시각적 검사, 차원 측정 및 성능 테스트가 포함됩니다. 부품 이이 테스트를 통과하면 추가 조립을 위해 보내 지거나 고객에게 전달됩니다.