모래 주조를 위한 크롬철사의 장점

모래 주조를 위한 크롬철사의 장점

1.  뛰어난 고온 안정성(내화물 성능)

• 높은 내화성 : 크롬철광 모래는  융점이 약 2,180°C  이고  사용 온도는 최대 1,600~1,800°C입니다  (약 1,200°C에서 소결되는 규사와 같은 일반 모래보다 훨씬 높습니다). 용융 금속(예: 1,500~1,600°C의 강철)과 직접 접촉할 때 연화, 용융 또는 소결에 대한 저항성이 뛰어나  모래 용융  (용융 모래가 주조 표면에 달라붙는 현상)이나  주형 붕괴 와 같은 결함을 방지합니다 .
• 낮은 열팽창률 : 열팽창 계수가 ~5~8 × 10⁻⁶/°C에 불과합니다(규사의 ~12 × 10⁻⁶/°C보다 훨씬 낮음). 이는 주조 중 급격한 온도 변화로 인한 주형 균열이나 변형을 최소화하여 주형이 원래 모양을 유지하여 미세한 주조 디테일을 재현할 수 있도록 합니다.

2.  우수한 화학적 불활성(금속 반응에 대한 저항성)

• 철계 합금과 반응하지 않음 : 용융 철과 반응하여 저융점 파이알라이트(Fe₂SiO₄)를 형성하여  금속 침투  또는  스캡 결함을 유발하는 규사(SiO₂)와 달리 , 크롬산모래는 철, 강철 또는 대부분의 비철 합금과 반응하지 않습니다. 이는 주조 표면을 매끄럽게 유지하고 주조 후 세척 작업량을 줄여줍니다.
• 슬래그/플럭스 부식 저항성 : 주조 중 발생하는 산성, 중성 및 약알칼리성 슬래그에 대해 불활성입니다. 이를 통해 슬래그에 의한 주형 침식을 방지하고, 주형 캐비티를 손상 없이 유지하며,   주요 주조 결함인 슬래그 혼입을 방지합니다.

3.  뛰어난 열전도도 및 방열성

• 방향성 응고 촉진 : 주조 표면에서 더 빠른 열 방출(크롬철사 주형을 통해)로 인해 용융 금속이 외부에서 내부로 균일하게 응고됩니다. 이를 통해  수축 공동  이나  기공  (두꺼운 벽이나 무거운 주조물에 중요)과 같은 내부 결함이 줄어듭니다.
• 주조 사이클 단축 : 냉각 속도가 빨라져 응고 과정이 빨라지고, 금형 분리 및 주조 가공에 필요한 시간이 단축됩니다. 특히 대량 주조나 대규모 주조 시 생산 효율성이 향상됩니다.

4.  고밀도 및 곰팡이 안정성

• 용융 금속에 의한 “세척”에 강함 : 고밀도 모래 입자는 주조 중 용융 금속의 고속 흐름에 의해 씻겨 나가는(세척) 가능성이 적습니다. 이는  모래 개재물  (느슨한 모래 입자가 주조물에 갇히는 결함)을 방지합니다.
• 금형 밀착 : 고밀도 모래는 금형 내 밀착도를 높여 입자 간 공극을 줄입니다. 이를 통해 금형 강성이 향상되고, 주조 중 금형 벽의 움직임이 방지되며, 주조물의 치수를 정확하게 재현할 수 있습니다(높은 치수 정밀도).

5.  재사용성(비용 효율성)이 우수함

• 낮은 마모율 : 높은 경도(모스 경도 ~5.5~6.5) 덕분에 주형 제작, 스트리핑, 재활용 과정에서 입자 파손이 줄어듭니다. 여러 번 반복하더라도 모래의 입자 크기와 모양이 안정적으로 유지됩니다.
• 사용 후 처리 최소화 : 재활용 크롬철광 모래는 간단한 선별(불순물 제거)이나 가벼운 재처리(예: 소량의 새 모래 추가)만으로 재사용 기준을 충족합니다. 이는 일회용 모래(예: 더 비싸고 재활용성이 낮은 지르콘 모래)에 비해 원자재 비용을 절감합니다.

6.  특수 주조 공정에 적합

• 투자 주조(로스트왁스 주조) : 쉘 몰드의 내화성 충전재로 사용되어 정밀 주조(예: 항공우주 부품)에 중요한 고온 저항성을 강화할 수 있습니다.
• 대규모 모래 주조 : 무거운 주조물(예: 엔진 블록, 터빈 하우징)의 경우, 금형 안정성과 방열성이 뛰어나 변형과 내부 결함을 방지합니다.