주조 검사는 이름에서 알 수 있듯이 표면, 내부 및 치수 결함을 찾는 과정이므로 주조 부품은 설계대로 안전하게 작동합니다.
이 기사에서는 다이 캐스팅 부품 검사에 초점을 맞추고 핵심 검사 기초부터 전문 용도 및 일반적인 질문에 이르기까지 명확한 경로를 구축합니다.
금속 주조 검사의 세 가지 기본 단계
주조 검사는 주조 건전성을 보호하고 생산 전반에 걸쳐 품질 보증을 지원하며 다양한 결함으로 인한 고장을 방지합니다.
[결함 유형 및 그 근본 원인에 대한 전체 분석은 당사의 전용 주조 결함 가이드를 참조하십시오.]
검사는 공정 중 여러 지점에서 수행되며 세 단계로 나눌 수 있습니다. 각 단계는 서로 다른 위험에 초점을 맞추고, 문제가 후속 공정으로 넘어가거나 고객에게 전달되기 전에 발견합니다.
- 들어오는 재료 검사 : 합금 화학 및 충전 품질을 확인하십시오.
- In-process 검사: 금형, 코어 및 주입 조건을 모니터링합니다.
- 포스트 캐스팅 검사: 치수, 표면 및 내부 품질을 확인합니다.
다음 장에서는 이러한 다이 캐스팅 관련 검사 및 테스트 방법을 기능에 따라 자세히 설명하고 다이 캐스팅 된 부품을 검사하는 방법을 보여 드리겠습니다.
다이 캐스팅의 비파괴 검사(NDT) 방법
비파괴 테스트 또는 NDT는 부품을 절단하거나 파손하지 않고 주조 품질을 확인합니다. 관리자는 이러한 방법을 사용하여 성능을 약화시킬 수 있는 균열, 다공성 및 내포물을 감지합니다.
제조업체는 서로 다른 결함 유형을 찾기 때문에 여러 가지 NDT 방법을 결합하는 경우가 많습니다. 일부 방법은 표면에서 가장 잘 작동하는 반면 다른 방법은 내부 기능의 체적 검사를 지원합니다.
주물을 위한 일반적인 NDT 방법은 시력 검사, 초음파 테스트 (UT) 및 방사선 사진 테스트 (RT)를 포함합니다. 선택은 주물 크기, 물자 및 질 필요조건에 달려 있습니다.
육안 검사 기술
육안 검사는 대부분의 주물 검사에 있는 첫걸음입니다. 조사관은 거울과 borescopes 같이 직접적인 보기, 확대, 또는 간단한 공구에 의하여 눈에 보이는 결점을 찾습니다.
육안 검사는 표면 결함에 가장 적합하지만 내부 균열이나 표면 불기 구멍을 감지 할 수는 없습니다. 이 한계에도 불구하고 빠르고 저렴한 비용으로 수행하기 쉽기 때문에 가치가 있습니다.
방사선 검사 및 디지털 방사선 촬영
방사선 검사(RT)는 X선 검사를 사용하여 캐스팅 내부를 확인합니다. 전통적인 방사선 촬영은 방사선 촬영 필름을 만들고 디지털 방사선 촬영은 전자 이미지를 생성합니다.
RT는 내부 구조에 대한 명확한 뷰를 제공하는 데 탁월하며 신뢰할 수 있는 체적 검사를 지원합니다. 고급 옵션에는 캐스팅의 3D 이미지를 구축하는 CT 검사가 포함됩니다. 또한 일부 시스템은 방사선 촬영과 X선 형광을 결합하여 재료 검사를 수행합니다.
초음파 테스트
초음파 시험 (UT)는 고주파 내부 결점을 찾아내기 위하여 초음파를 이용합니다. 조사관은 주물로 소리를 보내고 반영한 신호를 측정합니다. 그것은 엑스레이 접근이 제한될지도 모르다 두꺼운 단면도 및 조밀한 금속에 잘 작동합니다. 그러므로, 많은 주조소는 긴요한 짐 방위 주물을 위해 UT를 사용합니다.
그러나이 방법은 숙련 된 기술자와 테스트 장비의 적절한 교정이 필요하며 UT는 종종 표면 결함을 잘 감지하지 못하므로 결합 된 접근 방식의 중요성을 다시 강조합니다.
치수 및 기하학적 검사
치수 및 기하학적 검사는 주물이 필요한 크기, 모양 및 공차와 일치하는지 여부를 확인합니다. 적합, 기능 및 이후 가공 단계에 영향을 미치는 측정 기능에 중점을 둡니다.
차원 검사 방법
치수 검사는 길이, 두께, 구멍 크기 및 각도와 같은 주요 기능을 측정합니다. 검사기는 결과를 도면 한계 및 허용 오차 값과 비교합니다.
일반적인 검사 장비에는 캘리퍼, 마이크로 미터, 높이 게이지 및 이동 / 이동 금지 게이지가 포함됩니다. 이 도구는 작업 현장에서 간단한 기능과 빠른 검사를 위해 잘 작동합니다.
복잡한 주물의 경우 검사원이 고정구와 표면 플레이트를 사용하여 부품 위치를 제어합니다. 정렬이 좋지 않아 잘못된 결과가 발생할 수 있으므로 적절한 설정이 중요합니다. 깨끗한 표면과 안정된 온도는 측정 신뢰성을 향상시킵니다.
일반적인 검사는 다음과 같습니다:
- 전체 길이 및 너비
- 구멍 직경과 위치
- 벽 간격과 편평함
- 평행과 수직
좌표 측정기(CMM) 응용 분야
좌표 측정기(CMM)는 주물의 형상을 삼차원 공간에서 측정합니다. 프로브를 사용해 부품 표면의 정밀한 좌표 데이터를 수집합니다.
CMM 시스템은 수동 공구로는 측정할 수 없는 복잡한 형상을 검사합니다. 이 시스템은 실제 위치, 프로파일, 평탄도 및 기타 기하학적 공차를 확인합니다.
많은 CMM은 실제 결과를 공칭 형상과 비교하기 위해 CAD 모델을 가져옵니다. 그런 다음 시스템은 편차 값을 명확한 숫자 형식으로 보고합니다. 이 프로세스는 패턴 이동, 금형 마모 및 가공 허용량 문제를 식별하는 데 도움이 됩니다.
CMM 검사는 통제되는 환경에서 잘 작동합니다. 안정되어 있는 온도 및 적당한 fixturing는 측정 변이를 감소시키고 반복성을 개량합니다.
차원 분석 및 정확도
치수 분석은 검사 데이터를 검토하여 주조가 설계 의도를 충족하는지 확인합니다. 단일 측정을 넘어 여러 기능 또는 부품의 추세를 확인합니다.
정확도는 몇 가지 요인에 따라 달라집니다:
- 공구 교정 및 분해능
- 운영자 기술 및 설정
- 연락처 정보
- 환경 관리, 특히 온도
검사 보고서 또는 디지털 시스템을 사용하여 검사 결과를 문서화합니다. 이러한 기록은 추적 및 프로세스 제어를 지원합니다.
결과 허용 오차 한계에 도달하면 치수 분석을 통해 주조가 계속 사용 가능한지 또는 수정이 필요한지 결정할 수 있습니다. 이 단계는 다운스트림 가공 및 최종 조립을 비용이 많이 드는 오류로부터 보호합니다.
재료 검증 및 성능 테스트
치수 및 NDT 방법은 부품의 형상과 구조적 건전성을 확인하지만 재료 자체의 품질을 확인하지는 않습니다. 이 격차를 해소하기 위해 검사관은 금속의 원료 화학 및 기계적 특성을 분석하는 다른 검사 방법을 사용합니다.
화학 성분 검사
화학 조성 분석은 주조가 합금 사양과 일치하는지 확인합니다. 실험실은 분광학 또는 X선 형광과 같은 도구를 사용하여 탄소, 실리콘, 크롬 또는 니켈과 같은 핵심 요소를 측정합니다. 이러한 테스트는 육안 검사가 감지할 수 없는 오류를 발견합니다.
화학의 작은 변화는 강도를 낮추거나 내마모성을 감소 시키거나 균열을 일으킬 수 있습니다. 이러한 이유로 검사원은 결과를 목표 값만으로가 아니라 정의 된 한계와 비교합니다. 많은 상점은 각 열에서 샘플을 테스트하여 변형을 제어합니다.
화학 분석은 합금이 명세를 만난다는 것을 확인합니다. 이 specs에서 탈선은 그 때 검사 도중 확인된 알려진 결점 기계장치와 상관될 수 있습니다. 이 시험은 부속을 손상하고 일관된 순서 관리를 지원하지 않습니다.
경도 및 충격 시험
경도 시험은 지상 압흔과 착용에 저항을 검사합니다. 일반적인 방법은 Brinell 경도 시험과 록웰 경도 테스트를 포함합니다. 록웰은 더 빠른 상점 검사를 적응시키는 그러나, Brinell 경도는 거칠거나 조악한 곡물 주물을 위해 잘 작동합니다.
경도 수는 합금 구성과 열처리에 바싹 연결합니다. 많은 경도 시험은 최소 손상을 일으키는 원인이 됩니다, 그러나 기계적 성질 테스트의 밑에 아직도 내립니다. 충격 시험은 더 분쇄 도중 흡수된 에너지를 측정하기 위하여 금을 낸 표본을 쳐서 갑니다.
충격 테스트는 갑작스런 하중 하에서 주조가 어떻게 동작하는지 보여줍니다. 이 데이터는 충격, 진동 또는 저온에 노출된 부품에 대해 중요합니다.
서비스 부하 및 압력 테스트
서비스 부하 테스트는 실제 또는 시뮬레이션 된 부하를 적용하여 사용 성능을 확인합니다. 부하 테스트에는 정적 무게, 순환력 또는 결합 된 응력이 포함될 수 있습니다. 이 방법은 제어 된 조건에서 강성, 변형 및 고장 지점을 검사합니다.
압력 시험은 액체 또는 가스를 나르는 주물을 위해 일반적입니다. 부속은 누출 또는 파열을 검출하기 위하여 밀봉되고 압력을 가합니다.
서비스 하중 테스트는 안전에 중요한 부품에 대한 최종 승인을 지원합니다. 실제 작동 조건에서 설계 된대로 주조가 수행되는지 확인하는 데 도움이됩니다.
다이 캐스팅 검사의 예
종합적인 품질 관리 프로세스를 설명하기 위해 다이 캐스팅 부품 검사의 예를 살펴 보겠습니다. 이 예제를 통해 금속 주조 검사의 세 가지 기본 단계와 앞서 언급 한 검사 방법이 알루미늄 다이 캐스팅의 고유 한 과제에 어떻게 적용되는지 확인할 수 있습니다.
단계 1: 들어오는 물자 체크
어떤 용융이 시작되기 전에, 시설은 원료 알루미늄 주괴가 올바른 유형과 오염의 무료 있는지 확인해야합니다.
이를 위해 검사관은 유입되는 잉곳 샘플에 대해 화학 조성 분석을 수행합니다. 그들은 유동성에 대한 실리콘 및 강도에 대한 구리와 같은 중요한 합금 및 철 원소가 A380 또는 ADC12와 같은 특정 합금에 대한 엄격한 백분율 한계 내에 있음을 확인합니다.
또한, 조사관은 습기 또는 과도한 산화에 대한 물리적 전하를 점검하는데, 이는 용광로에 습기가 많은 알루미늄을 도입하면 나중에 심각한 내부 다공성이 발생할 수 있기 때문입니다.
단계 2: 에서 과정 검사
기계가 적극적으로 부품을 제작하는 동안 기술자는 결함이 실시간으로 형성되는 것을 방지하기 위해 장비와 금형을 지속적으로 모니터링합니다.
알루미늄 다이 캐스팅은 용융 금속을 고속 및 고압으로 주입하기 때문에 자동화된 공정 모니터링 소프트웨어는 샷 속도, 사출 압력 및 냉각 시간을 추적합니다.
검사원과 작업자는 또한 열화상 카메라를 사용하여 스틸 다이가 안정적인 온도 프로파일을 유지하도록 합니다. 또한 부드러운 부품 배출에 중요한 다이 윤활제의 적용을 단단히 모니터링합니다.
단계 3: 포스트 주물 검사
최종 알루미늄 부품이 냉각되어 금형에서 제거 된 후 형상, 표면 및 내부 견고성을 확인하기 위해 엄격한 테스트를 거칩니다.
이 단계에서는 시각적, 차원적, 비파괴적 테스트(NDT) 방법을 엄격하게 조합합니다. 처음에, 시각적 검사는 배출 중에 발생하는 물집, 흐름 표시 또는 드래그 표시와 같은 표면 결함을 식별합니다.
다음으로, 좌표 측정기 (CMM)를 사용하여 기하학적 공차를 검증하여 벽 두께 및 플랜지 평탄도와 같은 중요한 짝짓기 기능을 정확하게 보장합니다.
알루미늄은 급속 냉각 중에 갇힌 가스와 수축에 매우 민감하기 때문에 검사관은 X선 테스트(방사선 테스트)에 크게 의존하여 하우징의 가장 두꺼운 부분을 확인합니다.
마지막으로, 부품은 내부 및 외부 표면을 연결하는 미세한 누출 경로가 없음을 보장하기 위해 자동 압력 테스트를 거칩니다.
결론
다이 캐스팅 검사는 다이 캐스팅 부품을 인도하기 전의 최종 검사점입니다. 이 개요에서 알 수 있듯이 강력한 품질 보증 전략은 계층화 된 접근 방식에 의존합니다.
궁극적으로 이 종합적인 검사 프레임워크는 모든 자격을 갖춘 다이 캐스팅 제조업체가 고객에게 의도한 대로 정확하게 작동하는 부품을 제공하기 위해 노력하는 것입니다.
자주 묻는 질문
제조업체는 어떤 NDT 방법이 내 부품에 적합한지 어떻게 결정합니까?
선택은 재료, 부품의 임계성 및 가능한 결함에 따라 달라집니다. 예를 들어, 스티어링 너클과 같은 안전에 중요한 구성 요소는 종종 내부 건전성을 보장하기 위해 초음파 또는 X 선 검사가 필요합니다.
대량의 비구조적 부품의 경우 일반적으로 육안 검사 및 치수 검사로 충분합니다. 결정은 부품이 어디서 어떻게 고장날 수 있는지에 대한 위험 평가에 근거합니다.
프로토 타입 다이 캐스팅의 검사는 생산 부품과 어떻게 다릅니까?
프로토 타입 검사는 검증 및 프로세스 개발에 중점을 두므로 일반적으로 CT 스캐닝 및 상세한 치수 분석이 수반되는 것이 더 집중적입니다. 생산 검사는 go / no-go 게이지 및 샘플링 계획과 같은 기술을 사용하여 효율성과 속도로 전환하여 이제 안정적인 프로세스가 계속해서 좋은 부품을 생산하고 있는지 신속하게 확인합니다.
