밸브 부품의 정밀 주조에 대한 고급 가이드: 재료, 기술 및 품질 표준

고성능 밸브 부품을 위한 코어 주조 공정

밸브 부품을 생산하려면 압력, 온도 변동 및 부식성 매체를 견딜 수 있는 높은 구조적 무결성이 필요합니다. 종종 로스트왁스 주조(lost-wax casting)라고도 불리는 인베스트먼트 주조는 복잡한 밸브 몸체와 내부 부품에 선호되는 방법입니다. 이 공정을 통해 전통적인 모래 주조로는 달성하기 어려운 복잡한 형상과 벽이 얇은 단면이 가능합니다. 제조업체는 세라믹 몰드를 사용하여 탁월한 표면 마감을 달성할 수 있으며, 이는 밸브 밀봉 표면에 대한 광범위한 2차 가공 필요성을 크게 줄여줍니다.

샌드 캐스팅은 게이트 밸브 본체 및 대구경 버터플라이 밸브 디스크와 같은 대형 밸브 부품의 필수 요소로 남아 있습니다. 인베스트먼트 주조에 비해 정밀도가 낮지만 현대의 수지 모래 기술은 치수 정확도를 향상시켰습니다. 황동이나 알루미늄 시트와 같은 더 작은 비철 밸브 부품의 대량 생산을 위해 다이캐스팅은 빠른 사이클 시간과 뛰어난 반복성으로 인해 자주 활용됩니다. 올바른 주조 방법을 선택하는 것은 밸브 설계의 복잡성, 필요한 재료 특성 및 총 생산량 간의 균형을 맞추는 것입니다.

산업용 밸브 주물을 위한 중요한 재료 선택

적절한 합금을 선택하는 것은 밸브의 수명을 보장하는 가장 중요한 단계입니다. 다양한 산업 환경에서는 조기 고장을 방지하기 위해 특정 야금학적 특성이 필요합니다. 다음 표에는 밸브 부품 주조에 사용되는 일반적인 재료와 주요 응용 분야가 요약되어 있습니다.

밸브 캐스팅의 기술적 과제와 결함 예방

다공성 및 수축 제어

가스 다공성 및 수축 공동과 같은 내부 결함은 압력 하에서 밸브 누출의 주요 원인입니다. 이러한 위험을 완화하기 위해 엔지니어는 정교한 주조 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 최적의 게이팅 및 라이저 시스템을 설계합니다. 금형을 적절히 환기시키면 용융 금속이 캐비티에 들어갈 때 가스가 빠져나갈 수 있습니다. 또한 벽이 두꺼운 밸브 부분에서 열간 찢어짐이나 균열로 이어질 수 있는 내부 응력을 방지하려면 냉각 속도를 제어하는 ​​것이 필수적입니다.

정밀 가공 허용치

주조는 거의 그물 모양을 생성하지만 밸브 시트, 스템 구멍 및 플랜지 표면과 같은 중요한 영역에는 고정밀 가공이 필요합니다. 성공적인 밸브 주조에는 전략적인 "가공 여유"가 필요합니다. 즉 나중에 제거할 주조물에 남아 있는 추가 재료입니다. 공차가 너무 작으면 주조 표면이 깨끗해지지 않을 수 있습니다. 너무 크면 도구 마모와 낭비가 증가합니다. 최신 CNC 통합을 통해 주조 부품에서 내구성이 뛰어난 완제품으로 원활하게 전환할 수 있습니다.

품질 보증 및 비파괴 검사(NDT)

밸브는 압력을 가하는 장비이기 때문에 ASME B16.34와 같은 엄격한 국제 표준에 따라 품질 관리가 이루어집니다. 주조 시설에서는 최종 제품의 안전을 보장하기 위해 엄격한 테스트 프로토콜을 구현해야 합니다. 다음 NDT 방법은 업계 표준입니다.

• 방사선 사진 테스트(RT): X선을 사용하여 밸브 본체 내의 내부 함유물, 균열 또는 공극을 감지합니다.
• 자기 입자 검사(MPI): 강자성 재료의 표면 및 표면 근처의 불연속성을 식별하는 데 효과적입니다.
• 염료 침투 검사(DPI): 비자성 스테인리스강 주물의 표면 균열을 확인하는 비용 효율적인 방법입니다.
• 수압 테스트: 기술적으로는 밸브 조립 테스트이지만 주물이 흘러내리거나 파열되지 않고 압력을 유지할 수 있는 능력을 검증합니다.
• 초음파 테스트(UT): 고주파 음파를 사용하여 벽 두께를 측정하고 깊은 내부 결함을 감지합니다.

밸브 주조 부품 공급망 최적화

고품질 조달 주조 밸브 부품 주조소와 밸브 제조업체 간의 긴밀한 파트너십이 필요합니다. 화학적 조성과 기계적 특성에 관한 상세한 3D 모델과 명확한 사양을 주조소에 제공하는 것이 중요합니다. 현재 많은 현대 주조소에서는 열처리, 황삭 가공, 표면 코팅(ENP 또는 페인팅 등)을 포함한 "원스톱" 서비스를 제공하여 생산 일정을 간소화하고 전체 제조 수명 주기에 걸쳐 더 나은 품질 관리를 보장합니다.