원형 제작상의 유의점

원형을 제작할 떄에는 용탕의 응고수축, 가공여유 또는 원형을 주물사에서 뽑아 내기에 편리하도록 하기 위하여는 다음과 같은 몇가지의 보정이 요구된다.

가. 수축여유와 주물자

용융금속은 주형속에서 냉각, 응고시에 수축이 생겨 주물이 주형보다 작아지는 현상이 생긴다. 그러므로 주형은 실제 주물보다 수축량만큼 크게 만들어 주어야 하고 이 수축에 대한 보정량을 수축여유라 한다.

일반적으로 수축량은 재질 뿐만 아니라 실제주물의 모양, 크기, 두께, 주입온도, 주형온도, 냉각속도 등에 따라 달라지므로 경험적 자료로 정하는 경우가 많다. 다음 표는 금속의 수축의 정도를 표시한 것이다.

종           류	수 축 량	종             류	수 축 량
대 형 주 철 실 린 더	0.8%	아 연	2.6%
소 형 주 철 실 린 더	0.55%	납	1.55%
주 철 비 임	0.55%	주 석	2.0%
주 철 파 이 프	1.0%	비 스 무 트	1.3%
강 주 물	2.0%	알 루 미 늄	1.65%
두 꺼 운 황 동	1.3%	가 단 주 철	1.00%
얇 은 황 동	1.55%

원형을 만들 때에는 수축여유를 고려한 주물자를 사용한다. 예를 들면 주철에서는 1m에 8mm의 수축이 있다고 보아 주철용 주물자에 8mm의 수축여유를 더한 1008mm를 1000등분 하여 그 한눈금을 1mm로 한 주물자가 사용된다.다음 표는 제품과 재질에 따른 주물자의 사용 예를 나타낸 것이다.

주 물 자	사 용 재 료 및 그 장 소
+ 8 / 1000	주철 일반, 얇은 주강의 일부
+ 9 / 1000	수축이 많은 주철품, 얇은 주강의 일부
+ 10 / 1000	수축이 많은 주철품, 얇은 주강과 일부
+ 12 / 1000	알루미늄합금, 청동, 주강(두께 5~7mm)
+ 14 / 1000	고력황동, 주강
+ 16 / 1000	주강(두께 10mm이상 일반)
+ 20 / 1000	주강 대형 주물
+ 25 / 1000	주강두께가 두꺼운 대형주물

나. 가공여유

설계도면에서 기계절삭가공을 위하여 미리 주물의 표면에 그 만큼의 가공 여유를 붙인 것을 말하며 이 양은 절삭방법, 주조용 합금의 종류, 형상치수, 주조방안, 또는 접촉하게 될 주형, 코어의 위치에 따르다. 다음은 주물의 가공여유를 나타낸 것이다.

주조합금	원형치수(in)	공 경	가공여유(in)
주철	12이하	1 / 8	3 / 32
	13~24	1 / 36	1 / 8
	25~42	1 / 4	3 / 16
	43~60	5 / 16	1 / 4
	61~80	3 / 8	5 / 16
	81~120	7 / 16	3 / 8
	120이상	특별히 지정
주 강	12이하	3 / 16	1 / 8
	13 ~ 24	1 / 4	3 / 16
	25 ~ 42	5 / 16	5 / 16
	43 ~ 60	3 / 8	3 / 8
	61 ~ 80	1 / 2	7 / 16
	81 ~ 120	5 / 8	1 / 2
	120이상	특별히 지정	특별히 지정
가단주철	6 이하	1 / 16	1 / 16
	6	3 / 32	1 / 16
	9	3 / 32	3 / 32
	12	5 / 32	3 / 16
	24	3 / 16
	36이상	특별히 지정	특별히 지정
황동, 청동	12 이하	3 / 32	1 / 16
	13 ~ 24	3 / 16	1 / 8
	25 ~ 36	3 /19	3 / 32
	36이상	특별히 지정	특별히 지정

다. 보정여유

주물자, 가공여유 등에서도 주물의 변형 등으로 인해 살두께에 여유를 두어야 할 때, 감소시켜야 할 때 등 치수의 정확을 기하기 위하여 이 부분의 치수를 보정하는 것을 보정여유라 한다.

라. 빼기기울기

주형에서 수직인 면을 가진 원형을 빼낼때 그 면이 클수록, 길이가 길수록 작업이 곤란하여 주형이 파손되기 쉬우므로 원형을 빼내는 방향에 구배를 주는데 이것을 빼기기울기라 하며 보통 1/4 ~ 1도 정도이다.

마. 라운딩

용해된 용탕이 주형내에서 응고할 때 주형면의 직각방향에 수지상정이 발달하므로 주물에 직각 부분이 있으면 재질이 취약해진다. 이것을 방지하기 위하여 각부를 둥글게 하는 것을 라운딩이라 한다. 원형의 외부는 라운딩하기 쉬우나 내부는 어렵기 때문에 수지 등으로 라운딩한다.

바. 덧붙임

원형의 두께가 얇거나 파손되기 쉬운것은 덧붙임으로 보강하여 주형 제작을 쉽게 하는 원형 덧붙임과 주입 후의 내부응력에 따른 주물의 변형을 막기 위하여 덧붙임으로 보강하고 주조한 다음 이것을 잘라버리는 주물 덧붙임이 있다.

사. 원형의 색깔분류법

주형을 만들때 코어를 넣는 것을 잊어버리거나 코어 프린트가 붙은 주물을 만들거나 루스피스를 꺼내는 것을 잊는 실수를 미연에 방지하고자 원형을 색으로 식별을 한다. 덧붙임도 특별한 색으로 구별하면 조형한 다음 주물사로서 메울 수 있다.

구 분	영 국 규 격	한국, 미국 규격
		구	1959 개정
주방상태	검정	검정	모형 원색, 투명래커
기계가공을 요하는 부분	빨강	빨강	빨강
core print	노랑	노랑	검정
core print seat 해당하는 면	노란색 바탕에 붉은색 선	노랑	검정
덧붙임	노란색 바탕에 검정색 선	노란색바탕에 붉은색 선	은색
		노란색 바탕에 검정색	녹색