용탕의 유동성 (Fluidity)

용탕의 유동성(Fluidity)은 주조 공정에서 중요한 요소로, 주형을 얼마나 잘 채울 수 있는지를 결정합니다. 용탕의 유동성에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.

1. 온도

• 용탕의 온도: 용탕의 온도가 높을수록 유동성이 증가합니다. 높은 온도에서는 용탕의 점도가 낮아지기 때문에 주형을 더 잘 채울 수 있습니다.
• 주형의 온도: 주형의 온도가 너무 낮으면 용탕이 주형에 닿자마자 급격히 냉각되고 응고되어 유동성이 감소합니다. 주형의 온도를 적절히 조절하면 용탕의 유동성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

2. 합금 성분

• 합금의 조성: 합금의 조성은 용탕의 점도에 큰 영향을 미칩니다. 특정 원소나 합금의 비율이 변하면 용탕의 유동성이 달라질 수 있습니다.
• 불순물: 용탕에 불순물이 많으면 유동성이 감소합니다. 불순물은 용탕의 점도를 높이고, 주조 결함을 유발할 수 있습니다.

3. 용탕의 점도

• 점도: 점도가 낮을수록 유동성이 좋습니다. 점도는 온도와 합금 조성, 불순물의 양 등에 따라 변합니다.
• 과열: 용탕을 주조 온도보다 더 높은 온도로 가열하는 과열 공정은 점도를 낮추어 유동성을 향상시킬 수 있습니다.

4. 주형의 설계

• 주형의 복잡성: 복잡한 형상의 주형은 용탕이 채워지기 어려울 수 있습니다. 주형의 두께나 길이가 유동성에 영향을 미칩니다.
• 주형 재료: 주형 재료의 열전도성도 유동성에 영향을 미칩니다. 열전도성이 높은 재료는 용탕을 빨리 냉각시켜 유동성을 저하시킬 수 있습니다.
• 게이트 시스템: 용탕이 주형 내부로 흐르는 경로인 게이트 시스템의 설계가 유동성에 큰 영향을 줍니다. 게이트의 크기와 위치, 런너 시스템의 설계 등이 중요한 역할을 합니다.

5. 기타 요인

• 탈산: 용탕 속의 산소를 제거하는 탈산 공정은 유동성을 개선합니다. 산소가 많이 포함된 용탕은 점도가 높아질 수 있습니다.
• 가스 함량: 용탕 속에 녹아 있는 가스는 주조 시 기공을 유발하고 유동성을 저하시킬 수 있습니다. 적절한 탈가스 공정이 필요합니다.
• 주조 속도: 용탕을 주형에 주입하는 속도도 유동성에 영향을 미칩니다. 너무 빠른 주입은 난류를 일으켜 결함을 유발할 수 있으며, 너무 느린 주입은 용탕이 일찍 응고될 수 있습니다.

이러한 요인들을 고려하여 주조 공정을 최적화하면, 주형을 잘 채우고 결함이 없는 고품질의 주물을 생산할 수 있습니다.