전자동 금은괴 주조를 실현하는 방법은?

현대 귀금속 가공 산업에서 금과 은괴는 중요한 제품으로서 금융 비축, 보석 제조 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 기술의 급속한 발전으로 인해 기존의 금과 은괴 주조 방식은 증가하는 생산 수요와 품질 기준을 점차 충족하지 못하고 있습니다.

전자동 금·은 주괴 주조는 생산 효율을 크게 향상시키고 인건비를 절감할 뿐만 아니라, 제품 품질의 안정성과 일관성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 따라서 전자동 금·은 주괴 주조 기술의 탐색 및 적용은 업계 발전의 필연적인 추세가 되었습니다.

1. 기존 금·은괴 주조법의 한계

전통적인 금은 주괴 주조는 일반적으로 수작업에 의존합니다. 금과 은 원료의 용해 및 주조부터 후속 가공까지 모든 공정에 인력이 긴밀히 참여해야 합니다. 제련 단계에서는 수작업으로 온도와 시간을 제어하는 ​​정확도가 제한되어 금과 은 용액의 품질이 불안정해지고 최종 주괴의 순도와 색상에 영향을 미칠 수 있습니다.

주조 공정에서 금·은액을 수동으로 주입하는 방식은 유량 및 유량의 균일성을 확보하기 어려워 주괴의 치수 정밀도 및 표면 평탄도가 저하됩니다. 또한, 수동 작업의 생산 효율이 낮아 대량 생산 및 연속 생산이 어렵고, 인건비도 상대적으로 높습니다. 또한, 수동 작업은 작업자의 숙련도 및 작업 상태 등의 요인에 크게 영향을 받아 제품 품질의 일관성을 효과적으로 보장하기 어렵습니다.

2. 전자동 금·은괴 주조 핵심기술

(1) 자동화 제어 기술

자동 제어 기술은 완전 자동화된 금 및 은 잉곳 주조의 핵심입니다. 전체 주조 공정은 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 또는 산업용 컴퓨터 제어 시스템을 통해 정밀하게 제어됩니다. 원료 자동 공급, 용융 온도 및 시간의 정밀 제어, 주조 유량, 유량, 금형 개폐 등 모든 것이 사전 설정된 프로그램에 따라 자동으로 실행됩니다. 예를 들어, 용융 과정에서 시스템은 금 및 은 원료의 특성과 목표 잉곳의 품질 요구 사항에 따라 가열 전력과 시간을 정확하게 제어하여 금은 용액이 이상적인 용융 상태에 도달하도록 보장합니다. 주조 공정에서는 센서를 통해 주조 매개변수를 실시간으로 모니터링하고, 제어 시스템에 피드백을 제공하여 주조 속도와 유량을 자동으로 조절하여 잉곳의 안정적인 품질을 보장합니다.

(2) 고정밀 금형 설계 및 제작

고정밀 금형은 금 및 은 잉곳의 치수 정확도와 표면 품질을 보장하는 데 필수적입니다. 고급 금형 설계 소프트웨어를 사용하고 정밀 가공 기술과 결합하면 복잡한 형상과 고정밀 요건을 충족하는 금형을 제작할 수 있습니다. 금형 재료 선정 또한 중요한데, 반복 사용 시 치수 안정성과 표면 평활성을 보장하기 위해 우수한 고온 내성, 내마모성, 열전도성을 갖춰야 합니다. 예를 들어, 특수 합금 재료를 사용하여 금형을 제작하면 금형의 수명을 효과적으로 향상시키고 금형 마모로 인한 제품 품질 문제를 줄일 수 있습니다. 동시에, 금형의 구조 설계는 금 및 은 용액의 충진 및 냉각을 용이하게 하여 잉곳의 신속한 성형 및 품질 향상을 촉진해야 합니다.

(3) 지능형 탐지 및 품질 모니터링 기술

모든 금은 잉곳이 고품질 기준을 충족하도록 보장하기 위해서는 지능형 감지 및 품질 모니터링 기술이 필수적입니다. 주조 공정에서는 다양한 센서를 사용하여 금은 용액의 온도, 조성, 주조 압력과 같은 실시간 매개변수를 모니터링합니다. 이상 발생 시 시스템은 즉시 경보를 발령하고 자동으로 조정합니다. 잉곳이 성형된 후에는 육안 검사 시스템을 통해 치수 정확도, 표면 평탄도, 기공 및 균열과 같은 결함 유무를 포함한 외관 검사를 실시합니다. 또한, X선 검사와 같은 기술을 사용하여 잉곳의 내부 품질을 감지하여 제품에 내부 결함이 없음을 확인할 수 있습니다. 부적합 제품이 발견되면 시스템은 자동으로 식별하고 분류하여 후속 공정에 적용합니다.

3. 전자동 잉곳 주조기의 핵심 구성 요소 및 작업 흐름

(1) 전자동 잉곳 주조기 의 주요 구성품

① 원료 이송 시스템: 금과 은 원료를 용해로로 자동 이송합니다. 이 시스템은 일반적으로 원료 저장고, 계량 장치, 그리고 이송 장치로 구성됩니다. 계량 장치는 설정된 무게에 따라 원료를 정확하게 계량할 수 있으며, 이송 장치는 원료를 용해로로 원활하게 이송하여 정확한 원료 공급을 보장합니다.

② 용해 시스템: 용해로, 가열 장치, 온도 제어 시스템으로 구성됩니다. 용해로는 유도 가열과 같은 첨단 가열 기술을 채택하여 금과 은 원료를 녹는점 이상으로 빠르게 가열하여 액체 상태로 용해합니다. 온도 제어 시스템은 고정밀 온도 센서를 통해 용해로 내부 온도를 실시간으로 모니터링하고, 가열 전력을 정밀하게 조절하여 금과 은의 액체 온도가 적정 범위 내에서 안정적으로 유지되도록 합니다.

③ 주조 시스템: 주조 노즐, 유량 제어 장치, 그리고 주형으로 구성됩니다. 주조 노즐은 특수 형상으로 설계되어 금은액이 주형 안으로 균일하고 원활하게 흐를 수 있도록 합니다. 유량 제어 장치는 주형의 크기와 주괴의 무게 요구 사항에 따라 금은액의 주조 유량과 속도를 정확하게 제어할 수 있습니다. 주형은 고품질 소재로 제작되었으며, 고정밀 캐비티를 통해 잉곳의 치수 정확도와 표면 품질을 보장합니다.

⑤ 냉각 시스템: 잉곳 성형 후 냉각 시스템은 금형을 빠르게 냉각하여 금·은 잉곳의 응고를 촉진합니다. 일반적으로 수냉과 공냉의 두 가지 냉각 방식이 있으며, 실제 생산 요구에 따라 선택할 수 있습니다. 냉각 시스템에는 온도 센서가 장착되어 금형과 잉곳의 온도를 실시간으로 모니터링하여 균일하고 안정적인 냉각 과정을 보장하고, 부적절한 냉각으로 인한 잉곳 균열과 같은 결함을 방지합니다.

⑥ 탈형 및 후가공 시스템: 잉곳이 냉각 및 응고되면 탈형 시스템이 자동으로 잉곳을 금형에서 분리합니다. 후가공 시스템은 잉곳에 표면 연삭, 연마, 마킹 등 일련의 후속 가공을 수행하여 최종 제품 품질 기준을 달성합니다.

(2) 워크플로우에 대한 자세한 설명

① 원료 준비 및 적재: 금과 은 원료는 특정 규격에 따라 원료 저장고에 보관됩니다. 원료 이송 시스템은 미리 설정된 프로그램에 따라 계량 장치를 통해 필요한 원료의 무게를 정확하게 측정한 후, 이송 장치를 통해 원료를 용해로로 이송합니다.

② 용해 공정: 용해로는 가열 장치를 가동하여 금과 은 원료를 빠르게 가열하여 용융 상태로 만듭니다. 온도 제어 시스템은 용해로 내부 온도를 실시간으로 모니터링하고 조절하여 금과 은 용액이 최적의 용융 온도에 도달하고 안정적으로 유지되도록 합니다.

③ 주조 작업: 금은 용액이 주조 조건에 도달하면, 주조 시스템의 유량 제어 장치가 설정된 매개변수에 따라 주조 노즐을 통해 금형으로 유입되는 금은 용액의 속도와 유량을 정확하게 제어합니다. 주조 공정 동안 시스템은 주조 매개변수를 지속적으로 모니터링하여 주조물의 안정성과 정확성을 보장합니다.

④냉각 및 응고: 주조가 완료되면 즉시 냉각 시스템을 작동시켜 금형을 빠르게 냉각합니다. 냉각 속도를 조절하여 금은 용액을 금형 내에서 균일하게 응고시켜 완전한 금은 잉곳을 형성합니다.

⑤탈형 및 후가공: 잉곳이 냉각 및 응고되면 탈형 시스템이 금은 잉곳을 자동으로 몰드에서 밀어냅니다. 이후 후가공 시스템이 금은 잉곳의 표면을 연삭 및 연마하여 매끄럽고 윤기 있게 만듭니다. 이후, 마킹 장치를 통해 금은 잉곳에 중량, 순도, 생산일 등의 정보를 표시하여 금은 잉곳의 전자동 주조 공정을 완료합니다.

4. 전자동 금·은괴 주조의 장점

(1) 생산 효율성의 현저한 향상

기존 수동 주조 방식과 비교했을 때, 전자동 잉곳 주조기는 24시간 연속 생산이 가능하며 생산 속도가 빠르고 안정적입니다. 예를 들어, 고급 전자동 잉곳 주조기는 시간당 수십 개에서 수백 개의 금 및 은 잉곳을 생산할 수 있지만, 수동 주조 방식의 시간당 생산량은 극히 제한적입니다. 자동화된 생산 공정은 수동 작업으로 인한 시간 손실을 줄이고 전반적인 생산 효율을 크게 향상시키며, 대량 생산 요구를 충족할 수 있습니다.

(2) 안정적이고 신뢰할 수 있는 제품 품질

완전 자동 주조 공정에서는 다양한 변수가 시스템에 의해 정밀하게 제어되어 수동 작업으로 인한 오류와 불확실성을 방지합니다. 원료의 정밀한 배합부터 용융 온도 및 주조 유량의 안정적인 제어, 그리고 냉각 속도의 합리적인 조절까지, 모든 금 및 은 잉곳의 품질이 매우 일관되게 유지됩니다. 제품의 치수 정확도, 표면 평탄도, 내부 품질을 효과적으로 보장하여 불량률을 줄이고 제품의 전반적인 품질 수준을 향상시킵니다.

(3) 생산비용 절감

전자동 잉곳 주조기의 초기 투자 비용은 비교적 높지만, 장기적으로는 생산 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 한편으로는 자동화 생산을 통해 대량의 수작업에 대한 의존도를 줄이고 인건비를 절감할 수 있습니다. 또한, 효율적인 생산 효율과 안정적인 제품 품질은 원자재 낭비와 불량품 발생을 줄여 생산 비용을 더욱 절감합니다. 또한, 자동화 장비는 유지 보수 비용이 상대적으로 낮고 수명이 길어 종합적으로 고려했을 때 비용 효율성이 높습니다.

5. 결론

완전 자동화된 금 및 은 잉곳 주조는 귀금속 가공 산업의 현대화와 효율성을 향한 중요한 발걸음입니다. 자동화 제어 기술, 고정밀 금형 설계 및 제조 기술, 지능형 감지 및 품질 모니터링 기술을 전자동 잉곳 주조기의 효율적인 운영과 결합하면 기존 주조 방식의 한계를 효과적으로 극복하여 생산 효율을 획기적으로 높이고, 제품 품질을 향상시키며, 생산 비용을 절감할 수 있습니다.

기술의 끊임없는 발전에 따라 전자동 금은 주괴 주조 기술은 지속적으로 최적화되고 개선되어 귀금속 가공 산업의 발전에 강력한 추진력을 불어넣고 산업이 더 높은 수준으로 나아가도록 촉진할 것입니다.