재료 분쇄: 회전하는 맨틀(움직이는 콘 라이너)과 협력하여 재료(광석, 암석)에 압축 및 전단력을 가하고, 반복적인 압착과 분쇄를 통해 원하는 입자 크기로 줄입니다.
마모 방지: 볼이 연마재와 직접 접촉하는 것을 차단하여 구조 프레임의 조기 마모를 방지하고 유지 관리 비용을 절감합니다.
자재 흐름 지침: 테이퍼형 또는 계단형 내부 형상을 통해 분쇄실로 재료를 안내하여 공급구에서 배출구까지 균일한 분포와 점진적인 크기 감소를 보장합니다.
제품 크기 제어: 오목한 부분의 내부 기하학(예: 평행 단면, 곡선 반경)은 분쇄 간격과 입자 크기 분포에 직접적인 영향을 미쳐 최종 제품 품질을 결정합니다.
오목한 세그먼트(대형 분쇄기용): 여러 개의 호 모양 세그먼트(3~8개)가 조립 시 완전한 원뿔 모양을 이루므로, 마모된 개별 세그먼트를 쉽게 교체할 수 있습니다. 각 세그먼트의 두께는 파쇄기 크기에 따라 50~150mm입니다.
일체형 오목형(소형 파쇄기용): 이음매가 없는 단일 원뿔형 구조로, 가벼운 작업에 더 높은 구조적 강성을 제공합니다.
내마모성 바디: 고크롬 주철(크롬20–크르26) 또는 니켈 경질 주철(니-딱딱한 4)로 만들어졌으며, 마르텐사이트 매트릭스가 경질 크롬 탄화물(M7C3)로 강화되어 마모에 강합니다.
내부 마모 프로필:
테이퍼드 디자인: 15°~30°의 원뿔 각도(맨틀의 테이퍼와 일치)로 점차 좁아지는 분쇄실을 만들어 점진적인 재료 감소를 보장합니다.
갈비뼈 또는 홈: 내부 표면에 가로 또는 세로 리브(높이 5~15mm)가 있어 재료의 그립력을 높이고 미끄러짐을 방지하며 균일한 마모를 촉진합니다.
평행 단면: 배출부 근처의 평평한 세그먼트는 일관된 분쇄 간격을 유지함으로써 더 미세하고 균일한 입자를 생성합니다.
장착 특징:
도브테일 탭: 그릇의 해당 맞물림 홈에 맞춰지는 외부 표면의 돌출부로, 분쇄 중 회전력으로부터 오목한 부분을 고정합니다.
클램핑 구멍: 볼에 고정하기 위한 외부 플랜지 또는 가장자리의 볼트 구멍으로, 충격 하중 하에서 축 방향 변위를 방지합니다.
핀 위치: 조립 중 세그먼트를 정렬하는 작은 돌출부 또는 구멍으로, 세그먼트 간 간격이 최소화된(≤0.5mm) 연속적인 내부 프로필을 보장합니다.
외부 백킹: 충격을 흡수하여 충격 저항성을 향상시키는 주철 또는 강철 보강층(바이메탈 디자인)으로, 내마모성 층(고크롬 철)을 뒷면에 주조합니다.
상단 및 하단 플랜지: 볼의 플랜지와 겹치는 공급 및 배출 끝부분의 방사형 모서리로, 오목한 부분과 볼 사이의 재료 누출을 방지합니다.
재료 선택:
고크롬 주철(Cr20Mo3)은 우수한 내마모성을 자랑하며, 화학 조성이 C 2.5~3.5%, 크 20~26%, 모 0.5~1.0%로 제어됩니다. 이는 마르텐사이트 기지 내에 단단한 탄화물 네트워크(부피비 30~40%)를 형성하여 HRC 60 이상의 경도를 보장합니다.
패턴 만들기:
각 오목한 부분에는 내부 마모 형상, 외부 장착 형상, 그리고 리브를 재현하는 분할 패턴(폼, 목재 또는 3D 프린팅 레진)이 생성됩니다. 냉각 수축을 고려하여 수축 허용치(1.5~2.5%)가 추가됩니다.
조형:
각 세그먼트마다 레진 본딩 모래 주형이 준비되며, 모래 코어가 내부 마모 프로파일을 형성합니다. 주형 캐비티는 모래 혼입을 방지하고 표면 조도를 향상시키기 위해 내화성 워시(알루미나 기반)로 코팅됩니다.
녹이고 붓기:
주철은 1450~1500°C의 유도로에서 용해되며, 수축 결함을 피하기 위해 탄소당량을 엄격하게 관리합니다(세 = C + 0.3(시 + P) ≤4.2%).
주형을 주조할 때는 1380~1420°C의 온도에서 주형틀을 사용하여 느리고 꾸준한 흐름 속도로 난류 없이 주형 공동을 채워 얇은 늑골에 치밀한 구조를 보장합니다.
냉각 및 열처리:
금형을 24~48시간 동안 냉각하여 열응력을 줄인 후, 셰이크아웃을 통해 주물을 꺼냅니다. 숏 블라스팅(G25 강재 입자)을 통해 모래 잔여물을 제거하여 라50~100μm의 표면 조도를 달성합니다.
솔루션 어닐링: 950~1050°C에서 2~4시간 동안 가열한 후 공랭시켜 탄화물을 용해하고 구조를 균질화합니다.
오스템퍼링: 250~350°C의 오일에 담금질한 후 200~250°C에서 템퍼링하여 기지를 마르텐사이트로 변환하고 인성을 유지하면서 경도 HRC 60~65를 달성합니다.
거친 가공:
각 오목 세그먼트는 CNC 수직 선반에 장착되어 외면, 장착 탭, 플랜지 모서리를 가공하며, 1~2mm의 마무리 여유를 남깁니다. 주요 치수(예: 세그먼트 호 길이, 두께)는 ±0.5mm로 관리됩니다.
장착 특징 가공:
더브테일 탭은 CNC 밀링 머신을 사용하여 외부 표면에 밀링 가공되며, 치수 허용 오차(±0.1mm)가 있어 볼의 홈에 꼭 맞게 맞춰집니다.
클램핑 구멍은 6H 등급 허용 오차로 드릴링 및 나사 가공되며, 볼의 볼트 구멍과 정렬하기 위한 위치 정확도(±0.2 mm)가 있습니다.
내부 프로필 마무리:
내부 마모 표면을 검사하여 주조 결함(예: 기공, 균열)을 확인하고, 표면 요철을 제거하기 위해 가볍게 연삭하여 설계된 형상을 유지합니다. 재료 흐름을 최적화하기 위해 표면 조도는 라3.2μm로 제어합니다.
분할된 오목부의 경우, 인접한 분할의 결합 모서리를 가공하여 조립 시 ≤0.5mm의 간격을 확보함으로써 재료 누출과 고르지 못한 마모를 방지합니다.
세그먼트 조립(다중 부품 설계용):
세그먼트는 고정 장치에 시험적으로 장착하여 내부 프로필 연속성을 검증한 후, 매끄럽고 연속적인 원뿔 표면을 보장하기 위해 조정을 거칩니다.
정렬 핀은 분쇄기에서 최종 조립하는 동안 세그먼트 위치를 유지하기 위해 설치됩니다.
표면 처리:
그릇과 맞닿는 바깥쪽 표면은 설치를 용이하게 하고 부식을 방지하기 위해 고착 방지 화합물로 코팅되어 있습니다.
내부 마모 표면은 압축 응력을 유도하여 충격 시 균열 확산을 줄이기 위해 샷피닝을 거칠 수 있습니다.
재료 테스트:
화학 성분 분석(분광법)을 통해 주철이 표준(예: Cr20Mo3: 크 20–23%, C 2.8–3.2%)을 충족하는 것으로 확인되었습니다.
금속조직 분석은 탄화물 분포(균일성 ≥90%)와 기지 조직(펄라이트가 ≤5% 포함된 마르텐사이트)을 확인합니다.
기계적 성질 시험:
경도 시험(록웰 C)을 통해 내부 표면의 경도가 HRC 60 이상, 핵심 경도가 HRC 55 이하인지 확인하여 인성을 유지합니다.
충격 시험(샤르피 V노치)은 실온에서의 인성을 측정하는데, 강한 충격 하에서 파괴를 저항하려면 ≥12 J/센티미터²가 필요합니다.
치수 정확도 검사:
좌표 측정기(CMM)는 세그먼트 호 길이, 테이퍼 각도(±0.1°), 더브테일 탭 크기 등 주요 치수를 검사합니다.
레이저 스캐너는 내부 프로필이 치사한 사람 모델과 일치하는지 확인하고, 설계된 압쇄 간격을 유지하기 위해 맨틀과 적절하게 정렬되었는지 확인합니다.
비파괴 검사(비파괴검사):
초음파 검사(유타)는 오목한 본체의 내부 결함(예: 수축 기공 >φ3 mm)을 감지하고, 중요 영역(리브 루트, 장착 탭)을 철저히 검사합니다.
자기 입자 검사(엠피티)는 더브테일 탭과 플랜지 가장자리의 표면 균열을 검사하며, 길이가 0.2mm 미만인 결함은 불합격으로 처리합니다.
마모 성능 검증:
가속 마모 시험(ASTM G65)은 건식 모래/고무 휠 장비를 사용하여 중량 감소를 측정하며, 고크롬 오목부는 ≤0.5g/1000 사이클이 필요합니다.
현장 시험에는 테스트 분쇄기에 오목한 부분을 설치하고, 500시간 이상 작동하면서 마모율을 모니터링하고, 균일한 마모와 조기 고장이 없는지 확인하는 작업이 포함됩니다.
