재료 분쇄: 움직이는 원뿔 라이너(맨틀)와 협력하여 재료(광석, 암석)에 압축 및 전단력을 가해 원하는 입자 크기로 줄입니다.
마모 방지: 상부 프레임이 연마재와 직접 접촉하는 것을 차단하여 프레임의 수명을 연장하고 유지관리 비용을 절감합니다.
재료 지침: 테이퍼형 또는 계단형 내부 표면을 통해 분쇄실로 재료를 안내하여 균일한 분포와 효율적인 분쇄를 보장합니다.
제품 크기 제어: 라이너의 내부 프로필(예: 평행, 볼록 또는 오목한 부분)은 최종 제품의 파쇄 간격과 입자 크기 분포에 직접적인 영향을 미칩니다.
라이너 바디: 주요 구조는 고크롬 주철(예: 크롬20–크르26) 또는 마르텐사이트강(예: 12Cr13)으로 제작되며, 두께는 50~150mm입니다. 외면은 상부 프레임에 맞춰 가공되었으며, 내면은 내마모성 프로파일을 갖추고 있습니다.
내부 마모 프로필: 분쇄 효율성을 최적화하기 위해 특정 형상으로 설계되었습니다.
평행 단면: 일정한 분쇄 간격을 유지하여 균일한 미세 입자를 생산합니다.
계단형 또는 홈이 있는 표면: 재료의 그립력을 강화하고 미끄러짐을 줄여서 거친 분쇄에 적합합니다.
테이퍼 각도: 일반적으로 수직축을 기준으로 15°~30°로, 재료 흐름 속도와 분쇄력 분포를 결정합니다.
장착 특징:
더브테일 홈: 상부 프레임의 해당 돌출부와 맞물리는 외부 표면의 세로 홈으로, 라이너를 회전력으로부터 고정합니다.
볼트 구멍: 라이너를 프레임에 고정하는 볼트를 위한 상단/하단 가장자리 근처의 원주형 구멍으로 축 방향 변위를 방지합니다.
핀 위치: 라이너를 프레임에 맞춰 정렬하고 내부 프로필의 적절한 위치를 보장하는 작은 돌출부 또는 구멍입니다.
보강 리브: 라이너 본체를 강화하고 충격 하중 하에서 변형을 줄이는 외부 방사형 리브(두께 10~30mm)
상단 플랜지: 공급 호퍼와 겹치는 상단의 방사형 가장자리로, 라이너와 프레임 사이의 재료 누출을 방지합니다.
재료 선택:
고크롬 주철(Cr20Mo3)은 우수한 내마모성(경도 ≥HRC 60)과 충격 인성(≥15 J/센티미터²)을 갖추고 있어 선호됩니다. 화학 조성은 C 2.5~3.5%, 크 20~26%, 모 0.5~1.0%로 조절되어 기지 내에 경질 크롬 탄화물(M7C3)을 형성합니다.
패턴 만들기:
목재, 폼, 또는 3D 프린팅 레진을 사용하여 라이너의 내부 형상, 외부 표면, 장착부, 그리고 리브를 재현하는 실물 크기 패턴을 제작합니다. 주철의 냉각 수축을 고려하여 수축 허용치(1.5~2.5%)를 추가합니다.
조형:
라이너의 외면을 형성하도록 패턴을 배치한 레진 본딩 모래 주형을 준비합니다. 내화성 워시로 코팅된 모래 코어는 내부 마모 프로파일을 생성하여 테이퍼 각도와 홈의 치수 정확도를 보장합니다.
녹이고 붓기:
주철은 1450~1500°C의 유도로에서 용해되며, 수축 결함을 피하기 위해 탄소당량을 엄격하게 관리합니다(세 = C + 0.3(시 + P) ≤4.2%).
주조는 1380~1420°C에서 주형틀을 이용해 느리고 꾸준한 흐름 속도로 난류 없이 주조물을 채우는 방식으로 진행됩니다. 난류는 주조물에 기공을 발생시킬 수 있습니다.
냉각 및 쉐이크아웃:
금형을 24~48시간 동안 냉각하여 열응력을 줄인 후, 진동을 통해 주조물을 제거합니다. 모래 잔여물은 쇼트 블라스팅(G25 강재 입자)을 사용하여 세척하여 라50~100μm의 표면 조도를 달성합니다.
열처리:
솔루션 어닐링: 주조물을 950~1050°C로 가열하고 2~4시간 유지한 다음 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:
주조 라이너는 CNC 수직 선반에 장착되어 외면, 상단 플랜지, 볼트 구멍 위치를 가공하며, 1~2mm의 마무리 여유를 남깁니다. 주요 치수(예: 외경, 테이퍼 각도)는 ±0.5mm 이내로 제어됩니다.
장착 특징 가공:
더브테일 홈은 CNC 밀링 머신을 사용하여 외부 표면에 밀링 가공되며, 깊이 허용 오차(±0.1 mm)와 균일한 간격으로 프레임 돌출부와 꼭 맞게 맞춰집니다.
볼트 구멍은 6H 등급 허용 오차로 뚫리고 나사산이 형성되며, 라이너 축을 기준으로 위치 정확도(±0.2mm)가 유지되어 볼트 응력 집중을 방지합니다.
내부 프로파일 가공:
내부 마모 표면은 대략적인 형상으로 황삭 가공한 후, 윤곽 가공 도구가 장착된 CNC 연삭기를 사용하여 정삭합니다. 표면 조도는 재료 흐름을 최적화하고 마모를 줄이기 위해 라3.2μm로 제어됩니다.
레이저 스캐너를 사용하여 테이퍼 각도를 검증하여 이동 원뿔과의 올바른 압착 간격을 유지하도록 설계(허용 오차 ±0.1°)와 일치하는지 확인합니다.
표면 처리:
외부 표면(프레임과 맞닿는 부분)은 보관 중 부식을 방지하기 위해 방청 페인트로 코팅되어 있습니다.
내부 마모 표면은 압축 응력을 유발하고 피로 저항성을 개선하기 위해 샷 피닝(0.3~0.8mm의 강철 샷 사용)을 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 크롬 탄화물(부피 분율 ≥30%)의 분포와 기지 조직(펄라이트가 ≤5%인 마르텐사이트)을 확인합니다.
기계적 성질 시험:
경도 시험(록웰)은 내부 표면의 경도가 HRC 60 이상인지 확인하고, 핵심 경도는 균일한 열처리(인성의 경우 HRC 55 이하)를 확인하기 위해 검사합니다.
충격 시험(샤르피 V노치)은 실온에서의 인성을 측정하는데, 충격으로 인한 파괴를 저항하려면 ≥12 J/센티미터²이 필요합니다.
치수 정확도 검사:
좌표 측정기(CMM)는 주요 치수를 검사합니다. 외경(±0.2mm), 내부 프로파일(치사한 사람 모델과의 편차 ±0.1mm), 테이퍼 각도(±0.1°).
템플릿 게이지는 내부 마모 프로필이 설계와 일치하는지 확인하여 이동 원뿔과의 적절한 압착 간격을 보장합니다.
비파괴 검사(비파괴검사):
초음파 검사(유타)는 라이너 본체의 내부 결함(수축 기공, 균열 등)을 감지하며, 크기 제한은 φ3mm입니다.
자기 입자 검사(엠피티)는 더브테일 홈과 볼트 구멍의 표면 균열을 검사하며, 길이가 0.2mm 이하인 균열은 불합격으로 처리합니다.
마모 성능 테스트:
건식 모래/고무 휠 장치(ASTM G65)를 사용한 가속 마모 테스트로 중량 감소를 측정하며, 크롬20 라이너는 ≤0.5g/1000 사이클이 필요합니다.
벤치 테스트에서는 움직이는 원뿔을 라이너에 장착하여 표준 광석 10톤을 파쇄합니다. 사후 테스트에서는 균일한 마모가 나타나고 깨지거나 벗겨지는 현상은 없습니다.
