주조

용융금속이 굳으면 모형과 동일한 금속물체가 된다.

주형틀

가장 일반적인 주형은 모래와 진흙으로 만들며, 세라믹스, 시멘트가 섞인 모래, 기타 다른 물질들도 주형 제작에 사용된다.

이러한 물질은 용융금속이 주입될 공동을 형성하는 모형(보통 나무·금속·수지 등으로 만들어짐)의 외부을 둘러싼다. 주형을 형성하는 재료가 모형의 모양으로 만들어지면 주형에서 모형을 빼낸다. 주형은 보통 상형(上型)과 하형으로 나눌 수 있는데, 이 두 부분은 모형이 제거된 뒤에 형틀에 넣어져서 핀과 부시(얇은 원통)에 의해 정확히 연결된다. 그 다음에 용융금속은 탕구를 통해 주형 안으로 주입되면서 러너(runner)를 통해 공동의 각 부분에 보내진다. 주형은 용융금속의 압력에 견딜 수 있을 정도로 강할 뿐 아니라 주형의 공동으로부터 공기와 다른 기체가 빠져나올 수 있을 정도로 통기성(通氣性)이 좋아야 한다. 만일 통기성이 좋지 않으면 주물에 구멍이 생기게 된다.

주물공장용 모형제작에는 세심한 주의와 기술이 필요하다. 모형은 온도가 낮아져서 액체가 고체로 변하는 동안의 수축을 고려하여 원하는 주물보다 커야 한다. 폴리스티렌 거품모형은 주형 안에 남아서 주입된 금속과 접촉하자마자 기화하며, 밀랍모형은 용융금속이 주입되기 전에 녹아서 주형 밖으로 흘러나온다.

금속주형은 일반적으로 금형주조로 알려진 주조법에 사용된다. 이 주형 안에는 종종 공동이 필요하므로 주형의 한쪽 부분에 심형(core)을 붙인다. 금속·수지·나무로 만들어진 심형틀이 사용되기도 한다. 대량생산이 가능한 현대식 주물공장은 고도의 기계화·자동화·로봇화가 특징이며, 마이크로프로세서로 전공정을 정확히 자동제어할 수 있다. 화학결합제의 발달로 인해 주형과 심형이 더 강해졌으며 더욱 정밀하게 주조할 수 있게 되었다. 진공상태에서 작업하면 정밀도와 순도가 높아지므로 우주공간에서의 무중력 주조작업을 통해 더 많은 발전이 기대된다.