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보석 주조용 주얼리 왁스 모델과 마스터 모델을 만드는 방법은 무엇입니까?
5가지 일반적인 작업에 대한 기본 원칙과 운영 기술
주얼리 생산에서 로스트 왁스 주조는 주요 성형 공정입니다. 오리지널 모델 제작은 주조 공정의 첫 번째 단계로 주조 품질, 생산 효율성 및 기타 측면에 큰 영향을 미칩니다. 오리지널 모델 제작의 전통적인 방법은 주로 손으로 조각하는 왁스 모델을 사용합니다. 손으로 조각한 왁스 모델은 더하기와 빼기 방법을 모두 통합한 모델링 기법입니다. 주얼리 디자인 도면을 참조하여 왁스를 재료로 사용하고 조각 도구는 왁스를 디자인 도면에 해당하는 왁스 템플릿으로 조각하는 매개체입니다. 이 기법을 사용하면 원본 모델의 모양을 자유롭게 만들 수 있습니다. 하지만 수작업에 의존하기 때문에 생산 효율이 낮고 제품 품질의 안정성을 보장하기 어렵다는 단점이 있습니다. 기술의 발달로 오리지널 모델 제작은 주로 3D 프린팅 성형 기술에 의존하고 있습니다. 학문적으로 적층 제조라고 알려진 3D 프린팅은 모델을 슬라이스하고 장비를 사용하여 층층이 쌓아 올려 궁극적으로 해당 데이터 모델과 완전히 일치하는 3차원 실체 모델을 생성하여 3차원 모델을 생성하는 것을 말합니다. 3D 프린팅 기술을 적용함으로써 생산 효율성이 크게 향상되고 제품 치수의 정확성이 보장되었습니다. 원재료의 형태에 따라 3D 프린팅에서 레이어별로 적층하는 방법도 자외선 경화 모델링, 용융 증착 모델링, 선택적 레이저 소결 등 다양합니다. UV 경화 모델링과 용융 증착 모델링은 주얼리 오리지널 모델 제작에 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다.
원본 모델이 완성된 후에는 스프 루를 설정해야 합니다. 스프 루는 주조 공정 중에 용융 금속의 흐름을 위한 예약 된 채널이며 주조 응고 중에 금속의 수축을 보정하는 채널이기도합니다. 스프 루의 올바른 설정은 주조 품질을 보장하기위한 기본 조건이며, 손실 된 왁스 불합리한 스프 루 설정의 많은 결함은 직간접 적으로 주조를 유발합니다. 스프 루를 설정할 때 몇 가지 기본 원칙을 따르는 동시에 주얼리 제품의 구조, 재료, 크기 및 기타 특성을 고려해야합니다.
완성된 링 공백
목차
섹션 I 수공예 밀랍 모형 제작
1. 배경 지식
1.1 왁스 소재의 특성
왁스는 주얼리 오리지널 모델을 만들기 위한 기본 재료입니다. 주얼리 업계에서는 다양한 종류의 왁스가 사용되지만, 왁스 모형 조각에 적합한 강도와 인성의 적절한 균형을 갖춘 왁스는 소수에 불과합니다. 대부분의 왁스는 너무 부서지기 쉽거나 너무 부드러워서 기존 방법으로는 조각하기 어렵습니다. 조각 모델에 대한 왁스의 적합성은 주로 경도, 강도, 인성, 균일성, 융점 등 다섯 가지 측면에서 평가됩니다.
모델 조각에 사용되는 왁스는 힘을 가해도 표면이 쉽게 손상되지 않고 미세한 패턴을 조각할 수 있도록 충분한 경도를 가져야 합니다.
보석의 벽 두께는 일반적으로 작고 일부 조각은 벽 두께가 0.3mm 미만이기 때문에 조각 왁스는 얇은 왁스 재료가 변형되거나 부러지지 않도록 충분한 강도와 인성을 가져야 합니다.
왁스 재료의 밀도도 균일해야 합니다. 왁스 모델의 패턴이 동일한 선명도를 갖도록 하려면 왁스의 벽 두께가 일정해야 합니다. 왁스 재료의 밀도가 균일하면 벽 두께를 판단하는 방법은 일반적으로 매우 간단합니다. 빛에 비추어 여러 위치에서 왁스 모델의 색상을 보고 벽 두께가 일정하지 않으면 색상이 달라집니다. 그러나 왁스 재료의 밀도가 고르지 않으면 벽 두께가 동일하더라도 다른 색상이 나타날 수 있으며, 이는 작업 중 오판으로 이어질 수 있습니다.
로스트 왁스 주조에 직접 사용되는 왁스 모델의 경우, 로스팅 과정에서 쉽게 녹아내리고 열팽창 계수가 작으며 로스팅 후 잔류물을 최소화하는 왁스 소재가 필요합니다.
업계에서 잘 알려진 조각 왁스 브랜드로는 Ferris, Matt, Kerr 등이 있습니다.
1.2 왁스 재료의 분류
다양한 성능 및 가공 특성에 따라 조각 왁스는 다양한 방식으로 분류할 수 있습니다.
(1) 경도에 따른 분류
조각 왁스는 경도에 따라 고경도 왁스, 중경도 왁스, 연질 왁스의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 쉽게 구분할 수 있도록 업계에서는 해당 색상을 사용합니다. 녹색, 보라색, 파란색이 이를 나타내는 데 사용됩니다. 페리스 브랜드 조각 왁스를 예로 들면 녹색 왁스, 보라색 왁스, 파란색 왁스의 특성은 다음과 같습니다.
녹색 왁스: 이 왁스는 경도가 가장 높고 탄성과 부드러움이 가장 낮습니다. 녹색 왁스는 가장 널리 사용되는 조각 왁스로, 왁스 모형의 날카로운 각도와 복잡한 디테일을 조각하는 데 적합합니다. 0.2mm 미만의 두께로 가공할 수 있어 쉽게 변형되지 않고 모양이 잘 유지되며 유리처럼 매끄럽게 연마할 수 있습니다. 녹색 왁스는 인성이 낮기 때문에 크고 얇은 곡면을 조각할 때 균열이 생기기 쉽습니다. 녹색 왁스의 녹는 온도는 110℃이며 녹으면 밀도 단계를 거치지 않고 즉시 액체로 변할 수 있습니다. 다양한 왁스 톱, 조각 칼, 왁스 파일 및 기계 버를 사용하여 녹색 왁스로 표면 질감을 편리하게 자르고, 채우고, 가공 할 수 있습니다.
보라색 왁스: 보라색 왁스는 중간 정도의 경도와 좋은 탄성, 부드러움을 가지고 있어 보다 복잡한 왁스 모델을 만드는 데 적합합니다. 보라색 왁스의 녹는 온도는 107℃이며 가열하면 부드러워지고 온도가 높아질수록 눈에 띄게 부드러워져 액체로 변하기 때문에 미세한 패턴을 만드는 데 적합하지 않습니다.
파란색 왁스: 파란색 왁스는 경도가 가장 낮고 매우 부드러워 간단한 왁스 모형, 특히 구형 또는 곡면이 있는 작품 제작에 적합합니다. 3mm 두께의 파란색 왁스 조각을 끓는 물에 담근 후 반구 모양으로 구부릴 수 있습니다. 파란색 왁스는 녹색 왁스처럼 왁스 가루가 나오거나 보라색 왁스처럼 벗겨지지 않으므로 칼로 조각하는 것이 가장 좋습니다. 블루 왁스는 104℃에서 녹지만 흐르는 액체로 변하지 않고 일정한 점도를 유지합니다. 파란색 왁스를 사용하여 마스터 모델의 표면 패턴을 재현하는 것은 매우 편리하지만 매우 미세한 패턴을 만들거나 행잉 그라인더로 가공하는 데는 적합하지 않습니다.
(2) 형태 및 용도에 따른 분류
왁스 재료는 블록, 시트, 튜브, 스트립, 실 등 다양한 형태가 있습니다. 링 왁스, 브레이슬릿 왁스, 베젤 왁스, 프롱 왁스 및 기타 보조 성형 왁스와 같이 다양한 사전 성형 왁스 재료 또는 왁스 액세서리를 선택하여 생산 사용을 용이하게 하고 가공 시간을 절약하며 왁스 재료 손실을 줄일 수 있습니다. 수공예 조각에 일반적으로 사용되는 왁스 재료의 모양, 특성 및 적용 범위는 표 1-1에 나와 있습니다.
표 1-1 손으로 조각하는 데 일반적으로 사용되는 왁스 재료
| 왁스 소재 카테고리 | 모양 | 특성 | 적용 범위 |
|---|---|---|---|
| 하드 왁스(왁스 브릭, 왁스 시트 등) |
|
높은 경도, 우수한 가공 성능, 조각에 매우 적합 | 보석, 장식품 및 공예품 조각용 왁스 모델 |
| 소프트 왁스 |
|
낮은 경도, 구부리기 쉽고 변형하기 쉬우 며 자유롭게 모양을 만들 수 있습니다. | 식물 잎, 덩굴, 곤충 날개 질감 등의 선 디자인이 적용된 생체 모방 액세서리 |
| 링 왁스 |
|
링의 디자인은 순수 원형 및 "U"자형 플랫폼과 솔리드 및 중공형 플랫폼이 모두 포함되어 있어 처리 시간을 절약할 수 있습니다. | 남성용 반지와 여성용 반지 만들기 |
| 팔찌 왁스 |
|
원형, 타원형, 사각형 팔찌를 만드는 데 사용할 수 있어 처리 시간을 절약할 수 있습니다. | 팔찌 만들기 |
| 세팅 왁스 |
|
표준 모양, 크기 및 고강도, 깨지기 쉽지 않음 | 표준 보석의 베젤을 만들기 위한 왁스 모델 |
| 프롱 왁스 |
|
완전한 크기, 좋은 탄력성, 왁스를 구부릴 수 있으며 깨지기 쉽지 않습니다. | 프롱 및 선형 모델링 왁스 부품 만들기 |
1.3 왁스 모델 구조 크기 용어
모델 제작 담당자는 주문을 받으면 먼저 주얼리 크기, 보석 크기 등 주문에 따른 고객의 요구 사항을 이해해야 합니다. 반지를 예로 들어 다음 용어의 구체적인 의미를 이해할 필요가 있습니다.
반지 크기: 링의 내경은 미국, 홍콩, 일본, 이탈리아 사이즈 등 다양한 규격으로 측정할 수 있습니다.
링 하단 너비: 업계에서는 일반적으로 '링 생크 폭'이라고 하며, 링의 가장 아래쪽 폭을 의미합니다.
링 바닥 두께: 업계에서 일반적으로 '링 생크 두께'라고 부르는 이 두께는 링의 가장 아래쪽 두께를 의미합니다.
링 높이: 업계에서는 일반적으로 '어깨 높이'라고 하며, 링의 머리 가장자리의 수직 높이를 의미합니다.
갈래 높이: 업계에서는 일반적으로 '측면 높이'라고 하며, 캘리퍼스로 측정해야 하는 헤드의 전체 높이를 의미합니다.
일반 생크: 파베 세팅 스톤이나 기타 패턴을 제거한 후 남은 부분인 링 생크와 헤드 사이의 영역을 말합니다.
일반 섕크 두께: 내부 캘리퍼로 측정한 포장 설정 위치가 없는 헤드 양쪽 영역의 두께를 의미합니다. 고객이 특별한 요구 사항이 없는 경우 일반적으로 0.6~0.7mm로 측정합니다.
포장 설정 위치 두께: 내부 캘리퍼로 측정해야 하는 포장 설정 위치의 두께를 나타냅니다. 고객이 특별한 요구 사항이 없는 경우 1~1.2mm로 측정할 수 있습니다.
스톤 설정 마운트 가장자리 두께: 헤드 세팅 마운트 주변의 두께를 말하며, 1.1~1.3mm로 측정할 수 있습니다.
위 용어의 구체적인 위치는 그림 1- 1에 나와 있습니다.
보석의 크기입니다: 보석의 치수를 나타냅니다. 주문에 보석이 포함된 경우 실제 크기에 따라 세팅 위치를 열 수 있으며, 보석이 포함되지 않은 경우 주문에 있는 보석 정보 코드에 따라 보석의 크기 범위를 결정해야 합니다. 보석의 커팅 스타일에는 일반적으로 라운드 브릴리언트 커팅, 바게트 커팅, 프린세스 커팅 등이 있습니다.
1.4 열팽창 계수
2. 작업 구현
이 작업은 순금 반지 밀랍 모형을 예로 들어 주로 얕은 부조 장인 정신을 사용하여 손으로 조각한 밀랍 모형 제작을 완료합니다.
(1) 주문에 따른 자재 절단
패턴의 사양과 치수에 따라 캘리퍼스를 사용하여 치수를 측정하고 선을 그린 다음 그림 1-2와 같이 쇠톱을 사용하여 필요한 왁스 블록을 자릅니다.
(2) 러프 쉐이핑
잘라낸 왁스 블록을 정사각형 파일에 놓고 매끄럽게 다듬어 그림 1-3과 같이 직각으로 정면과 윗면, 직각으로 정면과 측면(왼쪽 또는 오른쪽), 직각으로 윗면과 옆면의 세 가지 직각 표면을 만듭니다. 세 개의 직각을 다듬은 후 캘리퍼스를 사용하여 그림 1-4와 같이 중앙에서 교차하고 직각 가장자리(상단과 후면 포함, 중심 수직선이라고 함)와 마운팅의 윤곽선을 따라 수직이 되는 기준선을 그립니다. 마운팅의 등고선과 중심 수직선의 교차점을 시작점으로 하고 반지름을 링 크기의 절반으로 설정한 나침반을 사용하여 중심 수직선에서 점을 찍고 이를 중심으로 그림 1-5와 같이 링의 내부 원형 곡선(뒷면 포함)을 그립니다.
그림 1-2 톱질 왁스
그림 1-3 왁스 블록 정리하기
그림 1-4 기준선 그리기
그림 1-5 호 선 그리기
그런 다음 그림 1-6과 같이 호의 안쪽에 작은 구멍을 뚫고 톱날을 통과시킨 다음 톱 프레임을 사용하여 호 선을 따라 반지 크기의 구멍을 잘라냅니다.
왁스 기계 버를 사용하여 내부 원형 가장자리를 다듬은 다음 왁스 링 조각 칼을 사용하여 내부 원형 지름을 링 크기 눈금 판독 위치까지 긁어 링 크기 구멍의 바닥과 상단 표면이 그림 1-7과 같은 크기가 되도록 합니다.
그림 1-6 링 크기의 구멍 톱질하기
그림 1-7 링 크기 스크래핑
(3) 세밀한 디테일
전체적인 모양을 완성한 후 다음 단계인 세부 수리를 진행합니다. 그림 1-8과 같이 왁스 기계 버를 사용하여 링의 바깥쪽 모양을 만들고 사각형 파일을 사용하여 왼쪽과 오른쪽 가장자리를 대칭으로 만든 다음 아래쪽 가장자리를 매끄럽게 다듬습니다. 캘리퍼를 사용하여 측면에 중심선을 그리고 마운팅 및 하단 가장자리의 너비를 설정한 다음 왁스 기계 버를 사용하여 양쪽 가장자리의 모양을 만듭니다. 남성용 링의 직선 모서리가 이중으로 기울어진 경우 사각형 파일 위에 올려놓고 대각선 대칭 모양으로 연마합니다. 반지의 전체적인 모양을 유지하도록 주의하고 작은 왁스 파일을 사용하여 네 면이 모두 깔끔하고 대칭이 되도록 다듬습니다. 뾰족한 버를 사용하여 마운팅(링 표면)에 패턴(문자, 모양 또는 디자인)을 그리고 그림 1-9와 같이 사선 칼이나 중간 크기의 초승달 칼을 사용하여 안쪽 경계선, 바깥쪽 경계선을 차례로 조각하거나 글자를 새겨 넣습니다. 측면 칼을 사용하여 프레임과 글자(또는 도형) 사이의 틈을 비운 다음 납작한 바닥 칼을 사용하여 마무리합니다.
그림 1-8 모양 만들기
그림 1-9 조각 패턴
멀리서 반지 표면을 관찰하고 칼을 사용하여 문자와 모양을 수정하고 주물이 선명한 레이어와 부드러운 곡선과 흐르는 선으로 생동감 있는 이미지를 갖도록 세심하게 다듬습니다.
(4) 하단 무게추 제거
전체 링이 정확한지 확인한 후 그림 1-10과 같이 굵은 웨이브 버를 사용하여 링 내부의 왁스를 비웁니다. 벽 두께는 1mm로 하고 나머지 표면 두께는 0.5~0.8mm로 남겨둡니다. 벽 두께가 너무 얇아서 천공이 생기거나 너무 두꺼워서 무게가 증가하지 않도록 균일해야 합니다.
(5) 트리밍
조각칼을 사용하여 표면 스크래치를 긁어내고 그림 1-11과 같이 거친 연마에는 400#~600# 굵은 사포를 사용한 다음, 미세한 샌딩에는 800#~1200# 고운 사포를 사용하세요. 래커 신나 또는 화이트 오일로 주물을 닦습니다.
그림 1-10 바닥 준설
그림 1-11 사포로 연마하기
섹션 II 광경화 오리지널 모델 제작
1. 배경 지식
1.1 래피드 프로토타이핑 기술의 원리
래피드 프로토타이핑 기술 또는 래피드 프로토타입 제조 기술은 현대 첨단 제조 기술의 중요한 부분입니다. 래피드 프로토타이핑 장비는 모델 수립, 근사화 처리, 슬라이싱 처리 등의 과정을 통해 설계 개념이나 설계 계획을 실제 부품 프로토타입으로 직접 빠르고 정확하게 변환하거나 부품을 직접 제조할 수 있어 효율적이고 저렴한 비용으로 프로토타입 제작 및 설계 개념의 검증을 위한 수단을 제공하여 기존 제조 방식의 단점을 보완할 수 있습니다.
래피드 프로토타이핑은 컴퓨터 지원 설계, 컴퓨터 지원 제조, 컴퓨터 수치 제어, 레이저 기술 및 신소재를 기반으로 개발된 새로운 제조 기술입니다. 이 기술은 이산화 및 적층 원리를 기반으로 하며, 부품의 CAD 모델을 특정 방식으로 가공 가능한 이산 표면, 이산 선 및 이산 점으로 이산화할 수 있습니다. 그런 다음 물리적 또는 화학적 수단을 통해 이러한 이산 서피스, 선, 점을 쌓아 부품의 전체 형상을 형성합니다. 구체적인 방법에는 부품의 3차원 CAD 모델을 다른 형식으로 변환하고 이를 레이어로 분할하여 각 레이어의 단면에 대한 2차원 윤곽 모양을 얻는 것이 포함됩니다. 이 윤곽 형상에 따라 레이저 빔이 액체 감광성 수지 층을 선택적으로 응고시키고, 종이 또는 금속 시트 층을 절단하거나 분말 재료 층을 소결하고, 제트 소스를 사용하여 접착제 또는 열가소성 재료 층을 선택적으로 분사하여 각 단면의 평면 윤곽 형상을 형성한 다음 점차적으로 적층하여 3차원 부품을 만듭니다. 래피드 프로토타이핑 기술은 기존의 '감산' 가공 방식(원하는 부품 모양을 얻기 위해 공구를 사용하여 공작물에서 여분의 재료를 제거하는 방식)을 사용하지 않습니다. 대신 점, 선 또는 표면을 사용하여 거친 소재의 얇은 층을 먼저 생성하는 새로운 '적층' 처리 방법을 사용합니다. 그런 다음 여러 층의 거친 재료를 서서히 쌓아 복잡한 모양의 부품을 만듭니다. 래피드 프로토타이핑 기술의 기본 원리는 복잡한 3차원 가공을 단순한 2차원 가공의 적층으로 분해하는 것입니다. 따라서 "적층 제조", "적층 제조" 또는 "증분 제조"라고도 합니다.
1.2 모델 슬라이싱
1.3 래피드 프로토타이핑 기술의 장점
기존의 제품 샘플 개발 프로세스에서는 디자이너가 먼저 사용자의 요구 사항을 머릿속으로 3차원 이미지로 만든 다음 이를 2차원 엔지니어링 도면으로 변환하고, 나중에 제조업체에서 3차원 샘플이나 모형으로 변환해야 합니다. 제품 수정이 필요한 경우 3차원과 2차원 간 변환을 여러 번 반복해야 합니다. 따라서 기존의 제품 샘플 설계 및 개발 프로세스에서는 단계별 접근 방식을 채택하여 시간이 오래 걸리고 제품 개발 주기가 연장되는 경우가 많습니다.
래피드 프로토타이핑 기술은 동시 엔지니어링 개념을 통합하여 엔지니어링 설계에서 제품을 빠르고 직관적으로 분석하고 시연하는 문제를 해결합니다. 이를 통해 설계된 제품을 중간 엔지니어링 도면이나 단계 없이 3차원 솔리드 모델로 직접 생성할 수 있습니다. 다음과 같은 분명한 이점이 있습니다: 신제품 개발 주기를 크게 단축하여 제품 출시 기간을 단축하고, ② 신제품의 R&D 비용을 크게 절감하며, ③ 신제품 출시의 최초 성공률을 높이고, ④ 동시 엔지니어링 구현을 지원하고, ⑤ 기술 혁신 지원 및 제품 외관 디자인을 개선할 수 있습니다.
1.4 신속한 프로토타이핑 프로세스 방법
(1) 스테레오 리소그래피 장치(SLA)
이 성형 방법은 감광성 수지를 원료로 사용합니다. 컴퓨터 제어 하에 UV 레이저가 부품의 레이어 단면 데이터에 따라 액체 감광성 수지의 표면을 스캔하여 스캔 영역의 수지가 광중합 반응을 거쳐 응고되어 부품의 얇은 층을 형성하고, 한 층이 경화되면 작업대가 내려가고 다음 층의 스캔 및 경화를 위해 이전에 경화된 수지 표면에 새로운 액체 수지 층이 도포됩니다. 새로 경화된 레이어는 이전 레이어에 단단히 접착되며, 이 과정은 그림 1-13과 같이 전체 부품 프로토타입이 완성될 때까지 반복됩니다.
SLA 방식은 레이어화된 단면 데이터를 수많은 픽셀 포인트로 파싱합니다. 컴퓨터가 모든 픽셀 포인트를 제어하여 연속 선으로 연결하고 연속 선의 병렬 배열을 통해 표면에 그립니다. 레이저는 선형 광학 경로를 따라 점 단위로 층층이 쌓인 단면을 경화합니다. SLA 방식의 주요 공정 파라미터에는 레이저 스폿 직경, 슬라이스 레이어 두께, 스폿 스텝 길이, 스폿 체류 시간 및 광선 이동 방향이 포함됩니다. 인쇄된 모델의 표면 품질은 하드웨어의 해상도뿐만 아니라 컴퓨터의 광학 경로 설계에 의해서도 제한됩니다. 이 조형 방법의 특징은 상대적으로 높은 장비 비용, 긴 프린팅 시간, 제한된 레이저 튜브 수명 등입니다. 복잡한 모양(속이 빈 부품)과 섬세한 디테일(보석 및 공예품)을 가진 부품을 만들 수 있습니다.
(2) 디지털 광원 처리(DLP)
디지털 광처리 래피드 프로토타이핑 기술의 원리는 DLP 프로젝터를 사용하여 모델의 레이어 그래픽을 레진 탱크 아래의 프린팅 플랫폼 표면에 평면 방식으로 투사하는 것입니다. 전체 표면이 동시에 경화됩니다. 한 층의 레진이 경화되면 프린팅 플랫폼이 한 층 높이 올라간 다음 다른 층의 레진이 경화되어 전체 모델이 인쇄될 때까지 이 과정을 한 층씩 계속합니다.
DLP 방식의 특징은 투사를 통해 적층된 전체 표면을 동시에 경화시켜 3D 프린팅 속도를 효과적으로 높인다는 점입니다. 프린팅 과정에서 모델은 거꾸로 매달린 상태로 레이어가 개별적으로 추가되므로 적은 양의 재료로 프린팅할 수 있습니다. 그림 1-14는 일반적인 DLP 3D 프린터를 보여줍니다. DLP 방식의 주요 공정 파라미터로는 단층 노광 시간, 성형 방향, 슬라이스 레이어 두께가 있습니다. 슬라이스 레이어 두께가 얇을수록 프린팅 정밀도가 높아지지만 그에 상응하는 프린팅 시간도 길어집니다. 각 레이어의 노출 시간은 인쇄되는 실제 레이어 두께에 영향을 미치며 레진 유형에 따라 다른 노출 시간이 필요하므로 단일 레이어 노출 시간은 DLP 공정의 중요한 매개 변수입니다. DLP 방식의 프린팅 프로세스는 다른 3D 프린팅 방식과 유사하게 레이어 단위로 쌓아 올리는 방식입니다. 레이어링 및 스태킹 과정에서 그래픽은 대략적인 모양으로 처리됩니다. 따라서 인쇄 과정에서 모델의 성형 방법도 인쇄 정밀도에 영향을 미칩니다.
DLP 방식의 두드러진 특징은 광원이 포인트 스캔에서 영역 스캔으로 변경되어 인쇄 표면을 한 번에 형성할 수 있어 포인트별 스캔 시간을 크게 절약하고 인쇄 프로세스를 더 빠르고 효율적으로 만들 수 있다는 것입니다. 특히 DLP 방식은 다음과 같은 장점이 있습니다.
넓은 인쇄 영역. DLP 기술은 표면 광원 설계를 사용하여 인쇄 모델의 영역을 효과적으로 확장할 수 있으므로 인쇄 가능한 크기가 더 넓어집니다.
높은 인쇄 정확도와 낮은 왜곡률. DLP 방식은 움직이는 빔이 없기 때문에 인쇄 진동 편차가 최소화됩니다. 또한 DLP 광학 시스템은 자동 보정 기술과 결합하여 효율적이고 고정밀하게 크기를 보정할 수 있어 표면 해상도를 높이고 후속 가공을 더 쉽게 할 수 있습니다.
빠른 프린팅 속도. SLA 3D 프린팅 기술의 점과 선에서 면으로 전환하는 방식에 비해 DLP 3D 프린팅 기술은 한 번의 성형 공정이 가능하여 프린팅 공정이 더 빠르고 효율적이며 양적, 정교한 생산에 대한 시장 수요를 더 잘 충족시킵니다. DLP 장비에는 움직이는 노즐이 없어 재료 막힘 문제가 없으며, 가열 부품이 필요하지 않아 전기 안전성이 향상됩니다.
1.5 스테레오 리소그래피 장치용 일반 도구 및 소모품
(1) 청소용 천: 플렉시블 필름 레이어의 내부 표면을 청소하는 데 사용됩니다.
(2) 면봉: 레진 박스 ID 칩을 청소할 때 사용합니다.
(3) 일반 클리너(유리 세정제) 또는 세제: 프린터의 커버, 케이스 및 디스플레이 화면을 청소합니다.
(4) 농도 90% 이상의 이소프로필 알코올: 프린터의 광학 부품, 빌드 플랫폼 및 레진 박스 ID 칩을 청소하는 데 사용되며 작업 표면과 도구를 청소하는 데도 사용할 수 있습니다.
(5) 볼 베어링용 리튬 그리스: X축과 Z축 나사를 윤활하는 데 사용됩니다.
(6) 저섬유 종이 타월: 작업 표면과 도구를 청소하고 민감한 부품을 보호하는 데 사용하며 잔여 그리스, 수지 또는 용제를 닦는 데도 사용할 수 있습니다.
(7) 내마모성 극세사 천: 프린터의 커버, 케이스 및 디스플레이 화면을 청소할 때 사용합니다.
(8) 염소 처리된 폴리에틸렌 청소용 천: 프린터의 광학 부품과 레진 카트리지 ID 칩을 청소하는 데 사용됩니다.
(9) 고무 볼 블로어: 광학 유리창의 먼지를 제거하는 데 사용됩니다.
(10) 레진 탱크 청소 도구: 연성 필름 층의 내부 표면을 검사하고 청소하는 데 사용됩니다.
1.6 프린터 검사 및 유지보수
(1) 각 인쇄 전 확인
각 인쇄 전에 작동 환경을 점검하고, 빌드 플랫폼을 청소하고, 고정 밸브를 검사해야 합니다.
(2) 월별 검사
레진 박스 ID 칩은 매월 관리하고 레진 탱크 외부의 청결 상태를 확인해야 하며 레진 탱크 프레임의 손상 여부를 검사해야 합니다.
(3) 정기 유지 관리
일정 기간을 정하여 기계 커버의 무결성을 정기적으로 점검하고, 디스플레이 화면과 수거 장치가 제대로 작동하는지 확인하고, 외부 쉘의 손상 여부를 확인하고, X축과 Z축의 들어올리고 내리는 동작이 안정적인지 확인합니다.
2. 작업 구현
이 작업은 SLA 3D 프린터를 사용하여 주얼리 프로토타입을 제작하는 것입니다.
(1) 모델 파일 가져오기
모델 디자인을 완료하고 모델의 STL 파일을 내보냅니다.
(2) 모델 슬라이싱
모델의 STL 파일을 가져온 후 슬라이싱 소프트웨어를 사용하여 슬라이싱 작업을 완료합니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다.
PreForm에서 모델 열기
PreForm을 열면 그림 1-15와 같은 인터페이스가 표시됩니다. 메뉴 모음에서 '파일' - '열기'를 클릭하여 '파일 열기' 창을 표시합니다. 인쇄할 파일을 선택합니다.
PreForm에서 모델 준비하기
그림 1-16과 같이 왼쪽의 기능 버튼을 사용하여 보기를 변경하여 모델 구조를 확인합니다. 그런 다음 인쇄 레이어 두께를 선택합니다.
1) 오른쪽 상단의 "＜" 버튼을 클릭합니다. "작업 정보" 대화 상자가 열립니다.
2) 프린터 이름을 클릭합니다. "작업 설정" 창이 열립니다.
3) '소재 선택' 섹션까지 아래로 스크롤합니다. 원하는 자료 위로 커서를 가져가면 해당 자료 유형의 사용 가능한 버전을 볼 수 있습니다. 그림 1-17과 같이 클릭하여 자료 및 버전을 선택합니다.
4) '인쇄 레이어 두께 선택' 섹션으로 스크롤합니다. 클릭하여 인쇄 레이어 두께를 선택합니다.
5) 선택한 소재 및 인쇄 레이어 두께 설정에 대해 "적용"을 클릭합니다. "작업 설정" 창이 즉시 닫힙니다.
6) 방향 및 지원 모델을 선택합니다. 지원 데이터를 입력합니다. PreForm에서 모델을 선택합니다. "지원"을 클릭하여 대화 상자를 엽니다. "모두 자동 생성"을 클릭하여 빌드 플랫폼의 모든 모델에 지원을 추가합니다.
(3) 인쇄 준비
PreForm에서 모델을 설정한 후 인쇄 작업을 실행할 프린터를 선택합니다: PreForm에서 프린터를 선택하거나 수동으로 추가합니다. PreForm의 소모품(레진 탱크, 레진 카트리지)을 프린터의 소모품과 일치시킵니다. 완료되면 PreForm에서 프린터로 인쇄 작업을 보냅니다.
인쇄 작업을 프린터로 보낼 때 주황색 "인쇄" 버튼을 클릭합니다. 그림 1-1과 같이 "인쇄" 창이 열립니다.
"장치 선택" 화살표를 클릭합니다. 그림 1-19와 같이 "장치 목록" 창이 열립니다.
프린터 일련번호 옆의 '장치 선택' 확인란을 클릭합니다.
"선택"을 클릭합니다. "인쇄" 창이 다시 열립니다. 작업 이름을 입력하거나 업데이트합니다.
'작업 업로드'를 클릭합니다.
(4) 모델 인쇄
인쇄 준비를 완료한 후 인쇄 단계로 진행할 수 있습니다.
인쇄 작업을 프린터에 업로드한 후 인쇄 작업을 직접 시작하거나 나중에 '대기열'에서 인쇄 작업에 액세스할 수 있습니다(사용 중인 모델 선택).
메인 화면 또는 "대기열"에서 인쇄 작업을 클릭합니다.
"인쇄"를 클릭하여 확인합니다. 새 인터페이스가 나타납니다.
터치스크린의 안내에 따라 소모품이 올바르게 삽입되었는지 확인한 후 "확인"을 누릅니다. 실내 온도가 약 35℃(95℉)에 도달하면 인쇄가 시작됩니다.
(5) 후처리
인쇄가 완료되면 모델 블랭크를 제거하고 후처리해야 합니다.
모델 블랭크 제거하기
1) 인쇄 후 프린터 덮개를 열고 플랫폼 잠금 장치를 들어 올립니다.
2) 양손으로 손잡이를 잡고 프린터에서 빌드 플랫폼을 제거합니다.
3) 프린터 덮개를 닫습니다. 그림 1-20과 같이 완성된 인쇄물에서 모델 블랭크를 얻습니다.
블랭크 세척, 자연 건조 및 경화 ② 블랭크 세척, 자연 건조 및 경화
1) 그림 1-21과 같이 블랭크를 지정된 세척제에 30분간 담근 다음 면봉으로 부드럽게 닦아 표면 수지를 제거합니다.
참고: 세정제는 인화성 화학물질입니다. 사용 중에는 화기, 불꽃, 집중된 열원 등 화기 근처에서 멀리 떨어진 곳에 보관하세요.
2) 블랭크에서 솔벤트를 제거합니다.
이소프로판올과 같이 쉽게 증발하는 용제는 청소 후 최소 30분 동안 그대로 두어 용제가 완전히 증발할 수 있도록 합니다.
용매가 쉽게 증발하지 않는 경우(예: 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르) 블랭크를 물로 세척하여 여분의 용매를 제거할 수 있습니다.
3) 블랭크를 자연 건조시킵니다. 경화 후 처리하기 전에 모든 블랭크에 솔벤트, 레진 또는 기타 액체가 남아 있지 않고 완전히 건조되었는지 확인합니다.
4) 그림 1-22와 같이 경화 장비를 사용하여 블랭크에 경화 후 처리를 수행하여 기계적 특성을 완전히 달성합니다.
5) 그림 1-23과 같이 지지대를 제거하고 표면을 연마하고 블랭크 후처리를 위해 코팅을 추가하면 완전한 모델을 얻을 수 있습니다.
프린터 끄기 ③ 프린터 끄기
인쇄가 완료되면 장치가 자동으로 절전 모드로 전환됩니다. 종료해야 하는 경우 프린터 뒷면의 전원 코드 옆에 있는 전원 스위치를 누르면 프린터가 켜집니다.
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섹션 III 용융 증착 모델링의 원본 모델 제작
1. 배경 지식
1.1 용융 증착 모델링(FDM)
1.2 FDM 3D 프린터의 유형
FDM 프린팅 프로세스에는 프린팅 포인트의 위치와 경로를 압출 포인트의 위치에 맞추고 디지털 공간을 물리적 객체로 변환하여 물리적 샘플을 얻는 과정이 포함됩니다. 프린터의 3축 점 좌표 X, Y, Z의 수학적 원리에 따라 FDM 3D 프린터의 아키텍처는 데카르트 좌표계 아키텍처, 극좌표계 아키텍처, 구면 좌표계 아키텍처 등으로 나눌 수 있습니다. 마더보드 펌웨어 및 슬라이싱 소프트웨어에서 극좌표계 및 구좌표계 원리를 적용하는 수학적 연산이 복잡하기 때문에 이러한 수학적 원리를 기반으로 한 3D 프린터는 시장에서 유통 범위가 더 작습니다. 현재 주류 FDM 3D 프린터는 여전히 데카르트 좌표계 구조를 채택하고 있습니다.
위의 세 가지 아키텍처에 해당하는 대표적인 3D 프린터는 세 가지가 있습니다.
(1) 데카르트 좌표계 방식 3D 프린터
데카르트 좌표계 유형은 일반적으로 데카르트 좌표계 아키텍처를 나타냅니다. 베이스가 Z축을 따라 이동하고 압출기가 X축과 Y축을 따라 이동하며 3축 드라이브가 독립적으로 작동하는 정사각형 디자인이 특징입니다. 일반적인 데카르트 좌표계 유형의 3D 프린터는 그림 1-25에 나와 있습니다. 오픈 소스 RepRap 시리즈, Ultimaker, Printrbot 및 이전에 오픈 소스로 제공된 Makebot 시리즈 장비는 모두 이 데카르트 좌표계 구조를 채택하고 있습니다. 주요 제조업체는 이 구조의 대표 모델을 생산하고 있으며, 적당한 인쇄 품질과 높은 안정성을 제공합니다. 또한 외부 프레임은 작업 영역의 온도, 습도 및 기타 성형 조건을 보장할 수 있습니다. 장점: 간단한 디자인, 손쉬운 유지보수, 정밀한 인쇄 디테일. 한계: 데카르트 좌표계 구조를 사용하는 3D 프린터의 가장 큰 한계인 느린 프린팅 속도.
(2) 코어 XY 구조 3D 프린터
코어 XY 구조는 X와 Y 이중축 대화형 복합 모션을 사용하는 대표적인 극좌표 아키텍처입니다. 단일 모터 드라이브를 사용하는 Z축을 제외하고 X축과 Y축은 동기식 벨트를 통해 번갈아 가며 변위를 달성하는 두 개의 모터 시스템을 사용합니다. 코어 XY 구조의 3D 프린터에서는 그림 1-26과 같이 두 개의 컨베이어 벨트가 교차하는 것처럼 보이지만 실제로는 서로 위에 있는 두 개의 평면에 있습니다. 이 유형의 프린터는 프린팅 속도가 더 빠르고 작동 중 안정성이 높습니다. 하지만 지나치게 복잡한 조립 방법과 높은 전송 요구 사항으로 인해 사용자에게 더 많은 요구 사항을 제기하여 장비 홍보가 제대로 이루어지지 않습니다.
(3) 델타 3D 프린터
삼각형 또는 델타형은 전형적인 구형 좌표 구조로, 원형 베이스에 압출기가 상단에 매달려 있는 것이 특징입니다. 그림 1-27에서 볼 수 있듯이 노즐은 삼각형을 이루는 세 개의 금속 암으로 지지됩니다. 델타 3D 프린터의 독창성은 베이스가 움직이지 않아 특정 유형의 물체를 만들 때 특정 이점을 제공한다는 사실에 있습니다. 장점: 대부분의 다른 3D 프린터보다 빠른 프린팅 속도, 참신한 디자인, 고정된 베이스가 있습니다. 한계: 6개의 연결봉을 통해 노즐 시스템을 제어하기 때문에 3개의 축 전달 부품이 너무 집중되어 있어 작동 중 안정성이 부족하고 X, Y, Z 축 방향의 위치 정확도가 상대적으로 낮습니다.
1.3 쥬얼리 FDM 3D 프린터
주얼리 FDM 3D 프린터에는 다음과 같은 기능이 있습니다.
(1) 단일 노즐, 다중 노즐 디자인, 주재료 100%는 주조에 직접 사용할 수있는 왁스를 사용합니다.
(2) 왁스 코팅은 날카로운 모델 모서리, 선명한 피처 및 매끄러운 표면을 얻을 수 있으므로 디자인 모델을보다 사실적으로 복원 할 수 있습니다. 그러나 유동성이 있는 용융 재료의 응고에 의해 모델이 형성되기 때문에 응고된 모델과 실제 물체 사이에 치수 편차가 존재하여 인쇄 정확도에 영향을 미칩니다.
(3) 용융 증착 모델링 과정에서 보라색 왁스를 사용해야하는 주요 제품 외에도 지지 재료는 저비용 수용성 왁스이며 전체 인쇄 공정에서 폐기물이 거의 발생하지 않아 원자재 활용률이 매우 높습니다.
1.4 FDM 기술과 DLP 기술의 비교
표 1-6 FDM과 DLP의 주요 기술 파라미터 비교
| 기술 지표 | FDM | DLP |
|---|---|---|
| 형성 원리 | 층별 용융 성형 | 광경화 층별 성형 |
| 일반적인 장비 | 프로젯 MJP 2500W 플러스 | Envision One |
| 제품의 주요 소재 | 퍼플 왁스 | 감광성 수지 |
| 지원되는 자료 | 수용성 왁스 | 감광성 수지 |
| 모델링 크기(일반 모델)/mm | 295 x 211 x 144 | 90 X 96 X 104 |
| 작동 온도 범위/℃ | 18 〜 28 | 18 〜 28 |
| 지원되는 파일 형식 | STL、CTL、OBJ、PLY、 XRP、ABD、3D 등 | STL 또는 OBJ |
2. 작업 구현
이 작업은 FDM 방식을 사용하여 반지의 원본 모델을 인쇄합니다.
(1) 모델 파일 가져오기
그림 1-29와 같이 모델 디자인을 완료하고 모델의 STL 파일을 내보냅니다.
(2) 인쇄 준비
제트 검사 프로그램을 실행하여 모든 노즐이 제대로 작동하는지 확인합니다. 인쇄 작업을 보낼 때는 깨끗한 프린트 베드가 설치되어 있고 쓰레기 봉투의 수평이 맞는지 확인합니다.
플랫폼 확인
프린터 제어 인터페이스에서 "플랫폼 액세스"를 선택하고 그림 1-30과 같이 플랫폼을 올립니다. 플랫폼이 깨끗하고 결함이 없는지 확인하고 플랫폼을 프린터에 다시 설치한 다음 상단 덮개를 닫습니다.
쓰레기 봉투 확인
재료를 선택하고, 폐기물 봉투의 재료 비율을 확인하고, 인쇄 중에 발생한 폐기물을 수거할 수 있는 충분한 공간이 폐기물 봉투에 있는지 확인합니다.
인쇄 카트리지의 재료 확인/추가하기
자료 탭에서 자료를 확인하여 인쇄 요구 사항이 충족되는지 확인합니다.
(3) 모델 인쇄
준비가 완료되면 다음과 같은 구체적인 단계에 따라 인쇄 단계를 진행할 수 있습니다.
모델 파일 가져오기
그림 1-31과 같이 3D Sprint 소프트웨어를 두 번 클릭하여 엽니다. 모델 파일을 가져옵니다.
프린터 선택
왼쪽 상단의 "프린터" 버튼을 클릭하여 사용 가능한 프린터 목록을 표시하고 그림 1-32와 같이 인쇄에 사용할 프린터를 선택한 다음 ProJet MJP 2500W를 선택합니다.
인쇄 재료 선택 ③ 인쇄 재료 선택
파트 인쇄에 필요한 재료를 선택하고 재료를 두 번 클릭합니다. 사용 가능한 인쇄 모드가 자동으로 채워지며, "HD 모드"를 선택합니다.
인쇄 파일 보내기
인쇄 선택 카드에서 그림 1-33에 표시된 STL 모델 파일을 가져와서 열고 '자동 정렬'을 선택한 다음 설정을 클릭하여 플랫폼에서 파일을 자동으로 정렬합니다. 그런 다음 그림 1-34와 같이 인쇄 작업 대기열에 추가를 선택하면 파일이 프린터 대기열에 나타납니다.
인쇄 작업 시작 ⑤ 인쇄 작업 시작
프린터 제어 인터페이스에서 인쇄 대기 중인 작업을 선택하고 그림 1-35와 같이 "인쇄 시작"을 클릭하면 장치가 완료될 때까지 인쇄 작업이 자동으로 시작됩니다.
인쇄 완료 ⑥ 인쇄 완료
인쇄 후 지지대가 있는 링 블랭크를 제거하고(그림 1-36) 제어 인터페이스에서 프린터를 끕니다.
(4) 후처리
빈칸 제거하기
인쇄가 완료되면 샘플 플랫폼을 가열하여 온도를 38℃ 이하로 유지합니다. 온도가 상승하면 샘플 지지대가 천천히 녹기 시작하고 완성된 블랭크는 쉽게 제거할 수 있습니다.
지지대 청소하기
제거한 블랭크를 가열된 세척 용액에 넣고(그림 1-37) 자석 로터로 저어줍니다. 지지 재료가 세척 용액에 녹아 모델 자체만 남게 됩니다(그림 1-38).
모델 건조하기
지지 재료를 제거한 후에는 깨끗한 물로 모델을 청소해야 합니다. 청소 후 차가운 공기를 사용하여 모델을 건조시켜 완성된 모델을 얻습니다(그림 1-39).
섹션 IV 일반 여성용 링을 위한 단일 스프 루 설정하기
1. 배경 지식
1.1 스프 루
주얼리 업계에서는 일반적으로 주입 채널을 스프 루라고 합니다. 스프 루는 용융 금속이 금형 캐비티로 쉽게 흘러 들어갈 수 있어야 하며, 스프 루에 포함된 용융 금속의 양은 주물이 응고되는 동안 발생하는 부피 수축을 보상하기에 충분해야 합니다. 스프 루의 주요 매개 변수에는 위치, 수량, 단면 모양, 크기 및 공작물에 연결되는 방식이 포함됩니다.
(1) 스프 루의 위치
용융 금속이 석고 몰드에 주입된 후 냉각 및 응고까지 흐르는 데 걸리는 시간은 매우 짧기 때문에 주물을 빠르게 채워야 합니다. 충진 및 수축 보정에 대한 요구 사항을 충족하면서 스프 루는 표면 마감에 미치는 영향을 최소화하는 위치에 배치해야 합니다.
(2) 스프 루의 수량
단일, 이중, 다중 등 다양한 스프 루가 있습니다. 스프 루의 수는 공작물의 크기에 따라 다르며 공작물의 구조와 직접적으로 관련이 있습니다. 벽 두께 변화가 일정한 소형 공작물의 경우 일반적으로 단일 스프 루가 사용되며, 중형 이상의 공작물 (예 : 중형 링 및 대형 팔찌)과 구조에 벽 두께 지점이 분산되어있는 경우 완전한 충전 및 우수한 수축 보정을 보장하기 위해 이중 또는 다중 스프 루가 사용되는 경우가 많습니다. 브랜치 스프루가 있는 경우 주 스프루의 단면적은 브랜치 스프루에 충분한 용융 금속을 공급하기에 충분한지, 용융 금속의 유속은 캐비티를 빠르게 채울 수 있을 만큼 빠른지 확인하는 것이 중요합니다.
(3) 스프 루 단면의 모양
용융 금속은 주입 공정 중에 스프 루를 통해 캐비티로 들어갑니다. 용융 금속의 부피와 스프 루의 길이가 동일하기 때문에 원형 단면으로 설계된 스프 루는 사각형 단면으로 설계된 스프 루보다 표면적이 작아 열 방출이 적어 냉각 속도를 줄이고 응고 시간을 연장 할 수 있으며, 또한 원형 단면 스프 루는 용융 금속의 원활한 흐름을 촉진하고 난류를 줄입니다. 따라서 원형 단면의 스프 루를 사용하는 것이 좋습니다.
(4) 스프 루의 크기
스프 루 치수를 설정할 때 캐비티가 용융 금속으로 완전히 채워질 수 있는지 확인해야합니다. 따라서 스프 루의 직경은 공작물의 두께보다 작아서는 안되며 스프 루의 길이는 수축 캐비티가 형성되지 않도록 스프 루가 주조보다 늦게 응고되도록 적당해야합니다.
(5) 스프 루와 공작물의 연결 방법
용융 금속이 금형을 부드럽게 채울 수 있도록 스프 루는 둥근 모서리로 공작물에 연결하여 금형 벽의 침식을 줄여야 합니다. 용융 금속의 파일링 공정에 심각한 영향을 미칠 수 있는 막힘을 방지하기 위해 스프 루의 연결 지점에서 네킹을 피하는 것이 중요합니다.
1.2 스프 루의 기능
스프 루는 주물을 왁스(또는 금) 나무에 고정하여 석고 주입 중에 왁스 주형이 이동하는 것을 방지하고, 용융 금속이 주물을 채우는 통로를 제공하며, 고온 로스팅 또는 스팀 탈 왁싱 중에 용융된 왁스의 배출구를 제공하고, 주조 공정 중에 응고를 위한 마지막 보충 용융 금속을 공급하는 등의 기능을 수행합니다.
주얼리 주조품의 품질에는 스프 루의 디자인이 결정적인 역할을 합니다. 용융 금속이 스프 루 내에서 고르지 않게 흐른다고 가정해 보겠습니다. 이 경우 난류를 일으키고 용융 금속의 온도를 낮추며 석고 몰드에 불순물과 공기를 가두어 불충분한 주입, 냉기 차단, 수축 공동 및 내포물과 같은 결함이 발생하여 주물의 품질에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 부적절한 스프 루 설계로 인한 주조 결함은 매우 흔합니다.
1.3 스프 루의 디자인
보석의 종류와 스타일이 다양하기 때문에 장식의 디자인도 다양합니다.
(1) 링용 스프 루 디자인
링의 메인 스프 루를 설계할 때는 일반적으로 그림 1-40과 같이 스프 루 단면의 직경이 링의 생크 폭과 일치하도록 가능한 한 두꺼운 스프 루를 추가하는 것이 좋습니다. 링의 스타일에 따라 용융 금속이 캐비티를 빠르게 채울 수 있도록 보조 물 라인을 추가할 수도 있습니다. 스프 루의 수축 보정 효과는 치수와 링 생크의 크기에 따라 달라집니다. 예를 들어 단면이 1mm × 2mm인 평평한 링 생크에 직경 3mm의 원형 스프 루를 설정해도 링 상단의 두꺼운 부분의 수축 캐비티가 줄어들지 않습니다. 스프 루의 어느 한 면이 굳으면 링의 평평한 생크의 얇은 부분이 스프 루가 됩니다.
(2) 펜던트 및 귀걸이용 스프루스 디자인
펜던트와 귀걸이의 메인 스프 루를 디자인할 때 일반적으로 가운데의 두꺼운 위치에 추가합니다. 펜던트와 귀걸이의 스레딩 위치는 상대적으로 얇은 경우가 많으므로 여기에 스프 루를 설정하면 용융 금속이 주조에 들어갈 때 더 얇은 부분이 두꺼운 중간 부분보다 먼저 굳어집니다. 중간 부분이 굳으면 적시에 보상을 받지 못해 수축 결함이 쉽게 발생할 수 있습니다. 메인 스프 루를 디자인 한 후에는 각 펜던트 또는 귀걸이의 특정 특성에 따라 보조 스프 루를 디자인해야합니다. 숙련된 주조 마스터는 복잡한 레이어와 상대적으로 더 많은 연결부가 있는 영역에서 스프 루를 설계합니다. 이들은 그림 1-41과 같이 용융 금속이 캐비티를 빠르게 채울 수 있도록 여러 개의 스프 루를 설계하여 결함 발생을 줄이려고 노력할 것입니다.
(3) 목걸이 및 액세서리용 스프루스 디자인
일반적으로 목걸이와 액세서리의 주요 구조에 대한 스프 루의 처리는 비슷합니다. 액세서리의 크기는 종종 더 작기 때문에 액세서리의 크기에 맞게 스프 루를 연결할 때 다른 유형의 연결 방법을 사용해야합니다. 용융 금속은 석고 몰드에 주입될 때 일정한 압력을 가지며, 분사된 용융 금속은 캐비티를 쉽게 손상시켜 주조 변형을 일으킬 수 있습니다. 수직 및 트럼펫 모양의 스프 루를 사용하면 용융 금속이 캐비티로 원활하게 흘러 들어가 캐비티에 미치는 영향을 줄이고 주조 품질을 향상시킬 수 있습니다. 날카로운 각도의 스프루는 용융 금속이 분사된 상태로 캐비티로 흘러 들어가 난류를 일으킬 수 있습니다. 그러나 비교적 복잡한 구조의 목걸이 또는 액세서리에서는 용융 금속의 빠른 충전 속도를 달성하기 위해 날카로운 각도의 스프루를 선택할 수 있습니다. 그림 1-42는 액세서리용 날카로운 각도의 스프 루 설계를 보여줍니다.
그림 1-41 귀걸이용 오리지널 모델 멀티 브랜치 스프 루의 개략적인 설계도 (A는 원래의 메인 스프 루, B, C, D는 세 개의 보조 스프 루)
그림 1-42 뾰족한 스프 루의 설계
(4) 팔찌용 스프 루 디자인
일반적으로 스톤 세팅 위치를 유지하면서 생크가 더 크고 많은 팔찌는 "트라이던트" 스타일의 스프 루를 사용합니다. 원리는 반지의 "Y"자형 스프 루 디자인과 동일하지만 팔찌는 반지보다 훨씬 크기 때문에 "트라이던트" 스타일이 더 합리적입니다. 또 다른 방법은 팔찌의 양쪽에 스프 루를 디자인하여 한쪽에는 3개의 스프 루를 추가하고 다른 쪽에는 2개의 스프 루를 추가하여 전체 팔찌에 5개의 스프 루를 균일하게 분배하여 금속 액체가 팔찌를 빠르고 균일하게 채울 수 있도록 하는 것입니다. 이 스프 루 디자인 방법은 주로 스톤 세팅 위치가 많고 금 표면이 적으며 라인이 많은 왁스 세팅 팔찌에 적합합니다.
2. 작업 구현
이 케이스는 기존 여성용 반지를 사용하여 스프 루를 세팅하고 제작을 완료합니다.
(1) 준비 작업
미리 준비하면 여성용 반지의 스프 루 세팅을 원활하게 완료할 수 있습니다. 원래 모델 링의 표면 품질을 확인하여 매끄럽고 결함이 없는지 확인합니다. 링의 구조를 관찰하고 구조적 특징 정보를 확보하여 스프 루 세팅 위치를 결정합니다. 링은 대칭 구조이며 스프 루는 일반적으로 생크 위치에 설정됩니다. 캘리퍼를 사용하여 생크의 두께와 너비를 측정하고 적절한 두께의 스프 루를 선택한 다음 백업용 펜치로 20~30mm를 절단합니다.
(2) 스프 루 끝단 정리하기
좋은 연결 효과를 얻으려면 스프 루의 끝을 다듬어야 합니다. 그림 1-43과 같이 파일을 사용하여 생크 표면의 곡률과 일치하도록 스프 루 끝을 다듬어 서로 밀착되도록 합니다.
(3) 스프 루 용접
엔드 트리밍이 끝나면 스프 루와 링 바디 사이의 연결이 완료되어야합니다. 오른손으로 용접 클램프를 잡고 스프 루를 고정하고 복합 용접 도구를 사용하여 스프 루를 가열 한 다음 용접 분말을 플럭스로 사용하여 나중에 사용할 수 있도록 스프 루의 끝면에 땜납을 녹입니다. 암링 프로토타입을 가열하고 온도가 땜납의 융점에 가까워지면 그림 1-44와 같이 땜납이 부착된 스프 루의 끝면을 미리 정해진 조인트 위치에 가깝게 가져와 계속 가열한 다음 스프 루를 링에 용접합니다. 용접 과정에서 불꽃의 크기를 조절하고, 땜납이 녹은 후 불꽃을 제거하고, 땜납이 응고되는 동안 스프 루와 링이 상대적인 변위를 피해야 합니다.
(4) 명반수 끓이기
암 링 오리지널 모델에 스프 루를 용접하면 링 표면에 검은색 산화 구리 및 기타 불순물이 형성됩니다. 명반수를 끓이면 이러한 불순물과 원본 모델의 표면 불순물을 제거할 수 있습니다. 구체적인 방법: 원래 모델을 명반수가 담긴 냄비에 넣고 용접 타일 위에 냄비를 놓고, 복합 용접 도구를 사용하여 명반수가 끓을 때까지 가열한 다음 그림 1-45와 같이 가끔 원래 조각을 돌려서 명반수가 표면의 검은 물질에 완전히 닿도록 하여 표면을 깨끗하게 한 다음, 명반수 냄비에서 원래 모델을 꺼내 즉시 깨끗한 물로 헹굽니다. 헹구지 않으면 명반수의 수분이 증발하면서 원래 조각의 표면에 흰색 결정층이 형성됩니다.
(5) 트리밍
원래 모델의 암링은 스프 루를 세팅하기 전에 표면이 매끄 럽습니다. 그러나 용접 작업 후 표면이 긁히고 용접 지점에 용접 자국이 남을 수 있으므로 조정이 필요할 수 있습니다. 납땜이 쌓이고 표면이 거친 부분은 납작한 파일을 사용하여 표면을 매끄럽게 다듬어야 합니다. 그런 다음 샌드페이퍼를 사용하여 샌드페이퍼 스틱, 샌드페이퍼 팁, 샌드페이퍼 디스크 및 샌드페이퍼 푸셔와 같은 도구를 만듭니다. 원본 모델의 차이 위치에 따라 그림 1-46과 같이 적절한 도구를 선택하여 원본 모델의 각 부분을 부드럽게 다듬습니다. 수리하는 동안 원본 모델의 패턴, 선, 전체 각도 및 품질이 손상되지 않아야 합니다. 모래 구멍이 있는 부분은 수리하기 전에 메워야 합니다.
섹션 V 기존 남성용 링을 위한 듀얼 스프루 설정하기
1. 배경 지식
남성용 반지와 여성용 반지에는 다음과 같은 측면에서 상당한 차이가 있습니다.
(1) 섕크 너비. 여성용 반지 생크는 여성 손가락의 우아함과 섬세함을 강조하기 위해 더 가늘고 좁게 디자인되어 더 나은 장식 효과를 얻을 수 있는 경우가 많습니다. 반면 남성용 반지 생크는 일반적으로 남성의 거친 기질에 맞게 더 넓게 설정됩니다.
(2) 반지 크기. 반지 사이즈 측정 방법에는 홍콩, 미국, 일본, 유럽, 이탈리아 사이즈가 있으며, 치수에 따라 다양한 사이즈로 분류됩니다. 생리적 차이로 인해 여성의 손가락은 일반적으로 남성보다 얇기 때문에 남성용 반지는 일반적으로 여성용보다 큽니다. 시장 소비 데이터에 따르면 여성용 반지 사이즈는 일반적으로 홍콩 사이즈 11~14이고 남성용 반지 사이즈는 일반적으로 홍콩 사이즈 17~20입니다. 손가락의 실제 상태에 따라 여성의 큰 사이즈가 남성의 작은 사이즈와 겹치는 부분이 있을 수 있습니다.
(3) 스타일 특성. 심플한 남성용 반지는 플레인 밴드 또는 싱글 스톤 세팅이 있습니다. 플레인 밴드는 보석이 없는 순수 금속으로 제작되며, 표면이 매끈하거나 다면 처리되어 심플하고 우아한 스타일을 반영합니다. 표면은 복잡한 선, 전체 밴드 텍스처 또는 부분 밴드 텍스처와 같은 다양한 패턴으로 장식될 수 있습니다. 반면 여성용 반지는 더 정교한 디자인으로 더욱 우아하고 매력적으로 보이는 경우가 많습니다.
남성용 링은 여성용 링보다 구조가 단순하지만 크기가 더 커서 제작 시 더 많은 금속이 필요합니다. 용융 금속이 캐비티를 채우고 물줄기를 세팅하는 동안 완전히 보정되도록 하기 위해 이중 스프 루 설계가 종종 사용됩니다.
2. 작업 구현
이 케이스는 기존 남성용 링을 사용하여 이중 스프 루를 설정하고 생산을 완료합니다. 생산 공정은 기존 여성용 반지의 단일 스프 루 설정 단계와 동일하지만 세부적인 차이점이 있습니다.
(1) 준비 작업
미리 준비하면 남성용 링 스프 루 설정을 원활하게 완료할 수 있습니다. 남성용 링의 원본 모델의 표면 품질을 확인하여 매끄럽고 결함이 없는지 확인합니다. 링의 구조를 관찰하여 구조적 특징 정보를 얻고 스프 루를 설정할 위치를 결정합니다. 링은 대칭 구조를 가지고 있으며 일반적으로 "Y"자형 연결 방법을 사용하여 링 생크의 양쪽에 스프 루를 설정합니다. 캘리퍼를 사용하여 링 생크의 두께와 너비를 측정하고 적절한 두께의 스프 루를 선택한 다음 절단 플라이어를 사용하여 백업용 20~30mm 세그먼트 1개와 60~70mm 세그먼트 1개를 절단합니다.
(2) "Y" 모양 스프 루 만들기
후속 작업을 용이하게 하려면 먼저 "Y" 모양의 스프 루를 만드세요. 남성용 링의 모양에 따라 펜치를 사용하여 스프 루의 긴 세그먼트와 짧은 세그먼트 하나를 적절한 형태로 만들고 해당 치수와 위치를 예측한 다음 융점이 높은 땜납을 사용하여 스프 루의 두 세그먼트를 함께 용접하여 고정된 "Y"자 모양을 만듭니다. 그림 1-47과 같이 남성용 링의 모양에 맞게 "Y"자형 스프 루의 입구 크기를 조정합니다.
(3) 스프 루 끝 정리하기
좋은 연결 효과를 얻으려면 스프 루의 끝을 수리해야 합니다. 파일을 사용하여 링 생크의 곡률에 맞게 스프 루의 끝을 모양을 만들어 둘이 서로 밀착되도록 합니다.
(4) 스프 루 용접
끝을 채운 후 스프 루와 링 사이의 연결이 완료되어야합니다. 저 융점에서 중간 융점 땜납을 사용하여 먼저 스폿을 용접하고 오른손에 용접 클램프로 스프 루를 잡고 복합 용접 도구로 스프 루를 가열 한 다음 용접 분말을 사용하여 용융을 돕고 땜납이 스프 루의 끝면에서 녹도록 준비합니다. 원래의 수 링을 가열하고 온도가 땜납의 융점에 가까워지면 땜납이 부착 된 스프 루의 끝면을 미리 정해진 조인트 위치에 가깝게 가져와 계속 가열하고 스프 루를 링에 용접합니다. 용접 과정에서 불꽃 크기를 조절하고, 땜납이 녹은 후 불꽃을 제거하고, 땜납이 응고되는 동안 스프 루와 링이 상대적인 변위를 피해야 합니다. 첫 번째 용접 지점을 완료한 후 스프 루의 위치와 다른 용접 지점의 위치를 확인하고 필요한 경우 다른 용접 지점도 링에 맞도록 적절히 조정한 다음 단단히 용접합니다.
(5) 명반수 끓이기
남성용 오리지널 모델 링의 명반수를 끓이는 과정은 여성용 링의 명반수를 끓이는 과정과 동일합니다. "백반수 끓이기"에 대한 관련 내용은 1.4.3항을 참조하세요.
(6) 트리밍
남성용 링 트리밍은 주로 원래 표면을 처리하는 데 중점을 두며, 작업은 여성용 링과 동일합니다. "트리밍"에 대한 관련 내용은 1.4.3항을 참조하세요.
2개의 응답
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