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주얼리 인베스트먼트 캐스팅은 어떻게 하나요?
주얼리 인베스트먼트 주조 기술과 주조 공정에 대한 궁극의 가이드
소개:
로스트 왁스 주조 공정은 로스트 왁스 주조 기법에서 발전했습니다. 20세기 중반, 치과 산업에서 오랫동안 사용되던 로스트 왁스 주조법이 주얼리 생산에 성공적으로 적용되었습니다. 그 이후로 인베스트먼트 주조법은 주얼리에 널리 사용되었습니다. 고무 및 합성수지와 전자 산업의 발달로 주얼리 주조 장비와 공정 수준이 지속적으로 향상되어 인베스트먼트 주조는 주얼리 생산의 주요 공법으로 자리 잡았습니다. 인베스트먼트 주조 방식은 60% 이상의 금, 은, 구리 주얼리를 생산합니다.
주얼리 인베스트먼트 주조의 일반적인 공정 흐름은 다음과 같습니다.
보석 인베스트먼트 주조 공정 흐름은 복잡하고 많은 절차가 포함되며 각 절차는 주물의 품질에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다. 통계에 따르면 대부분의 보석 결함은 인베스트먼트 주조 생산 공정 중에 발생하는 야금 결함이며 후 처리 단계의 야금 매개 변수는 거의 영향을받지 않아 야금 결함이 거의 발생하지 않습니다. 그러나 마감 공정에서는 표면 아래에 주조 결함이 노출될 수 있습니다. 따라서 고품질 주얼리 제품을 얻으려면 주조 생산 중 공정 파라미터를 엄격하게 제어해야 합니다.
목차
섹션 I 고무 몰드 누르기
1. 첫 번째 에디션
고무 몰드 제작의 첫 번째 단계는 마스터 모델(헤드 모델이라고도 함)을 만드는 것입니다. 일반적인 마스터 모델은 은색으로 만들어집니다(그림 3-1). 래피드 프로토타이핑 기술이 널리 적용됨에 따라 수지 또는 왁스 모델을 직접 사용하여 고무 몰드를 제작하는 경우도 있습니다(그림 3-2). 완성된 마스터 모델에는 주조 라인이 용접되어 있어야 하며(일반적으로 주조 스프 루라고 함), 왁스 액체의 주입 및 유출과 금속 액체의 주입을 위한 예약된 채널이 있어야 합니다. 마스터 모델의 주조 스프 루의 길이, 두께 및 위치는 마스터 모델의 모양과 크기에 따라 결정해야 합니다. 주조 스프 루가 합리적으로 설정되었는지 여부는 주조 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
마스터 모델을 금형에 넣기 전에 주조 스프 루가 너무 길면 금형을 쉽게 누를 수 있도록 실제 경험을 바탕으로 약간 다듬어야합니다. 이 과정에서 모든 불순물이 섞이는 것을 엄격히 금지합니다.
그림 3-1 실버 모델
그림 3-2 레진 모델
2. 보석 고무의 종류와 특성
고품질 주물을 얻으려면 고품질 고무 몰드가 필요합니다. 모형 제작에 사용되는 고무는 내식성, 내노화성, 우수한 회복 성능, 탄성 및 부드러움 등의 요건을 충족해야 합니다. 시중에는 실리콘 고무와 같은 천연 고무와 합성 고무를 포함하여 다양한 유형의 모형 고무가 판매되고 있습니다. 각 유형의 고무는 서로 다른 특성을 가지고 있으며 실리콘 고무는 만들기가 쉽고 표면 복제 성능이 좋으며 왁스 몰드는 제거하기 쉽습니다. 그러나 실리콘 고무는 균열이 생기기 쉽고 왁스 주입 시 가스 배출을 방해할 수 있습니다. 천연 고무는 탄성이 좋고 인열 강도가 높습니다. 하지만 주쇄 구조에 이중 결합이 많기 때문에 오존에 의해 쉽게 손상되어 분해되거나 가교 결합이 일어나기 때문에 직접 사용할 수 없습니다. 합성 고무에는 디엔, 아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리설파이드, 실록산 등이 있습니다.
미국의 카스탈도는 주얼리 주조 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 고무 브랜드입니다(그림 3-3). 개질 천연 고무가 일부 포함되어 있어 유연성이 우수하고 파손 저항성이 높으며 수명이 길다. 중국의 주요 국내 고무 품종은 디메틸 디클로로실란의 가수분해 응축물로, 분자 사슬이 유연하고 내열성이 있습니다. 하지만 경도가 높고 인열 강도가 약해 상대적으로 수명이 짧다는 단점이 있습니다.
또한 저온 경화 실리콘과 액상 고무도 개발되었습니다(그림 3-4). 특정 온도에서 가황할 필요 없이 상온에서 경화할 수 있어 온도에 민감한 수지나 왁스 몰드 제작에 적합합니다.
그림 3-3 카스탈도 고온 가황 실리콘 고무 시트
그림 3-4 상온 가황 액체 실리콘 고무
3. 주요 장비 및 도구
고무 몰드를 누르는 주요 도구는 고무 성형기, 알루미늄 프레임, 고무 시트, 알루미늄 패드, 메스, 가위, 양방향 노즐, 핀셋, 유성 펜입니다.
고무 몰드를 누르는 장비는 주로 저항선과 온도 센서가 내장 된 두 개의 가열판, 온도 컨트롤러 및 타이머로 구성된 (가황) 고무 성형기입니다 (일부 모델에는이 장치가 없음). 고무 성형기에는 금형을 누르고 제거하기 위한 리프팅 와이어 로드도 있습니다. 또한 몰딩 프레임이 함께 사용되며, 동시에 누르는 고무 몰드의 수에 따라 단일 플레이트, 이중 플레이트 및 4 플레이트 모델로 분류 할 수 있습니다. 몰딩 프레임을 제조하는 데 사용되는 재료는 일반적으로 알루미늄 합금입니다. 몰딩 프레임의 일반적인 크기는 48mm x 73mm이며, 더 큰 마스터 몰드를 압착하기 위해 더 두꺼운 몰딩 프레임을 사용하기도 하는데, 일반적으로 크기는 64mm x 95mm입니다.
4. 고무 누르기
4.1 고온 가황 고무 프레싱
고무를 누르는 과정은 간단해 보이지만 채우고 누르는 과정에서 다음과 같은 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다.
(1) 유성 펜을 사용하여 상부 및 하부 몰드의 분리 위치 역할을 하는 마스터 몰드 모양의 가장자리를 따라 분리선을 그립니다(그림 3-5). 파팅 라인의 위치는 금형 제거의 용이성에 따라 결정해야 합니다. 작업 중에는 몰드 프레임과 생고무 시트의 청결을 유지하는 것이 필수적입니다. 금형을 누르기 전에 금형 프레임을 가능한 한 철저히 청소하고 작업자는 손과 작업대를 씻어야합니다.
(2) 마스터 몰드가 고무에 달라붙지 않도록 해야 합니다. 이를 위해 일반적으로 생산 과정에서 실버 몰드를 우선적으로 사용합니다. 구리 마스터 몰드를 사용하는 경우 구리 마스터 몰드가 고무에 쉽게 달라붙을 수 있으므로 몰드를 누르기 전에 구리 마스터 몰드를 은도금해야 합니다.
(3) 특정 상황에 따라 적절한 가황 온도와 시간을 결정하는 데 주의를 기울여야 합니다. 고무의 가황 온도와 시간은 일반적으로 특정 기능 관계를 따르며 마스터 몰드의 두께, 길이, 너비 및 복잡성과 관련이 있습니다. 일반적으로 가황 온도는 약 150℃로 설정되며, 금형 두께가 3겹(약 10mm)인 경우 가황 시간은 일반적으로 20-25분, 4겹(약 13mm)인 경우 가황 시간은 30-35분 등이 될 수 있습니다.
(4) 가황 온도는 마스터 몰드의 복잡성과 밀접한 관련이 있습니다.마스터 금형이 복잡하고 복잡한 경우 가황 온도를 낮추고 가황 시간을 연장해야하며 (예 : 온도를 10 ℃ 낮추고 시간을 두 배로 늘리는 등) 반대로 온도가 너무 높으면 성형 효과에 영향을 미칩니다.
요약하면, 접착 과정에서 고무 시트가 서로 단단히 접착되도록하려면 고무 시트를 깨끗하게 유지하고 손으로 고무 시트 표면에 직접 접촉하지 말고 대신 고무 시트를 붙인 후 표면에서 보호 필름을 제거하는 것이 중요합니다. 마스터 몰드의 틈새, 함몰 및 석재 세팅 영역을 채우기 위해 플러그, 디테일링 및 충전 방법을 사용하여 고무와 마스터 몰드 사이에 틈이 없는지 확인합니다. 고무를 채울 때는 특히 작은 꽃 모양과 측면 스톤 세팅의 바닥 구멍을 작은 고무 입자로 채우고 날카로운 물체(핀셋 끝 등)로 단단히 눌러야 하는 경우 주의를 기울여야 합니다(그림 3-6). 고무 몰드를 상당히 재사용할 수 있도록 충분한 두께를 확보해야 합니다. 일반적으로 고무 몰드에는 최소 4겹의 고무 시트를 눌러야 합니다. 고무 몰드의 두께는 몰드 프레임에 압착된 후 프레임의 평면보다 약 2mm 정도 높아야 합니다(그림 3-7).
그림 3-6 고온 가황 고무 충진
그림 3-7 고무 층의 두께
고무 성형기를 먼저 예열한 다음 고무로 채워진 몰드 프레임을 넣고 손잡이를 조여 가열판을 몰드 프레임에 대고 눌러야 합니다(그림 3-8).
가황이 시작될 때 가열판이 단단히 눌려 있는지 확인하고 가황 시간이 끝나면 고무 몰드를 빠르게 제거하고 가급적 실온으로 자연 냉각시킨 다음 수술용 칼을 사용하여 몰드를 엽니다. 압착된 고무 몰드는 손상되지 않고 매끄러워야 하며 주조 스프 루가 비뚤어지지 않아야 합니다. 성형 과정에서 흔히 발생하는 문제와 원인 및 대책은 표 3-1을 참조하세요.
표 3-1 압축 금형의 일반적인 문제 및 대응 방안 분석
| 문제 | 원인 | 대응 방안 |
|---|---|---|
| 완성 된 고무 몰드는 끈적 거리고 부드럽습니다. | 가황 시간이 짧거나 온도가 너무 낮음 | 성형기 점검, 작업 온도 및 시간 조정 |
| 고무 몰드가 너무 단단하고 탄성이 높으며 평평하게 만들 수 없습니다. | 과도한 압력, 긴 지속 시간, 높은 온도 | 압력 감소, 작업 온도 및 시간 조정 |
| 고무 몰드 층이 부분적으로 벗겨짐 | 손에 묻은 기름 등으로 인해 고무가 오염되었습니다. | 먼지를 제거하고 고무 몰드를 깨끗하게 유지하세요. |
| 고무 몰드에 기포가 채워지고 표면이 가라앉습니다. | 고무 몰드와 프레싱 프레임이 단단히 채워져 있지 않습니다. | 프레싱 프레임을 단단히 채웁니다. |
| 고무가 과도하게 수축합니다. | 가황 중 온도가 너무 높습니다. | 표준 온도 및 시간 사용 |
고무 프레싱 비디오
4.2 상온 가황 액상 고무 충진
상온 가황 액상 실리콘 고무에는 두 가지 성분이 있습니다: 성분 A는 점성 액체이고 성분 B는 경화제입니다. 금형을 만들기 전에 먼저 실리콘의 유동성을 확인합니다. 일반적으로 실리콘의 점도는 약 35,000 CPS입니다. 점도가 너무 높으면 경화제와 실리콘이 고르지 않게 혼합되어 금형 건조가 고르지 않게 될 수 있습니다. 단계는 다음과 같습니다.
(1) 마스터 몰드 처리하기.
공정 요구 사항에 따라 주조 스프 루를 마스터 몰드에 용접하여 주조 스프 루를 구리 주입 게이트에 연결합니다. 마스터 몰드를 아크릴 유리 표면에 고정합니다. 그런 다음 마스터 몰드를 깨끗이 세척하고 이형제를 표면에 고르게 분사합니다. 마스터 몰드를 원형 필름이나 단단한 판지로 둘러싸고 몰드 외벽과 바닥의 벽 두께를 10mm 이상으로 유지합니다.
(2) 고무 재료를 비율에 맞게 섞습니다.
일반적으로 실리콘과 경화제의 비율은 100:2-100:5입니다. 경화제의 양이 많을수록 경화 시간이 빨라져 작동 시간이 짧아집니다. 고무 재료는 균일하게 혼합되어야 하며, 그렇지 않으면 금형의 건조 및 경화가 고르지 않아 수명과 재사용 횟수에 영향을 미치고 마스터 금형을 폐기할 수도 있습니다.
(3) 진공 가스 제거 처리.
실리콘과 경화제를 고르게 혼합한 후 진공 처리를 해야 합니다. 일반적으로 진공 시간은 10분을 넘지 않아야 하며, 너무 길면 실리콘이 가교되어 빠르게 경화되어 브러싱이나 붓기가 불가능해집니다.
(4) 붓기(브러싱) 작업 프로세스.
브러싱 또는 붓기로 마스터 몰드를 덮습니다. 더 작은 마스터 몰드의 경우 진공 상태의 실리콘 재료를 실린더에 붓는 전체 붓기 방법을 사용할 수 있습니다. 마스터 몰드가 잠길 정도로 재료를 충분히 부은 다음 진공 상태에서 실린더와 수평이 될 때까지 재료를 더 추가하는 두 단계로 부을 수 있습니다. 대형 제품의 경우 브러싱 방법을 사용할 수 있습니다. 부드러운 브러시를 사용하여 마스터 몰드 표면에 재료를 고르게 도포합니다. 30분 후 거즈나 유리섬유 천을 덧대어 실리콘의 강도와 인장력을 높입니다. 그런 다음 실리콘을 한 번 더 바른 다음 거즈나 유리섬유 천을 한 번 더 바르고 이 과정을 두세 번 반복하여 실리콘 몰드의 수명과 사용 횟수를 늘립니다. 마지막으로 브러싱한 실리콘 표면을 석고로 덮어 두께가 취급 및 사용에 필요한 강도 요건을 충족하는지 확인합니다. 강하고 가벼우며 생산 시 조작하기 쉬운 유리섬유 몰드도 만들 수 있습니다.
(5) 경화.
재료를 채운 후에는 가교 반응을 거쳐 경화되며, 일반적인 경화 시간은 1.5~2시간입니다.
5. 실리콘 몰드 열기
압착된 실리콘 몰드를 잘라내고 마스터 몰드를 제거한 후 주얼리 샘플의 모양과 복잡성에 따라 실리콘 몰드를 여러 부분으로 나누어 왁스 주입 후 왁스 몰드를 부드럽게 제거할 수 있도록 합니다.
주얼리 공장에서 실리콘 몰드를 여는 것은 고도의 기술력을 요하는 작업입니다. 실리콘 몰드의 품질은 왁스 모델과 금속 주조의 품질에 직접적인 영향을 미치며 몰드의 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 숙련된 몰드 제작자는 왁스 주입 후 변형, 파손 또는 플래시가 거의 발생하지 않는 몰드를 제작하므로 왁스 수리나 용접이 거의 필요하지 않습니다. 이를 통해 조정 시간을 크게 절약하고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
몰드를 여는 도구는 비교적 간단하며 주로 수술용 칼과 칼날, 핀셋, 가위, 바늘코 플라이어 등이 있습니다.
초보자는 수술용 칼을 사용하여 몰드를 열 때 새 칼날을 사용해야 손가락이 베일 가능성이 적습니다. 절단 과정에서 칼날과 고무 몰드 사이의 윤활을 위해 칼날에 물이나 세제를 문지르면 됩니다(단, 기름을 바르면 굳어져 몰드가 부서지기 쉬우므로 절대 사용하지 마세요). 4점 위치 지정 방법은 일반적으로 개방형 몰드에 채택되며, 이는 개방형 몰드에 4개의 다리가 서로 맞물려 고정되고 다리 사이의 섹션이 곡선으로 절단되어 가능한 한 직선 또는 평면 절단을 피하여 물결 모양의 산 모양을 나타내는 것을 의미합니다(그림 3-9 참조).
몰드를 여는 일반적인 순서는 다음과 같습니다(링 몰드 개봉을 예로 들어 설명합니다).
(1) 압착된 고무 몰드를 실온으로 식힙니다. 가위를 사용하여 플래시를 잘라내고 바늘코 플라이어를 사용하여 스프 루 블록을 제거하여 탄 껍질을 떼어냅니다.
(2) 스프 루가 위를 향하도록 고무 몰드를 똑바로 세웁니다. 스프 루의 한쪽에서 고무 몰드 네 모서리의 중심선을 따라 3~5mm 깊이(고무 몰드의 크기에 따라 조정 가능)로 잘라 고무 몰드의 네 모서리를 잘라냅니다.
(3) 첫 번째 절개 부위에서 첫 번째 발을 자릅니다. 먼저 두 개의 직선 모서리를 3~5mm 깊이(고무 몰드의 크기에 따라 조정 가능)로 잘라낸 다음 잘라낸 직선 모서리를 힘으로 잡아당기고 45도를 따라 대각선 모서리를 잘라 발의 시작 부분에 직각 삼각형을 만듭니다. 이 시점에서 잘라낸 고무 몰드의 두 반쪽은 서로 맞는 음과 양의 삼각형 발이 있어야 합니다.
(4) 이전 작업 과정에 따라 나머지 3피트를 순차적으로 잘라냅니다.
(5) 첫 번째 절단 발을 떼어내고 칼날을 사용하여 중심선을 따라 안쪽으로 고르게 절단합니다(곡선 절단 방법을 사용하는 경우 칼날이 일정한 곡선으로 흔들려 물고기 비늘이나 물결 모양의 절단면을 만들어야 합니다). 절단하는 동안 고무 몰드를 바깥쪽으로 당깁니다. 스프 루 라인에 접근 할 때 조심스럽게 칼 끝으로 고무 몰드를 부드럽게 들어 올려 스프 루를 노출시킵니다. 그런 다음 꽃 머리와 링의 세팅 영역에 도달할 때까지 바깥쪽 링의 한쪽 끝을 따라 자릅니다.
(6) 꽃 머리를 자르는 것은 고무 몰드를 여는 데있어 비교적 어렵고 복잡한 단계입니다. 메인 스톤 세팅이 클로 세팅이라고 가정해 보겠습니다. 이 경우 꽃 머리는 꽃 머리의 한쪽에있는 두 개의 발톱 축을 따라 절단 한 다음 주조 입구 위치에 도달 할 때까지 다른 쪽의 링 바깥 쪽 가장자리를 향해 절단해야합니다. 고무 몰드는 반으로 절단되었지만 은색 몰드는 아직 제거할 수 없습니다.
(7) 세팅과 꽃 머리를 고정하는 고무 몰드 부분을 자릅니다. 메인 스톤 세팅과 사이드 스톤 세팅 사이의 간격에서 대칭인 다른 두 발톱에 도달할 때까지 메인 스톤 세팅의 이미 절단된 두 발톱 축의 바깥쪽을 따라 절단한 다음 메인 스톤 세팅의 바깥쪽을 따라 나머지 한 방향으로 절단하여 이전에 절단한 표면과 교차하여 메인 스톤 세팅을 똑바로 만든 다음 메인 스톤 세팅과 사이드 스톤 세팅의 발톱 바닥에서 수평으로 절단하여 꽃 머리를 두 부분으로 나눕니다. 잘라낸 부분을 분리하여 길쭉한 고무 실(일반적으로 사이드 스톤 세팅의 구멍과 꽃 머리의 빈 부분에 형성됨)이 있는지 관찰하고, 있는 경우 잘라내야 합니다.
(8) 은색 몰드와 고무 몰드 사이에 고무 실이 붙어 있는지 주의하면서 은색 몰드를 제거하고 끈적임이 있으면 잘라내야 합니다.
(9) 바닥을 엽니다. 링 안쪽 원의 전체 둘레를 따라 바닥면에 가깝게 깊게 자르되, 잘라내지 마세요. 고무 몰드를 뒤집고 손가락으로 고무 몰드의 측면을 절단 방향으로 구부리면 내부 원의 둘레 절단과 세팅 및 꽃 머리 부분의 절단 흔적을 관찰할 수 있습니다(절단하지 않았으므로 남은 고무가 늘어나서 약간 오목한 얕은 자국을 형성합니다). 이 흔적을 따라 해당 캐스팅 입구 위치까지 자른 다음 캐스팅 입구에 가까운 길이로 캐스팅 입구를 따라 동일한 방향으로 폭 8~12mm 스트립을 자릅니다. 이 시점에서 바닥은 버섯과 비슷한 모양을 형성하고 링의 안쪽 부분은 이미 절단된 바닥에서 꺼낼 수 있습니다(그림 3-10). 이러한 고무 몰드는 왁스를 주입한 후에만 왁스 모델을 성공적으로 제거할 수 있습니다.
탈형 비디오
실리콘 몰딩 + 탈형 비디오
섹션 II 왁스 몰드 제작
고무 몰드가 준비되면 왁스 주입 작업을 시작할 수 있습니다. 왁스 주입 과정에서 왁스 온도, 압력 및 고무 몰드의 견고성과 같은 요인을 고려해야 합니다. 고무 몰드에서 왁스를 주입하여 제작한 왁스 몰드를 왁스 주입(일반적으로 왁스 압착이라고 함)이라고 하며, 조각 기술을 사용하여 제작한 왁스 몰드를 조각 왁스라고 합니다.
1. 보석 로스트 왁스 주조용 왁스 재료
로스트 왁스 주조 공정에서 주얼리 왁스 몰드의 품질은 최종 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 좋은 주얼리 왁스 몰드를 위해서는 왁스 재료에 다음과 같은 공정 파라미터가 있어야 합니다.
(1) 왁스 재료의 녹는점은 일정한 녹는 온도 범위, 안정적인 온도 제어 및 적절한 유동성으로 적당해야하며 왁스 몰드가 쉽게 부드러워 지거나 변형되지 않아야 용접이 용이합니다.
(2) 주얼리 왁스 몰드의 치수 정확도를 보장하려면 왁스 몰드 재료의 팽창 및 수축률이 일반적으로 1% 미만으로 작아야 합니다.
(3) 왁스 몰드는 상온에서 표면 경도가 충분해야 다른 로스트 왁스 주조 공정 중 표면 긁힘을 방지할 수 있습니다.
(4) 왁스 몰드가 고무 몰드에서 부드럽게 제거되고 부러지지 않고 구부러지며 제거 후 자동으로 원래 모양으로 돌아갈 수 있도록 보석에 사용되는 왁스는 강도, 유연성 및 탄성이 좋아야 하며 굽힘 강도가 8MPa 이상이어야 합니다.
(5) 가열 중 조성의 변화가 거의 없어야 하며 연소 중 재 잔류물이 최소화되어야 합니다.
왁스 몰드 재료의 기본 구성에는 왁스, 그리스, 천연 및 합성 수지, 기타 첨가제가 포함됩니다. 왁스는 매트릭스 역할을 하며 윤활제로 소량의 그리스가 첨가됩니다. 다양한 레진은 왁스 몰드를 강화하여 탄성을 부여하는 동시에 표면 광택을 개선할 수 있습니다. 파라핀에 수지를 첨가하면 파라핀 결정의 성장을 방해하여 입자를 다듬고 강도를 높입니다.
현재 시중에서 가장 인기 있는 주얼리 왁스는 비즈, 시트, 튜브, 실 등 다양한 형태와 파란색, 녹색, 빨간색 등의 색상으로 출시되고 있습니다(그림 3-11, 3-12). 왁스 몰드를 누르는 데 사용되는 왁스는 녹는 온도가 약 60℃, 붓는 온도가 70~75℃인 파란색이 가장 일반적입니다.
중앙 주조 러너용 왁스와 금형용 왁스를 취급할 때는 가능한 한 구분해야 합니다. 중앙 주조 러너용 왁스의 융점은 주형용 왁스보다 약간 낮아야 탈왁싱 중에 균열을 일으킬 수 있는 주조의 응력을 방지할 수 있습니다.
그림 3-11 녹색 왁스 시트
그림 3-12 빨간색 왁스 비드
2. 주요 장비 및 도구
왁스 몰드 제작의 주요 장비 및 도구는 왁스 주입기(일반적으로 왁스 주입기라고 함), 에어건, 고무 몰드 클램프, 펄 파우더 백, 왁스 떨어지는 바늘, 알코올 램프 등입니다.
주요 도구 및 사전 제작 준비 동영상
3. 왁스 주입(왁스 주입)
왁스 재료를 왁스 탱크에 넣고 왁스 재료가 깨끗한 상태를 유지해야 합니다. 왁스 노즐에서 왁스가 지속적으로 누출되는 것은 대부분 왁스의 먼지나 표면의 입자가 밸브를 막고 있기 때문입니다. 따라서 왁스에 이물질이 포함되어 있거나 재사용된 왁스 재료가 의심되는 경우 먼저 적절한 온도로 가열하여 녹인 다음 여러 겹의 거즈를 통해 여과한 후 사용해야 합니다.
왁스 탱크와 왁스 노즐의 온도를 필요한 온도로 조정합니다. 왁스 주입기의 히터와 온도 센서는 왁스 액체를 특정 온도(보통 70~75℃)로 가져와 유지할 수 있습니다. 이 온도는 왁스 액체의 유동성을 보장합니다. 온도가 너무 낮으면 왁스 액체가 왁스 몰드에 쉽게 채워지지 않아 불완전한 몰드가 생성되고 반대로 왁스 액체의 온도가 너무 높으면 몰드 이음새나 사출구에서 넘쳐서 플래시가 발생하거나 손가락이 다칠 수 있습니다.
왁스를 주입하기 전에 몰드를 열고 무결성과 청결 상태를 확인합니다. 사용한 금형인 경우, 특히 처음에 작고 복잡한 부분에 이형제를 금형에 분사하거나 소량의 활석 가루를 뿌려 왁스 금형을 쉽게 제거할 수 있도록 합니다. 이형제와 활석 가루를 동시에 사용해서는 안 되며, 왁스 몰드 표면의 거칠기를 방지하기 위해 활석 가루를 과도하게 사용해서는 안 됩니다. 활석 가루를 한 번 도포하면 3~6개의 왁스 몰드를 만들 수 있습니다.
사출기의 왁스 실린더의 압력은 외부 공기 펌프(소스)에서 제공됩니다. 왁스를 주입하기 전에 공기 압력을 확인하고 고무 몰드 내 왁스 조각의 복잡성에 따라 주입 시간을 조정합니다(그림 3-13). 일반적으로 표면이 평평하고 모양이 단순한 왁스 몰드는 0.5-0.8kg/cm의 공기압을 사용하고, 벽이 얇고 돌이 많이 박혀 있으며 간격이 좁은 왁스 몰드는 1.0-2.0kg/cm의 공기압을 사용합니다. 대형 왁스 몰드의 사출 시간은 약 4초, 소형 왁스 몰드의 경우 2초입니다. 그런 다음 양손을 사용하여 고무 몰드를 클램핑 플레이트(아크릴, 나무, 알루미늄 등으로 만들 수 있음)로 단단히 고정하여 손가락의 분포가 몰드에 고른 압력을 가하도록 하고 몰드의 주조 입구를 왁스 노즐과 평행하게 정렬하고 손을 움직이지 않고 왁스 노즐에 밀어서 밀어 넣습니다(그림 3-14). 사출 스위치를 발로 부드럽게 밟았다가 놓습니다. 사출기의 표시등이 노란색에서 빨간색으로 바뀌었다가 다시 녹색으로 바뀌면 사출 과정이 종료되었음을 나타내며 고무 몰드를 왁스 노즐에서 분리할 수 있습니다.
그림 3-13 공기 압력 조정
그림 3-14 왁스 주입
왁스 주입 순서대로 실리콘 몰드를 배열합니다. 6~7개의 실리콘 몰드를 계속 만든 후 첫 번째 실리콘 몰드를 열고(몰드에 조립된 플러그인이 있는 경우 먼저 제거해야 함) 왁스 몰드를 제거하는 등의 작업을 할 수 있습니다. 왁스 조각이 부러지거나 변형되지 않도록 몰드를 가져올 때 기술(그림 3-15)에 주의하세요. 왁스 몰드를 제거한 후 주의 깊게 확인합니다. 가장자리가 없거나 발톱이 부러지거나 변형, 심한 섬광 또는 여러 개의 기포가 있는 경우 이러한 왁스 몰드는 결함이 있는 것으로 간주합니다. 아주 작은 결함이 있는 경우 왁스 몰드를 수리해야 합니다.
왁스 주입 비디오
4. 왁스 몰드 수리하기
주요 도구: 메스, 전기 납땜 인두, 왁스 긁는 칼, 왁스 떨어뜨리는 바늘 등
일반적으로 왁스 주입 후 꺼낸 왁스 몰드에는 플래시, 클램핑 자국, 부러진 발톱, 눈에 보이는 모래 구멍, 부분적 또는 전체적인 구조 변형, 막힌 작은 구멍, 불분명한 플로럴 라인, 겹치는 플로럴 가장자리 등의 문제가 있습니다. 메스는 플래시, 클램핑 자국, 불분명한 꽃무늬, 겹치는 가장자리와 같은 결함을 연마할 수 있습니다(그림 3-16). 전기 납땜 인두는 모래 구멍과 부러진 집게를 수리할 수 있습니다(그림 3-17). 작은 구멍이 막힌 왁스 조각은 용접 바늘로 뚫을 수 있습니다. 변형된 왁스 몰드의 경우 40~50℃의 뜨거운 물로 수정할 수 있습니다.
그림 3-16 왁스 모델 수리
그림 3-17 용접 왁스 모델
또한 크기가 다른 반지의 경우 성형 공정 중에 반지 크기를 변경하면 노동력과 재료가 많이 소모됩니다. 따라서 주얼리 제조 회사에서는 왁스 모델을 수리하면서 반지 사이즈를 직접 수정합니다(그림 3-18). 왁스 용접기(전기 납땜 인두)를 사용하여 링 크기를 변경하는 것이 매우 편리하며 용접 후 용접 이음새를 칼날로 다듬습니다. 마지막으로 알코올에 적신 솜으로 왁스 모델에서 왁스 부스러기를 제거합니다.
왁스 모델 트리밍 비디오
5. 일반적인 왁스 몰드 결함
일반적인 왁스 몰드 결함은 표 3-2에 나와 있습니다.
표 3-2 일반적인 왁스 몰드 결함의 원인 및 해결 방법
| 질문 | 이미지 | 가능한 이유 | 솔루션 |
|---|---|---|---|
| 왁스 조각에 왁스 조각에는 버가 있습니다. |
|
(1) 왁스 사출기의 공기압이 너무 높거나 왁스 온도가 너무 높습니다; (2) 금형 양쪽의 클램핑 력이 너무 작습니다; (3) 몰드가 왁스 노즐에 너무 오래 머무르는 경우. | (1) 왁스 사출기의 공기압 또는 왁스 온도를 낮춥니다; (2) 금형 양쪽의 클램핑 력을 높입니다; (3) 사출 시간을 단축합니다. |
| 왁스 조각이 불완전합니다. |
|
(1) 왁스 사출기의 공기압이 너무 낮거나 왁스 온도가 너무 낮습니다; (2) 금형이 너무 단단히 고정되어 있습니다; (3) 사출기의 왁스 배출구가 막혔습니다; (4) 금형에 문제가 있고 내부 가스가 빠져 나갈 수 없습니다; (5) 금형 온도가 너무 낮아 들어오는 왁스가 빨리 굳는 경우. | (1) 사출기의 공기압 또는 왁스 온도를 높입니다; (2) 금형 양쪽의 압력을 줄입니다; (3) 사출기의 왁스 배출구를 청소하고 막힘을 제거합니다; (4) 금형 내부의 데드 코너에 "벤팅 라인"을 엽니다; (5) 왁스 주입을 시작하기 1-2 시간 전에 금형을 20-22 ℃ 실온에 놓습니다. |
| 왁스 조각 안에 기포가 있습니다. |
|
(1) 왁스 주입기의 공기압이 너무 높습니다; (2) 사출기의 왁스 양이 너무 적습니다; (3) 왁스 온도가 너무 높거나 너무 낮습니다; (4) 금형의 왁스 주입구가 기계의 왁스 배출구와 정렬되지 않아 공기가 왁스와 함께 유입되는 경우. | (1) 왁스 주입기의 공기압을 정확하게 조정하고, (2) 주입기의 왁스 양을 늘리십시오(왁스 주입기 용량의 절반 이상); (3) 왁스 온도를 올바른 범위 (65-75 ℃)로 조정하십시오; (4) 금형의 왁스 입구를 기계의 왁스 배출구에 단단히 정렬하여 간격을 두지 마십시오. |
| 왁스 조각은 파손되기 쉽습니다. |
|
(1) 왁스 온도가 너무 높습니다; (2) "오래된 왁스"를 너무 많이 재사용한 경우; (3) 왁스 조각을 몰드에 너무 오래 방치한 경우; (4) 품질이 좋지 않은 왁스 또는 너무 딱딱한 왁스를 사용한 경우. | (1) 왁스 온도를 낮춥니다; (2) 사출기에 새 왁스를 추가합니다 (새 왁스는 60% 이상의 기계의 총 왁스 양을 차지합니다); (3) 왁스를 대량으로 주입할 때는 한 번에 더 적은 수의 금형을 주입합니다; (4) 고품질 왁스 또는 부드러운 왁스로 전환합니다. |
| 왁스 조각은 쉽게 구부러지고 변형됩니다. |
|
(1) 왁스 온도가 너무 높습니다; (2) 냉각하기 전에 왁스 조각을 너무 일찍 틀에서 꺼낸 경우; (3) 여름에 지나치게 부드러운 왁스를 사용하는 경우. | (1) 왁스 온도를 낮춥니다; (2) 왁스 조각이 틀에서 식을 때까지 기다렸다가 꺼냅니다(1분 이상); (3) 여름에는 더 단단한 왁스를 선택합니다. |
섹션 III 캐스팅 투자
캐스팅 투자는 잘 섞인 캐스팅 파우더 액체 석고를 왁스 모델이 들어 있는 캐스팅 플라스크(실린더)에 골고루 붓고 왁스 제거 과정을 통해 캐스팅 플라스크(실린더)에 왁스 모델과 동일한 공동을 남기는 과정을 포함합니다.
1. 왁스 나무 심기
왁스 틀을 다듬은 후 다음 공정은 왁스 나무를 심는 것입니다.
왁스 트리 심기는 준비된 왁스 몰드를 왁스 용접기를 사용하여 원형으로 왁스 막대에 순차적으로 용접하여 최종적으로 나무 모양을 닮은 왁스 트리를 만드는 과정으로 이루어집니다. 그런 다음 왁스 트리는 투자 등의 과정을 거칩니다. 왁스 트리를 심기 위한 기본 요건은 왁스 틀이 질서정연하게 배열되어야 하고, 틀이 서로 닿지 않아야 하며(최소 2mm 간격 유지), 충분한 간격을 확보하면서 가능한 한 많은 왁스 틀을 왁스 트리에 용접해야 한다는 점입니다. 왁스 트리와 플라스크 벽 사이에는 최소 5mm의 간격이 있어야 하며, 왁스 트리는 플라스크 바닥에서 약 10mm의 거리를 유지하여 왁스 트리의 크기와 높이를 결정해야 합니다.
왁스 트리는 원형 고무 받침대 위에 '심어야' 합니다. 이 고무 베이스의 지름은 플라스크의 내경과 일치합니다. 일반적으로 고무 베이스의 지름은 3인치, 3.5인치, 4인치(1인치=3.33cm)입니다. 베이스의 정확한 중앙에는 돌출된 원형 홈이 있으며 홈의 직경은 왁스 트리의 왁스 막대 직경과 같습니다.
왁스 나무를 심는 단계는 다음과 같습니다.
(1) 왁스로드의 한쪽 끝을 녹인 왁스 액체에 담그고 아직 뜨거울 때 섀시의 오목한 구멍에 삽입하여 왁스로드와 오목한 구멍이 단단히 결합되도록 합니다(그림 3-19).
(2) 왁스 몰드를 왁스 봉의 아래쪽(아래에서 위로) 또는 봉의 위쪽(위에서 아래로)에서 완성될 때까지 하나씩 왁스 봉에 용접합니다(그림 3-20). "왁스 나무 심기"기술이 능숙하다면 두 방법간에 큰 차이가 없습니다. 그러나 일반적으로 봉의 상단에서 시작하는 방법(위에서 아래로)이 더 자주 사용되는데, 이 방법의 가장 큰 장점은 녹은 왁스가 용접 된 금형에 떨어지는 것을 방지하여 왁스 드립으로 인한 재작업을 방지할 수 있기 때문입니다.
그림 3-19 왁스 나무 심기
그림 3-20 자란 왁스 나무
밀랍 나무 심기 비디오
왁스 나무를 키울 때 주의해야 할 사항은 다음과 같습니다.
(1) 왁스 나무를 심을 때 주조 중 품질을 보장하기 어렵기 때문에 두꺼운 공작물과 얇은 공작물을 혼합하지 않는 것이 좋습니다.
(2) 왁스 조각의 모양에 따라 왁스 조각과 왁스 막대 사이의 각도를 선택하여 용융 금속이 부드럽고 빠르게 흐를 수 있도록합니다. 일반적으로 왁스 몰드의 방향은 위쪽으로 기울어지며이 각도는 주조 방법, 왁스 몰드의 크기 및 왁스 조각의 모양에 따라 적절하게 조정할 수 있습니다. 원심 주조에서는 왁스 몰드와 왁스로드가 45°-60°, 진공 주조에서는 왁스 몰드와 왁스로드가 70°-80°로 형성되어 응고 방향을 제어하는 데 도움이 됩니다.
(3) 왁스 나무를 심기 전에 고무 베이스의 무게를 측정해야 합니다. 왁스 나무를 심은 후 두 번째 무게를 측정해야 합니다. 이 두 번의 계량 결과를 빼면 왁스 나무의 질량이 나옵니다. 파라핀과 주조 금속의 밀도 비율을 기준으로 왁스 나무의 질량을 금속의 질량으로 변환하면 주조에 필요한 금속의 양을 추정할 수 있습니다. 일반적으로 실버 : 왁스 = 10 : 1, 14K 골드 : 왁스 = 14 : 1, 18K 골드 : 왁스 = 16 : 1, 22K 골드 : 왁스 = 18 : 1.
(4) 왁스 나무를 심은 후 왁스 몰드가 단단히 용접되었는지 확인하는 것은 필수입니다. 단단히 용접되지 않으면 석고 붓기 중에 왁스 몰드가 쉽게 떨어져 주조 공정에 영향을 미칠 수 있습니다. 왁스 조각의 주조 스프 루가 왁스로드에 매끄럽게 연결되어 각진 부분이나 틈이 없는지 확인합니다. 마지막으로 왁스 몰드 사이에 충분한 공간이 있는지 확인하고, 서로 붙어 있으면 분리해야 합니다. 왁스 트리에 왁스 방울이 떨어지면 칼날로 제거해야 합니다.
왁스 모델 제작 동영상
2. 캐스팅 투자
주얼리 금속마다 녹는점이 다르기 때문에 금형에 사용되는 재료도 다릅니다. 기존의 장식용 금, 은, 구리 합금은 일반적으로 녹는점이 1100℃ 이하이므로 석고 몰드가 일반적으로 사용되지만 백금, 팔라듐, 스테인리스 스틸과 같이 녹는점이 높은 재료의 경우 산 결합 주조 분말로 만든 세라믹 몰드를 사용해야 합니다.
2.1 석고 몰드 제작
(1) 석고 몰드 생산
- 석고 몰드의 장점:
- 석고가 결정화하면서 팽창하여 모델의 작은 디테일을 채워 선명한 패턴과 강한 입체감을 만들어내는 우수한 복제력;
- 우수한 분산성; 얇고 복잡한 장식품의 경우 주조 조각을 손상시키지 않고 잔류 주조 분말을 쉽게 제거할 수 있으며, 편리한 조작, 마스터하기 쉽습니다.
(2) 석고 주조 분말의 구성. 주조 분말은 내화 재료, 바인더, 첨가제로 구성됩니다. 내화재는 고온에서 분해되지 않도록 석영과 크리스토발라이트를 사용하고, 바인더는 내화재를 금형에 고정하기 위해 반수화물 석고를 사용하며, 첨가제는 결합재가 굳는 시간을 제어하고 주조 분말 액체 석고의 가공 성능을 조정하는 데 사용됩니다.
현재 시중에는 다양한 종류의 주조 파우더가 판매되고 있습니다. 널리 사용되는 해외 브랜드로는 미국의 Kerr와 R&R, 영국의 SRS와 Golden Star가 있으며, 각각 성능과 가격 면에서 특징이 있습니다.
(3) 투자 프로세스. 왁스 나무에 정전기가 발생하여 먼지를 쉽게 끌어 당기기 때문에 붓기 전에 계면 활성제 또는 희석 된 세제에 담근 다음 증류수로 헹구고 말릴 수 있습니다. 너무 빨리 굳으면 가스가 완전히 배출되지 않고, 너무 천천히 굳으면 파우더가 액체 석고에 가라앉아 고액 비율이 국부적으로 변하고 주얼리 상단과 하단의 거칠기가 달라질 수 있으므로 석고 액체 석고의 굳는 시간을 적절하게 조절하는 것이 중요합니다. 액체 석고의 경화 시간은 주조 파우더의 성능에 따라 다르며 혼합 작업과 물과 파우더의 비율에 따라 크게 영향을 받습니다.
먼저 깨끗한 주물 플라스크에 액체 석고가 벽의 구멍에서 새지 않도록 투명 테이프를 원으로 단단히 감고 왁스 트리를 주물 플라스크에 삽입하여 고무 베이스가 플라스크에 밀착되도록 하여 실린더 중앙에 왁스 트리를 안정시킵니다(그림 3-21 ).
캐스팅 플라스크의 용량에 따라 필요한 캐스팅 파우더의 질량을 계산하고, 캐스팅 파우더와 물을 지정된 비율로 계량한 후(그림 3-22) 손으로 또는 믹서에서 2~3분간 고르게 섞어줍니다(그림 3-23).
그림 3-22 주조 분말 계량
그림 3-23 주물 파우더 액체 석고의 수작업 혼합
주물 분말 액상 석고를 혼합 한 후 진공 기계에서 1 ~ 2 분 동안 진공 청소기로 진공 한 다음 진공 청소기로 진공 청소 된 주물 분말 액상 석고를 주물 플라스크에 고르게 주입합니다 (그림 3-24). 그런 다음 2-3 분 동안 진공 청소기로 청소하는 동시에 주물 플라스크를 지속적으로 진동하여 왁스 몰드에 기포가 부착되는 것을 방지합니다 (그림 3-25).
그림3-24 그라우팅
그림 3-25 진공 청소기
(4) 가만히 서 있습니다. 투자가 완료되면 석고 몰드가 완전히 굳을 수 있도록 1.5~2시간 동안 그대로 두어야 합니다(그림 3-26). 그런 다음 고무 받침대를 제거하고 강철 플라스크 주변의 포장재를 해체하고 주변에 흩어진 액체 석고를 청소한 다음 몰드의 측면과 표면에 자국을 만듭니다.
석고 몰드 제작 동영상
(5) 투자 시 주의해야 할 사항.
- 필요한 물 대 분말 비율에 따라 저어주세요. 주조 액체 석고를 저을 때는 동작이 빠르고 분말 덩어리가 없을 때까지 완전히 저어야 액체 석고가 더 나은 유동성을 얻을 수 있습니다. 액체 석고는 1~2분 동안 진공 탈기 후 왁스 트리가 있는 주조 플라스크에 주입하는 것이 가장 좋습니다.
- 액체 석고를 주조 플라스크에 주입한 후 일반적으로 2~3분 정도 걸리는 두 번째 진공 탈기 작업을 수행하는데, 이때 플라스크를 진동시키면 기포가 더 쉽게 올라오기 때문에 가스를 제거합니다.
- 두 번째 가스 제거 후 주조 플라스크를 진동이 없는 고요한 곳에 놓습니다. 약 15~20분 후 분말과 물 혼합물이 굳기 시작하고 2시간이 지나면 완전히 굳어져 필요한 강도에 도달합니다.
- 특히 주조 과정에서 분말과 물이 혼합된 후 약 10분이 지나면 점도가 증가하여 가스 제거에 불리하게 된다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 두 번의 가스 제거 중 첫 번째와 두 번째 단계는 10분 이내에 완료해야 합니다.
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2.2 플래티넘 주얼리 투자
R&R 회사에서 생산하는 플래티넘 플러스 백금 주조 분말을 예로 들면, 금형 제작 공정은 다음과 같습니다.
(1) 스프 루 컵 베이스를 준비합니다.
고무 베이스 대신 비석면 종이를 사용하며, 종이는 10cm x 10cm 이상이어야 합니다. 베이스 중앙에 직경 1.27cm의 원형 구멍을 뚫어 소각 시 왁스가 여기에서 구멍으로 배출될 수 있도록 합니다. 종이 중앙에 직경 2.5cm의 스프 루 컵을 붙이고 왁스 트리 또는 왁스 몰드를 스프 루 컵에 고정합니다. 왁스 틀은 강철 실린더의 높이보다 2.5cm 짧아야 합니다. 종이, 부드러운 종이 테이프 또는 기타 재료를 사용하여 강철 실린더 상단에 10cm 높이의 원통형 배럴을 만들어 진공 추출 중에 액체 석고가 넘치지 않도록 합니다(그림 3-27).
(2) 스틸 실린더의 내부 랩.
내부 랩은 과도한 바인더 액체를 흡수하고 주물 가루를 제거하는 데 도움이 됩니다. 2~3mm 두께의 흡수성 섬유 종이를 준비하여 강철 실린더의 안쪽 둘레를 감싸기에 충분한 길이와 강철 실린더보다 10~15mm 짧은 높이로 준비합니다. 종이를 말아서 강철 실린더에 삽입하고 위쪽과 아래쪽에 같은 거리를 유지합니다.
(3) 액체 석고 섞기.
적절한 물 대 분말 비율과 경화 시간은 주물의 품질을 보장하는 핵심 요소이므로 액체와 주조 분말의 질량을 정확하게 계량하는 것이 중요합니다.
플래티넘 플러스 농축 바인더는 바인더 1볼륨을 물 14볼륨에 희석할 수 있습니다. 깨끗한 플라스틱 용기를 사용하여 탈이온수 또는 증류수에 바인더를 첨가합니다.
플래티넘 플러스의 물 대 분말 비율은 30:100(질량 비율)입니다. 필요한 양의 희석된 바인더 용액과 해당 캐스팅 파우더의 무게를 잽니다. 고출력 기계식 믹서를 사용하여 주조 분말을 천천히 저으면서 액체에 천천히 첨가합니다. 캐스팅 파우더가 묽어지기 시작하면 중간 속도로 전환하여 10~15분간 저어준 다음 액체 플라스터가 떠오르고 거품이 터지며 힘차게 끓기 시작할 때까지 진공 청소기로 1분간 계속 진공 청소합니다.
(4) 몰드 주조하기.
왁스 몰드를 직접 씻지 않도록 주의하면서 진공 주조 액체 석고를 강철 실린더에 빠르고 부드럽게 주입합니다. 그런 다음 주조 파우더 컵을 진공 기계에 넣고 3~5분 동안 진공 청소기로 청소합니다. 이 시간 동안 주조 플라스크를 지속적으로 약간씩 진동시켜 기포가 왁스 몰드에 달라붙지 않도록 해야 합니다. □
(5) 가만히 있습니다.
진공 청소기로 청소한 후 몰드를 흡수 파우더 위에 놓고 6~8시간 동안 그대로 두면서 주조 플라스크와 주조 파우더 천의 측면에 표시를 합니다.
3. 주조 석고 몰드에서 왁스 제거하기
액체 석고가 굳으면 스팀 왁스 제거 또는 번아웃 용광로에서의 번아웃이라는 두 가지 방법으로 왁스를 제거할 수 있습니다.
3.1 스팀 왁스 제거
실험에 따르면 스팀 탈왁싱은 왁스 액체가 금형 두께로 스며드는 것을 0으로 줄여 왁스 잔류물을 거의 남기지 않으면서 왁스를 더 효과적으로 제거할 수 있습니다. 소성 중에는 금형 내부에 환원 분위기가 형성되지 않으므로 CaSO의 안정성에 도움이 됩니다.4의 열 분해를 촉진하기 때문에 환원 대기는 CaSO의 열 분해를 촉진합니다.4. 또한 스팀 탈왁싱을 사용하면 환경 보호에도 도움이 됩니다.
먼저 탈왁싱 용광로에 물을 충분히 채우고 가열 장치를 켜고 물이 끓으면 금형을 뒤집어 탈왁싱 상자에 넣고(그림 3-28), 증기를 사용하여 금형 내부의 왁스 모델을 녹여 금형 밖으로 흘러나오게 합니다.
증기 탈 왁싱의 사용, 물의 끓는 것에주의를 기울여 너무 폭력적 일 수 없으며 증기 탈 왁싱 시간을 제어하기 위해 그렇지 않으면 튀는; 그렇지 않으면 물이 튀어 금형에 들어가 금형 표면을 손상시키고 심지어 CaSO를 유발할 수 있습니다.4 결정이 균열되어 CaSO의 반응성이 증가합니다.4 결정을 형성하여 열분해 온도를 낮추고 기공이 형성될 수 있습니다. 또한 스팀 디왁싱은 왁스 세팅 주조에서 주조 분말의 붕산 보호제를 약화시켜 보석이 칙칙해지고 변색될 수 있습니다.
3.2 번아웃에 의한 왁스 제거
번아웃에 의한 왁스 제거는 번아웃 퍼니스를 사용하여 금형을 가열하여 왁스 재료가 녹아 금형 밖으로 흘러 나오게하는 방법입니다. 왁스 재료의 끓는점이 낮기 때문에 이 과정에서 왁스 액이 심하게 끓으면 금형 표면이 손상되거나 왁스 액이 원활하게 배출되지 않으면 금형 표면층으로 스며들어 주물의 표면 품질이 저하될 수 있습니다. 따라서 왁스 제거 단계에서 가열 온도와 속도를 제어하고 해당 단열 플랫폼을 설정하는 것이 중요합니다. 또한 왁스를 제거하기 전에 금형을 완전히 건조시키지 않으면 금형에 균열이 생기기 쉽습니다. 투자 후 2~3시간 이내에 왁스를 칠할 수 없는 경우 젖은 천을 사용하여 금형을 덮어 건조를 방지해야 합니다.
4. 주조 석고 몰드 번 아웃
번아웃의 목적은 금형에서 수분과 잔류 왁스를 완전히 제거하고, 필요한 고온 강도와 금형 투과성을 달성하며, 주입 중 금형의 온도 요구 사항을 충족하는 것입니다. 번아웃 시스템과 번아웃 장비는 금형의 최종 성능에 큰 영향을 미칩니다.
4.1 석고 몰드 소진
금형을 번아웃하기 전에 적절한 번아웃 시스템을 구축해야 하며, 이를 위해서는 가열 과정에서 금형의 온도 변화를 계속 유지해야 합니다. 가열 중 석고 몰드 내부의 온도 변화는 세 단계로 나눌 수 있습니다.
(1) 자유 수분의 증발, 석고 혼합물에 첨가된 물의 2/3가 기화되어 많은 양의 열을 흡수합니다. 물의 열전도율은 공기보다 훨씬 낮기 때문에 열 전달 과정에서 금형 내부에 상당한 온도 차이가 발생합니다.
(2) 이수화 석고가 반수화 석고로 변하면 흡열 반응이 일어나 온도 구배가 감소합니다.
(3) 반수화물 석고는 열적 영향이 없는 무수 불용성 경질 석고로 변합니다. 또한 필러는 상 변화를 겪지 않으며 금형의 온도 필드는 재료의 열적 특성과 금형의 부피 밀도에 따라 달라지므로 금형 내 온도 차이가 줄어듭니다.
일반적으로 주물 파우더 제조업체는 제조업체마다 다를 수 있는 세부적인 번아웃 시스템을 구축했습니다. R&R 석고 주물 파우더를 예로 들면, 권장 번아웃 시스템은 그림 3-29에 나와 있습니다.
주조 컵이 아래를 향하도록 하여 몰드를 번아웃 퍼니스에 직접 넣고 고르지 않은 가열을 방지하기 위해 몰드 사이에 일정한 간격을 둡니다. 두 개 이상의 레이어를 배치 할 때는 상단 레이어의 금형을 하단 레이어와 엇갈리게 배치해야합니다 (그림 3-30). 번 아웃 시스템에 따르면 고온 용광로의 자체 제어 가열 시간과 온도와 금형은 필요한 강도를 달성하기 위해 고온에서 소결되어 주조 내부에 다양한 캐비티 모델을 형성합니다. 금형을 번아웃한 후 필요한 주조 온도로 냉각합니다.
Figure 3-29 R&R Gypsum Cast Roasting Regime
그림 3-30 번아웃 용광로 내 금형 배치 방법
곰팡이 제거 및 번아웃 비디오
투자 몰딩 비디오
4.2 백금 주물의 소진
플래티넘 몰드의 번아웃 시스템은 석고 몰드의 번아웃 시스템과 크게 다릅니다. 산 결합 금형이며 좋은 효과를 얻으려면 더 높은 소결 온도를 채택해야합니다. R&R에서 플래티넘 몰드에 권장하는 번아웃 시스템은 그림 3-31에 나와 있습니다.
섹션 IV 용해 및 붓기
용융 및 붓기는 주얼리 주조 공정에서 가장 중요한 단계 중 하나이며, 많은 결함이 이 절차와 관련이 있습니다. 작업 순서에는 주로 재료 준비, 합금 전처리, 합금 용해 및 붓기 등 몇 가지 주요 단계가 포함됩니다.
1. 합금 재료 준비
용융하기 전에 각 금형에 필요한 합금의 종류와 품질을 정확하게 준비하는 것이 중요합니다. 왁스 트리 준비 과정에서 이미 왁스 트리의 무게를 측정했으며, 왁스와 금속의 비중 관계를 기반으로 필요한 금속 무게를 계산할 수 있습니다.
재료를 준비할 때 신소재와 재활용 재료의 비율을 올바르게 관리해야 합니다. 많은 공급업체는 각 배치에서 재활용 재료가 30%를 차지해야 한다고 제안합니다. 그러나 실제 생산에서는 주조 수율이 높은 일부 단순 부품을 제외하고는 대부분의 제품 수율이 약 50% 또는 그 이하에 불과합니다. 필수 재활용 비율에 따라 매일 발생하는 많은 양의 재활용 재료를 제때 재사용하지 못해 빠르게 축적되어 주얼리 제조 회사에 심각한 재료 관리 및 생산 비용 문제가 발생합니다. 따라서 많은 기업이 원료 제조 시 최소 50% 비율을 채택하고 있으며, 경우에 따라 재활용 재료 비율이 70%에 이르는 경우도 있습니다. 용융 및 주조 과정에서 합금은 필연적으로 오염될 수밖에 없다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 새 금속에 대한 재활용 재료의 비율을 과도하게 높이면 합금의 성능이 변동될 수 있으며 휘발하기 쉬운 원소가 감소하여 산화 내포물 및 불충분한 주입 결함의 가능성이 높아집니다. 휘발하기 쉬운 원소가 감소하여 산화 개재물 및 불충분한 주입 결함의 확률이 증가합니다.
2. 합금 전처리
주얼리 합금의 주조 생산에서 주얼리 주조의 효과는 주얼리 합금의 상태와 밀접한 관련이 있습니다. 순금, 순은 및 순백금 주얼리의 경우 이 문제는 비교적 경미하며 블록 재료를 직접 녹일 수 있습니다. 금, 은, 백금 합금과 같은 재료는 사전 처리가 필요합니다. 예를 들어, 주조를 위해 순수 금속과 중간 합금을 직접 혼합하면 불균일한 구성, 심각한 손실, 구멍과 같은 결함 등의 문제가 쉽게 발생할 수 있습니다.
따라서 일반적으로 다양한 순수 금속 및 합금 재료를 녹여 비드 입자로 주조하고 주조하여 잉곳으로 주조 한 다음 필요한 품질에 따라 혼합하는 것이 좋습니다. 용융 금속이 도가니 출구에서 흘러나와 냉각수에 떨어지고 즉시 냉각되어 물방울로 분리되어 고체 금속 입자로 응고되는 조립식 비드 입자 방법을 우선시하는 것이 좋습니다. 모양이 좋고 크기가 적절한 합금 입자는 용융 과정에서 균일한 조성과 온도 제어에 유리하며 구멍, 모래 구멍, 딱딱한 반점과 같은 결함을 줄여 금속 손실 제어와도 밀접한 관련이 있습니다. 과립화 효과는 주로 입자 모양, 크기, 금속 품질 및 공정 안정성에 반영됩니다. 좋은 과립화 효과는 합금 재료의 유형과 특성뿐만 아니라 과립화 장치의 작업 성능에 따라 달라집니다. 과립 장치는 별도의 장비일 수 있지만 일부 주조 장비에는 과립 장치가 장착되어 있는 경우도 있습니다. 열악한 장비 조건으로 인해 일부 보석 회사는 수동 비드 살포를 사용하여 용융 금속을 담금질 물 탱크에 직접 부어 비드 입자를 얻습니다. 방법에 관계없이 용융, 부어 넣기 및 냉각 방법과 같은 몇 가지 중요한 링크를 엄격하게 제어해야합니다. 잘 제어하지 않으면 비드 모양이 불규칙해지고 블록에 쉽게 접착되며 가스 포획 및 산화와 같은 현상이 발생하여 합금의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
3. 합금 용융
보석 합금을 녹이고 붓는 방법에는 여러 가지가 있으며, 일반적으로 사용되는 용해 방법은 산소 연료 용해와 유도 용해입니다.
3.1 옥시 연료 용융
보석을 제련하고 붓는 데 플레임 건을 사용하는 것은 간단한 도구와 장비로 비교적 전통적인 생산 방식입니다. 먼저 불꽃을 사용하여 금속을 녹인 다음 간단한 붓기 장비를 사용하여 수동으로 붓습니다. 화염 건 제련에 사용되는 연소 가스에는 가스-산소, 천연가스-산소 등이 있습니다. 일반적으로 산소-아세틸렌은 온도가 너무 높아 금속 손실이 심하고 제어가 어렵기 때문에 사용하지 않습니다. 사용되는 플레임 건은 싱글 튜브와 더블 튜브의 두 가지 유형이 있습니다. 플레임 건에는 불꽃의 크기, 강도, 성질을 조절할 수 있는 컨트롤 노브가 있습니다. 용융 금속을 효과적으로 보호하고 금속 원소의 산화를 줄이려면 노란색 환원 불꽃이 필요합니다(그림 3-32). 제련 시간은 관리 가능한 길이여야 하며, 일반적으로 2~3분 이내에 제련 및 주입을 완료하도록 제어해야 합니다.
화염 건 제련은 일반적으로 점토 도가니를 사용합니다. 제련하기 전에 도가니의 품질을 주의 깊게 확인해야 하며, 내벽에는 잔류 슬래그가 없는 매끄럽고 조밀한 유약 층이 있어야 합니다. 일반적으로 무수 붕사를 사용하여 슬래그 형성을 위한 플럭스를 준비합니다. 먼저 도가니를 예열한 다음 구리 입자를 추가하여 화염 강도와 성질을 적절한 수준으로 조정합니다. 구리 재료가 녹기 직전이면 액체 표면에 소량의 붕사를 뿌리고 유리 막대로 용융 금속이 고르게 섞일 때까지 부드럽게 저어줍니다. 온도가 필요한 주입 온도에 도달하면 주입을 위해 금형을 꺼낼 수 있습니다.
용융 과정에서 온도와 화염 분위기를 제어하는 것이 중요하며, 그렇지 않으면 심각한 산화가 발생하여 금속 손실이 발생하고 특히 아연 함량이 높은 금과 은 합금에서 용융 금속을 오염시키는 슬래그가 형성될 수 있습니다. 아연의 증기압이 높기 때문에 특히 금속의 반응성이 온도에 따라 증가하는 높은 용융 온도에서 아연 원소의 손실이 의심할 여지없이 증가합니다. 끓는 상태에서는 산화 능력이 극적으로 향상되어 다량의 산화 아연(ZnO)이 생성되어 공기 중으로 방출되어 손실이 급격히 증가합니다. 구리의 산화 능력도 급격히 증가하여 다량의 산화 슬래그를 형성하고 끓는 상태가 오래 유지될수록 금속 손실량이 커집니다. 금속 손실을 줄이려면 일반적으로 필러 금속(필요한 캐럿 금, 은 및 백금 합금을 제조하는 데 사용되는 중간 합금 참조)에 따라 용융 온도를 엄격하게 제어해야 합니다.
금속이 용융에 가까워지면 일반적으로 표면에 소량의 붕사를 뿌려 용융을 도울 뿐만 아니라 용융 금속 표면에 보호 층을 형성하여 산화를 방지하고 표면에 슬래그를 모읍니다. 붕사는 Na2B4O7 - 10H2O로 녹는점이 낮고 320℃로 소성하면 결정질 수분을 잃고 다공성 물질이 됩니다. 붕사는 구리 합금 용융에 좋은 플럭스로 가열 및 용융 후 유동성이 높고 용융 금속의 표면을 덮고 가스 흡수 및 금속 산화에 대한 탁월한 보호 기능을 제공하며 무수 붕소(B2O3). 무수붕소는 고온에서 매우 불안정하며 분리 시 금속 산화물과 격렬하게 반응합니다.
화학 반응 방정식은 다음과 같습니다:
Na2B4O7 - 10H2O → Na2B4O7 + 10H2O
Na2B4O7 → Na2O - B2O3 + B2O3
B2O3 + MeO → MeO - B2O3
Na2OB2O3 로 반응한 다음 MeO - B2O3 복합염 Na2O-MeO[B2O3]2. 이는 금속 산화물에서 발생하는 슬래그를 크게 줄이고 금속을 치환 및 환원하여 금속 손실을 효과적으로 줄입니다. 또한 붕사는 용융 상태에서 우수한 보호 역할을 수행하여 용융 금속의 산화를 최대한 방지합니다.
3.2 유도 용해
유도 용해의 기본 원리는 교류 전류가 유도 코일을 통과할 때 유도 코일 내부 공간에 교류 자속이 발생하여 도가니 내부의 금속 도체에 기전력을 유도하는 것입니다. 일정한 기전력을 갖는 유도 전류는 금속 재료에 와전류를 형성하여 금속의 저항으로 인해 열을 발생시켜 금속을 녹이게 합니다. 다른 용융 방법에 비해 유도 용융은 높은 용융 효율, 낮은 원소 손실, 용융 금속의 구성 및 온도의 편리하고 정확한 제어 및 조정, 간단한 작동 및 유지 보수 등의 장점이있어 보석 주조 산업에서 널리 사용됩니다.
유도 용해 과정에서 금속의 유도 전류 분포가 고르지 않고 전하 표면에서 전류 밀도가 가장 높고 내부로 갈수록 낮아져 소위 피부 효과가 발생합니다. 피부 효과는 전류 주파수와 밀접한 관련이 있으며, 전류 주파수가 높을수록 피부 효과가 더 뚜렷하게 나타납니다. 도가니 용량이 크면 심한 피부 효과는 용융에 해 롭습니다. 따라서 도가니 용량과 전류 주파수 사이에는 일정한 상관 관계가 있습니다. 용융량이 많을 때는 일반적으로 중주파 유도가 사용되며 용융량이 적을 때는 고주파 유도가 자주 사용됩니다. 보석은 일반적으로 매우 미세하고 한 번에 녹는 양이 적기 때문에 일반적으로 보석 합금 용융에 고주파 유도 용융이 사용됩니다 (그림 3-33).
유도 용해에서 전자기 교반은 전자기력의 작용으로 발생하며, 이는 용융 금속의 온도와 조성의 균일성에 도움이 되고 용융 금속의 비금속 개재물이 상승하는 데 도움이 됩니다. 전류 주파수가 낮을수록 전자기 교반 효과는 더 강해집니다.
용융 중 대기의 제어는 용융 금속의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 진공 용해, 불활성 가스 보호 용해, 화염 방지 용해 등 여러 가지 방법이 존재합니다. 진공 용융은 야금 품질을 보장하는 데 유리하지만 구리 합금, 특히 아연 함량이 높은 황동 합금에는 적합하지 않습니다. 진공이 아연의 휘발을 악화시켜 심각한 금속 손실과 심각한 조성 변동을 초래하고 용융 공정 중에 발생하는 연기가 진공 시스템을 손상시킬 수 있기 때문입니다. 따라서 일반적으로 구리 합금을 유도 용해할 때 우수한 야금 품질을 달성하기 위해 아르곤 및 질소와 같은 불활성 가스를 사용하거나 환원 불꽃을 사용하여 용융 금속 표면을 분리하고 보호해야 합니다.
4. 붓기
주얼리 조각은 비교적 미세하기 때문에 붓는 과정에서 빠르게 굳어 유동성을 잃습니다. 따라서 기존의 중력 주입은 성형이 어렵고, 용융 금속으로 금형 캐비티를 빠르게 채우기 위해 약간의 외력을 도입하여 완전한 모양과 명확한 프로파일을 가진 주물을 얻어야합니다.
4.1 붓는 외력 방법
붓기는 외력에 따라 원심력과 정적 붓기의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.
(1) 원심 주조 방식.
원심 주조는 용융 금속을 회전하는 금형에 붓고 원심력이 금형을 채우고 금속을 응고시키는 방식입니다. 원심 주조는 생산 효율이 높고 금속 압력이 높으며 충전 속도가 빠르기 때문에 주물 성형에 유리하며 특히 링크, 귀걸이 등과 같은 작은 장식품을 주조하는 데 적합합니다. 정적 주조에 비해 전통적인 원심 주조에는 몇 가지 약점이 있습니다. 빠른 충전 속도로 인해 용융 금속은 붓는 동안 심한 난류를 경험하여 가스 포획 및 기공 형성 가능성이 높아집니다; 금형 캐비티 내의 가스 배출이 상대적으로 느려 금형 내 배압이 높아 기공 형성 가능성이 높아집니다. 충전 압력이 너무 높으면 용융 금속이 금형 벽에 강한 세정력을 발휘하여 금형 균열 또는 박리를 쉽게 유발하고, 또한 슬래그가 주입 중에 용융 금속과 함께 금형 캐비티로 들어갈 수 있습니다. 원심력에 의해 생성되는 높은 충전 압력으로 인해 원심분리기의 안전 범위 내에서 주조할 수 있는 최대 금속 양은 정적 주조기보다 적습니다. 또한 원심 주조 챔버가 상대적으로 크기 때문에 일반적으로 불활성 대기는 덜 사용됩니다.
(2) 정적 캐스팅 방법.
정적 주조는 진공 흡입 주조 및 진공 압력 주조와 같은 방법을 사용하여 금형 캐비티를 용융 금속으로 채우는 것을 촉진합니다. 원심 주조에 비해 정적 주조기의 충전 공정은 비교적 완만하여 용융 금속이 금형 벽에 스커링 효과가 적고 진공 효과로 인해 금형 캐비티 내의 가스 배압이 낮아 한 번에 주조 할 수있는 최대 금속 양이 더 큽니다. 따라서 보석 주조, 특히 남성용 반지, 펜던트, 팔찌 등과 같은 중대형 장신구 주조에 널리 사용되었습니다.
4.2 캐스팅의 자동화 정도
주조는 자동화 정도에 따라 수동 주조와 기계에 의한 자동 주조의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.
(1) 수동 캐스팅.
수동 주조는 일반적으로 화력 용해 또는 유도 용해와 함께 수행됩니다. 용융 금속과 슬래그를 정제한 후 온도를 주조 온도 범위에 맞게 조정합니다. 그런 다음 주조 준비를 위해 번아웃 용광로에서 금형을 꺼냅니다. 사용되는 장비의 유형에 따라 수동 주조에는 주로 원심 주조와 진공 주조가 포함됩니다.
- 수동 원심 주조: 그림 3-34는 일부 소규모 보석 가공 공장에서 사용되는 간단한 기계식 구동 원심분리기를 보여줍니다. 이 기계에는 유도 가열 장치가 없으며 산소 가스를 사용하여 금속을 녹이거나 유도로를 사용하여 금속을 제련한 다음 금속을 도가니에 붓고 원심 주조합니다.
- 수동 진공 주조: 진공 주조는 금형 캐비티의 기압이 외부 기압보다 낮은 상태에서 압력 차이를 이용하여 용융 금속을 금형 캐비티로 끌어들이는 방법을 말합니다. 수동 진공 주조는 가장 간단한 형태의 진공 주조입니다. 진공 주조기를 사용하며 주요 구성 요소는 가열 및 용융 장치 없이 진공 시스템입니다. 따라서 토치 또는 용해로와 함께 사용해야 하며 용해 후 용융 금속을 금형에 수동으로 부어 넣습니다(그림 3-35). 비교적 조작이 간단하고 생산 효율이 높으며 중소 규모 주얼리 공장에서 널리 사용됩니다. 대기 중에서 주입이 이루어지기 때문에 용융 금속의 2차 산화 및 가스 흡수 문제가 있으며 주입 온도, 주입 속도, 헤드 높이, 액체 표면의 슬래그 처리 등 전체 주입 공정을 작업자가 제어합니다. 따라서 많은 인적 요인이 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
그림 3-34 수동 원심 주조
그림 3-35 수동 진공 주조
녹이기 및 캐스팅 비디오
(2) 주조 기계에 의한 자동 주입.
수동 주조는 전통적이고 오래된 생산 방식이므로 제품 품질에 큰 변동이 발생합니다. 주얼리 제품에 대한 품질 요구 사항이 증가하고 주얼리 산업의 기술 발전으로 자동 주조기는 주얼리용 로스트 왁스 주조에서 매우 중요한 장비가 되었으며 제품 품질을 보장하는 중요한 기반이 되었습니다.
사용되는 외력의 형태에 따라 일반적으로 사용되는 주얼리 주조기는 주로 원심 주조와 정적 주조의 두 가지 범주로 나뉩니다.
- 자동 원심 주입: 기존의 단순 원심 주입기의 단점에 대응하여 최신 원심 주조기는 유도 가열과 원심 주입을 통합하여 구동 기술 및 프로그래밍에서 상당한 발전을 이룩하여 프로그래밍 기능과 공정 자동화 제어를 개선했습니다. 예를 들어, 금형의 중심축과 스윙 암의 각도는 회전 속도에 따라 가변적으로 설계되어 90℃에서 0℃까지 변경할 수 있습니다. 이는 용융 금속을 도가니에서 금형으로 밀어낼 때 원심력과 접선 관성력의 효과를 종합적으로 고려한 것입니다. 이 장치는 금속 흐름의 균형을 개선하고 용융 금속이 주입 채널 벽의 역회전 방향을 따라 우선적으로 흐르지 않도록 방지합니다. 캐비티에서 가스가 원활하게 배출되도록 금형 바닥에 배기 장치를 추가하여 충전 용량을 향상시킵니다. 또한 사람의 판단 오류를 줄이기 위해 온도 측정 장치가 있습니다. 그림 3-36은 금, 은, 구리 등의 합금 주조에 적합한 보석 원심 주조기의 일반적인 용융 및 주입 챔버를 보여줍니다.
원심 주조기로 붓는 경우 냉각수를 열고 전원 스위치를 켜고 측정 된 양의 원료를 깨끗한 도가니에 골고루 넣고 열선을 올린 다음 가열 버튼을 눌러 가열합니다. 철제 플라이어를 사용하여 용광로에서 탈랍된 주조 플라스크를 꺼내 주조기의 실린더 랙에 놓고 주조 분말 몰드의 주입 구멍을 도가니의 주입 구멍에 맞춥니다. 금속이 완전히 녹으면 플럭스를 사용하여 정화하고 열선을 내리고 도가니 상단을 반원형 내화 재료로 덮고 단단히 누릅니다. 보호 커버를 덮은 후 원심 모터가 도가니와 금형을 구동하여 모터 샤프트 주위를 고속으로 회전시킵니다. 회전하는 동안 엄청난 원심력이 금속을 금형 캐비티에 주입합니다. 20초 후 모터 전원 스위치를 끄고 기계가 회전을 멈추면 금형을 꺼내 식혀주세요.
인덕션 용융 원심 주조 비디오
- 자동 진공 압력 주입: 진공 주조기 중에서 자동 진공 압력 주조기는 가장 진보되고 널리 사용되는 기계입니다. 이 유형의 기계에는 많은 모델이 있으며 회사마다 특성이 다른 주조기를 생산하지만 일반적으로 유도 가열, 진공 시스템, 제어 시스템 등으로 구성됩니다. 구조적으로는 일반적으로 상부는 유도 용해 챔버, 하부는 진공 주조 챔버로 구성된 직립형이며 바닥 부어 주조 방식을 사용합니다. 도가니의 바닥에는 구멍이 있으며 용융 중에 내화 플런저 막대로 밀봉되고 부을 때 플런저 막대가 들어 올려 용융 금속이 금형 캐비티로 흐르도록합니다. 일반적으로 플런저 로드 내부에 열전대를 설치하여 용융 금속의 온도를 정확하게 반영할 수 있습니다. 도가니 벽에 열전대를 설치하여 온도를 측정하기도 합니다. 하지만 측정된 온도는 용융 금속의 온도를 직접 반영할 수 없으며 참고 자료로만 사용할 수 있습니다. 자동 진공 주조기는 일반적으로 진공 또는 불활성 가스 조건에서 금속을 용융 및 주조하여 금속 산화 및 가스 흡수 가능성을 효과적으로 줄입니다. 컴퓨터 프로그래밍 제어를 널리 사용하고 자동화 수준이 높으며 주조 제품의 품질이 비교적 안정적이고 구멍 결함이 감소하여 금, 은 및 구리와 같은 금속의 진공 주조에 널리 사용되는 보석 주조 장비로 높이 평가되고 있습니다(그림 3-37). 일부 모델에는 입상 중간 합금을 제조할 수 있는 과립화 장치도 함께 제공됩니다.
진공 압력 주조기를 주조에 사용할 때는 먼저 냉각수를 켜고 아르곤 및 압축 공기 스위치를 연 다음 전원을 켭니다. 장비의 개폐 상태와 도가니의 품질을 확인하고 진공 효과를 테스트한 후 주조 프로그램 라이브러리에서 적절한 프로그램을 선택합니다. 도가니에 충전물을 고르게 넣고 주조 프로그램을 시작한 다음 금속 재료가 완전히 녹은 후 장비의 지시에 따라 주조 챔버에 주형을 넣으면 자동으로 주입이 완료됩니다. 지정된 유지 시간에 도달하면 몰드를 제거합니다.
5. 주얼리 주조의 일반적인 문제
주얼리 주조는 여러 단계가 포함된 복잡한 공정이며 주조 품질에 영향을 미치는 요인이 많습니다. 따라서 주얼리 주조 생산 과정에서 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 일반적인 주얼리 주조 결함 및 가능한 원인은 표 3-3에 나와 있습니다.
표 3-3 주얼리 주조에서 흔히 발생하는 문제점 및 대책 분석표
| 일반적인 주조 결함 | 결함 일러스트레이션 | 가능한 원인 |
|---|---|---|
| 플래시 및 버 |
|
주조 분말과 물의 비율이 잘못되었거나 물을 너무 많이 사용했습니다; 휴식 기간 동안 투자 후 금형이 이동 ③번 아웃 과정에서 급격한 온도 상승 ④용광로에 넣기 전에 금형을 너무 오래 방치하여 금형 캐비티에 내부 균열이 발생했습니다. |
| 표면에 제기된 금색 구슬 |
|
물과 분말의 잘못된 비율, 너무 적은 물 사용; 투자 작업 중 과도한 작업 시간; 진공 기계의 비정상적인 작동 ③ 진공 기계의 비정상적인 작동 |
| 주물의 거친 표면 |
|
①왁스 모델의 표면이 거칠다; ②품질이 좋지 않거나 만료된 주조 분말; 번아웃 과정 중 급격한 온도 상승 |
| 불완전한 캐스팅 |
|
잘못된 왁스 나무 심기 ②최적 이하의 금속 주조 온도; 주조 중 낮은 금형 온도; 주조에 사용된 금속의 양이 충분하지 않음 |
| 주물의 다공성 |
|
금속 주조 온도가 너무 높습니다; ②금형이 완전히 연소되지 않은 경우; 주조에 과도한 재활용 재료 사용; 용융 공정 중 공기 유입이 심한 경우 |
| 주물의 수축 다공성 |
|
금속 액체 주입 온도가 너무 높습니다. ②금형 온도가 너무 높습니다; 물 라인의 위치 또는 크기가 부적절합니다; 주입 압력 부족 |
섹션 V 주조 청소
1. 캐스팅 파우더 제거하기
주물 파우더 몰드에서 금속 공작물을 제거하고 공작물에 부착된 주물 파우더를 제거합니다.
주요 도구: 망치, 철제 바늘, 물총.
주물 파우더 몰드가 적절한 온도로 식을 때까지 기다린 다음 수돗물로 바닥에 충격을 가하세요. 주물 파우더 몰드의 잔열이 냉각수와 만나면 주물 공작물이 주물 파우더 몰드에서 분리되는 '플라스터 폭발' 현상이 발생하며, 이 과정을 일반적으로 '플라스터 폭발'이라고 합니다(그림 3-38).
고압 물총을 사용하여 주조 공작물에 분사하여 표면에서 주조 분말을 가능한 한 깨끗하게 제거합니다(그림 3-39). 헹군 주물을 불산과 같은 산성 용액이 담긴 용기에 넣어 담급니다(그림 3-40). 담근 후 주물의 모든 부분에서 잔류 주물 분말을 완전히 제거합니다. 불산 용액에서 공작물을 꺼내 물로 씻은 후 건조시킵니다.
그림3-39물 분사
그림 3-40 산성 침수
캐스팅 파우더 제거하기 비디오
금, 순금 및 은 가공품의 침지 시간은 20분, 불산 농도는 20%여야 합니다. 구리 가공품의 침지 시간은 20분이며, 불산 농도는 5%입니다. 백금 가공품의 침지 시간은 60분이며, 불산 농도는 55%입니다.
불산은 부식성이 강하므로 전용 용기에 보관해야 합니다. 작동 중 안전 예방 조치를 취하세요. 물총의 압력이 높기 때문에 물총으로 헹굴 때 작업물이 우발적으로 변형되지 않도록 주의하세요.
2. 결함이 있는 부품 절단
주조 분말을 제거한 후에도 공작물은 여전히 나무와 같은 상태이므로 다음 생산 공정을 준비하기 위해 주조 스프 루에서 절단하고 분류 및 분류해야 합니다.
주조 분말을 제거한 후 주조 공정 중 금속 손실을 계산하기 위해 나무 모양의 블랭크의 무게를 측정 한 다음 주조 스프 루 절단 작업을 수행해야합니다. 먼저 전체 분할에 따라 절단 한 다음 절단 부위를 분류합니다 (그림 3-41, 3-42). 주조 스프 루를 절단 할 때 블랭크의 변형이나 손상을 방지하기 위해 각도와 거리를 마스터하는 것이 중요합니다. 일반적으로 주조 스프 루는 공작물에서 1.5mm 떨어진 거리에서 절단하는 것이 최적입니다.
그림 3-41 주조 스프 루 절단 1
그림 3-42 주조 스프 루 절단 2
결함 부품 절단 비디오
캐스트 청소 비디오
2개의 응답
의심의 여지가 없습니다.
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