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보석 주조용 고무 금형과 금속 합금 금형을 만드는 방법은 무엇입니까?
5가지 일반적인 작업에 대한 기본 원칙과 운영 기술
주얼리의 원본 모델이 준비되면 대량 생산을 위한 금형을 만들 수 있습니다. 재료의 부드러움과 경도 특성에 따라 금형은 소프트 몰드와 하드 몰드로 나눌 수 있습니다.
소프트 몰드 재료는 일반적으로 탄성 고무로 만들어지며 고무 재료의 특성이 고무 몰드의 품질에 영향을 미칩니다. 시중에는 천연 고무와 다양한 첨가제를 사용한 개질 고무 등 여러 종류의 고무가 있습니다. 다양한 개질 고무 중 실리콘 고무는 내열성, 기계적 특성, 원 모형 복제 성능 및 주조 이형 성능이 우수하여 주얼리 주조에 널리 사용됩니다. 실리콘 고무는 가황을 통해 고무 분자의 가교를 완료하여 선형 구조의 고분자를 3차원 네트워크 구조의 고분자로 변형시켜 탄성, 비점착성, 내열성, 불용성 등의 특성을 갖도록 해야 합니다. 가황 방법에 따라 고온 가황 실리콘 고무와 상온 가황 실리콘 고무의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 실리콘 고무의 첨가제의 종류와 양은 다양하여 성능에 특정 차이가 있습니다. 일부 실리콘 고무는 내구성과 탄성이 뛰어나 왁스 몰드를 제거할 때 균열이나 변형이 어렵고, 일부 실리콘 고무는 더 단단하고 복제 성능이 우수하지만 내구성이 떨어지고 균열이 발생하기 쉽고, 일부 실리콘 고무는 수축률이 매우 낮아 치수 정확도를 보장하는 데 더 유리합니다. 생산 과정에서 실제 필요에 따라 선택할 수 있습니다.
경질 금형 재료에는 저온 합금, 알루미늄 합금 등이 포함되며, CNC 가공을 통해 성형하거나 쉘로 만든 다음 저 융점 합금으로 부어 주얼리 금형을 얻습니다. 이 유형의 금형의 주요 특징은 왁스 몰드 생산 중에 탄성 변형을 겪지 않아 왁스 몰드의 치수 정확도와 안정성을 효과적으로 보장 할 수 있다는 것입니다.
실리콘 고무의 구조
목차
섹션 I 링 실버 모델의 간단한 고온 가황 실리콘 고무 금형 만들기
1. 배경 지식
1.1 실리콘 고무와 그 종류
천연 고무는 탄성이 좋고 인열 저항성이 강합니다. 하지만 주쇄 구조에 이중 결합이 많기 때문에 오존에 의해 쉽게 손상되어 분해되거나 가교 결합이 일어납니다. 따라서 직접 사용할 수 없으며 일반적으로 합성 방법을 통해 디엔, 아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리설파이드 및 실록산 고무를 생산하여 얻습니다.
실리콘 고무는 주쇄가 실리콘과 산소 원자로 번갈아 구성되며, 일반적으로 실리콘 원자에 두 개의 유기기가 부착된 고무를 말합니다. 일반적인 실리콘 고무는 그림 2-1과 같이 주로 메틸과 소량의 비닐을 포함하는 실록산 세그먼트로 구성된 실록산 고무 범주에 속합니다. 페닐을 도입하면 실리콘 고무의 고온 및 저온 저항성을 향상시킬 수 있으며, 트리플루오로 프로필 및 시아노기를 도입하면 온도 및 내유성을 향상시킬 수 있습니다. 실리콘 고무는 저온 성능이 우수하며 -55℃ 이하에서도 작동할 수 있습니다. 페닐을 도입하면 -73℃에서도 견딜 수 있습니다. 실리콘 고무의 내열성은 180℃ 이하에서도 뛰어나며, 200℃를 약간 넘는 온도에서 몇 주 이상 탄성을 유지하고 300℃ 이상의 순간 고온을 견딜 수 있어 장시간 작동할 수 있습니다. 요구 사항을 잘 충족 할 수 있습니다. 풋 주얼리 모델의 사용 요구 사항은 주얼리 산업에서 널리 사용됩니다.
1.2 고온 가황 실리콘 고무
열가황 실리콘 고무는 가장 많이 사용됩니다. 메틸 실리콘 고무, 메틸 비닐 실리콘 고무(사용량 및 제품 브랜드 번호가 가장 많은), 메틸 비닐 페닐 실리콘 고무(저온 및 방사선에 강한)로 나눌 수 있습니다. 기타 유형으로는 니트릴 실리콘 고무, 플루오르 실리콘 고무 등이 있습니다. 실리콘 고무의 강화제는 실리카(SiO2-nH2O), 생산 방법에 따라 훈증 실리카, 침전 실리카 및 기타 형태의 실리카의 세 가지 유형으로 나눌 수 있으며, 각 유형은 평균 입자 크기에 따라 여러 등급으로 다시 분류 할 수 있습니다. 생실리콘 고무의 강도는 매우 약하지만 적절한 양의 실리카를 첨가하면 강도를 10배 이상 높일 수 있습니다. 다른 측면 그룹에 따라 다양한 유형의 고무를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 고온 가황 실리콘 고무는 용도와 성능에 따라 범용, 저압축 영구 변형형, 저수축형, 난연형, 내용제형, 고온형 등으로 분류됩니다.
고온 가황 실리콘 고무는 선형 고분자(5000~10,000개의 실리콘-산소 사슬 분절) 폴리실록산을 원료 고무로 하여 강화 충전제, 증량 충전제, 구조 제어제, 성능 개선 첨가제 등을 첨가하여 고무 재료를 제조한 후 가열 가황하여 엘라스토머를 형성하는 제품입니다. 가황 실리콘 고무는 ① 고온과 저온에 모두 강하고 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있으며 ② 다른 폴리머 소재보다 열 안정성, 방사선 저항성, 내후성이 우수하고 ③ 무독성, 무취, 인체 조직에 달라붙지 않으며 보관 중 노화나 경화가 잘 일어나지 않는다는 특징을 가지고 있습니다.
1.3 쥬얼리용 고온 가황 실리콘 고무
실리콘 고무는 복제 성능이 우수하고 탄성이 뛰어나며 일정한 강도를 가지고 있습니다. 몰드 제작에 사용하면 왁스를 주입한 후 몰드의 탄성으로 인해 왁스 몰드를 쉽게 제거할 수 있어 주얼리 몰딩에 널리 사용됩니다.
현재 카스탈도는 그림 2-2와 같이 주얼리 주조 업계에서 일반적으로 사용되는 고온 가황 실리콘 고무 시트 브랜드입니다. 일정량의 개질 천연 고무를 함유하고 있으며 유연성이 좋고 인열 강도가 일정하며 수명이 길고 복제 효과가 좋습니다. 국내 고무는 주로 분자 사슬이 유연하고 내열성이 있는 디클로로실란으로 구성되어 있습니다. 하지만 경도가 높고 이형이 어렵고 인열 강도가 낮다는 단점도 있습니다. 실제 생산에서 사용 수명이 상대적으로 짧고 전체 비용이 높습니다.
실리콘 고무는 가황 과정에서 수축하므로 원래 치수를 설계할 때 수축을 고려해야 합니다. 실리콘 고무는 통기성이 없기 때문에 왁스 주입 시 가스 배출을 방해할 수 있습니다. 이 문제는 금형에 벤트 라인이나 구멍을 만들어 해결할 수 있습니다. 이물질(활석 가루, 먼지 등)이 왁스 몰드의 표면 결함을 증가시켜 나중에 주물로 옮겨질 수 있으므로 모델을 사용하는 동안 매우 청결하게 유지해야 합니다.
1.4 고온 가황 실리콘 고무 금형 제작을 위한 주요 장비 및 도구
고온 가황 실리콘 고무 몰드를 만들기 위한 일반적인 도구로는 가황기, 알루미늄 합금 몰드 프레임, 고무 시트, 알루미늄 베이스 플레이트, 메스, 가위, 양날 플라이어, 핀셋, 유성 펜 등이 있습니다.
고무 몰드를 억제하는 장치는 (가황) 가황기로, 원료 실리콘 고무를 일정한 온도와 압력에서 가황하여 견고하고 탄력있는 경화 고무로 만듭니다.
전통적인 가황기는 갠트리 프레임, 베이스, 리프팅 나사, 회전 핸들, 저항 와이어 및 온도 센서가있는 가열판 및 온도 컨트롤러를 포함한 주요 구성 요소와 함께 그림 2-3에 나와 있습니다. 이러한 유형의 장비는 주로 수동으로 작동 및 제어되고 상대적으로 저렴하며 고온 가황 실리콘 고무 금형의 긴급한 요구를 충족시킬 수 있지만 상대적으로 얇은 일반 알루미늄 판을 사용하여 때때로 불균일 한 가열로 인해 실리콘의 불충분하고 불균일 한 가황 문제가 발생할 수 있으며 제어 측면에서 일반 손잡이와 버튼을 사용하여 손상 및 오작동하기 쉽고 냉각 팬이나 보호 장치가 없어 사용 중에 기계 본체가 과열되기 쉽습니다.
기술의 발전으로 가황기는 구조, 기능, 제어 방식에 새로운 변화를 겪으며 디지털 디스플레이 가황기, 지능형 공압 가황기 등 새로운 스타일의 가황기가 등장했습니다.
일반적인 디지털 디스플레이 가황기는 그림 2-4에 나와 있습니다. 다음과 같은 특징이 있습니다: 주강 갠트리와 주철베이스를 사용하여 강성과 안정성이 우수하고, 터치 스크린으로 작동하여 성형 온도와 시간을 정밀하게 설정할 수 있으며, 강도, 강성 및 열전도율이 좋은 주조 알루미늄 가열판을 사용하고, 작업 영역 표면을 샌드 블라스팅으로 처리하여보다 균일 한 가열, 에너지 손실 감소 및 수명 연장, 기계 본체 후면에 냉각 팬이 설치되고베이스가 습기가 없어 내부 회로를 고온으로부터 보호하며 부저 및 보호 장치도 장착되어 있습니다.
몰딩 프레임은 가황기와 함께 사용됩니다. 한 번에 압착되는 금형의 수에 따라 몰딩 프레임은 그림 2-6과 같이 단일 홀, 이중 홀 및 4 홀로 나눌 수 있습니다. 몰딩 프레임을 제조하는 데 사용되는 재료는 일반적으로 알루미늄 합금이며 주요 매개 변수는 내부 프레임의 길이, 너비 및 두께입니다.
일반적으로 내부 프레임의 폭은 47mm 또는 48mm, 길이는 73mm 또는 74mm입니다. 더 큰 오리지널 모델을 누를 때 내부 프레임 너비는 64~70mm, 길이는 90mm 또는 95mm입니다. 더 작은 오리지널 모델의 경우 폭 40mm와 길이 60mm의 조합을 사용할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 몰딩 프레임 사양 외에도 제품 특성에 따라 고유한 길이와 너비를 가진 특수 몰딩 프레임도 맞춤 제작할 수 있습니다.
1.5 고온 가황 실리콘 고무 금형의 품질에 영향을 미치는 요인
고온 가황 실리콘 고무는 압축 성형으로 형성되며 제조 방법에는 주로 원료 고무 충전 및 프레스, 가황 및 금형 개방의 세 가지 주요 공정이 포함됩니다. 따라서 고온 가황 실리콘 고무 금형의 품질에 영향을 미치는 요인에는 주로 원료 고무 충진 품질, 가황 공정 및 금형 개방 품질 등이 포함됩니다. 이러한 제조 공정에 영향을 미치는 요인도 주목할 필요가 있습니다.
(1) 생고무 채우기 및 누르기
생고무를 채우고 압착하기 전에 원본 모델의 표면을 깨끗이 닦아야 합니다. 깨끗한 표면은 고무와 완전히 접촉하여 원래 모델의 형태를 완전하고 정확하게 복제하여 고품질 고무 금형을 만들 수 있습니다. 원본 모델 표면이 더러워지면 금형 품질이 저하되어 사용에 영향을 미칠 수 있으며, 동시에 먼지의 형태를 복제하여 후속 작업에 문제를 일으킬 수 있습니다.
② 원본 모델 프로파일의 가장자리에 파팅 라인을 그립니다. 소위 파팅 라인은 금형이 분리될 때의 위치에 대한 기준선입니다. 파팅 라인을 결정하는 원칙은 금형 제거의 용이성입니다.
생고무를 채우고 압착 할 때 가황 전에 생고무가 원래 모델을 완전히 감싸는 지 확인해야합니다. 따라서 원형의 치수에 따라 적절한 크기의 금형 틀을 선택하고 원형을 고무 시트의 적절한 위치에 놓고 그림 2-7과 같이 파기, 막기, 디테일링, 채우기, 패치 등의 방법을 사용하여 원형의 오목한 부분, 빈 부분 및 돌 세팅 부분을 고무로 채워 원형과 고무 시트 사이에 틈이 없는지 확인해야합니다. 생고무를 채울 때는 성형된 고무가 너무 단단해져 나중에 금형 개봉 및 사용에 영향을 미치지 않도록 같은 방향으로 채워야 합니다. 원래 모델이 고무 시트의 중간 층에 있고 금형의 수명을 보장하기 위해 압축 금형에는 일반적으로 최소 4 층의 고무 시트가 필요합니다. 생고무를 채우고 누르는 동안 고무 시트, 도구 및 작업자의 손을 깨끗하게 유지하여 가황 후 박리를 유발할 수있는 시트 사이의 오염을 방지하는 것이 중요합니다. 가황 전에 원료 고무를 금형 프레임에 누른 후 가황 후 금형의 밀도를 보장하기 위해 그림 2-8과 같이 원료 고무가 프레임보다 약 2mm 높아야합니다. 생고무를 채우고 누를 때 게이트 캡이라고도하는 둥근 스프 루 왁스 노즐 몰드를 내장하여 원래 모델의 스프 루와 연결하여 궁극적으로 고무 몰드의 왁스 노즐이되어야합니다.
그림 2-7 고무 채우기
그림 2-8 미가공 고무는 몰드 프레임에서 2mm 위에 있습니다.
현재 시장에서는 생고무 충진에 동일한 유형의 필름을 사용하는 것 외에도 두 가지 유형의 고무를 결합 할 수도 있습니다. 사용되는 두 가지 유형의 고무는 노란색 코어 래핑 고무(그림 2-9)와 마젠타 고무(그림 2-10)로, 노란색 코어 래핑 고무는 보석 내부 구조에 사용되고 마젠타 고무는 구조용 고무로 사용됩니다.
그림 2-9 노란색 코어 래핑 고무
그림 2-10 마젠타 고무
(2) 황화
황화 공정의 세 가지 주요 매개 변수는 압력, 온도, 시간입니다.
압력. 고온 황화 공정의 압력은 압력으로 표현됩니다. 압력을 가하면 응력이 발생하여 고무 시트와 원래 모델 사이의 간격을 압축하여 원료 고무가 완전히 접촉하고 결합하는 동시에 공기를 차단하여 금형에 기포가 생기지 않도록 합니다. 권장 압력 범위는 5~20Mpa입니다. 비교적 고정된 작업 조건에서 최적의 압력은 실제 상황과 작업 경험을 바탕으로 탐색할 수 있습니다. 고무의 변화로 인해 황화 공정 중에 적용 압력을 동적으로 조정할 필요가 있습니다.
온도. 황화 공정은 금형 프레임의 원료 고무를 고온에서 가교하여 성숙한 고무로 바꾸는 것입니다. 온도가 너무 낮으면 황화가 불충분하게 되고, 너무 높으면 금형 변형이 발생할 수 있습니다. 황화 온도는 고무 시트 브랜드에 따라 다르며 각 고무 유형은 해당 두께에서 최적의 황화 온도를 가지며 허용 가능한 최대 온도 범위는 143 ~ 173 ℃이고 일반적인 황화 온도는 150 ℃이며 고무 공급 업체의 권장 사항에 따라 조정할 수 있습니다. 허용 가능한 최대 온도 범위와 일반적인 황화 온도는 고무 공급업체의 권장 사항에 따라 조정할 수 있습니다.
시간. 가황 속도는 가황 공정에 소요되는 시간을 직접 반영하며, 시간과 온도는 서로 연결되어 있습니다. 가황 온도가 설정되면 가황 시간은 모델 두께에 따라 달라지며, 두께 12mm의 경우 30분, 두께 18mm의 경우 45분, 두께 36mm의 경우 75분(모델의 최대 권장 두께는 36mm) 등 모델 두께에 따라 달라집니다. 고정된 모델 두께의 경우 가황 온도의 하한과 상한을 충족한 후 10℃ 감소할 때마다 가황 시간을 30분씩 연장해야 하는 경우가 많습니다.
고무는 열 전도율이 낮고 열이 모델의 코어로 전달되는 데 오랜 시간이 걸립니다. 가황 압력은 온도에 따라 주기적으로 조정하여 모델의 각 부분의 온도가 균일하고 완전히 가황되도록 해야 합니다. 가황이 완료되면 고무 몰드를 빠르게 제거하고 자연적으로 식힌 다음 몰드를 열 수 있습니다.
(3) 금형 열기
소위 금형 개방은 원래 모델 모양의 복잡성에 따라 가황 후 스프 루와 원래 모델의 분할 선을 따라 고무 금형을 여러 개의 일치하는 부품으로 절단하여 원래 버전을 제거하고 왁스 주입 채널과 캐비티를 얻는 과정을 말합니다. 금형을 여는 목적은 왁스가 고무 금형에 주입 된 후 왁스 금형을 원활하게 제거 할 수 있도록하는 것입니다. 주얼리 공장에서 금형을 여는 것은 고도로 기술적인 작업입니다. 제대로 수행하지 않으면 왁스 주입 중 이형 표면의 왁스 몰드에 버가 발생하거나 몰드 절단 중에 원래 모델이 손상 될 수 있습니다. 개봉 품질은 왁스 몰드의 품질, 몰드 제거 작업의 난이도 및 고무 몰드의 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.
고무 몰드를 여러 부분으로 나눈 후 전체로 재조립해야하므로 쉽게 정렬이 잘못 될 수 있습니다. 고무 몰드 재질이 상대적으로 부드러우면 오정렬 가능성이 훨씬 더 높습니다. 원래 구조를 정확하게 재조립하고 왁스 사출 중에 상부 및 하부 몰드의 정확한 정렬을 보장하려면 절단면에 포지셔닝 구조를 설정해야합니다. 일반적으로 두 가지 포지셔닝 방법이 있습니다. 하나는 그림 2-11과 같이 물결 선 포지셔닝이라고도 하는 명확한 물결 선을 잘라내는 것이고, 다른 하나는 그림 2-12와 같이 코너 포지셔닝이라고도 하는 고무 몰드의 네 모서리에서 오목 볼록한 포지셔닝 구조를 잘라내는 것입니다.
그림 2-11 고무 몰드의 웨이브 라인 위치 지정 개략도
그림 2-12 금형의 네 모서리 위치 지정
모델을 커팅하려면 높은 수준의 기술력이 필요합니다. 고도로 숙련된 금형 제작자가 제작한 금형은 왁스 주입 후 변형, 파손 또는 플래시가 거의 발생하지 않으며 일반적으로 왁스 수리나 용접이 필요하지 않으므로 마감 시간을 크게 절약하고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
경우에 따라 원본 모델에 "C"자 모양의 오목한 단면을 가진 링(그림 2-13)과 같이 언더컷 부품이 있는 경우 금형을 열 때 두 조각으로 절단하는 방법을 사용하면 하나는 측면을 따라 절단되어 원본이 금형에 매립된다는 두 가지 문제가 발생합니다. 나중에 왁스를 주입하고 왁스 몰드를 제거할 때 추출을 위해 고무 몰드의 상당한 변형이 필요합니다. 이때 왁스 몰드에 상당한 응력이 가해져 변형되거나 파손되기 쉽습니다. 또 다른 방법은 인서트의 파팅 라인이 있는 최대 외부 윤곽을 따라 절단하는 것입니다. 이렇게 하면 왁스 주입 중에 플래시가 쉽게 형성되어 왁스 수리 비용이 증가할 수 있습니다. 또한 왁스 몰드를 제거할 때 오목한 부품이 여전히 왁스 몰드에 상당한 힘을 가하기 때문에 파손 및 변형의 위험이 계속 발생합니다.
2. 작업 구현
이 작업은 간단한 링 실버 모델용 고온 가황 실리콘 고무 몰드를 만드는 것입니다.
(1) 원본 모델 사전 처리
먼저 무수 에탄올과 보푸라기가 없는 종이로 링의 원래 모델 표면을 닦은 다음 유성 펜을 사용하여 그림 2-15와 같이 링 바깥쪽 가장자리의 매끄러운 표면 영역에 분할선을 그립니다.
(2) 고무 충진 준비
이중 구멍 몰드 프레임을 선택하고 그림 2-16과 같이 몰드 프레임 내부 프레임의 길이와 너비 치수에 따라 생고무 시트를 동일한 크기의 고무 블록으로 자릅니다.
그림 2-15 분할선 그리기
그림 2-16 생고무 시트 절단 조각
(3) 생고무 충전 및 압축
생고무 시트에서 보호 필름을 떼어내고 두 개의 생고무 시트를 함께 쌓은 다음 링의 원래 모델을 시트 중앙에 놓습니다. 그림 2-17과 같이 원본 모델의 스프 루 끝에 스프 루 캡을 삽입하여 몰드 프레임의 측면에 꼭 맞도록 합니다. 원본 모델 주변의 틈새를 얇은 접착제로 채웁니다. 그런 다음 생고무 시트로 표면을 덮어 원본 모델이 생고무 시트 중간에 끼워지도록 하고 그림 2-18과 같이 생고무 시트가 몰드 프레임보다 2mm 정도 높은지 확인합니다.
그림 2-17 스프 루 캡 삽입
그림 2-18 생고무 채우기 및 누르기
(4) 가황
수동 가황기를 전원 공급 장치에 연결하고 가열 온도를 175℃로 설정한 후 스위치를 켜서 30분간 예열합니다. 예열 후 그림 2-19와 같이 생고무 시트로 채워진 몰드 프레임을 상부 및 하부 가열판 사이에 놓습니다. 회전 핸들을 조작하여 가열판을 몰드 프레임에 단단히 누르고 30분간 기다립니다. 가황이 시작된 후 몇 분 후에 핸들을 돌려 가황 시작으로 인한 이완력을 즉시 보정할 수 있도록 합니다.
(5) 고무 몰드 열기
가황이 완료되면 가황기에서 몰드 프레임을 제거하고 몰드 프레임에서 고무 몰드를 꺼냅니다. 고무 몰드를 열 준비를 합니다.
프레스 고무 몰드를 만졌을 때 뜨거워지지 않을 때까지 식힌 후 가위로 플래시를 잘라내고 바늘코 플라이어로 스프 루 캡을 제거한 다음 탄 껍질을 떼어냅니다.
실리콘 몰드를 스프 루가 위를 향하도록 똑바로 세우고, 메스를 사용하여 스프 루의 한쪽에서 실리콘 몰드 네 모서리의 중심선을 따라 3~5mm 깊이(실리콘 몰드의 크기에 따라 조절 가능)로 잘라 실리콘 몰드의 네 모서리를 잘라냅니다.
첫 번째 절개 부위에서 첫 번째 모서리를 자릅니다. 먼저 두 개의 직선 모서리를 깊이(실리콘 몰드의 크기에 따라 조정 가능)로 잘라낸 다음 잘라낸 직선 모서리를 힘으로 잡아당겨 45°를 따라 잘라 직각 삼각형으로 시작하는 돌출된 구조를 형성하여 경사 모서리를 만듭니다. 이 시점에서 그림 2-20과 같이 절단된 실리콘 몰드의 두 반쪽은 서로 맞는 오목한 삼각형과 볼록한 삼각형이 있어야 합니다.
이전 단계에 따라 나머지 세 모서리를 순차적으로 잘라냅니다.
첫 번째 절단면의 모서리를 당겨서 칼날을 사용하여 중심선을 따라 안쪽으로 꾸준히 자릅니다(곡선 절단 방식을 사용하는 경우, 칼날이 일정한 곡선으로 흔들리면서 물고기 비늘이나 물결 모양의 절단면을 만들어야 합니다). 절단하는 동안 고무 몰드를 바깥쪽으로 당깁니다. 스프 루 위치에 접근할 때는 조심해서 칼 끝으로 고무 몰드를 조심스럽게 들어 올려 물줄기가 드러나도록 합니다. 그런 다음 링의 바깥쪽 원의 한쪽 끝면을 잘라냅니다.
링의 원래 모형을 제거하면서 원래 모형과 고무 몰드 사이에 접착제 실이 달라붙지 않았는지 관찰합니다. 끈적임이 있으면 잘라내야 합니다. 원래 모형을 제거할 때 저항이 심하면 상황에 따라 고무 몰드를 잘라내야 합니다.
(6) 통풍구 라인 만들기
고무 몰드를 잘라낸 후에는 통풍을 위해 고무 몰드에 통풍선을 그려야 합니다. 원래 모델에 의해 형성된 캐비티의 특성을 관찰하고 공기가 축적 될 수있는 가능한 영역을 분석하고 왁스 흐름 방향에 따라 메스를 사용하여 캐비티에서 공기를 배출하는 데 도움이되는 여러 선을 그려 왁스 주입 중에 완전한 왁스 몰드를 얻을 수 있도록합니다.
(7) 사후 처리
실리콘 몰드를 절단한 후 몰드 캐비티를 청소하고 이형제를 뿌린 후 재조립하고 실리콘 몰드 표면에 몰드 번호를 적습니다.
섹션 II 오목한 링 실버 모델용 고온 가황 실리콘 고무 금형 생산
1. 배경 지식
1.1 보석의 품질 관리
전통 보석은 가치 보존과 감상, 장식적 아름다움, 상징적 기념의 기능을 가지고 있습니다. 일부 소비자의 눈에는 보석을 착용하는 것이 착용자의 재력을 과시하는 것으로 보이기 때문에 한때 대형 금목걸이와 반지 등 과장된 형태의 금 장신구가 높은 수요를 기록하기도 했습니다. 하지만 주얼리는 인류 문명과 함께 발전해 왔으며 사회 트렌드 및 문화적 분위기와 밀접한 관련이 있습니다. 소비자들이 주얼리에 더 쉽게 접근하고 착용하기 쉽게 만들기 위해 품질을 제한하는 것이 주류의 방향이 되었습니다. 자세한 분석을 통해 다음과 같은 이유를 알 수 있습니다.
(1) 보석의 가벼움에 대한 요구 사항
명나라 때 장춘셴은 "수정 및 확장된 우아하고 대중적인 속담"에 이렇게 기록했습니다: "고대에는 남성이 착용하는 왕관을 보석으로 간주했습니다." 즉, 원래 장신구는 머리에 착용하는 장신구를 말하며 당연히 너무 무거울 수 없었습니다. 또한 시간이 지남에 따라 사람들은 장신구는 착용하는 옷과 어울려야 하며, 가벼운 장신구는 착용자에게 새로운 문제를 일으키지 않고 장식적인 장식 역할을 할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 가벼운 질감은 주얼리의 섬세함을 강조하여 사람들에게 사랑받을 수 있습니다.
(2) 소비자 그룹의 단가 수요
인류 사회 초기에 보석을 소유하는 것은 귀족의 특권이자 지위의 상징이었습니다. 이들은 상당한 부를 소유하고 있었기 때문에 자연스럽게 보석 가격에 큰 관심을 기울이지 않았습니다. 하지만 보석이 대중화되고 접근성이 높아지면서 소비자들은 가격에 점점 더 민감해졌습니다. 보석은 대부분 귀금속으로 만들어지고 캐럿 단위로 가격이 책정되며, 보석의 품질을 관리함으로써 비용을 보다 직접적으로 관리할 수 있어 소비자가 쉽게 받아들일 수 있게 되었습니다.
(3) 주얼리 생산 기업의 생산 표준화 필요성
귀금속 주얼리의 표준화된 생산 프로세스는 제품 품질을 개선하고 운영 비용을 관리할 수 있습니다. 보석의 품질을 제한하면 사용되는 재료를 더 정확하게 추정할 수 있으며, 다양한 보석 제품 배치에서 일관된 품질을 유지하여 작업자마다 품질 편차가 크게 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
1.2 보석류의 무게를 제한하는 방법
주얼리 디자인이 다양해짐에 따라 장식의 입체적인 효과에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 점점 더 많은 주얼리 디자인이 원하는 입체 효과를 얻기 위해 물결 모양의 구조를 통합하여 소재의 치수와 주얼리 품질을 높이고 있습니다. 품질 한계를 초과하지 않고 최대한 다양한 구조의 보석을 만들기 위해 보석 디자이너와 장인들은 보석에 오목한 구조의 개발을 장려했습니다. 오목한 깊이가 크면 과도한 함몰 공간이 생길 수 있는데, 이 때 메시 베이스 디자인을 추가하면 함몰의 시각적 인식을 줄이고 심미성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 그림 2-21에서 볼 수 있듯이 메쉬 베이스를 늘리면 보석을 효과적으로 보호하여 손상이나 분실 가능성을 줄일 수 있습니다.
오목한 구조의 주얼리 또는 메쉬 베이스가 있는 구조의 경우 원활한 이형을 위해 접착제 몰드를 누르는 동안 접착제 몰드가 풀릴 때 바닥 개방 처리가 필요합니다. 메쉬 베이스가 있는 구조의 경우, 주얼리 본체에서 메쉬 베이스 부분을 분리하여 금형을 제작해야 합니다. 다양한 구성 요소를 개별적으로 생산 한 후 마감 공정에서 메쉬베이스를 다시 용접하여 메쉬베이스 구조를 복원합니다.
이후 왁스를 추출하는 동안 왁스 몰드가 지속적으로 왁스 처리되지 않도록 모델을 누른 후 바닥 개방 처리를 수행해야 할 수 있습니다. 소위 바닥 개방은 접착제 몰드를 해제할 때 보석의 안쪽 원을 따라 전체 둘레를 깊게 절단하여 절단하지 않고 바닥 표면에 가깝게 절단하는 것입니다. 고무 몰드를 뒤집고 양쪽 손가락으로 절단면으로 구부리면 내부 원의 둘레 절단과 베젤 및 헤드 부분의 절단 자국을 관찰 할 수 있습니다 (절단되지 않기 때문에 남은 고무가 늘어나서 약간 오목한 얕은 자국을 형성합니다). 이 표시를 따라 해당 스프 루 위치까지 자른 다음 너비와 길이가 가깝도록 스프 루와 평행하게 스트립을 자릅니다. 이 시점에서 바닥은 버섯과 비슷한 모양을 형성하여 링의 안쪽 부분을 잘라낸 바닥에서 당겨서 움직일 수 있는 블록을 형성합니다. 이 작업을 그림 2-22와 같이 고무 몰드 이동식 블록 절단이라고 합니다. 이러한 고무 몰드는 왁스를 주입한 후에만 왁스 몰드를 성공적으로 추출할 수 있습니다. 일부 더 복잡한 구조의 경우 필링 방법을 사용하여 몰드를 빼내고 원래 모델을 회수해야 할 수도 있습니다. 일부 구조에서는 이동식 부품을 여러 조각으로 나누어야 할 수도 있습니다. 고무 몰드 외부에서 꺼낸 이동식 블록을 일반적으로 외부 이동식 블록이라고하고 고무 몰드 내부에 고정 된 이동식 블록을 내부 이동식 블록이라고합니다.
그림 2-21 메쉬 백킹이 있는 다이아몬드 링
그림 2-22 고무 몰드 이동식 조각 절단
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2. 작업 구현
이 작업은 오목한 링의 은색 모델용 고온 가황 실리콘 고무 몰드를 만드는 것입니다.
(1) 원본 모델 사전 처리
무수 에탄올과 보푸라기가 없는 종이로 원래의 오목한 링 모형(그림 2-23)을 닦고 윤곽선의 한쪽 가장자리에 절단선을 그립니다.
(2) 고무 충진 준비
이중 구멍 몰드 프레임을 선택하고 원재료 고무 시트를 몰드 내부 프레임의 길이와 너비 치수에 따라 동일한 크기의 고무 블록으로 자릅니다.
(3) 생고무 충전 및 압축
고무 시트 중앙의 원래 오목한 링 모델을 누르고 작은 고무 스트립을 잘라낸 다음 틈새를 채웁니다. 스프 루 캡을 몰드 프레임과 원래 링 모델의 스프 루 사이의 전환으로 사용합니다. 작업은 2.1.3의 3단계와 동일합니다.
(4) 가황
자동 가황기는 고무 몰드를 누르는 데 사용됩니다. 장비를 미리 예열하고 예열 후 금형 프레임을 가황기에 넣고(그림 2-24) 상하 금형의 가열 온도를 175℃로 설정한 다음 장비의 가열 속도에 따라 압력을 550kPa까지 서서히 높입니다. 그림 2-25와 같이 이 압력을 40분 동안 유지합니다.
그림 2-24 가황기에 몰드 프레임을 놓습니다.
그림 2-25 파라미터 설정
(5) 금형 열기
가황이 완료되면 가황기에서 몰드 프레임을 제거하고 프레임에서 고무 몰드를 제거합니다. 먼저 가위를 사용하여 고무 몰드 가장자리 주변의 여분의 플래시를 잘라냅니다. 그림 2-26과 같이 메스를 사용하여 고무 몰드의 가장자리를 따라 네 모서리를 잘라낸 다음 분할선을 따라 두 조각으로 나눕니다. 몰드 개봉에 대한 구체적인 작업은 2.1.3절의 5단계를 참조하십시오.
(6) 이동식 조각 열기
C자형 내부 오목한 부분은 직접 제거할 수 없으므로 움직일 수 있는 부분을 열어야 합니다. 내부 링의 전체 둘레를 따라 깊게 절단하여 절개 부위를 바닥면에 가깝게 만듭니다. 고무 몰드를 뒤집고 손가락을 사용하여 고무 몰드의 양쪽을 절개 방향으로 구부립니다. 내부 링의 원주 방향 절개와 베젤 및 헤드 부분 절개 흔적을 관찰할 수 있습니다. 이 흔적을 따라 해당 스프 루 위치로 자릅니다. 베젤 부분에서 내부 이동식 조각으로 조각을 잘라낸 다음 오목한 링의 내부 링 부분에서 외부 이동식 조각으로 조각을 잘라냅니다(그림 2-27).
(7) 통풍구 라인 열기
고무 몰드를 자른 후 메스를 사용하여 고무 몰드에 환기구 선을 그립니다. 자세한 내용은 2.1.3절의 6단계를 참조하세요.
(8) 후처리
금형 캐비티를 청소하고 이형제를 뿌린 후 조립하고 금형 표면에 금형 번호를 적습니다.
섹션 III 소형 천공 체인 링크 실버 모델용 고온 가황 고무 몰드 생산
1. 배경 지식
(1) 체인 주얼리
체인 쥬얼리는 일반적으로 하나 이상의 체인으로 구성된 중요한 유형의 쥬얼리로, 여러 기본 단위가 반복적으로 결합되어 일정한 길이를 형성합니다. 장식 위치에 따라 체인 주얼리는 목걸이, 팔찌, 허리 체인, 발찌, 브로치 등으로 나눌 수 있습니다. 기본 단위는 체인 링크라고도 합니다. 체인 링크의 다양한 디자인으로 체인 주얼리를 다양하게 표현할 수 있습니다. 체인 주얼리의 중요한 특징은 착용하는 위치의 모양에 따라 자연스럽게 구부러지는 기능이며, 이 기능은 체인 구조에서 체인 링크 사이의 자유도 설계에 따라 달라집니다. 일반적인 구조로는 연동 구조(그림 2-28), 텅 스프링 및 크로스빔 연동 구조(그림 2-29), 힌지 구조(그림 2-30) 등이 있습니다.
그림 2-29 텅 스프링과 크로스빔 연동 구조
그림 2-30 힌지 구조
(2) 힌지 구조 모델의 특징
연동 구조의 체인 링크용 링을 제작하여 일괄 생산할 수 있습니다. 텅 스프링과 크로스빔 연동 구조의 체인 링크의 경우 고무 몰드를 눌러 복제 및 일괄 생산할 수도 있습니다. 마찬가지로 힌지 구조도 일괄 생산을 위해 복제하여 생산 효율성을 향상시킬 수 있기를 기대합니다. 힌지 구조는 힌지와 힌지 배럴을 포함합니다. 힌지는 와이어를 당겨서 해당 크기로 만들 수 있지만 힌지 배럴은 고무 몰드를 누르면서 속이 빈 구조를 형성해야 하는데, 이는 달성하기 어렵습니다. 여기서 가장 큰 문제는 두 가지입니다. ① 실리콘 고무는 힌지 배럴을 채우기 어려워 가황 후 불완전한 구조가 발생하고, ② 실리콘 고무를 힌지 배럴에 채우더라도 고무 몰드를 절단한 후 작은 실리콘 고무 핀이 원래 위치로 돌아가지 못하고 왁스 액을 주입하면 왁스 액에 의해 옮겨져 왁싱 후 원래 모델을 복제할 수 없게 됩니다.
이 두 가지 문제를 해결하는 일반적인 방법은 고무 몰드를 누르는 동안 힌지 배럴 내부에 탈착식 강철 핀을 미리 설치하는 것입니다. 고무 몰드를 잘라낸 후 미리 설치된 강철 핀이 빈 공간을 차지합니다. 왁스를 주입한 후 강철 핀을 제거하면 속이 빈 힌지 배럴 구조의 왁스 몰드를 완전히 추출할 수 있습니다.
2. 작업 구현
이 작업은 작은 회전 구멍이 있는 실버 체인 링크 모델용 고온 가황 실리콘 고무 몰드를 생산하는 것입니다.
(1) 원본 모델 사전 처리
무수 에탄올과 보푸라기가 없는 종이를 사용하여 작은 회전 구멍(그림 2-31)이 있는 링크의 원래 모델을 청소하고 유성 펜으로 윤곽선 가장자리를 따라 분리선을 그립니다.
(2) 고무 충진 준비
4구 몰드 프레임을 선택하고 원고무 시트를 몰드 내부 프레임의 길이와 너비 치수에 따라 동일한 크기의 고무 블록으로 자릅니다.
(3) 힌지 배럴에 핀 삽입하기
그림 2-32와 같이 큰 머리 핀을 힌지 배럴에 삽입하여 전체 힌지 배럴을 통과하도록 하고 핀의 머리 끝을 고무 몰드 가장자리에 가깝게 둡니다.
(4) 생고무 채우기 및 누르기
고무 시트의 중앙에 원본 모형을 놓고 작은 고무 스트립을 잘라낸 다음 스프 루 캡을 채웁니다. 스프 루 캡을 몰드 프레임과 원래 모델의 체인 스프 루 전환으로 사용합니다.
(5) 가황
자동 가황기는 고무 몰드를 누르는 데 사용됩니다. 장비를 미리 열어 예열하고 예열이 완료되면 가황기에 몰드 프레임을 넣습니다.
(6) 고무 몰드 열기
가황이 완료되면 가황기에서 몰드 프레임을 제거하고 몰드 프레임에서 고무 몰드를 떼어냅니다. 먼저 가위를 사용하여 고무 몰드 가장자리 주변의 여분의 플래시를 잘라냅니다. 메스를 사용하여 고무 몰드의 가장자리를 따라 네 모서리를 잘라낸 다음 분할선을 따라 두 조각으로 나눕니다. 고무 몰드를 여는 방법은 2.1.3절의 5단계를 참조하세요. 고무 몰드를 자른 후 그림 2-33과 같이 큰 헤드 핀의 위치를 찾아 고무 몰드에 홈을 파서 큰 헤드 핀의 한쪽 끝을 노출시켜 쉽게 삽입 및 제거할 수 있도록 합니다. 고무 몰드가 열리면 큰 헤드핀을 당겨서 원래 모델을 제거합니다. 원래 모델을 제거할 때 장애물이 있는 경우 실제 상황에 따라 고무 몰드를 잘라내야 합니다.
(7) 통풍구 라인 열기
고무 몰드를 자른 후 고무 몰드에 통풍구를 그립니다. 자세한 내용은 2.1.3절의 6단계를 참조하세요.
(8) 후처리
그림 2-34와 같이 금형 캐비티를 청소하고 이형제를 뿌린 후 조립하고 금형 표면에 금형 번호를 적습니다.
섹션 IV 3D 프린트 레진 모델용 상온 가황 실리콘 고무 몰드 만들기
1. 배경 지식
(1) 3D 프린팅 레진 모델의 특성
3D 프린팅 레진 버전에 사용되는 재료는 주로 프리폴리머, 반응성 희석제, 광개시제 등으로 구성된 광중합성 고속 프로토타이핑 감광성 레진입니다.
프리폴리머는 감광성 수지의 핵심 구성 요소로 경화된 골격 구조의 역할을 하며 분자량은 일반적으로 1000~5000입니다. 반응성 작용기가 있는 화합물로 주로 아크릴레이트 변성 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르, 폴리우레탄, 티올/알켄 광중합성 수지 시스템(에톡실화된 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸렌 글리콜 디에틸렌 글리콜 에테르, 3,4-에폭시 사이클로헥실 메틸-3', 4'-사이클로헥실 메타크릴레이트 등 여러 종류를 포함합니다. (메타크릴레이트) 아크릴레이트는 중합이 빠르고 강도가 높아 널리 사용되고 있으며, 비닐에테르는 불포화 단량체로서 반응성이 높고 자유 라디칼 중합, 양이온 중합, 전하 이동 복합 교대 공중합이 가능하며 높은 반응성, 낮은 독성, 낮은 냄새, 높은 점도와 같은 특성을 가지고 있습니다; 에폭시 모노머는 (메타크릴레이트) 아크릴레이트 기반 수지보다 낮은 중합 수축률로 빛 아래에서 양이온 고리 개방 중합을 할 수 있습니다.
반응성 희석제는 두 가지 주요 기능을 수행합니다. 첫째, 고점도 프리폴리머를 희석하고 둘째, 프리폴리머와의 경화 가교 반응에 참여합니다. 반응성 희석제의 차이는 수지의 광중합 속도와 경화 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 이중 결합 C=C 또는 에폭시 그룹을 포함합니다. 옥시란은 이중 결합과 에폭시기를 모두 가진 고리형 에테르 단량체로, 빛 아래에서 양이온 고리 개방 중합을 할 수 있으며 일반적으로 반응성 희석제로 사용됩니다.
감광제 또는 광중합제라고도 하는 광개시제는 자외선 영역(250~420nm) 또는 가시광선 영역(400~800nm)의 특정 파장에서 에너지를 흡수하여 자유 라디칼, 양이온 등을 생성하여 단량체 중합 및 가교 경화를 시작할 수 있는 화합물의 일종으로, 광개시제는 광중합과 가교 경화를 촉진하는 역할을 합니다. 광개시제의 작용 메커니즘은 크게 에너지 전달, 수소 추상화, 전하 전달 복합체 형성의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 개시 메커니즘에 따라 자유 라디칼 광개시제와 양이온성 광개시제로 나눌 수 있습니다. 자유 라디칼 광개시제는 주로 벤조인과 그 유도체, 벤조일과 그 유도체, 아세토페논과 그 유도체, 벤질 케톤 또는 헤테로사이클릭 방향족 케톤 화합물 등이며 양이온성 광개시제는 주로 아릴 디아조늄염, 유제품 요오도늄염, 트리아릴 설포늄염 및 아릴 페로센염 등을 포함한다.
현재 DLP 프린팅 기술을 사용하여 만든 오리지널 버전은 빠른 경화 속도, 고정밀도, 높은 경도, 낮은 회분 함량, 잔류물 없음, 우수한 손실 왁스 주조 효과를 특징으로 하는 저점도 액체 광폴리머 수지를 사용하여 바닥에 달라붙지 않고 장시간 연속 프린팅할 수 있습니다. 구성을 조정하여 다양한 적용 시나리오에 맞게 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 왁스 충전재를 사용한 캐스터블 왁스 40% 레진과 20% 왁스 충전재를 사용한 캐스터블 왁스 레진은 연소 후 회분 함량이 0.1% 미만이므로 석고 몰드를 사용한 직접 주조에 적합합니다. 반면 Form labs 고온 레진은 인장 계수가 0.75GPa, 굴곡 계수가 0.7GPa입니다. 미네랄 오일 및 기타 매체에 24시간 동안 담가두면 팽창량이 1% 미만이므로 상온 가황 실리콘 고무 몰드로 복잡한 형상을 압착하는 데 적합합니다.
(2) 상온 가황 실리콘 고무(RTV)
상온 가황 실리콘 고무는 상온에서 가황할 수 있는 실리콘 고무를 말합니다. 일반적으로 분자 사슬의 양쪽 끝에 수산기 및 비닐과 같은 활성기가 있으며 분자량이 비교적 낮습니다. 단일 성분 상온 가황 실리콘 고무(RTV-1)와 이중 성분 상온 가황 실리콘 고무(RTV-2)의 두 가지 유형이 있습니다.
주얼리 압축 몰드에 사용되는 재료는 일반적으로 긴 작업 시간, 우수한 유동성, 경화 전 낮은 점도가 특징인 RTV-2에 속합니다. 접착 재료는 두 가지 성분인 A와 B로 나뉘어 흐르는 액체 형태로 나타납니다. A와 B 접착제를 1:1의 질량 비율에 따라 혼합하고 고르게 저은 다음 준비된 주얼리 몰드 프레임에 붓고 실온 또는 열로 경화시킵니다. 경화된 금형은 일정한 강도와 인열 저항성을 가지며 주얼리 금형의 성능 요구 사항을 충족하지만 표 2-7과 같이 고온 경화 실리콘 고무에 비해 일정한 간격이 있습니다.
표 2-7 상온 가황 실리콘 고무와 고온 가황 실리콘 고무의 특성 비교
| 실리콘 고무 타입 | 가황 시간/분 | 작동 가능 시간 | 가황 온도 | 인열 강도 /(kN , m-1) | 인장 강도 | 라인 수축률 /% | 보관 기간/년 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 상온 가황 실리콘 고무 | >240 | 고무를 섞은 후 30분 이내 | 실내 온도는 가열할 경우 130℃를 넘지 않아야 합니다. | 20 〜 35 | 6 〜 8 | 0.1 | 5 |
| 고온 가황 실리콘 고무 | 30 〜 75 | 시간 제한 없음 | 143 〜 173℃ | 40 〜 55 | 10 〜 12.5 | 0.1 | 10 |
2. 작업 구현
이 작업은 상온 가황 실리콘 고무를 사용하여 3D 프린팅 레진 원본 모델의 주형을 만듭니다.
(1) 원본 모델 사전 처리
무수 에탄올과 보푸라기가 없는 종이로 원본 레진 모델의 표면을 닦고 유성 펜으로 최대 윤곽선의 매끄러운 표면 영역에 이별선을 그립니다.
(2) 몰드 프레임 및 액상 실리콘 고무 준비하기
레진 원본 모델의 크기에 따라 적절한 몰드 프레임을 선택하고 원본 모델의 스프 루 끝을 스프 루 캡에 고정 한 다음 그림 2-35와 같이 핫멜트 접착제를 사용하여 스프 루 캡을 몰드 프레임의 가장자리에 부착하여 원본 모델 주변의 간격이 거의 동일하도록합니다. 몰드 프레임의 중앙에 매달려 있습니다. 동시에 핫멜트 접착제를 사용하여 하단 필름을 몰드 프레임의 하단 가장자리에 부착하여 완전히 밀봉합니다. 몰드 프레임의 크기에 따라 실리콘 고무의 양을 추정하고 전자 저울을 사용하여 동일한 양의 A 및 B 고무의 무게를 측정합니다.
(3) 고무 혼합하기
그림 2-36과 같이 A 고무와 B 고무를 스테인리스 스틸 용기에 차례로 붓고 유리 막대를 사용하여 젤이 고르게 섞이도록 한 방향으로 계속 저어줍니다.
그림 2-35 원본 모델 수정하기
그림 2-36 콜로이드 교반
(4) 진공 추출
저어준 후 젤 액체를 진공 기계에 넣습니다(그림 2-37). 처음에는 많은 기포가 발생하므로 젤 액체가 용기에 넘치지 않도록 진공 수준을 주의 깊게 조절합니다. 젤 액체의 기포가 현저히 줄어들면 진공 추출을 중지할 수 있습니다.
(5) 고무 주입
그림 2-38과 같이 진공 추출한 액체 실리콘 고무를 몰드 프레임에 붓고 원래 모델을 완전히 덮은 다음 원래 레진 모델이 이동했는지 확인합니다. 그런 다음 추가 진공 추출을 위해 몰드 프레임을 진공 기계에 다시 넣을 수 있습니다. 완료 후 실리콘 고무의 양에 따라 필요에 따라 실리콘 고무를 추가합니다. 표면에 기포가 나타나면 바늘로 구멍을 뚫을 수 있습니다.
그림 2-37 방진 커버가 있는 진공 청소기
그림 2-38 고무 사출
(6) 가황
고무가 주입된 몰드 프레임을 플랫폼에 놓고 4시간 동안 가황을 위해 그대로 둡니다. 가황 시간은 실제 조건에 따라 6~12시간으로 적절히 연장할 수 있습니다.
(7) 금형 열기
액체 실리콘 고무가 완전히 경화된 후 몰드를 제거할 수 있습니다. 작업은 (5)의 단계와 동일합니다. 2장 섹션 I의
(8) 통풍구 라인 열기
작업에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 단계 (6)의 2장 섹션 I의
(9) 후처리
몰드 트리밍에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 단계 (7)의 2장 섹션 I의
섹션 V 얇은 벽의 대형 매끄러운 표면 펜던트 왁스 모델용 합금 금형 생산
1. 배경 지식
1.1 얇은 벽의 대형 매끈한 표면 보석
얇은 벽의 크고 매끄러운 표면의 보석은 보석 제품에서 자주 접할 수 있습니다. 이러한 유형의 제품을 대량 생산하려면 금형을 제작해야 합니다. 그러나 고온 가황 실리콘 고무 몰드 및 상온 가황 실리콘 고무 몰드는 주로 다음과 같은 이유로 이러한 유형의 보석 모델을 만드는 데 적합합니다.
(1) 실리콘 고무 몰드는 사용 중에 어느 정도 변형되는 유연한 몰드입니다. 작은 크기의 주얼리의 경우 약간의 변형이 있어도 눈에 띄는 시각적 효과가 나타나지 않습니다. 그러나 매끄러운 표면적이 클수록 큰 광택 보석의 변형이 누적되어 원본과 상당한 편차가 발생하여 생산 요구 사항을 충족 할 수 없습니다.
(2) 벽이 얇고 표면이 매끄러운 주얼리는 표면이 크고 얇기 때문에 왁스 주입 과정에서 왁스가 조기에 굳어져 캐비티를 채우지 못할 수 있습니다. 이로 인해 불완전한 왁스 모델이 만들어집니다. 이 문제를 해결하기 위해 왁스 주입 압력을 높여 충진 공정의 속도를 높이는 것이 일반적입니다. 그러나 고무 몰드의 큰 평평한 구멍은 고압으로 가장자리를 밀봉하기 어렵기 때문에 주입된 왁스가 가장자리를 따라 쉽게 스며나와 플래시를 형성합니다.
위의 이유로 플렉시블 몰드는 이러한 유형의 주얼리에 대한 생산 품질 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 이 시점에서 리지드 몰드는 위에서 언급한 두 가지 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며, 아래에 자세히 설명된 대로 이러한 유형의 주얼리 모델을 제작할 때 상당한 이점을 제공합니다.
(1) 단단한 몰드가 완성되면 쉽게 변형되지 않습니다. 왁스가 캐비티를 채울 수 있는 한 적격 왁스 모델을 얻을 수 있습니다.
(2) 경질 금형은 기압을 견디는 능력이 더 강합니다. 왁스 액체를 채우기 위해 왁스 주입 압력을 높인다고 가정해 보겠습니다. 이 경우 이러한 금형은 압력을 고르게 분산시켜 국부적인 영역에서 플래시가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
현재 보석용 경질 금형을 만드는 데 사용할 수있는 재료는 주로 알루미늄 합금과 저온 합금을 포함하며, 이는 쉬운 변형, 불안정한 품질, 일관되지 않은 두께, 쉬운 수축, 불충분 한 밝기, 플래시 층 및 불완전한 발톱 생성 경향과 같은 기존 고무 금형 왁스 사출 기술의 단점을 보완합니다.
1.2 알루미늄 합금
알루미늄 합금은 금형 또는 금형의 주요 구조물 생산에 널리 사용되며, 이는 아래에 설명된 대로 알루미늄 합금 금형의 장점과 관련이 있습니다.
(1) 알루미늄 합금의 밀도는 일반적으로 2.63~2.85g/cm3이며, 생산 후 금형을 더 가볍게 만들어 작업자에게 편리하고 노동 강도를 줄입니다.
(2) 가공된 알루미늄 합금의 표면은 평평하고 매끄러우며 치수 정확도가 보장되어 생산된 왁스 몰드의 품질을 보장합니다.
(3) 알루미늄 합금은 내식성이 우수하여 작업 환경에서 산화 및 부식에 덜 민감하여 금형 품질의 안정성을 보장합니다.
(4) 알루미늄 합금은 가소성이 우수하고 응력을 고르게 분산시켜 왁스 몰드 제작 시 왁스 사출 압력을 균일하게 분산시킬 수 있습니다.
(5) 알루미늄 합금은 열전도율이 우수하여 사출 후 왁스 액체가 빠르게 냉각되어 왁스 모델의 성능이 향상됩니다.
알루미늄 합금 금형은 구조 설계를 통해 전체 알루미늄 합금 블록 조립을 달성하고 코어 구조의 알루미늄 합금 쉘을 사용할 수 있습니다. 코어 구조는 저온 합금 또는 실리콘 고무를 사용할 수 있습니다. 실리콘 고무 코어 구조의 알루미늄 합금 금형(그림 2-39)은 실리콘 고무의 우수한 성형 성능을 최대한 활용하면서 금형의 강성을 보장합니다.
1.3 저온 합금
저온 합금은 저융점 또는 용융성이라고도 하며 주로 납, 카드뮴, 아연, 주석, 비스무트와 같은 금속으로 구성된 2원소 또는 다원소 합금입니다. 청회색 또는 은백색, 낮은 융점, 용융 및 주조의 용이성, 부드러운 질감, 조각하기 쉬운 것이 특징입니다. 저온 합금으로 만든 주얼리 금속 몰드는 빠른 왁스 주입, 선명한 각도, 매끄러운 표면, 선명한 글자 및 패턴 등 여러 가지 장점이 있습니다.
건강상의 이유로 생산 및 가공 단계에서는 더 이상 납과 카드뮴과 같은 독성 금속 원소가 포함된 합금을 사용하지 않습니다. 현재 주로 사용되는 주석-비스무트 합금은 융점을 넓은 범위에서 조절할 수 있고 쉽게 성형할 수 있으며 성형 공정이 간단하고 주기가 짧으며 가공 시간이 짧습니다. 그러나 저온 합금은 경도가 낮고 내마모성이 좋지 않아 수명과 효율성에 영향을 미치며 재료비도 상대적으로 높습니다. 따라서 알루미늄 합금 쉘과 짝을 이루는 핵심 구조 재료로 자주 사용됩니다. 그림 2-40은 알루미늄 합금을 쉘로 사용하고 주석-비스무트 합금을 핵심 구조 재료로 사용하는 장식 조각의 경질 금형을 보여줍니다.
2. 작업 구현
이 작업은 합금 금형을 사용하여 얇은 벽의 크고 매끄러운 펜던트의 금형 제작을 완료합니다.
(1) 원본 모델 구조 분석하기
그림 2-41에서 볼 수 있듯이 얇은 벽의 크고 매끄러운 펜던트의 원래 모델은 앞면에는 패턴이 있고 뒷면에는 오목한 패턴이 있는 불규칙한 원형 평면 구조입니다.
(2) 절단 재료
펜던트의 크기에 따라 그림 2-42와 같이 상부 및 하부 금형에 적합한 크기의 알루미늄 합금 블록 두 개를 만들어야 합니다.
(3) 가공 금형
원본 물리적 개체에 해당하는 가공 도면에 따라 가공 데이터를 컴파일하고 원본 모델의 실제 상황을 기반으로 원본 모델의 앞면과 뒷면에 대한 가공 데이터를 준비합니다. 금형의 패턴 정보가 원본의 부조 패턴과 일치하는지 확인하는 것이 중요합니다. 펜던트의 구조에 따라 그림 2-43과 같이 액세서리 모듈의 위치를 미리 설정합니다.
(4) 왁스 사출 테스트 금형
그림 2-44와 같이 왁스 주입기를 사용하여 압력을 6기압으로 조정한 후 몰드에 왁스를 주입합니다. 왁스 몰드의 품질을 관찰하여 이상이 없으면 몰드가 완성된 것입니다.
(5) 사후 처리
몰드에 결함이 있는지 확인하고 결함이 있으면 즉시 조정합니다. 샌딩이 필요한 부분은 사포를 사용하여 매끄럽게 다듬습니다. 그런 다음 유성 펜을 사용하여 나중에 쉽게 식별할 수 있도록 몰드에 대한 관련 정보를 쉘에 기록합니다.
