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보석 왁스 주입을하고 보석 왁스 주조 모델을 만드는 방법은 무엇입니까?
5가지 일반적인 작업에 대한 기본 원칙과 운영 기술
주얼리 로스트 왁스 주조 공정에서 왁스 몰드의 품질은 주얼리 주조의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 고품질 왁스 몰드를 얻으려면 왁스 재료는 적당한 융점, 낮은 수축률, 일정한 강도와 인성, 최소한의 잔류 재를 가져야 합니다. 왁스 몰드를 만드는 방법에는 진공 왁스 주입, 자동 왁스 주입, 완전 자동 생산 라인 왁스 주입 및 금속 몰드 왁스 주입이 있습니다. 왁스 몰드의 품질은 일반적으로 모양과 크기, 외관 품질, 내부 품질, 기계적 특성의 네 가지 측면에서 평가됩니다. 왁스 몰드의 품질을 보장하는 것은 매우 중요하며, 자격이 없는 왁스 몰드를 사용하여 왁스 패턴 트리를 재배하는 것은 불필요한 생산 처리 비용과 귀금속 손실을 줄일 수 있으므로 엄격히 금지됩니다. 왁스 몰드의 품질에 영향을 미치는 주요 요인으로는 고무 몰드의 품질, 왁스 재료의 품질, 왁스 액의 온도, 왁스 주입 공기압, 몰드 고정 및 제거 기술 등이 있습니다.
이 프로젝트를 통해 학생들은 5가지 대표 작업과 수업 후 확장 실습을 통해 진공 왁스 주입, 자동 왁스 주입, 전자동 생산 라인 왁스 주입, 금속 금형 왁스 주입, 왁스 금형 마감의 기본 원리 및 작동 기술을 습득할 수 있습니다.
다양한 색상의 왁스 비즈
목차
섹션 I 진공 왁스 주입
1. 배경 지식
1.1 주얼리 로스트 왁스 주조용 왁스
주얼리 주조 공정에서 왁스 몰드의 품질은 주얼리 블랭크의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 좋은 주얼리 왁스 몰드를 얻으려면 왁스 몰드 재료가 다음과 같은 특성을 가져야 합니다.
(1) 왁스 몰드 재료의 융점은 적당해야하며 일정한 융점 온도 범위, 용융 후 적절한 유동성, 쉽게 연화되거나 변형되지 않고 용접하기 쉬워야합니다.
(2) 보석 왁스 몰드의 치수 정확도를 보장하려면 왁스 몰드 재료의 수축률이 일반적으로 1% 미만으로 작아야합니다.
(3) 왁스 몰드 재료는 상온에서 표면 경도가 충분하여 로스트 왁스 주조 공정 중 표면 마모가 발생하지 않도록 해야 합니다.
(4) 왁스 몰드가 구부러지거나 부러지지 않고 고무 몰드에서 제거되고 제거 후 자동으로 원래 모양으로 돌아갈 수 있도록하려면 왁스 몰드 재료는 굽힘 강도가 8MPa 이상인 우수한 강도, 유연성 및 탄성을 가져야합니다.
(5) 가열 중 조성 변화가 거의 없어야 하고 연소 중 재 잔류물이 최소화되어야 합니다.
왁스 몰드 재료의 기본 구성 요소에는 왁스, 그리스, 천연 수지, 합성 수지 및 기타 첨가제가 포함됩니다. 그중 왁스는 매트릭스 역할을 하고 소량의 그리스는 윤활제 역할을 하며 다양한 수지를 첨가하면 왁스 몰드를 단단하게 하고 탄력을 주면서 표면 광택을 향상시킬 수 있습니다. 파라핀에 레진을 첨가하면 파라핀 결정의 성장을 방해하여 입자를 다듬고 강도를 높일 수 있습니다.
현재 가장 인기 있는 주얼리용 왁스는 비즈, 시트, 튜브, 와이어, 블록 등 다양한 형태로 제공됩니다. 왁스 몰드 제작에 사용되는 왁스 재료는 그림 3-1과 3-2에 표시된 것처럼 파란색, 녹색, 빨간색 등의 색상을 가진 비드 및 시트 형태가 가장 일반적입니다. 왁스의 녹는 온도는 약 60℃, 사출 왁스 온도는 70~75℃입니다. 중앙 러너용 왁스와 금형용 왁스를 선택할 때는 가능한 한 다른 왁스를 선택해야 합니다. 중앙 러너용 왁스의 융점은 주형용 왁스보다 약간 낮아야 탈왁싱 중에 주물에서 왁스 액체가 팽창하여 균열이 발생할 수 있습니다.
그림 3-1 다양한 색상의 왁스 비즈
그림 3-2 다양한 색상의 왁스 시트
1.2 왁스 몰드 제작을 위한 주요 장비 및 도구
표 3-1 다양한 구조의 왁스 주입 파라미터
| 왁스 구조 | 온도 / ℃ | 왁스 주입 시간 /초 | 왁스 주입 압력 /kPa |
|---|---|---|---|
| 보다 평평한 표면, 단순한 구조 | 70 〜 73 | 2 | 50 〜 80 |
| 벽이 얇고 돌을 세팅하는 위치가 많으며 간격이 좁습니다. | 73 〜 75 | 2 | 100 〜 150 |
| 팔찌 | 73 〜 75 | 4 | 60 ~ 100 |
1.3 왁스 주입
왁스 주입은 녹은 왁스를 가열하고 압력을 가하여 금형에 주입하는 기계를 사용하여 이루어집니다. 현재 일반적으로 사용되는 장비는 진공 왁스 인젝터입니다. 작동 원리는 왁스를 주입하기 전에 금형에서 공기를 배출하고 공기 압력을 사용하여 용융된 왁스를 금형에 주입하는 것입니다. 진공 왁스 주입의 장점은 충진성이 우수하여 얇은 왁스 몰드도 충진할 수 있고 왁스 몰드에서 기포 발생을 줄일 수 있다는 것입니다.
왁스 탱크에 넣은 왁스 재료는 깨끗하게 유지해야 합니다. 왁스에 먼지가 포함되어 있거나 표면에 불순물이 있으면 밸브가 쉽게 막혀 주입 노즐에서 왁스가 지속적으로 누출될 수 있습니다. 따라서 왁스에 이물질이 의심되거나 재활용 왁스를 사용하는 경우 적절한 온도로 가열하여 녹인 후 여러 겹의 거즈를 통해 여과한 후 사용해야 합니다. 왁스 인젝터의 히터와 온도 컨트롤러는 왁스 액체가 특정 온도에 도달하고 유지되도록 보장할 수 있습니다. 일반적으로 왁스 인젝터의 온도는 70~75°C를 유지해야 왁스 액체가 충분한 유동성을 갖습니다. 온도가 너무 낮으면 왁스 액이 금형 캐비티를 제대로 채우지 못해 불완전한 왁스 금형이 생성되고 반대로 왁스 액 온도가 너무 높으면 금형 이음새나 사출구에서 넘쳐서 플래시가 쉽게 발생하거나 손가락에 상처를 입을 수 있습니다.
1.4 링 왁스 몰드의 링 크기
"반지 사이즈"는 주얼리 업계에서 사용하는 전문 용어로, 반지의 내경과 내륜을 기준으로 반지의 크기를 의미하며 다양한 반지 사이즈 번호로 분류됩니다. 이는 치수가 없는 숫자이며 특정 치수와 직접적으로 동일시할 수 없습니다. 국가별로 사용되는 반지 사이즈 번호 체계는 다양하며(표 3-2), 일반적으로 사용되는 체계로는 홍콩 사이즈, 미국 사이즈, 일본 사이즈가 있으며 각각 다른 직경과 둘레에 해당합니다.
표 3-2 국가별 링 사이즈 번호 비교
| 중국 | 미국 | 영국 | 일본 | 독일 | 프랑스 | 스위스 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9 | 5 | J1/2 | 9 | 15.75 | 49 | 9 |
| 12 | 6 | L1/2 | 12 | 16.5 | 51.5 | 11.5 |
| 14 | 7 | 0 | 14 | 17.25 | 54 | 14 |
| 16 | 8 | Q | 16 | 18 | 56.5 | 16.5 |
| 18 | 9 | S | 18 | 19 | 59 | 19 |
| 20 | 10 | T1/2 | 20 | 20 | 61.5 | 21.5 |
| 23 | 11 | V1/2 | 23 | 20.75 | 64 | 24 |
| 25 | 12 | T | 25 | 21.25 | 66.5 | 27.5 |
반지 사이즈를 측정할 때는 반지를 착용한 손가락의 둘레를 측정하여 반지 사이즈를 결정하는 두 가지 측면이 있습니다. 반지 사이즈를 표시하는 방법과 표준은 국가나 지역에 따라 다르며 허용 오차 범위는 ±0.5mm입니다. 일반적인 반지 사이즈 측정 방법은 다음과 같습니다: 반지를 직접 착용해 보기: 여러 반지를 착용해 가장 잘 맞는 반지를 찾아 내경 또는 내륜을 측정한 후 반지 사이즈 차트와 비교하여 사이즈를 확인합니다. 링 사이저 사용하기: 링 사이저는 반지 사이즈를 측정하는 전문 도구로, 직접 착용해보고 사이즈를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 면실 또는 종이 스트립을 사용하여 손가락을 감아 길이를 측정한 후 반지 사이즈 차트와 비교하여 사이즈를 확인합니다.
다른 하나는 링 왁스 몰드의 손 크기를 측정하는 것으로, 링 사이저를 사용하여 측정할 수 있습니다. 링 사이저는 그림 3-4와 같이 원뿔형이며 해당 링 크기 숫자가 있습니다.
1.5 왁스 몰드의 품질 평가
왁스 몰드 생산은 주얼리 주조에서 핵심적인 역할을 하며, 왁스 몰드의 품질은 주얼리 제품에 큰 영향을 미칩니다. 왁스 몰드의 품질을 보장하는 것은 매우 중요하며, 불필요한 생산 처리 비용과 귀금속 손실을 줄일 수 있으므로 왁스 패턴 트리에 자격이 없는 왁스 몰드를 사용하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
왁스 몰드의 품질은 일반적으로 다음 네 가지 측면에서 평가됩니다.
(1) 모양과 크기. 왁스 몰드는 명백한 변형 없이 원래 모델의 모양을 정확하게 반영하고 크기 요구 사항을 충족하며 연화 및 변형에 강하고 용접하기 쉬워야 합니다.
(2) 외관 품질. 왁스 몰드의 표면은 매끄럽고 미세하며 깨끗해야 하며 표면 수축, 균열, 벗겨짐, 부풀어짐 또는 기타 결함이 없어야 합니다.
(3) 내부 품질. 왁스 몰드는 조밀해야 하며 내부에 기포가 없고 연소 시 재 잔여물이 최소화되어야 합니다.
(4) 기계적 특성. 왁스 몰드는 강도, 유연성 및 탄성이 우수해야하며 상온에서 표면 경도가 충분하여 다른 손실 왁스 주조 공정 중 표면 마모를 방지하고 고무 몰드에서 제거 할 때 왁스 몰드가 부러지지 않고 구부러지고 나중에 원래 모양으로 돌아갈 수 있어야합니다. 왁스 패턴 나무를 심을 때 왁스 몰드는 코어에 단단히 용접되어 쉽게 떨어지지 않아야합니다.
2. 작업 구현
이 작업에서는 그림 3-5와 같이 움직이는 부품이 내장된 내부 링 몰드와 진공 왁스 주입기를 사용하여 왁스 몰드를 생산하며, 몰드의 내부 구조는 그림 3-5에 나와 있습니다.
(1) 왁스 재료 준비하기
진공 왁스 주입기 스위치를 켜고 왁스 탱크와 주입 노즐의 온도를 최대로 설정한 다음 그림 3-6과 같이 주입기 상단 커버의 검은색 손잡이 4개를 풀고 왁스 비드를 왁스 탱크에 추가합니다. 추가되는 양은 탱크의 최소 용량선보다 많아야 합니다. 왁스 비드가 모두 녹으면 상단을 덮고 손잡이 네 개를 대각선으로 조입니다.
그림 3-5 링 몰드의 내부 구조
그림 3-6 왁스 재료 준비하기
(2) 매개변수 설정
왁스 탱크와 주입 노즐의 온도를 73℃(10분간 보온)로 설정하고 진공 및 주입 시간을 각각 2초로 설정한 후 공기 압축기와 진공 펌프를 작동하고 압력 밸브를 시계 방향으로 돌려 0.6kg/cm2(빨간색 수치)로 설정한 다음 그림 3-7과 같이 진공 밸브를 엽니다.
(3) 왁스 주입
왁스를 주입하기 전에 몰드를 열고 무결성과 청결 상태를 확인한 후 에어건을 사용하여 캐비티에 남아 있는 잔여물을 제거합니다. 왁스 부스러기를 깨끗이 청소합니다. 몰드의 작고 복잡한 부분에 이형제를 소량 뿌리거나 활석 가루를 살짝 뿌려 왁스 몰드를 쉽게 제거할 수 있도록 합니다. 그런 다음 아크릴 클램프를 사용하여 몰드를 단단히 고정하고 손가락의 분포가 몰드에 고른 압력을 가하도록 합니다. 그림 3-8과 같이 몰드의 스프 루를 왁스 주입 노즐에 맞추고 수평 방향으로 단단히 밀어 고정합니다. 왁스 주입기의 풋 스위치를 부드럽게 밟았다가 놓습니다. 왁스 주입기의 표시등이 노란색에서 빨간색으로, 다시 빨간색에서 녹색으로 바뀌면 왁스 주입 과정이 완료되었음을 나타냅니다(시간은 3~4초). 이 시점에서 몰드를 왁스 주입 노즐에서 분리하여 테이블 위에 순서대로 놓아 식힐 수 있습니다.
(4) 왁스 몰드 제거하기
6 ~ 8 개의 몰드를 연속적으로 주입 한 후 왁스 몰드를 제거 할 수 있습니다. 왁스 몰드를 꺼내기 전에 먼저 외부 가동 부품을 제거한 다음 내부 가동 부품을 꺼내고 몰드를 부드럽게 구부려 베젤과 헤드와 같은 작은 부품을 푼 다음 그림 3-9와 같이 왁스 몰드를 부드럽게 떼어냅니다. 몰드를 가져올 때 과도한 힘을 가하면 왁스 몰드가 부러지거나 변형될 수 있으므로 주의하세요.
섹션 II 자동 왁스 주입
1. 배경 지식
(1) 자동 진공 왁스 주입기
왁스 사출 생산에서는 일반적으로 작업자가 수동으로 파라미터를 설정하고 핸드헬드 몰드를 사용하여 왁스 사출을 완료합니다. 이 방식은 자동화 및 효율성이 낮고 생산 자동화를 달성할 수 없습니다. 자동 왁스 인젝터는 기존 왁스 인젝터를 기반으로 개발되었습니다. 자동 왁스 주입기는 기존 기계에 비해 로봇 그리퍼, 터치 디스플레이 화면, RFID(무선 주파수 식별) 감지 장치를 갖추고 있습니다. 제어판에는 RF 카드 판독 영역이 설정되어 있고 금형에는 ID 카드가 있습니다. 각 몰드에 대한 왁스 주입 데이터는 기계의 칩에 저장됩니다. 사출 중에 금형의 ID 카드를 카드 판독 영역에 올려놓기만 하면 자동으로 데이터를 판독할 수 있습니다. 사출 파라미터가 터치 스크린에 직접 표시되므로 매번 수동으로 입력하거나 파라미터를 선택할 필요가 없고 금형에 기록할 필요가 없으므로 그림 3-10과 같이 정확하고 직관적으로 사용할 수 있습니다. 작업자가 그리퍼를 잡을 필요가 없고 기계가 왁스 사출 노즐을 자동으로 정렬할 수 있어 왁스 몰드 품질의 안정성과 생산 효율성이 향상됩니다.
(2) 2차 왁스 주입의 원리
2차 왁스 주입은 왁스 몰드의 수축 관련 결함을 줄이는 것을 목표로 합니다. 일반적으로 2차 왁스 주입 압력은 1차 왁스 주입 압력보다 커야 왁스 액체가 완전히 굳기 전에 왁스 몰드의 수축을 보정할 수 있습니다. 사출 시간, 금형 압력, 금형 유지 시간 등 2차 왁스 사출을 위한 파라미터는 표 3-6과 같이 실리콘 금형의 구조에 따라 설정해야 합니다.
표 3-6 왁스 주입 파라미터 설정
| 매개변수 | 요구 사항 설정 |
|---|---|
| 왁스 탱크 온도/℃ | 왁스 재료를 녹이는 데 사용되며 녹는점은 왁스보다 5〜8℃ 높습니다. |
| 왁스 주입 노즐 온도/℃ | 왁스 액체가 탱크에서 원활하게 흘러나오도록 하려면 일반적으로 왁스 탱크의 온도를 2〜3℃ 정도 높여야 합니다. |
| 외부 가스 공급 압력/kPa | 고정 값은 일반적으로 400kPa이며 조정할 필요가 없습니다. |
| 진공 추출 시간/초 | 금형 캐비티에서 공기를 제거하고 2〜4초 등 금형 구조에 따라 조정합니다. |
| 첫 번째 왁스 주입 압력/kPa | 왁스 출력 유량과 선형적으로 관련된 0〜200kPa. |
| 첫 왁스 주입 시간/초 | 필요한 왁스 양(예: 2~4초)에 따라 조정합니다. |
| 두 번째 왁스 주입 압력/kPa | 일반적으로 첫 번째 왁스 주입 압력보다 커야 합니다. |
| 초당 왁스 주입 시간 | 왁스 굳는 시간에 주의하면서 2~4초 등 실제 상황에 맞게 조정합니다. |
| 성형 압력/kPa | 압력이 클수록 기밀성이 좋아지고 고무 몰드가 쉽게 변형되며, 반대로 압력이 작을수록 기밀성이 나빠지고 왁스 몰드에서 플래시가 발생하기 쉽습니다. 성형 압력 설정 범위는 30〜235kPa입니다. |
| 사출 및 푸시 금형 압력/kPa | 일반적으로 성형 압력보다 작아야 합니다. |
| 성형 유지 시간/초 | 왁스 주입이 완료된 후 로봇 팔의 성형 유지 시간은 2〜4초입니다. |
2. 작업 구현
이 작업에는 선조 중공 몰드와 자동 왁스 주입기를 사용하여 왁스 몰드를 제작합니다.
(1) 시스템 매개변수 설정
먼저 공기 압축기와 진공 펌프를 시동한 다음 왁스 주입기 스위치를 켜고 그림 3-12와 같이 LCD 화면에서 시스템 매개 변수(금형 시작 시간 1.0초, 푸시 금형 시작 시간 1.0초, 왁스 주입 시작 시간 0.5초)를 설정합니다.
(2) 프로그램 매개변수 설정
그림 3-13과 같이 왁스 노즐 온도는 78℃, 왁스 탱크 온도는 75℃, 진공 시간은 2.0초, 왁스 주입 시간은 2.0초, 금형 압력은 150kPa, 푸시 금형 압력은 120kPa, 1차 왁스 주입 압력은 75kPa, 2차 금형 주입 압력은 80kPa로 금형의 내부 구조에 따라 프로그램 파라미터를 설정합니다.
(3) 왁스 소재 추가하기
먼저 그림 3-14와 같이 왁스 주입기 상단 덮개에 있는 검은색 손잡이 4개를 대각선으로 풀고 왁스 비드를 왁스 탱크에 추가합니다. 추가하는 양은 탱크의 최소 용량선보다 많아야 합니다. 왁스 비드가 모두 녹으면 상단을 덮고 4개의 손잡이를 대각선으로 조입니다.
(4) RF 파라미터 입력
터치 스크린 영역에 데이터(왁스 몰드 프로그램 파라미터에 해당)를 입력한 후 "입력" 버튼을 클릭합니다. 입력이 성공하면 시스템에서 안내음이 울립니다.
(5) 로봇 팔 고정구의 높이 조정하기
토글 다이얼은 로봇팔 고정장치의 오른쪽 아래에 있습니다. 다이얼을 시계 반대 방향으로 돌리면 로봇 팔이 올라가고 시계 방향으로 돌리면 로봇 팔이 내려갑니다. 왁스 주입 노즐이 금형 입구와 정렬되어 있는지 관찰합니다. 정렬되지 않은 경우 그림 3-15와 같이 다이얼을 돌려 몰드 높이를 조정할 수 있습니다.
(6) 왁스 주입
왁스를 주입하기 전에 금형을 열고 무결성과 청결 상태를 확인한 후 캐비티에 남아 있는 왁스 잔여물을 청소합니다. 그림 3-16과 같이 로봇 팔의 클램프 높이를 조정하고 자동 감지 왁스 주입 모드를 선택한 후 금형 ID 카드를 RF 카드 판독 영역에 놓고 미리 저장된 왁스 주입 파라미터를 검색합니다. 그런 다음 그림 3-17과 같이 로봇 팔의 클램프에 몰드를 배치합니다.
그림 3-16 RF 카드 판독 왁스 주입 매개변수
그림 3-17 로봇 팔의 클램프에 몰드를 배치합니다.
(7) 왁스 몰드 제거하기
왁스 몰드를 제거하기 전에 그림 3-18과 같이 몰드를 열고 부드럽게 구부려 베젤과 헤드와 같은 작은 부품을 풀고 왁스 몰드를 조심스럽게 제거합니다. 몰드를 가져올 때 과도한 힘을 가하면 왁스 몰드가 깨지거나 변형될 수 있으므로 조심해서 다루어야 합니다. 왁스 몰드를 제거한 후에는 주의 깊게 검사해야 합니다.
섹션 III 전자동 왁스 주입 생산 라인
1. 배경 지식
2. 작업 구현
이 작업은 완전 자동화된 왁스 사출 생산 라인과 10가지 스타일의 개방형 몰드를 사용하여 왁스 몰드를 제작합니다.
(1) 터치스크린을 통해 왁스 주입 매개변수 설정하기
그림 3-20과 같이 전원을 켜고 로봇 팔의 클램프 높이를 조정하고 컨베이어 벨트와 냉각 시스템이 제대로 작동하는지 확인한 후 터치스크린을 통해 왁스 주입과 관련된 파라미터를 설정합니다.
(2) 바코드가 부착된 고무 몰드를 컨베이어 벨트에 놓기
그림 3-21과 같이 10가지 스타일의 고무 몰드에 해당 바코드를 부착한 다음 컨베이어 벨트 위에 일정 거리를 두고 배치합니다.
(3) 자동 왁스 주입 프로그램 시작하기
자동 모드를 시작하고 구체적인 왁스 주입 과정은 다음과 같습니다.
그림 3-22와 같이 스캐너가 자동으로 금형의 바코드를 스캔하여 해당 왁스 사출 매개변수를 가져옵니다.
그림 3-21 금형 컨베이어 벨트에 금형을 놓습니다.
그림 3-22 바코드 스캔하기
로봇 팔의 푸시 실린더가 그림 3-23과 같이 금형을 중앙 고정 장치로 밀어 금형을 중앙에 배치하여 금형을 자동으로 고정 장치로 보냅니다.
바코드 매개변수에 따라 왁스 주입 매개변수를 자동으로 조정합니다.
왁스 주입을 시작하면 사출 고정 장치의 하향 압력 실린더가 금형을 누르고 푸시 실린더가 금형을 왁스 주입 위치로 이동한 후 진공이 완료되면 그림 3-24와 같이 왁스 주입이 시작됩니다.
왁스 주입 후 푸시 실린더가 자동으로 후퇴하고 하향 압력 실린더가 후퇴하고 고정구가 해제됩니다. 반대로, 그림 3-25 및 3-26과 같이 고정 장치의 실린더가 고무 몰드를 이형 장치로 밀고 이형 장치가 하강하고 고무 몰드가 자동으로 컨베이어 벨트에서 빠져 나와 강제로 냉각됩니다.
그림 3-25 금형이 컨베이어 벨트에서 자동으로 빠져나가는 모습
그림 3-26 금형 냉각
(4) 왁스 몰드 제거하기
왁스 몰드를 제거하기 전에 먼저 고무 몰드의 바닥을 열거나 움직일 수 있는 부분을 빼내야 합니다. 고무 몰드를 부드럽게 구부려 베젤과 헤드와 같은 작은 부품을 풀고 왁스 몰드를 조심스럽게 제거합니다. 몰드를 제거할 때 왁스 몰드가 파손되거나 변형될 수 있는 과도한 힘이 가해지지 않도록 주의하세요. 왁스 몰드를 제거한 후에는 주의 깊게 검사해야 합니다. 탈형 후 추출한 이동식 부품과 하단 개구부를 고무 몰드에서 원래 위치로 돌려 편차 없이 정확하게 정렬해야 합니다. 그런 다음 고무 몰드 두 반쪽의 네 모서리를 정렬하고 다음 왁스 주입을 준비하기 위해 컨베이어 벨트 위에 다시 놓습니다.
카피라이팅 @ 소블링.쥬얼리 - Sobling. 맞춤형 주얼리 제조업체, OEM 및 ODM 주얼리 공장
섹션 IV 금속 몰드 왁스 주입
1. 배경 지식
1.1 고무 몰드의 장점과 단점
1.2 금속 금형 왁스 주입의 특성
1.3 금속 몰드 왁스 인젝터
1.4 주얼리 금속 금형
보석 금속 금형은 일반적으로 재료별로 알루미늄 합금 금형, 알루미늄 합금 내장 저온 합금 금형, 수용성 왁스 중공 보석 강철 금형 및 알루미늄 합금 라이닝 실리콘 고무 보석 금형으로 분류됩니다. 설계 도면에 따르면 금형은 CNC(컴퓨터 수치 제어) 조각 기계를 사용하여 가공되며, 일반적으로 수형과 암형으로 가공되며, 금형의 정렬 및 분리가 용이하도록 네 모서리에 위치 지정 핀이 남아 있습니다.
(1) 알루미늄 합금 금형
이 유형의 금형은 알루미늄 합금으로 만들어지며 그림 3-28과 같이 왁스 주입 캐비티, 왁스 주입 채널, 위치 지정 핀 및 위치 지정 구멍이 CNC를 통해 처리됩니다.
(2) 알루미늄 합금 임베디드 저온 합금 금형
이 유형의 금형은 그림 3-29와 같이 알루미늄 합금을 사용하여 금형 프레임을 만들고 저온 합금을 사용하여 알루미늄 합금 금형 프레임에 내장된 성형 모듈을 만듭니다.
(3) 수용성 왁스 중공 주얼리 스틸 몰드
일부 주얼리 액세서리 제품에는 복잡한 속이 빈 디자인과 메쉬 구조가 있어 입체적인 조각이 필요합니다. 기존의 스틸 몰드를 사용하여 분할 조립한 후 왁스 몰드 생산 과정에서 용접하면 왁스 몰드에 이음새, 용접 지점 및 위치 표시가 생겨 주얼리의 외관에 직접적인 영향을 미칠 수밖에 없습니다. 또한 왁스 몰드는 변형되기 쉬워 액세서리의 품질을 보장하기 어렵습니다. 수용성 왁스 중공 주얼리 스틸 몰드를 사용하면 왁스 주입 전에 수용성 왁스 코어를 빈 공간에 삽입할 수 있습니다. 왁스가 주입된 후 왁스 몰드가 수용성 왁스 코어를 완전히 감쌉니다(그림 3-30, 3-31). 그런 다음 왁스 몰드를 산성 수용액에 담그고 수용성 왁스 코어가 완전히 용해되면 완전한 중공 왁스 몰드를 얻을 수 있습니다.
(4) 알루미늄 합금 내부 안감 실리콘 고무 보석 금형
불상이나 속이 빈 보석 액세서리와 같이 완전한 몰드가 필요한 벽이 얇고 쉽게 변형되며 복잡한 왁스 조각을 위해 금속 몰드 내부에 실리콘 고무 재료를 추가하는 경우도 있습니다. 전체 몰드 세트는 그림 3-32와 같이 알루미늄 상부 몰드, 외부 실리콘 고무층, 왁스 모델, 내부 실리콘 고무층, 알루미늄 코어 및 알루미늄 하부 몰드로 나뉩니다. 이렇게 하면 금형 구성 요소가 복잡하지 않아 금형 이음새 라인을 쉽게 분해하고 줄일 수 있습니다. 사용되는 실리콘 고무는 매우 특수하기 때문에 생산된 왁스 모형은 실리콘 고무 몰드로 만든 모형보다 수축이 적습니다.
2. 작업 구현
왁스 몰드를 만들기 위해 이 작업에서는 수용성 왁스 중공 주얼리 스틸 몰드와 금속 왁스 인젝터를 사용합니다.
(1) 준비 작업
먼저 왁스 주입 시스템 스위치를 켜고 주입 시간을 6초로 설정합니다(일반적으로 금형 내부 구조에 따라 시간을 설정해야 함).
작동 방법: 왁스 주입 시스템 스위치를 켭니다(이때 왁스 주입봉이 한 번 눌러지므로 이물질이 호퍼에 떨어지지 않도록 주의하세요).
가열 시스템 스위치를 켜고 온도를 75℃로 맞춘 후 왁스 비드를 넣고 30분간 예열한 후 왁스 비드가 완전히 녹은 후에만 왁스 주입을 진행합니다.
작동 방법: 먼저 SET 키를 누르면 PV 디지털 디스플레이가 깜박일 때 온도를 조정할 수 있습니다. 온도 조절기 오른쪽에는 온도 설정 숫자 키와 "증가, 감소, 왼쪽, 오른쪽" 키가 있습니다.
압력 조절 밸브: 왁스 주입 시 공기압을 조절하는 데 사용됩니다.
작동 방법: 그림 3-33과 같이 회전 커버를 부드럽게 위로 당겨서 왼쪽으로 돌리면 공기 압력이 증가하고 오른쪽으로 돌리면 공기 압력이 감소합니다. 공기압은 0.4~0.6Mpa로 조정하는 것이 좋습니다. 금속 금형의 크기에 따라 다른 공기압이 필요합니다.
(2) 수용성 왁스 코어 생산
기존의 수용성 왁스 코어는 요소로 만들어져 특정 냄새와 부식성이 있습니다. 현재 수용성 왁스 코어 소재의 주성분은 요소를 포함하지 않는 폴리머로, 환경 친화적이고 생산 작업자의 피부에 부식되지 않으며 냄새가 없습니다. 수용성 왁스 코어를 생산하는 방법은 녹은 수용성 왁스를 금형에 주입하는 것입니다. 수용성 왁스가 냉각되고 고형화되면 그림 3-34와 같이 금형을 열어 고체 수용성 왁스 코어를 제거합니다.
(3) 금형 확인
먼저 금속 몰드를 열고 왁스 부스러기나 먼지가 있는지 확인합니다. 에어건으로 깨끗하게 불어낸 후 그림 3-35와 같이 이형제를 뿌립니다.
(4) 수용성 왁스 코어 삽입하기
수용성 왁스 코어를 금속 몰드 내부의 포지셔닝 슬롯에 놓고(그림 3-36) 올바르게 배치한 후 닫습니다.
(5) 금형 고정하기
바이스의 평평한 턱에 금속 몰드를 고정하고 왁스 주입 높이 조절 나사를 풀고 왁스 주입 배럴의 높이를 조정하여 왁스 주입 노즐이 몰드의 상단 가장자리에서 5~10mm가 되도록 한 다음 조입니다. 그런 다음 그림 3-37과 같이 바이스 고정 나사를 풀고 바이스를 앞뒤로 움직여 금형의 왁스 주입구를 왁스 주입 노즐과 정렬합니다.
(6) 왁스 주입 및 왁스 몰드 제거
왁스 주입 스위치를 눌러 주입을 시작합니다. 왁스 몰드가 식고 굳으면 그림 3-38과 같이 양쪽을 가볍게 두드려 풀고 왁스 몰드를 제거합니다. 왁스가 몰드에 제대로 채워지지 않으면 왁스 몰드의 충전 상태에 따라 가열 온도, 주입 시간 및 공기압을 적절한 파라미터로 조정합니다.
(7) 용해성 수용성 왁스 코어
수용성 왁스 코어를 녹이기 위해 왁스 몰드를 산성 수용액에 담급니다(그림 3-39). 수용성 왁스 코어가 완전히 녹을 때까지 기다립니다. 녹은 후 왁스 몰드를 청소합니다.
그림 3-38 왁스 몰드 제거
그림 3-39 수용성 왁스 코어 녹이기
섹션 V 왁스 몰드 트리밍
1. 배경 지식
1.1 왁스 몰드 트리밍 방법
그림 3-40 광택 왁스 몰드
그림 3-41 용접 왁스 몰드
1.2 주얼리 왁스 몰드의 일반적인 결함
(1) 플래시 형성(그림 3-42)
결함 설명: 왁스 조각에 과도한 왁스의 얇은 가장자리 또는 버가 나타납니다. 제거하지 않으면 주조 블랭크의 청소 작업량이 증가하고 블랭크에 균열이 생길 가능성이 높아지며 귀금속이 손실될 수 있습니다. 이로 인해 왁스 몰드에 플래시가 형성됩니다. 원인에는 다음과 같은 측면이 포함될 수 있습니다.
왁스 인젝터의 공기압이 너무 높습니다. 주얼리 제품은 비교적 섬세하기 때문에 왁스 액을 몰드 캐비티에 주입하려면 압축 공기 압력이 필요합니다. 왁스 액체의 주입 압력은 공기압에 따라 달라지며, 공기압이 너무 높으면 고무 몰드가 파팅 라인에서 열리면서 플래시가 발생할 수 있습니다.
왁스 액체의 온도가 너무 높습니다. 왁스 액체의 유동성은 점도와 밀접한 관련이 있으며, 이는 온도에 따라 크게 달라집니다. 왁스 액체의 온도가 높을수록 점도가 낮을수록 유동성이 좋아지고 왁스 액체가 금형 홈에 침투하기 쉬워 플래시가 형성됩니다.
몰드 양쪽의 클램핑력이 너무 작습니다. 몰드는 왁스 사출 시 조립된 두 개의 반쪽 또는 여러 개의 부품으로 구성되며, 상단과 하단을 단단히 고정하여 밀폐된 캐비티를 형성합니다. 클램핑 력이 충분하지 않으면 왁스 액체가 외부 공기 압력으로 인해 금형을 쉽게 밀어내어 플래시가 발생할 수 있습니다.
금형이 제대로 절단되지 않았거나 금형이 변형되었거나 금형의 탄성이 높습니다. 금형의 여러 부분이 단단히 닫히지 않으면 플래시가 발생합니다.
따라서 적절한 해결책을 강구해야 합니다.
왁스 주입기의 공기압을 낮춥니다. 일반적으로 평평한 표면이 많고 모양이 단순한 왁스 샘플은 50~80kPa의 공기압을 사용하고, 벽이 얇고 석재 세팅 위치가 많으며 간격이 좁은 왁스 샘플은 100~150kPa의 공기압을 사용합니다.
왁스 액의 온도를 적절히 낮춥니다. 일반적인 공작물의 경우 왁스 액의 온도를 70~75℃로 조절하면 유동성을 확보할 수 있습니다.
금형 양쪽의 클램핑력을 높입니다. 작업 중 기술에 주의하여 양손을 사용하여 금형을 고정구에 단단히 고정하고 손가락 분포가 금형에 고르게 압력을 가할 수 있도록 합니다. 왁스 주입 공정은 금형이 느슨해지지 않고 단단히 고정된 상태를 유지해야 합니다.
금형 절단 품질과 금형의 변형 상태를 확인합니다. 노화 저항성이 좋고 부드러움과 탄성을 오랫동안 유지할 수 있으므로 고품질 고무를 사용하여 금형을 누르십시오. 금형을 누를 때 공정 매개 변수를 합리적으로 조정하고 지나치게 높은 가압 압력, 가압 온도 또는 지나치게 긴 가황 시간을 설정하지 마십시오.
(2) 왁스 몰드 결함(그림 3-43)
결함 설명: 왁스 몰드의 특정 부분이 완전히 형성되지 않았거나 콜드 셧 라인, 플로우 마크, 박리 등이 있습니다. 왁스 몰드 결함의 가능한 원인은 6가지 측면으로 분류할 수 있습니다.
왁스 인젝터의 공기압이 낮습니다. 외부 추진력이 부족하여 왁스의 흐름이 막혀 충전 속도가 느려집니다. 왁스가 합쳐지지 않으면 결함이 발생합니다.
왁스의 온도가 낮습니다. 왁스의 흐름을 유지하기에 열이 충분하지 않습니다.
고무 몰드가 너무 단단히 고정되어 있습니다. 일부 벽이 얇은 공작물의 경우 고무 몰드에 과도한 클램핑 력이 가해지면 몰드 캐비티의 벽 두께가 감소하여 충전 및 성형의 어려움이 증가합니다.
왁스 주입기의 왁스 주입 노즐이 막혔습니다. 이때 배출되는 왁스 액의 양이 적어 왁스 액이 금형 캐비티를 채우는 시간이 길어집니다.
몰드에 문제가 있습니다. 내부 가스가 빠져나가지 못해 왁스 액체의 원활한 충진을 방해하는 충전 역압이 형성됩니다.
금형 온도가 너무 낮아 왁스 액체에서 많은 양의 열을 흡수하여 유입되는 왁스 액체가 빠르게 유동성을 잃게 됩니다.
해당 솔루션은 다음과 같습니다.
왁스 인젝터의 공기 압력을 높이세요. 가장 널리 사용되는 방법이며 복잡하고 섬세한 공작물에 매우 효과적입니다.
왁스 액체의 온도를 높입니다. 품질에 영향을 주지 않으면서 왁스 액체의 온도를 높이면 유동성이 향상되고 액체 상태를 더 오래 유지할 수 있습니다.
몰드 양쪽의 압력을 적절히 줄입니다. 금형은 비교적 부드럽고 탄성이 있으므로 금형 캐비티의 변형을 방지하기 위해 클램핑 력을 관리할 수 있어야 합니다.
왁스 주입 노즐을 청소합니다. 왁스 주입 노즐은 작은 통로로 왁스 재료가 깨끗하지 않거나 이물질이 포함되어 있으면 쉽게 막힐 수 있습니다. 재활용 왁스 재료는 사용하기 전에 불순물을 제거하기 위해 여과해야 합니다.
고무 몰드 내부의 데드 코너에 통풍구를 열어 가스가 원활하게 빠져나가도록 하고 충전 역압이 발생하지 않도록 합니다.
날씨가 너무 추울 때는 왁스를 주입하기 전에 고무 몰드를 먼저 예열하여 일정 온도에 도달하도록 합니다.
(3) 왁스 몰드에 나타나는 기포(그림 3-44)
결함 설명: 왁스 조각의 표면이나 내부에 기포가 있으며, 기포 영역의 색상이 빛 아래에서 주변 영역보다 눈에 띄게 밝습니다. 왁스 몰드의 기포가 주조에 영향을 미치는지 여부는 주조의 구조와 기포의 위치에 따라 달라집니다. 기포가 왁스 몰드 표면에 노출되면 의심 할 여지없이 해당 위치에서 주물에 구멍이 생길 수 있으며 기포가 왁스 몰드 표면 아래에 있으면 석고 몰드의 진공 공정 중에 기포가 파열 될 가능성이 있으며이 경우 기포는 주물의 품질에 영향을 미치지 않습니다. 왁스 몰드에 기포가 발생하는 이유는 다음 다섯 가지 측면을 포함할 수 있습니다.
왁스 주입기의 공기압이 너무 높습니다. 왁스 주입 과정에서 왁스 액체가 금형 캐비티를 난류로 채워 공기를 가두어 기포가 발생할 수 있습니다.
왁스 주입기의 왁스 양이 더 많아야 합니다. 왁스 액체 표면이 왁스 배출구와 수평이 되거나 그 이하가 되면 왁스 탱크의 가스가 왁스 액체와 함께 금형 캐비티에 주입됩니다.
왁스 액체의 온도가 너무 높습니다. 이때 왁스 액체는 다량의 가스를 흡수하여 응축되어 기포를 형성합니다.
고무 몰드의 왁스 주입구가 왁스 주입기의 왁스 노즐과 정렬되지 않았습니다. 사출 시 왁스 액체와 함께 공기가 측면에서 고무 몰드로 들어갑니다.
고무 몰드에 벤트 라인이 없거나 벤트 라인이 막힌 경우. 고무 몰드 캐비티 가스가 원활하게 배출되지 않으면 왁스 액체에 갇히거나 막힌 모서리에 남아 기포를 형성합니다.
해당 솔루션은 다음과 같습니다.
왁스 주입기의 공기압을 조절하여 왁스 액체가 너무 높지 않고 원활하게 채워지도록 합니다.
왁스 주입기의 왁스 양을 늘려 왁스 액체의 부피가 기계 용량의 2/1 이상이 되도록 합니다.
왁스 액체의 온도를 올바른 범위 내에서 조절하세요.
실리콘 몰드의 왁스 주입구를 왁스 주입기의 왁스 주입 노즐에 맞추고 틈이 생기지 않도록 단단히 누릅니다.
실리콘 몰드에 통풍구를 만들고 정기적으로 통풍구를 점검하여 깨끗하게 유지합니다.
(4) 왁스 몰드의 특정 영역에 균열이 발생하거나 완전히 파손될 수 있습니다(그림 3-45).
왁스 곰팡이가 생기는 이유는 다음 다섯 가지 측면을 포함할 수 있습니다.
왁스 재료에서 재사용 왁스의 비율을 낮춰야 합니다. 왁스 재료는 파라핀, 스테아르산 및 다양한 첨가제로 구성됩니다. 녹여 주입할 때마다 성능이 저하되고 탄성과 가소성 또한 감소하여 취성이 증가합니다.
왁스 몰드를 제때 제거하지 않고 고무 몰드에 너무 오래 보관한 경우. 왁스 몰드의 취성은 온도와 관련이 있습니다. 왁스 주입 후 적절한 간격 후에 몰드를 꺼내면 왁스 몰드는 잔열을 유지하고 유연성이 향상되며 고무 몰드에 너무 오래 방치하면 왁스 몰드의 온도가 너무 낮아져 취성이 증가하여 파손되기 쉽습니다.
품질이 좋지 않거나 지나치게 딱딱한 왁스를 사용하면 인성이 낮아져 스트레스를 받으면 쉽게 부러집니다.
고무 몰드를 부적절하게 절단하면 몰드를 가져가기가 어렵습니다.
왁스 몰드 제거 방법은 간단하고 거칠습니다.
해당 솔루션은 다음과 같습니다.
재활용 왁스 사용을 줄여 기계 내 전체 왁스 중 새 왁스가 차지하는 비율이 60% 이상이 되도록 합니다.
장기간 보관으로 인한 취성 증가 및 파손 가능성을 방지하기 위해 주입 후 즉시 왁스 몰드를 제거합니다.
고품질 왁스 또는 부드러운 왁스로 전환합니다.
고무 몰드의 절단 방법을 개선하고 필요한 경우 막힌 부분을 추가로 절단합니다.
곰팡이 제거 작업 시 주의하세요.
(5) 왁스 몰드 변형(그림 3-46)
왁스 몰드 변형의 원인에는 다음 네 가지 측면이 포함될 수 있습니다.
왁싱 후 고무 몰드에서 왁스 몰드를 너무 일찍 제거하면 왁스 몰드의 변형에 대한 저항력이 낮아져 쉽게 변형됩니다.
사용된 왁스 소재가 너무 부드럽습니다. 부드러운 왁스는 특히 고온에서 변형 저항성이 낮아 변형이 발생하기 쉽습니다.
고무 몰드가 제대로 정렬되지 않아 왁스 주입 후 정렬이 잘못되고 변형이 발생합니다.
왁스 몰드의 구조가 불합리하고 효과적인 지지력이 부족하여 몰드 제거 시 변형되기 쉽습니다.
해당 솔루션은 다음과 같습니다.
왁스 주입 후 고무 몰드에서 일정 시간 동안 식힌 후 제거해야 합니다. 일반 주얼리의 경우 왁스 주입 후 1분 동안 그대로 두었다가 제거해야 합니다. 벽이 두꺼운 조각의 경우 몰드 제거 시간을 단축하기 위해 고무 몰드를 찬물에 담가 왁스 몰드의 응고 및 냉각 속도를 높일 수 있습니다.
더 단단한 왁스 소재를 선택하세요. 기온은 지역과 계절에 따라 다릅니다. 기온이 높은 계절에는 연화 및 변형에 더 잘 견디는 왁스 소재를 선택할 수 있습니다.
왁스를 주입할 때 효과적인 포지셔닝 장치를 설정하고 금형의 위치가 정확한지 확인합니다.
섬세하고 속이 빈 공작물의 경우 원래 모델에 지지점을 추가하여 왁스 몰드의 변형에 대한 저항력을 향상시켜야 합니다.
(6) 왁스 몰드의 거친 표면(그림 3-47)
왁스 몰드의 표면이 거친 이유는 다음 네 가지 측면에서 발생할 수 있습니다.
왁스 주입 전에 고무 몰드에 활석 가루나 이형제를 너무 많이 사용했습니다. 고무 몰드를 정기적으로 청소하지 않으면 이러한 불순물이 점차 축적되어 왁스 몰드의 표면이 거칠어집니다.
불결한 재활용 왁스 사용. 재활용 왁스 재료에 입자상 물질이 혼합되면 왁스 몰드에도 주입되어 거친 부분이 분산되어 형성됩니다. 이러한 입자가 주물 표면으로 옮겨지면 결과는 더욱 악화됩니다.
왁스 몰드가 놓인 환경이 더 깨끗해야 하는데 너무 오래 방치되어 표면에 먼지가 많이 쌓인 경우.
왁스 트리밍 후 왁스 조각 표면에 왁스 잔여물이 남습니다.
해당 솔루션은 다음과 같습니다.
왁스를 바를 때 이형제나 활석 가루를 사용할 때는 활석 가루와 이형제를 동시에 사용하지 않도록 주의해야 합니다. 실리콘 몰드를 사용할 때는 정기적으로 점검하고 내부 캐비티 벽을 청소하는 것이 중요합니다.
재활용 왁스를 사용할 때는 먼저 왁스 재질을 깨끗이 세척해야 합니다.
작업장의 청결을 보장하고 왁스 몰드 표면에 먼지 나 잔류 왁스 칩이 쌓이면 먼저 청소해야합니다. 0.2~0.3% 농도의 중성 세정액을 준비하여 비눗물로 왁스 몰드를 씻고 부드러운 브러시를 사용하여 표면의 기름과 먼지를 제거한 다음 깨끗한 물로 헹굴 수 있습니다.
2. 작업 구현
이 작업에는 전기 납땜 인두, 수술용 칼, 링 사이저와 같은 도구를 사용하여 섬광, 기포, 변형, 작은 구멍 등의 결함이 있는 왁스 몰드를 다듬고 수정하는 작업이 포함됩니다.
(1) 준비 작업
전원을 켜고 전기 납땜 인두의 온도를 조절합니다. 100ml 유리컵에 40~50℃의 뜨거운 물을 채우고 링 게이지, 수술용 칼, 1200 # 사포를 준비합니다.
(2) 왁스 몰드 다듬기
수술용 칼이나 스크레이퍼를 사용하여 왁스 플래시 및 기타 결함을 제거합니다. 왁스 몰드 표면이 손상되지 않도록 힘과 기술에 주의하여 절단하고 사포로 표면을 매끄럽게 다듬은 후 연마합니다.
왁스에 담근 전기 납땜 인두를 사용하여 왁스 샘플 표면의 모래 구멍, 기포, 결함을 수리한 다음 사포로 광택을 냅니다.
작은 구멍이 막힌 왁스 조각의 경우 강철 바늘이나 전기 납땜 인두를 사용하여 구멍을 뚫을 수 있습니다.
40~50℃의 뜨거운 물에서 변형된 왁스 몰드를 교정할 수 있습니다.
(3) 링 왁스 몰드의 링 크기 수정하기
링 왁스 샘플을 해당 링 사이저에 삽입하고 가운데부터 잘라냅니다. 링 크기를 늘려야 하는 경우 전기 납땜 인두를 사용하여 링이 필요한 링 크기와 만나는 위치에 왁스를 추가한 다음 메스로 부드럽게 다듬고(그림 3-48), 링 크기를 줄여야 하는 경우 필요한 링 크기와 만나는 위치에서 링 생크의 여분의 부분을 잘라내고 전기 납땜 인두로 용접한 다음 메스로 모양을 조정하여 링 본체에 맞출 수 있도록 합니다.
