솔직하게 말하면, 대부분의 사람들은 '잃어버린 왁스 주조'라는 말을 들으면 기이한 장인이 보석을 만들기 위해 석고 틀에 녹은 은을 조심스럽게 붓는 모습을 떠올립니다. 틀린 말은 아니지만 산업계에서 이 과정이 진정으로 무엇인지에 대한 아주 작고 거의 낭만적인 부분에 불과합니다. 용어 자체는, 잃어버린 왁스 금속 주조, 더 정확하게는 매몰 주조가 지나치게 단순화되는 경우가 많습니다. 진짜 도전은 단순히 금속을 녹이고 왁스를 잃는 것이 아닙니다. 이는 첫 번째 왁스 패턴부터 최종 열처리까지 전체 체인을 제어하여 다른 공정이 건드릴 수 없는 공차와 재료 무결성을 달성하는 것입니다. 예술이 용서할 수 없는 금속공학과 만나는 곳입니다.
왁스는 단지 시작일 뿐이며 두통입니다.
모두가 금속에 집착하지만, 왁스 패턴은 직업의 승패를 좌우합니다. 온도, 압력, 체류 시간 등 왁스 주입 매개변수가 모든 것을 결정합니다. 너무 뜨거우면 왁스가 이상하게 수축하여 세라믹 껍질을 만든 후에만 나타나는 뒤틀림이 발생합니다. 너무 추우면 표면 복제가 불량해지며 심지어 흐름선이 나타날 수도 있습니다. 나는 좋은 상점들이 그날 왁스의 행동에 영향을 미치는 주변 습도를 고려하지 않았기 때문에 전체 배치를 폐기하는 것을 보았습니다. 솔직히 살아있는 재료입니다.
그런 다음 조립품을 왁스 나무로 만듭니다. 이것은 수동적이고 숙련된 작업입니다. 단순히 부품을 붙이는 것이 아닙니다. 당신은 게이팅 시스템을 엔지니어링하고 있습니다. 스프루, 러너, 인게이트는 금속이 금형을 완전히 채우고 방향에 따라 응고되어 수축 다공성을 최소화할 수 있도록 설계되어야 합니다. 이것을 잘못하면 스트레스를 받아도 내부 결함이 발생하지 않는 아름답고 치수적으로 완벽한 주물을 갖게 될 것입니다. 미세 균열을 일으키는 지속적인 핫스팟을 제거하기 위해 게이트 위치를 세 번 변경해야 했던 이중 스테인리스 스틸 펌프 임펠러 프로젝트가 생각납니다.
이 단계는 주조소의 경험이 절실히 필요한 단계입니다. 같은 회사 청도강선원과학기술유한회사(QSY), 게임에 참여한 지 30년이 된 사람이라면 이것을 과학으로 설명할 것입니다. 그런 종류의 프로세스 메모리는 가짜로 만들 수 없습니다. 나중에 껍질 코팅을 망치는 덩어리를 만들지 않고 봉인에 사용할 왁스의 양을 정확히 아는 것은 나무를 조립하는 작업자의 손끝에 달려 있습니다. 그들의 장기적인 초점은 다음과 같습니다. 투자 주조 이는 상상할 수 있는 모든 왁스 실패 모드를 보았을 가능성이 높다는 것을 의미합니다.
껍질 만들기: 층별로 세라믹 피부
껍질을 만드는 과정은 종이 위에서 믿을 수 없을 정도로 간단합니다. 왁스 나무를 세라믹 슬러리에 담그고 모래로 치장벽토를 칠한 후 건조시키는 과정을 반복합니다. 하지만 악마는 디테일에 있습니다. 슬러리 점도는 지속적으로 모니터링해야 합니다. 이는 온도에 따라 변하고 재료가 증발함에 따라 변합니다. 첫 번째 코트인 페이스 코트가 가장 중요합니다. 초미세 지르콘 가루 또는 이와 유사한 것을 사용하여 모든 세부 사항을 포착합니다. 이 코팅이 오염되거나 고르지 않게 도포되면 나중에 무엇을 하든 최종 주조 표면이 움푹 들어가거나 거칠어집니다.
후속 레이어는 강도를 추가합니다. 미세한 치장벽토에서 더 거친 재료로 이동합니다. 건조 환경은 매우 중요합니다. 너무 빠르면 내부 응력으로 인해 껍질이 갈라지고, 너무 느리면 곰팡이가 자라거나 늘어질 위험이 있습니다. 습한 기후에서 이것은 끊임없는 전투입니다. 장마철에는 건조실에 제습기를 24시간 가동시켰습니다. 각 층은 다음 담그기 전에 완전히 건조되어야 합니다. 그렇지 않으면 탈왁스 단계에서 증기로 변하는 수분을 가두어 껍질 안쪽에서 바깥쪽으로 갈라지게 됩니다. 저는 오토클레이브에서 껍질 전체가 터지는 일을 겪었습니다. 엄청나게 값비싼 엉망진창이었습니다. 왜냐하면 우리가 레이어 3에서 건조를 서두르기 때문입니다.
최종 쉘 두께는 판단에 달려 있습니다. 대형 주조의 경우 두꺼울수록 더 강하지만 더 많은 재료가 가열되어 금속의 냉각 속도에 영향을 미칩니다. 벽이 얇은 부품의 경우 금속의 동적 압력을 감당할 수 있을 만큼 견고하지만 냉각을 유발할 정도로 크지 않은 쉘이 필요합니다. 망가진 배치에서 배우는 균형입니다.
탈랍 및 소성: 돌아올 수 없는 지점
이것은 잃어버린 부분입니다. 왁스를 돌려받을 수 없습니다. 두 가지 주요 방법은 오토클레이브(증기)와 플래시 파이어입니다. 오토클레이브는 고압 증기를 사용하여 왁스를 녹이고 불어내는 방식으로 껍질이 더 부드럽습니다. 하지만 왁스를 수집해야 합니다. 재활용이 가능하고 대량 매장의 경우 이는 상당한 비용 절감 효과가 있습니다. 플래시 소성은 바로 그것입니다: 껍질을 용광로에 집어넣어 왁스를 태워 없애는 것입니다. 속도는 더 빠르지만 열충격으로 인해 약한 껍질이 깨질 수 있고 왁스가 손실될 수 있습니다.
왁스를 제거한 후에는 속이 빈 세라믹 몰드가 남습니다. 깨지기 쉬운 것 같지만 아직 해고되지 않았습니다. 약 1000°C의 소성 단계에서는 세라믹 입자를 함께 소결하여 금속에 사용할 수 있는 강력하고 화학적으로 안정적인 주형을 만듭니다. 이 소성은 또한 왁스와 습기의 마지막 흔적을 모두 태워버립니다. 주형은 아직 뜨거울 때, 종종 용광로에서 바로 꺼내야 합니다. 차가운 금형에 붓는 경우 조기 응고 및 잘못된 작동이 발생합니다. 여기서 물류는 금속을 녹이는 용광로와 주형을 굽는 용광로를 동기화하는 춤입니다.
붓기와 그 이후의 일
붓는 것이 클라이막스처럼 느껴지지만 몇 초 만에 끝납니다. 니켈 기반 또는 코발트 기반 초합금과 같은 합금의 경우 재료 QSY 전문 분야로 나열됩니다. 분위기가 중요합니다. 종종 이는 산화를 방지하기 위해 진공 또는 아르곤 보호 분위기에서 수행됩니다. 쏟아지는 온도에서 반응성이 매우 높은 금속을 다루고 있습니다. 진공 시스템의 작은 누출로 인해 수천 달러에 달하는 재료의 열이 손실될 수 있습니다.
그럼 기다리세요. 껍질을 깨기 전에 껍질을 식혀야 합니다. 이 냉각 속도는 일부 합금의 열처리의 일부입니다. 냉각되면 망치, 진동 테이블 또는 고압 워터 제트를 사용하여 껍질을 깨뜨립니다. 남은 것은 금속 나무, 문과 러너의 엉망진창에 묻혀 있는 주물입니다. 녹아웃 공정은 세라믹을 제거할 수 있을 만큼 공격적이어야 하지만 얇은 주조 부분이 손상될 정도로 공격적이어서는 안 됩니다.
다음은 컷오프입니다. 나무에서 부품을 제거하는 작업은 일반적으로 연마용 톱을 사용하거나 현재는 정밀도를 위해 CNC 띠톱을 사용하는 것이 더 일반적입니다. 그런 다음 연삭, 샌드블래스팅 및 마무리 작업으로 이동합니다. 이것이 거의 순 형태의 이점이 있는 곳입니다. 잃어버린 왁스 금속 주조 정말 성과가 좋습니다. 모든 작업을 올바르게 수행했다면 제거할 추가 재고가 최소화됩니다. 그러나 패턴이나 껍질이 벗겨진 경우 기계공이 큰 소리로 알려줄 것입니다.
CNC 세계에서 이것이 여전히 중요한 이유
최신 5축 CNC 가공이 뛰어난 성능을 발휘하고 있기 때문에 사람들은 왜 복잡하고 다단계 주조 공정을 거쳐야 하는지 묻습니다. 일회용 프로토타입의 경우에는 맞습니다. 그냥 기계로 가공하면 됩니다. 그러나 볼륨, 복잡한 내부 형상(내부 냉각 채널이 있는 터빈 블레이드 등) 또는 특정 재료 구조의 경우 주조는 타의 추종을 불허합니다. 이는 부품 윤곽을 따르는 입자 흐름을 허용하여 피로 수명을 향상시킬 수 있습니다. 솔리드 블록에서 가공하는 것보다 복잡한 형상의 경우 재료 효율성이 더 높은 경우가 많습니다.
그리고 QSY와 같은 풀 서비스 제공업체에서 제공하는 많은 부품과 같이 나중에 정밀 가공이 적용되는 구성 요소의 경우(해당 사이트) https://www.tsingtaocnc.com 그들의 결합된 캐스팅을 강조하고 CNC 가공 기능), 완벽하게 이해됩니다. 좋은 재료 특성을 지닌 기본적이고 복잡한 형태를 얻기 위해 주조한 다음 중요한 결합 표면과 구멍을 엄격한 공차로 가공합니다. 이는 두 세계의 장점을 모두 활용하는 하이브리드 접근 방식입니다.
주조소의 진정한 가치는 장비에만 있는 것이 아닙니다. 그것은 디자인을 올바른 재료와 프로세스와 결합하는 방법에 대한 축적된 지식에 있습니다. 30년의 세월을 풍겨온 회사를 보면, 회사소개서처럼 청도강선원과학기술유한회사 그들은 단지 주물을 파는 것이 아니라는 것을 암시합니다. 그들은 프로젝트를 침몰시키는 함정을 피하기 위한 판단을 팔고 있습니다. 이는 깨진 껍질을 많이 고치고 결함이 있는 미세 구조를 많이 분석함으로써만 나오는 판단입니다. 그게 바로 당신이 성숙한 사람과 함께 구매하는 것입니다. 투자 주조 파트너.
