세라믹 몰드 주물

Ceramic mold casting

세라믹 몰딩이라고도 하는 세라믹 몰딩은 세라믹을 금형 재료로 사용하는 금속 주조 공정의 한 그룹이다.[1] 석고금형 주조와 인베스트먼트 주물의 조합이다.[2][3] 세라믹 몰드 주물에는 Shaw 공정과 Unicast 공정의 두 종류가 있다.[4]

이러한 주조 공정은 일반적으로 툴링, 특히 드롭 단조 다이(drop forging die)를 만드는 데 사용되지만 사출 성형 다이(die mold), 다이 주물 다이(die casting die), 유리 몰드(glass mold),[3] 스탬핑 다이(stamp die),

쇼 공정

오스본-쇼 공정으로도 알려진 쇼 공정은 굴절 골재, 가수 분해 에틸 규산염, 알코올, 겔화제를 혼합하여 금형을 만든다. 이 슬러리 혼합물을 약간 테이퍼된 플라스크에 붓고 재사용 가능한 패턴(즉, 금형의 모양을 만드는 데 사용되는 아이템)을 사용한다. 슬러리는 거의 즉시 고무 상태로 굳는다(경화 고무의 일관성). 그런 다음 플라스크와 무늬를 제거한다. 그런 다음 횃불을 사용하여 곰팡이를 점화시키게 되는데, 이 때문에 대부분의 휘발성 물질이 연소되고 세라믹 마이크로 크레이즈가 형성된다(마이크로스코픽 균열). 이러한 균열은 금속의 흐름을 막으면서 가스가 빠져나갈 수 있게 해주기 때문에 중요하다. 또한 응고 및 수축 시 열팽창과 수축도 완화시킨다. 연소 오프 후에는 1,800 °F(980 °C)에서 금형을 구워 남아 있는 휘발성 물질을 제거한다. 금속을 붓기 전에 금형을 미리 워밍업하여 수축 제어를 한다.[2][3]

유니캐스트 프로세스

유니캐스트 과정은 곰팡이를 점화시킨 다음 용광로에서 경화시킬 필요가 없다는 점을 제외하면 쇼 과정과 매우 유사하다. 그 대신 금형을 부분적으로 경화하여 무늬를 제거할 수 있게 한 후 약 1,900 °F (1,040 °C)에서 발사하여 완전히 경화시킨다. 녹는점이 낮은 금속을 주조할 경우, 금형은 "녹색 상태"(불발)에서 충분한 강도를 가지고 있기 때문에 발화를 건너뛸 수 있다.[5]

특성.

세라믹 금형의 주요 장점은 재사용 가능한 패턴(금형 모양을 만드는 데 사용되는 아이템), 우수한 표면 마감, 촘촘한 치수 공차, 얇은 단면, 복잡한 도형을 주조할 수 있다는 점이다. 언더컷 및 기타 주조하기 어려운 형상의 경우, 패턴의 일부를 표준 패턴과 함께 왁스로 만들 수 있으며, 기본적으로 투자 및 세라믹 몰드 주조 기법을 함께 사용할 수 있다. 주요 단점은 중소형 생산에만 비용 효율적이고 세라믹은 재사용할 수 없다는 점이다. 철 및 고온 비철은 이러한 공정에 가장 흔히 주조된다. 주조된 다른 재료로는 알루미늄, 구리, 마그네슘, 티타늄 및 아연 합금이 있다.[1][2][4]

무게 제한은 100g에서 수천kg(3.5온스에서 수톤)이다. 상한선 없이 1.3mm(0.051인치)의 얇은 단면이 가능하다. 일반적인 공차는 첫 번째 25mm(첫 번째 인치의 경우 0.1mm)와 추가 mm당 0.003mm(추가 인치의 경우 각각 0.003mm)이다. 일반적으로 1°의 초안이 필요하다. 일반적인 표면 마감은 2–4 um (75–150 uin) RMS이다.[2]

참고 항목


참조

  1. ^ a b Metal Casting Techniques - Ceramic Molding w.engineershandbook.com/MfgMethods/ceramicmolding.htm, archived from the original on 2007-10-25, retrieved 2010-12-15.
  2. ^ a b c d Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.), Wiley, pp. 315–316, ISBN 0-471-65653-4.
  3. ^ a b c Elanchezhian, C.; Ramnath, B. Vijaya (2006). Manufacturing Technology (2nd ed.). Laxmi Publications. pp. 80–81. ISBN 978-81-7008-943-8.
  4. ^ a b Blair, Malcolm; Stevens, Thomas L. (1995). Steel Castings Handbook. Steel Founders' Society of America. p. 13‐13. ISBN 978-0-87170-556-3.
  5. ^ The Unicast process, archived from the original on 2010-12-19, retrieved 2010-12-19.