정밀 스테인리스강 정밀 주조: 복잡한 부품의 첨단 생산

왜 스테인리스강 부품에 정밀 주조를 선택해야 하는가?

복잡한 구조의 일부 스테인리스강 제품은 벤딩 등 다른 공정으로 제조할 수 없으며, 왁스 금형에서 모래 금형으로, 액체 스테인리스 주입으로 중공 또는 솔리드 불규칙 형상 부품을 생산할 수 있는 정밀 주조를 선택할 수 있습니다.

스테인리스강 정밀 주조 장점:

다양한 왁스 금형으로 다양한 부품 제조 가능.

스테인리스강 정밀 주조 단점:

주조 블랭크의 정밀도 저하 및 표면 조도 높음(거침).

스테인리스강 정밀 주조 공정

1. 제품 구조에 따라 금형 맞춤 제작. 정밀 주조 금형은 상부 오목과 하부 오목으로 분류. 금형은 CNC 터닝, 플래닝, 밀링, 에칭, EDM 등 여러 가공으로 완성되며 오목 형상과 치수는 파팅 라인으로 나눈 원하는 부품 절반과 일치.

저렴한 알루미늄 합금 소재를 금형으로 선택(저융점, 저경도, 경량)해 주로 산업용 왁스 압입에 사용.

2. 일반적으로 하나의 산업용 왁스 솔리드 코어 모델은 하나의 주조 블랭크만 생성하므로 알루미늄 합금 금형으로 대량 모델 생산 필요.

3. 왁스 금형을 추가 수리 및 디버링 후 금형 헤드(트리형 어셈블리)에 부착. 금형 헤드는 산업용 왁스 솔리드 코어 모델 일종(나무 모양).

4. 금형 헤드에 부착된 왁스 금형에 1차 미세 모래(내열성 내화 모래, 흔히 실리카 모래) 코팅. 모래 입자가 매우 작고 미세해 최종 블랭크 표면을 최대한 매끄럽게 보장.

5. 규정된 실내 온도(또는 항온)에서 미세 모래 코팅된 왁스 금형 건조. 내부 왁스 금형 형상에 영향 없음. 건조 시간은 제품 내부 복잡도에 따라 달라지며 보통 약 5~8시간 소요.

6. 1차 모래 건조 후 산업용 접착제(미립 실리카 슬러리)에 담근 후 2차 더 크고 거친 입자 모래 코팅하고 항온에서 왁스 금형 재건조.

7. 이후 연속 5회 모래 분사 작업 수행.

요구사항:

• 부품 표면 요건, 부피 크기, 무게에 따라 모래 분사 횟수 최적화. 정상 빈도 3~7회.
• 각 사이클에서 나중에 분사된 모래 입자는 항상 이전 것보다 크고 거칠며 건조 시간도 다름. 일반적으로 전체 모래 분사 완료 생산 주기는 3~4일.

8. 왁스 금형 탈납 가열 전 모래 입자(실리카 슬러리)를 젖은 트리 어셈블리 표면에 뿌려 모래 금형 고착 및 밀봉.

9. 탈납 공정

• 내화 슬러리 포함 왁스 패턴을 거꾸로 뒤집어 밀폐 오븐(일반 증기 탈납 오토클레이브 또는 플래시 화로)에 배치. 이 가열 공정에서 왁스 금형이 150°C 저융점으로 녹아 게이트를 통해 배출되면 중공 세라믹 셸이 형성.
• 용융 왁스는 여과 후 새 패턴 제작에 재사용 가능. 여과하지 않으면 가스 기공, 피팅 같은 주조 결함과 주조품 수축률에 영향.

10. 세라믹 셸 가열 - 용융 스테인리스강 주입 전 세라믹 금형을 약 1000°C로 가열. 가열 공정으로 금형 추가 강화 및 고형화.

11. 주입 - 용융 스테인리스강을 트리(헤드 포함) 상 모든 금형 캐비티에 채워질 때까지 주입.

12. 주조소는 로에 다른 금속 소재가 남아 있으므로 소재 비율 검사하고 필요시 소재 비율 최적화.

13. 셰이크아웃 - 액체 스테인리스강 응고 후 세라믹 금형을 수동 또는 기계적 노크아웃으로 제거하고 왁스 금형 패턴인 주조 블랭크가 나타남. 개별 주조 블랭크를 트리 어셈블리에서 분리하고 거친 연마.

14. 블랭크 검사 - 표면 모래 구멍과 가스 구멍 있는 주조 블랭크는 아르곤 아크 용접으로 수리, 과도한 결함 블랭크는 재주조.

15. 블랭크 세척: 합격 블랭크는 추가 가공 전 세척 필수.

16. 최종 제품 달성을 위해 추가 가공 필요.