정밀 주조용 왁스: 종류, 이점, 선택 가이드

제조업체는 복잡한 부품과 컴포넌트를 만들기 위해 다양한 기술을 사용합니다. 오늘날에도 여전히 사용되는 가장 오래된 방법 중 하나가 정밀 주조입니다. 이 공정은 아이템을 왁스로 만들고 그 주위에 세라믹 쉘을 구축하는 것을 포함합니다. 쉘이 완성되면 왁스를 녹여 제거(디왁싱)한 후 용융 금속을 세라믹 쉘에 부어 넣습니다. 금속이 응고되면 세라믹 쉘을 제거하고 부품이 완성됩니다.

선택할 수 있는 왁스가 다양합니다. 사용할 왁스 유형은 유동 특성, 왁스 회수 및 재활용 여부, 치수 일관성, 표면 마감, 적용 분야 요구사항 등 여러 요소를 기반으로 합니다. 자주 접하는 왁스로는 필드 패턴 왁스, 논필드 패턴 왁스, 러너 왁스, 수용성 왁스, 점착성 왁스가 있습니다.

필드 패턴 왁스(Filled Pattern Waxes)

필드 패턴 왁스는 필러가 첨가된 정밀 주조용 왁스 유형입니다. 이 필러는 주조에 특정 특성을 부여해 강도, 치수 안정성, 낮은 열팽창, 최소 수축을 보장합니다. 필드 패턴 왁스에 포함된 필러 유형은 공급업체에 따라 달라지지만, 일반적인 필러로는 비스페놀-A(BPA), 유기 필러, 테레프탈산, 가교 폴리스티렌이 있습니다.

소형과 대형 왁스 패턴 생산 모두 필드 패턴 왁스를 사용할 수 있습니다. 이 왁스의 두 가지 주요 장점은 낮은 열팽창과 최소 수축입니다. 왁스가 응고될 때 수축을 방지하기 위해 패턴 공동에 왁스 칠을 배치할 필요가 없습니다.

이 왁스는 생성된 부품이나 컴포넌트의 치수 제어를 더 원할 때, 넓은 범위의 주입 온도를 사용할 때 자주 사용됩니다. 필러 첨가로 인해 디왁싱 공정 후 세라믹 쉘에 일부 왁스가 남을 수 있습니다. 왁스가 타서 제거되는 데 더 오래 걸리기 때문입니다. 필러 소재 밀도에 따라 필드 패턴 왁스는 회수 및 재활용이 어려울 수 있습니다.

논필드 패턴 왁스(Non-filled Pattern Waxes)

논필드(언필드) 패턴 왁스 블렌드는 필러 소재를 덜 포함합니다. 이 왁스 유형은 일관된 기계적 성능과 열적 성능을 제공합니다. 일반적으로 복잡한 지오메트리와 매우 정의된 패턴이 있는 소형 및 중형 왁스 패턴에 사용됩니다. 논필드 왁스는 뛰어난 유동 특성을 가집니다.

논필드 왁스의 주요 장점은 높은 표면 품질을 제공한다는 것입니다. 세라믹 금형에 균열과 결함이 적습니다. 또한 세라믹 쉘에서 완전히 디왁싱되어 회수 및 재활용이 가능합니다.

정밀 주조 공정에서 논필드 왁스 사용 시 주의가 필요합니다. 더 느린 응고로 패턴 표면이 가라앉을 수 있습니다. 왁스 온도에 따라 패턴 단면에서 원치 않는 수축이 발생할 수 있습니다. 부품 구성에 따라 논필드 패턴 왁스 사용 시 소재 수축을 피하기 위해 왁스 칠이 필요할 수 있습니다.

러너 왁스(Runner Waxes)

러너 왁스 블렌드는 뛰어난 기계적 강도와 낮은 점도를 원할 때 정밀 주조 회사에서 사용합니다. 이 왁스 유형은 패턴 왁스보다 낮은 융점을 가집니다. 따라서 디왁싱 공정 중 더 높은 온도를 사용할 필요 없이 세라믹 금형에서 완전히 배출됩니다.

러너 왁스의 장점: 좋은 납땜 강도와 최소 열팽창. 작업자가 세라믹 금형에서 부품이 깨질 걱정 없이 왁스를 다룰 수 있습니다. 왁스 패턴은 완전히 고체화될 때까지 물에 담가 보관해야 합니다.

수용성 왁스(Water-Soluble Waxes)

일부 부품과 컴포넌트는 복잡하고 정교한 내부 설계가 필요합니다. 따라서 왁스 패턴에 정교한 코어를 배치해야 합니다. 이 코어를 만들기 위해 수용성 왁스를 사용합니다. 코어가 완성되면 왁스 패턴 다이에 배치되고 패턴 왁스가 다이 내에 주입됩니다. 왁스 패턴이 냉각되면 수용성 코어를 물과 산성 욕조에 패턴을 넣어 내부에서 녹여 제거합니다.

점착성 왁스(Sticky Waxes)

점착성 왁스는 일반적으로 마운팅과 마감 공정에서 사용됩니다. 이 왁스는 서로 다른 패턴 왁스를 결합하거나 스프루 어셈블리를 구성할 때 도움을 줍니다. 작업자가 세라믹 쉘을 만들 때 다룰 수 있도록 부품과 강하게 접착되게 합니다.

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