인베스트먼트 주조 가이드: 공정, 재료 및 로스트 왁스 주조 사용 시기

인베스트먼트 주조는 전통적인 기술과 현대의 정밀도 요구 사항을 결합하여 복잡한 부품을 고정밀로 안정적으로 생산하는 정밀 제조 공정입니다. 흔히 로스트 왁스 캐스팅이 메서드는 중요한 프로세스 선택 복잡한 형상과 우수한 표면 마감이 필요한 산업에 적합합니다. 이 가이드는 엔지니어링 담당자가 공정, 재료 옵션을 분석하고 설계 및 조달에서 적용 기준을 명확히 하는 데 참고할 수 있도록 제작되었습니다.

인베스트먼트 주조(로스트 왁스 공정)란 무엇인가요?

투자 캐스팅 (로스트 왁스 주조 또는 정밀 주조라고도 함)는 독특한 방법론과 일관된 출력 품질로 유명한 금속 성형 기술입니다. 이 기술의 핵심은 최종 부품의 정확한 복제품인 왁스 패턴 주위에 세라믹 셸을 구축하는 것입니다.

용어 로스트 왁스 캐스팅 용융 금속을 붓기 전에 왁스 패턴을 녹여 세라믹 쉘에서 배출하는 중요한 단계를 말합니다. 용어 "투자" 는 내화성 슬러리에 패턴을 정밀하게 코팅하는 과정을 설명합니다. 이 기술은 가장 오래된 금속 성형 방법 중 하나이며, 현대 산업에 적용되어 그 신뢰성과 지속적인 가치를 입증하고 있습니다.

인베스트먼트 캐스팅 프로세스: 단계별 개요

인베스트먼트 캐스팅의 정확성은 엄격하게 제어되는 다단계 프로세스를 기반으로 합니다. 인베스트먼트 캐스팅은 어떻게 진행되나요? 이러한 주요 단계를 이해하면 공정의 복잡성과 일정을 이해하는 데 도움이 됩니다.

왁스 패턴 생성

이 과정은 마스터 다이에 왁스를 주입하는 것으로 시작됩니다(툴링)를 사용하여 최종 파트의 정확한 왁스 복제본을 만듭니다. (참고: 툴링의 품질은 최종 파트의 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.)

조립 및 트리 구축

개별 왁스 패턴이 중앙 왁스에 부착되어 있습니다. sprue 를 결합하여 "트리" 어셈블리를 형성합니다. 이 구조는 일반적으로 타설 시 금속 충전 효율을 최적화하는 데 사용됩니다.

쉘 빌딩(투자)

나무를 내화 세라믹 슬러리에 반복적으로 담그고 고운 모래로 코팅합니다. 이 과정은 일반적으로 금속의 높은 열과 압력을 견딜 수 있는 충분한 강도와 두께를 갖추기 위해 6~8회 반복해야 합니다.

왁스 제거(로스트 왁스)

왁스 제거 과정에서는 어떤 일이 일어나나요? 일반적으로 90∘C에서 175∘C 범위의 오토클레이브 또는 용광로에서 쉘을 가열하여 왁스를 녹여 배출하고 속이 빈 몰드 캐비티를 남깁니다.

붓기 및 주조

용융 금속을 세라믹 몰드에 붓고 800∘C에서 1100∘C 사이의 온도로 예열하는 경우가 많습니다. 예열은 금속의 원활한 흐름과 복잡한 섹션의 완전한 충진을 보장하기 위한 중요한 단계입니다.

마감 및 부품 제거

공정의 마지막 단계는 무엇인가요? 세라믹 쉘은 기계 또는 유압으로 분리되고 주조 부품은 스프 루에서 절단됩니다. 마감 작업은 게이트 잔여물을 제거하고 필요한 표면 처리를 하는 데 사용됩니다.

인베스트먼트 주조용 최고의 재료

인베스트먼트 주조는 다이캐스팅에 비해 호환성이 높다는 장점이 있습니다. 어떤 재료를 사용할 수 있으며 스테인리스 스틸도 인베스트먼트 주조가 가능합니까? 이 공정은 다양한 합금을 지원합니다.

• 스테인리스 스틸 (300 및 400 시리즈): 내식성과 강도가 우수하여 엔지니어링 분야에서 일반적으로 사용됩니다.
• 탄소 및 저합금강: 특정 강도와 경화성이 필요한 중요한 하중을 견디는 부품에 자주 사용됩니다.
• 비철금속: 알루미늄 및 구리 합금(황동 및 청동)을 성공적으로 주조할 수 있습니다.
• 초합금: 니켈 및 코발트 베이스 합금을 포함한 이러한 소재는 일반적으로 극한의 고온이 필요한 항공우주 및 에너지 부품(예: 터빈 블레이드)에 활용됩니다.

인베스트먼트 캐스팅의 장점과 한계

공정을 선택할 때 엔지니어는 일반적으로 이 방법의 핵심 장단점을 비교합니다. 인베스트먼트 캐스팅의 장단점은 무엇인가요?

주요 이점

• 높은 차원 정확도: It can reliably achieve tolerances of Grade CT5–CT7, which usually helps reduce or eliminate the need for secondary machining.
• 복잡한 지오메트리: 이 프로세스는 내부 통로, 미세한 디테일 및 얇은 벽 섹션을 다음과 같이 지원합니다. 0.75 mm.
• 우수한 아스 캐스트 표면 마감: 세라믹 몰드는 다음과 같은 주조 표면 품질을 제공 할 수 있습니다. Ra 3.2μm ~ Ra 6.3μm.
• 광범위한 소재 호환성: 많은 내화성 및 가공하기 어려운 합금을 가공할 수 있습니다.

제한 사항

• 적은 수량으로 부품당 비용 절감: 복잡한 공정과 초기 툴링 투자로 인해 소량 생산 시 단가가 모래 주조보다 높을 수 있습니다.
• 리드 타임 연장: 셸 제작 및 건조 주기로 인해 프로젝트 제작 일정이 연장될 수 있습니다.

적용 가능성 평가: 부품의 형상 요구 사항이 복잡하거나 높은 정밀도가 필요하거나 프로젝트의 목표가 주조 후 가공 작업량을 줄이는 것일 때 인베스트먼트 주조를 권장합니다. 단순하고 대량 생산되는 부품의 경우 일반적으로 다이캐스팅 또는 단조가 고려됩니다.

애플리케이션 및 예제 부품

인베스트먼트 캐스팅이 제공하는 신뢰성과 정밀성 드라이브 신뢰성이 높은 분야에서 사용됩니다. 인베스트먼트 주조의 일반적인 응용 분야는 무엇이며 어떤 부품을 만들 수 있나요?

• 항공우주 및 에너지: 일반적인 부품 터빈 블레이드와 주요 제트 엔진 구성 요소는 다음과 같습니다. 자주 사용하는 복잡한 내부 냉각 채널과 초합금 소재 요구 사항으로 인해 인베스트먼트 주조.
• 의료 기기: 높은 표면 마감과 생체 적합성이 요구되는 수술 도구 및 임플란트를 포함합니다.
• 자동차 및 산업: 터보차저 하우징, 정밀한 유체 역학이 요구되는 펌프 임펠러, 복잡한 밸브 본체 생산에 사용됩니다.

인베스트먼트 주조와 샌드 주조 및 다이 주조 비교

공정을 선택할 때 인베스트먼트 주조와 다른 일반적인 방법 간의 주요 차이점을 비교하는 것이 표준 관행입니다. 인베스트먼트 주조는 정확도와 비용 측면에서 샌드 주조 및 다이 주조와 어떻게 다릅니까? 각 방법은 특정 생산 목표를 목표로 합니다.

인베스트먼트 캐스팅은 우수한 에 모래 주조 치수 정확도와 표면 마감(샌드캐스팅의 장점은 가장 낮은 재료비로 매우 크고 단순한 부품을 생산할 수 있다는 점입니다).

다음에 비해 다이 캐스팅 (초고용량 알루미늄 및 아연 부품을 전문으로 하는) 인베스트먼트 주조의 장점은 광범위한 고온 금속과 더 복잡한 형상을 지원할 수 있다는 점입니다.

결론

투자 캐스팅 핵심 역할 정밀 솔루션으로 현대 제조업에 널리 사용되고 있습니다. 복잡한 형상 전달과 고성능 합금을 결합하는 능력 중요한 프로세스 선택입니다. 고정밀 분야의 핵심 구성 요소에 적합합니다.

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