본질적으로 소각로는 세라믹 주형에서 왁스 또는 3D 프린팅된 수지 패턴을 완전히 기화시키는 데 사용되는 고온 오븐입니다. 이는 "인베스트먼트 주조" 또는 "로스트 왁스 주조"라고 불리는 공정의 핵심 단계입니다. 이 노는 소각 사이클이라고 불리는 정밀하고 다단계의 가열 프로그램을 실행하여 주형 내부에 완벽하고 속이 빈 공동을 만들어 녹은 금속으로 채울 준비를 합니다.
소각로의 진정한 목적은 단순히 패턴을 녹이는 것이 아닙니다. 이는 흔적 없이 패턴을 제거하는 동시에 주형이 균열되거나 결함을 일으키지 않고 녹은 금속을 받을 수 있도록 열적으로 준비하는 제어된 시간 및 온도 시퀀스를 실행하는 것입니다.
소각 사이클의 중요한 역할
치과용 크라운, 보석류 또는 정밀 산업 부품의 성공은 종종 소각 사이클의 완벽한 실행에 달려 있습니다. 전체 공정은 신중하게 조율된 열 이벤트입니다.
1단계: 인베스트먼트 주형 준비
노를 사용하기 전, 최종 부품의 왁스 또는 수지 모델은 인베스트먼트라고 불리는 석고와 같은 슬러리에 싸여 있습니다. 이 인베스트먼트가 단단하게 굳으면 전체 플라스크는 소각로에 넣어집니다.
2단계: 왁스 제거 (저온)
노는 일반적으로 150-300°C (300-600°F)까지 느리고 꾸준한 온도 상승으로 시작합니다.
이 초기 단계의 목표는 왁스의 대부분을 녹여 주형에서 배출되도록 하는 것입니다. 여기서 온도를 너무 빨리 올리면 갇힌 수분이 증기로 변하여 인베스트먼트에 균열이 생길 수 있습니다.
3단계: 패턴 기화 (고온)
초기 단계 후, 온도는 재료에 따라 종종 730°C (1350°F) 이상으로 상당히 높게 올라갑니다.
이 고온 단계는 "소각"을 진정으로 정의합니다. 이는 주형 공동 내부에 남아있는 잔류 왁스, 수지 또는 탄소 잔류물을 소각하고 기화시킵니다. 깨끗한 주형은 깨끗한 주조를 위해 필수적입니다.
4단계: 열 침투 (최고 온도)
노는 "열 침투"라고 불리는 단계에서 주형을 최고 온도에서 몇 시간 동안 유지합니다.
이 중요한 단계는 두 가지를 수행합니다. 패턴의 마지막 분자까지 제거되었는지 확인하고 인베스트먼트 주형을 완전히 경화시키고 강화합니다. 또한 주형 자체를 주조에 최적의 온도로 만들어 녹은 금속이 부어졌을 때 너무 빨리 냉각되는 것을 방지합니다.
소각 공정의 일반적인 문제점
소각 사이클은 정밀한 공정입니다. 올바른 절차에서 벗어나면 최종 제품을 망칠 수 있는 결함이 발생합니다.
불완전한 소각
노가 올바른 온도에 도달하지 못하거나 충분히 오래 유지되지 않으면 미세한 탄소 잔류물이 주형에 남게 됩니다. 이는 최종 금속 주조물에 다공성, 거친 표면 및 변색을 유발합니다.
인베스트먼트 균열
주형을 너무 빨리 가열하는 것, 특히 초기 저온 단계에서 가열하는 것이 가장 흔한 실패 원인입니다. 증기의 급격한 팽창은 인베스트먼트에 균열을 일으키고, 이는 금속으로 채워져 원치 않는 "지느러미" 또는 완전한 파열을 초래합니다.
잘못된 주형 온도
주형을 제대로 열 침투시키지 않으면 녹은 금속이 도입될 때 너무 차가워집니다. 이러한 열 충격은 표면 결함을 유발하거나 금속이 전체 공동을 채우기 전에 응고되어 불완전한 부품이 될 수 있습니다.
응용 분야에 맞는 공정
최종 목표는 소각 사이클에 접근하는 방식을 결정합니다. 각 응용 분야는 고유한 민감성을 가집니다.
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주요 초점이 치과 또는 보석류인 경우: 목표는 완벽한 표면 마감과 치수 정확도입니다. 인베스트먼트 제조업체가 권장하는 다단계 소각 일정을 엄격히 따라야 합니다. 사소한 편차라도 적합성이나 마감을 손상시킬 수 있습니다.
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주요 초점이 3D 프린팅된 수지 주조인 경우: 주요 과제는 수지가 생성할 수 있는 완고한 잔류물과 재를 제거하는 것입니다. 깨끗한 주형 공동을 보장하기 위해 "주조 가능한" 수지를 위해 특별히 설계된 환기가 잘 되는 노와 더 길고 종종 더 뜨거운 소각 사이클이 필요합니다.
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주요 초점이 대규모 산업 주조인 경우: 가장 큰 위험은 큰 질량으로 인한 주형 파손입니다. 인베스트먼트 내부에 파괴적인 압력이 축적되지 않고 수분과 왁스가 빠져나갈 수 있도록 매우 느리고 점진적인 초기 온도 상승을 우선시하십시오.
궁극적으로 소각로를 마스터하는 것은 완벽한 주조의 기초를 마스터하는 것입니다.
요약표:
| 소각 단계 | 주요 기능 | 일반적인 온도 범위 |
|---|---|---|
| 왁스 제거 | 대량 패턴 재료를 녹임; 증기 균열 방지 | 150-300°C (300-600°F) |
| 패턴 기화 | 잔류 왁스/수지 및 탄소 잔류물 소각 | 730°C (1350°F) 이상 |
| 열 침투 | 주형을 경화시키고 주조를 위해 예열 | 최고 온도를 몇 시간 동안 유지 |
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