진공 주조에서는 정밀한 몰드 설계, 간단한 보강재 및 기본적인 물리학의 조합이 몰드 반쪽을 안전하게 함께 유지합니다. 주요 요소는 실리콘 몰드에 내장된 맞물림 등록 키, 분할선에 적용된 강력 접착 테이프, 그리고 진공이 해제되면 보이지 않는 클램프 역할을 하는 강력하고 균일한 대기압의 힘입니다.
핵심 원리는 간단합니다. 맞물림 키가 초기 정렬을 제공하고 테이프가 이음새를 고정하는 동안, 주입 후 대기압을 다시 도입하는 것이 몰드 반쪽을 함께 눌러 완벽한 주조를 보장하는 주요 클램핑 힘을 제공합니다.
안전한 몰드의 해부학
작용하는 힘을 조사하기 전에 실리콘 몰드 자체가 안정성을 위해 어떻게 설계되었는지 이해하는 것이 중요합니다. 잘 만들어진 몰드는 전체 공정의 기초입니다.
실리콘 재료
실리콘은 복잡한 형상과 언더컷을 주조할 수 있는 유연성 때문에 선택되는 재료입니다. 그러나 주조 레진의 무게에도 불구하고 형태를 유지할 만큼 충분히 단단합니다.
분할선
이것은 몰드의 두 반쪽이 만나는 이음새입니다. 그 디자인은 매우 중요합니다. 깨끗하고 간단한 분할선은 밀봉하기 쉽고 "플래시"(이음새에서 새어 나올 수 있는 얇고 불필요한 과도한 재료)를 덜 생성합니다.
맞물림 등록 키
이것은 몰드 정렬을 위한 가장 중요한 설계 기능입니다. 몰드 반쪽은 일치하는 키(한쪽에는 일련의 돌기, 다른쪽에는 해당하는 움푹 들어간 부분)로 만들어집니다. 이 키는 두 반쪽을 정밀하고 반복 가능한 위치에 물리적으로 고정하여 미끄러지거나 움직이는 것을 방지합니다.
작용하는 물리학: 진공에서 클램프까지
진공 주조의 "진공"은 종종 오해됩니다. 그 주요 목적은 공기를 제거하는 것이지만, 그 해제가 클램핑 힘을 생성합니다.
1단계: 진공 생성
조립된 실리콘 몰드는 챔버 안에 놓이고, 진공 펌프는 챔버와 몰드 캐비티 자체에서 공기를 제거합니다. 이 단계에서는 몰드 내부와 외부에 거의 동일한 낮은 압력이 존재하므로 몰드를 분리하려는 큰 힘은 없습니다.
2단계: 레진 주입
진공 상태에서 두 부분으로 된 주조 레진이 혼합되어 몰드에 주입됩니다. 공기가 없으면 레진이 캐비티의 모든 미세한 부분까지 채워져 최종 부품의 치명적인 결함이 될 수 있는 기포가 생성되지 않습니다.
3단계: 진공 해제
이것이 핵심 단계입니다. 몰드가 가득 차면 공기가 챔버로 다시 유입됩니다. 돌아오는 공기는 몰드 외부에 즉시 대기압(해수면에서 약 14.7psi 또는 1bar)을 생성합니다. 내부가 액체 레진으로 채워져 있기 때문에 이 외부 압력은 강력하고 완벽하게 균일한 클램프 역할을 하여 몰드 반쪽을 모든 방향에서 단단히 눌러줍니다.
실용적인 보강재: 엔지니어의 손길
물리학이 주요 클램핑 힘을 제공하지만, 기술자들은 완벽한 밀봉을 보장하고 취급 오류를 방지하기 위해 간단하고 실용적인 조치에 의존합니다.
강력 접착 테이프의 역할
몰드를 챔버에 넣기 전에 분할선은 거의 항상 강력한 접착 테이프로 밀봉됩니다. 이것은 두 가지 목적을 수행합니다. 취급 중에 반쪽을 함께 고정하고, 대기압이 작용하기 전에 레진이 새는 것을 방지하는 중요한 보조 밀봉 역할을 합니다.
지지 프레임 또는 상자 사용
유연한 실리콘 몰드는 부적절하게 취급하면 변형될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 몰드는 종종 간단한 합판 또는 플라스틱 상자 안에 놓입니다. 이 지지 프레임은 주입 및 경화 과정 동안 몰드가 직각을 유지하고 안정적이도록 보장합니다.
피해야 할 일반적인 함정
몰드를 고정시키는 요소를 이해하는 것은 일반적인 실패 지점을 밝혀줍니다. 손상된 밀봉 또는 정렬은 직접적으로 불량 부품으로 이어집니다.
잘못 설계된 분할선
복잡하고 들쭉날쭉한 분할선은 단단히 테이프를 붙이기 어렵고 새기 쉬우며, 과도한 플래시가 발생하여 수동으로 정리해야 합니다.
부적절한 등록 키
등록 키가 너무 작거나, 너무 적거나, 잘못 설계되면 몰드 반쪽이 어긋날 수 있습니다. 이것은 치수적으로 부정확한 부품을 초래하는 치명적인 실패입니다.
진공을 너무 빨리 해제
공기가 챔버로 너무 빠르게 다시 유입되도록 허용하면 난류가 발생할 수 있습니다. 이것은 레진이 안정화될 시간을 갖기 전에 몰드 내의 레진을 방해하여 표면 결함을 유발할 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
몰드의 안정성은 신중한 설계와 올바른 절차의 직접적인 결과입니다.
- 부품 정확도가 주요 초점이라면: 등록 키의 설계 및 구현이 가장 중요한 단일 요소입니다.
- 누출 및 플래시 방지가 주요 초점이라면: 신중하게 계획된 간단한 분할선과 신중하고 철저한 테이핑이 필수적입니다.
- 공정에 익숙하지 않은 경우: 항상 간단한 지지 상자를 사용하여 몰드를 다루십시오. 이는 손으로 몰드를 구부려 밀봉을 손상시킬 위험을 제거합니다.
궁극적으로 성공적인 진공 주조는 대기압에 반대하지 않고 조화롭게 작동하도록 설계된 몰드에 달려 있습니다.
요약 표:
| 구성 요소 | 주요 기능 |
|---|---|
| 등록 키 | 몰드 반쪽의 정밀한 정렬을 보장하여 이동을 방지합니다. |
| 강력 접착 테이프 | 분할선을 밀봉하고 취급 중에 반쪽을 고정합니다. |
| 대기압 | 진공 해제 후 균일한 클램핑 힘으로 작용합니다. |
| 지지 프레임/상자 | 주입 및 경화 과정 동안 몰드의 안정성과 형태를 유지합니다. |
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