물유리 투자 주조 공정

로스트왁스 주조라고도 알려진 인베스트먼트 주조는 우수한 표면 마감과 치수 정확도를 갖춘 복잡한 금속 부품을 생산하는 데 사용되는 정밀 제조 기술입니다. 다양한 매몰 주조 방법 중에서 물유리 매몰 주조(규산나트륨-결합 주조라고도 함)는 특히 중소 규모 생산에서 비용-효율성과 효율성이 두드러집니다.-



물유리 매몰 주조는 규산나트륨(Na2SiO₃)을 세라믹 쉘용 결합제로 활용하여 에틸 규산염- 기반 시스템에 대한 보다 경제적인 대안을 제공합니다. 전체 프로세스는 6가지 주요 단계로 구성됩니다.



1.1 패턴 생성

• 왁스 또는 3D-프린팅 폴리머 패턴이 원하는 부품의 정확한 모양으로 생성됩니다.

 • 여러 패턴이 중앙 왁스 스프루에 조립되어 주조 클러스터를 형성합니다.



1.2 쉘 빌딩

• 클러스터는 규산나트륨 용액에 침지됩니다(20도에서 38~42도).

• 내화성 재료로 즉시 치장벽토를 칠합니다(일반적으로 1차 코팅에는 지르콘 가루를 사용하고 백업 코팅에는 용융 실리카를 사용합니다).

 • 각 층은 조절된 습도(40-60% RH)에서 4-6시간의 건조 시간이 필요합니다.



1.3 탈왁스

• 코팅된 클러스터는{0}}850~950도에서 15~30분 동안 순간적으로 발사됩니다

• 동시에 왁스를 연소시키고 규산나트륨을 세라믹 결합제로 전환합니다.



1.4 금속 붓기

• 예열된 주형(200-400도)은 중력 또는 진공 보조 주입을 통해 용융 금속을 받습니다.

• 일반적인 주조 합금에는 탄소강(1020-1045), 스테인리스강(304/316) 및 알루미늄 합금이 포함됩니다.



1.5 껍질 제거

응고 후 세라믹 껍질은 다음을 통해 제거됩니다.

• 기계적 진동

• 고압-폭수 분사

 • 화학적 용해(완고한 잔여물은 5-10% NaOH 용액)



1.6 마무리 작업

• 컷오프:-스프루에서 개별 주물 분리

• 그라인딩: 게이트 잔여물 제거

 • 열처리: 필요에 따라 응력 완화 또는 용체화 어닐링



주요 이점은 다음과 같습니다.



• 에틸실리케이트에 비해 쉘 생산 속도가 60-70% 더 빠릅니다.



• 바인더 재료 ​​비용 40% 절감



• 고-융점-합금에 적합(최대 1600도)



• 환경 친화적인 화학



3.1 쉘 강도 최적화

• Na2O:SiO2 몰비를 1:2.0~2.4로 유지



• 건조실 온도를 22±2도로 조절



• 부품 크기에 따라 쉘 두께를 6~10mm로 제한합니다.



3.2 결함 예방

• 가스 다공성: 주입 중 진공 탈기 구현



• 포함 사항: 게이팅 시스템에 80-100 메시 필터를 사용합니다.



• 균열: 적절한 금형 예열 보장(열충격 방지)



• 자동차: 터보차저 하우징, 변속기 부품



• 펌프/밸브: 임펠러, 밸브 몸체, 유압 부품



• 의료: 정형외과 기기 프로토타입



• 에너지: 가스 터빈 블레이드 프로토타입



• 고급 바인더 시스템에 비해 낮은 정확도(±0.75mm 대 ±0.25mm)



• 껍질이 부서지기 쉬우므로 취급 시 주의가 필요합니다.



• 극도의 순도를 요구하는 초합금에는 적합하지 않음



• 하이브리드 바인더: 물유리와 콜로이드 실리카를 결합하여 강도를 높였습니다.



• 적층 제조 통합: 물유리 코팅이 포함된 3D-프린팅 금형



• AI{0}} 기반 건조 제어: 습도/온도를 최적화하는 예측 알고리즘





물유리 매몰 주조는 100-10,000개 생산 수량에 대한 가장 경제적인 정밀 주조 솔루션으로 남아 있습니다. 최근 공정 제어 및 재료 과학의 발전으로 고부가가치 제조 부문에서 역량이 지속적으로 확장되고 있습니다.



적절한 매개변수 제어 및 결함 예방 조치를 통해 경쟁력 있는 부품당 비용을 유지하면서 ISO 8062 GDCT4-6 공차 표준을 충족하는 주물을 생산할 수 있습니다.