로스트 왁스 주조에 대해서 알기 쉽게 해설한다

로스트 왁스 주조에 대해서 알기 쉽게 해설한다

로스트 왁스 주조는 왁스로 만든 원형을 바탕으로 기물을 만드는 공법입니다.

일반적인 주조 공법보다 복잡하고 치수 정밀한 형상을 만들 수 있습니다.

 

이 포스팅에서는 로스트 왁스 주조 방법과 특징에 대해서 해설하고 있습니다.

포스팅을 참고하여 최적인 주조 방식을 선택하고 정밀한 기물을 제조합시다.

 

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로스트 왁스 주조에 대해서 알아봅니다.

로스트 왁스 주조는 왁스로 만든 원형을 바탕으로 주물을 만드는 법입니다.

일반적인 주조 공법보다 복잡하고 치수 정밀한 형상을 만들어 정밀 주조법이라고도 불립니다.

정밀 주조를 쉽게 만들고 간이 제작하고 대량 제작에 전용할 수 없다는 단점도 있습니다.

로스트 왁스 주조란?

로스트 왁스 주조는 왁스(wax)을 잃어버리는(lost) 성질을 가진 주조 방법입니다.

밀랍으로 원형을 만들어 주위를 주조하여 모래와 석고를 굳힌 뒤,

가열을 하고 속의 밀랍을 녹여내어 제거한 공간에 쇳물을 부으면 원형과 같은 형태의 주물이 완성됩니다.

로스트 왁스 주조는 모든 재료로 정밀한 주조를 실현합니다.

쓰는 금속 재질은 특수강, 스테인리스, 구리 합금, 알루미늄 합금으로 자유롭게 선택할 수 있습니다.

다른 주조 공법에서는 내화도가 낮은 결합제를 이용하기 때문에 고 융점 재료를 주조할 수 없다는 제한이 있습니다.

그러나, 로스트 왁스 주조에서는 일회용 세라믹형을 쓰는 거라 고융점의 금속도 주조 가능합니다.

또, 금형에 대해서 껍데기처럼 형을 만들어 삼차원적인 곡면을 가진 복잡한 형상의 주조도

높은 정도로 주조할 수 있습니다.

 

로스트 왁스 주조의 흐름[기술자의 솜씨인 불량품 비율이 변화]

여기까지, 로스트 왁스 주조의 개요에 대해서 소개했습니다.

여기서부터는 로스트 왁스 주조의 흐름을 8개의 순서로 소개합니다.

 

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순서 1:금형에 왁스를 흘린다

제작물의 원형을 왁스로 만들려고 금형에 왁스를 붓습니다.

순서 2:왁스 트리의 조립

원형이 되면 왁스 트리의 조립을 합니다.

쇠가지로 불리는 금속이 흐르는 통로에 원형을 연결시키고 틀을 만듭니다.

쇠가지에 연결된 원형의 모양이 나무 같은 형태를 하는데 이를 왁스 트리라고 부릅니다.

1개의 트리에서 만들어지는 수량은 바뀌므로 사전에 확인합시다.

순서 3:세라믹 코팅

왁스 트리를 세라믹 코팅합니다.

세라믹으로 주위를 코팅하고 금형하는 것입니다.

코팅을 5,6번 반복하여 거푸집을 만듭니다.

또 시공시 실온·습도 관리가 중요합니다.

 

순서 4:왁스를 녹인다

이어 왁스를 녹여서 배출합니다.

거푸집을 고압 증기로 가열하고 왁스를 녹입니다.

녹은 왁스를 배출하고 틀에 공동을 만듭니다.

왁스가 녹아 내린 내부가 제품의 거푸집이 됩니다.

 

순서 5:소성으로 굳힌다

내부의 거푸집을 만들면 연소시키고 틀을 굳힙니다.

가마에서 세라믹 가열 처리하고 입자를 접착하는 강세를 보일 것입니다.

소성은 쇳물을 부을 때 주형 균열 방지나 주탕을 향상시키는 효과가 있습니다.

 

순서 6:용융 금속을 넣는다

경직시킨 금형에 용융 금속을 붓습니다.

용융 금속에 불순물이 섞이면 기물이 설계대로 완성되지 않습니다.

그래서 붓기 전에 주조로에서 불순물을 제거한 상태임을 확인하고 주조합시다.

 

순서 7:형을 떼어낸다

금속이 식어서 굳어지면, 형을 떼어내서 부품을 꺼냅니다.

세라믹의 틀을 깨고 금속을 꺼내세요.

 

순서 8:검사

꺼낸 제품에 흠집이나 변형이 없는지 검사 및 수정합니다.

문제가 없으면 완성입니다.

 

로스트 왁스 주조의 이점과 결점

로스트 왁스 주조의 이점과 결점을 소개합니다.
로스트 왁스 주조는 정확도가 높은 소재의 범용성도 높지만 코스트면에서의 결점도 있습니다

로스트 왁스 주조의 이점

로스트 왁스 주조의 이점은 크게 2가지로 볼 수 있습니다.
 

치수 정도의 높이
범용성의 높이

치수 정밀도가 높다

로스트 왁스 주조는 치수 정밀도가 높은 것이 이점입니다.

통상의 주조는 복잡한 형태의 성형에 모두형을 사용합니다.

하지만 이 방법을 사용하였을 시 오차가 생기고 정밀도가 떨어지는 것입니다.

로스트 왁스 주조는 대체 거푸집이라 오차는 생기지 않고 높은 치수 정밀도를 달성할 수 있습니다

높은 치수 정도가 요구되는 기계 부품의 주조는 로스트 왁스가 유효합니다.

 

 

모든 재료의 주조가 가능

로스트 왁스 주조에서는 온갖 재료 주조가 가능합니다.

통상의 주조 방법으로는 틀에 바인더라고 할 내화물이 불가결하게 됩니다.

그러나 바인더는 고온에서는 대응하지 않아 고 융점의 금속 주조는 안 됩니다.

한편 로스트 왁스 주조는 형이 되는 세라믹이 고온에 견디는 내화물이므로

융해점이 높은 금속 성형이 가능하게 됩니다.

통상의 주조에서는 다룰 수 없는 탄소강, 스테인리스 강 같은 

고융점 재료를 주조할 때는 로스트 왁스가 유효합니다.

 

 

초기 비용이 다른 주조 방법과 비교하고 저렴하다

초기 비용이 다른 주조 방법과 비교하고 싼 이점도 있습니다.

초기 비용이 원형 제작뿐만 아니라 가격이 싸게 먹히는 것입니다.
플라스틱 부품 공금형과 비교해서 약 1/5와 저가격으로 제작할 수 있습니다.

로스트 왁스 주조는 초기 비용이 쌉니다.

 

표면 마무리가 깨끗하다

로스트 왁스 주조는 표면의 완성이 깔끔합니다.

틀에 금속을 붓고 만드는 것이라 표면은 매끄럽게 됩니다.
그래서 제작물에 외형의 아름다움을 요구할 때에도 로스트 왁스 주조는 적합합니다.

복잡한 형상에도 대응 가능

로스트 왁스 주조는 복잡한 형상에도 대응 가능합니다.

왁스로 원형을 만들어, 복잡한 형상의 금형도 쉽게 만들 수 있습니다.

현재는 3DCAD와 CG에서 디자인한 것을 3D프린터로 원형이 작성할 수 있으므로, 

도면만 있으면 복잡한 형상의 금형을 만들 수입니다.

 

로스트 왁스 주조의 결점
로스트 왁스 주조의 결점은 러닝 코스트와 작업 난이도의 높이입니다.

이하에 세부 사항들을 설명합니다.

러닝 코스트가 다른 주조 방법과 비교
로스트 왁스 주조의 디메리트는 러닝 코스트입니다.

세라믹 형태가 일회용이어서 주조마다 비용이 걸립니다.

즉, 대량 생산의 경우에는 수가 늘어날수록에 비용이 드는 것입니다.

통상, 대량 생산의 경우에는 금형 주조가 권장됩니다.

금형 주조에서는 금형의 반복 사용이 가능하므로 대량 생산에 적합한 것입니다.

한편, 로스트 왁스 주조는 형이 일회용입니다.

그래서, 초기 비용이 낮지만 러닝 코스트가 늘어나는 단점이 있습니다.

작업 난이도가 높다

로스트 왁스 주조에서는 작업 난이도 또한 단점이 됩니다.

복잡한 구조의 주조에 쓰이는 경우가 많으니 원형 제작 난이도도 높습니다.

하지만 현재는 3D프린터 덕분에 도면만 있으면 복잡한 조형도 쉽게 됩니다.

그러나 설비가 없는 경우는 원형의 조형에 기술이 필요한 것으로써 작업 난이도가 높아지는 것입니다.

 

 

 

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