KR20020010388A - 귀금속을 재료로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 귀금속을 재료로 하는 중공형 제품의 로스트 왁스 주조방법에 관한 것으로, 주조할 모형을 성형하는 단계와, 성형된 모형의 외부에 왁스를 균일하게 코팅하는 단계와, 왁스가 코팅된 모형을 액상의 석고가 채원진 거푸집에 침지시켜 경화하는 단계와, 경화된 석고주형을 가열하여 코팅 왁스를 용해, 연소기켜 제거하는 단계와 왁스가 제거된 공간에 용융된 금속을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로, 본 발명은 제품의 크기나 형사에 관계없이 고가의 귀금속을 사영하여 0.6mm이하의 극히 얇은 주조제품을 제조할수 있으며, 다품종 소량생산시에도 효과적인 주조방법이다.

Description

귀금속을 재료로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법{Lost wax method of empty-type Jewelry}

본 발명은 귀금속을 재료로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고가의 금속인 금,은등의 재료를 사용하여 제품 내부가 중공인 제품을 제조하는 로스트 왁스 주조방법에 관한 것이다.

현재 국내에서 일반적으로 제품의 형태가 작고 단조로운 형태의 마고자단추나 한복노리개등과 같은 제품의 제조방법은 제품의 디자인이 결정된 후, 귀금속 공장에서 금형공장에 한쌍의 금형을 주문하고 납품된 한쌍의 금형에, 귀금속 판재를 위에 얻어 단조가공하여, 단조가공시 금형외부로 나오는 자투리 부분은 절단한다. 절단작업을 마친 후 단조가공으로 얻어진 단조품을 다듬질작업하여 다른 금형의 다조가공으로 제조된 제품과 결합용접하여 제품을 완성한다.

하지만 상기와 같은 방법은 황금, 은, 백금등의 재질이 무른 귀금속재료만으로 생산 가능하여, 금의 순도가 18k, 14k, 칼라골드등과 같은 연성이 떨어지는 짝짝한 재료로는 만들수가 없었으며, 금형자체의 가격도 비싸져 제품의 원가를 상승시켰다.

또한 주전자나 화병등과 같은 대형의 제품을 제조하는 방법으로는 제품의 디자인이 결정된 후 금형공장에 의뢰주문하여 크고 두꺼운 판재를 금형위에 얻어 유압식 프레스를 이용하여 열풀림작업과 병행하면서 단조가공한다. 1차단조, 2차단조, 3차단조가공하면서 원하는 제품의 디자인을 만들수 있으며, 또한 단조 가공만으로 원하는 형상을 얻지 못하는 부분은, 주조제품을 이들 단조품과 용접하여 제작 하였다.

상기와 같은 방법은, 일정한 원, 대칭한 타원, 또는 동일 입체모양등은 제조 가능하나 비대칭, 복잡한 형태 그리고, 제품의 형태가 커질수록 생산설비와 금형제조비의 상승을 가지고 오게 되므로서, 제품의 경쟁력을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 항아리 및 도자기와 같은 비교적 대형의 제품형태에 구애 받지않으면서도, 제작원를 절감할 수 있는 귀금속을 재료로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 귀금속을 재료로 하는 주조방법에 있어서,

주조모형을 성형하는 단계와,

성형된 모형의 외부에 왁스를 균일하게 코팅하는 단계와

왁스가 코팅된 모형을 액상의 석고속에 침지시켜 석고를 경화시키는 단계와,

경화된 석고주형을 가열하여 왁스를 용해, 연소시켜 제거하는 단계와,

왁스가 제거된 공간에 용융금속을 주입하여 주조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 로스트 왁스 주조 방법에 의해 달성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기본 작업순서이며,

도 2는 모형을 석고로 사용하는 방법의 작업순서이고,

도 3은 모형을 수용성 왁스를 사용하는 방법의 작업순서이고,

도 4는 모형을 금속으로 사용하는 방법의 작업순서이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 귀금속을 재료로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 기본 작업순서로서, 제품의 디자인이 결정되면, 모형을 성형하는 공정을 거쳐 상기 모형에 왁스 코팅하는 공정과 거푸집을 제작하는 공정, 코팅왁스를 제거하는 공정, 그리고 상기 거푸집에 용융금속을 주입하는 공정후 거푸집을 제거하여 경화된 주물을 마감처리하는 공정의 순으로 작업이 진행된다.

도 2는 모형를 사용하는 방법의 작업순서로서, 제품의 디자인에 따라 고형왁스를 이용하여 제품의 원형을 만드는 원형제조공정과, 상기 원형제조공정후에 제조된 원형을 거푸집에 고정후 상,하형으로 분리가 가능하도록 1/2 높이만 잠기게 석고를 거푸집에 부어 응고시키고, 응고된 석고 위에 석고이형제를 도포하며, 나머지 1/2높이에 석고를 부어 응고시킨후 응고된 석고를 분리하여 상판과 하판을 만드는 상,하판제조공정과, 상기 상,하판제조공정후에 상판과 하판을 결합고정하고, 상판과 하판내의 중공에 액체상태의 석고를 충진시켜 응고시킨후 상판과, 하판을 제거하여 석고로된 제품의 모형을 만든다.

상기 석고로 제작된 모형을, 용융액화시킨 왁스에 침지하여 모형의 표면에 얇은 코팅막이 형성되는 왁스코팅공정과,

상기 왁스코팅공정후에 왁스가 코팅된 모형을 거푸집에 고정하여 석고를 응고시킨후 가열로에서 거푸집을 가열하여, 상기 코팅왁스를 용해시켜 거푸집밖으로 배출하는 왁스배출공정과,

상기 왁스배출공정후 왁스가 배출된 공간에 용융금속을 충진시킨 다음 냉각액에 침지하여 상기 거푸집이 주물로 부터 제거하는 거푸집제거공정과,

상기 거푸집제거공정후에 주물의 표면을 미려하게 마감처리하는 마감처리공정으로 진행한다.

그리고, 주로를 위한 거푸집을 제작할시 모형의 외부석고와 모형의 내부인 코어는, 강성이 높은 철봉으로 연결고정하는 것이 바람직하다. 이는 석고붕괴현상을 미연에 방지하고자 하는 것으로서, 석고붕괴현상이란, 왁스배출공정후에 석고로 형성된 거푸집의 왁스가 배출된 공간에 600℃ 이상의 용융금속을 거푸집에 충진시키면 용융금속의 무게와 압력으로 인하여 형틀이 무너지거나 변형되는 현상이 생기는데, 이러한 현상을 방지하기 위하여 석고를 거푸집에 충전시키기 전에 강성이 높은 철봉을 거푸집의 중심과 코어의 중심에 고정함으로서, 용융금속의 무게와 압력에도 석고가 붕괴되지 않으므로 제품의 불량을 방지한다.

도 3은 수용성 왁스를 사용하는 또 다른 실시예를 나타낸 흐름도이며, 도면에 되시된 바와 같이 제품의 모양을 디자인하는 디자인공정에서 부터 상,하부 거푸집 제조공정은 도 1과 동일하나, 모형제조 재료로는 물에 용해되는 수용성 왁스를 사용한다. 수용성 왁스로 제작된 모형에 왁스로 코팅하고 석고로 거푸집을 만들며, 거푸집 완성후 수용성 왁스모형을 물로 용해 시켜 제거한다.

수용성 왁스가 제거된 공간에는 액상의 석고를 충진하여 경화시킨후 도 1의 방법과 동일하게 코팅왁스를 제거하고 주조한다.

도 4는 모형을 금속으로 제작하여 주조하는 또 다른 실시예를 나타낸 흐름도로써, 제품의 모양을 디자인하는 디자인공정에서 부터, 상,하부 거푸집 제조공정은 도 1과 동일하며, 모형의 재료를 쉽게 용융되는 금속 즉, 황동이나 납, 알루미늄등의 금속을 사용하여 제작한다.

상기 모형제조공정에서 제조된 금속모형의 외부를 신축성 왁스로 코팅한다. 상기 신축성왁스코팅공정후에 모혀의 표면에 형성된 코팅막을 부분절개하여 금속모형과 분리하여 절개된 부분을 왁스용접하는 왁스분리공정과,

상기 왁스분리공정에서 제조된 왁스의 내부를 액상석고로 충진경화시킨후 고정한다. 이하의 공정은 도 1의 방법과 동일하다.

또한, 주물이 완성된 후에 상감기법을 이용하여 제품을 더욱 미려하게 할수 있는데, 이는 상기 왁스코팅고정이 끝난후 왁스가 코팅된 석고의 표면에 디자인이 전사된 전사지를 왁스위에 프린트하여 디자인 모양대로 왁스를 절개하여 주조하여 제작된 주조품의 내외부를 다시 액상의 석고로 경화시켜 왁스를 가열해 왁스를 제거한 공간에 색상을 달리하는 금속을 용융주입해 상감기법이 추가된 제품을 제조할수 있다.

또한, 용융금속주입공정시 각각의 색상이 다른 귀금속을 용융한 금속을 거푸집에 순차적으로 주입하면 거푸집의 주물이 경화하면서 불규칙하고 다양한 색상의 금속이 혼재된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 제품 디자인의 크기와 형태에 관계없이 고가의 귀금속을 재료로 하여 극히 얇은 주조제품을 생산할수 있고, 제조 원가가 절감되며, 미려한 제품을 다품종 소량생산시에도 효과적인 매우 훌륭한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 귀금속을 재료로 하는 주조방법에 있어서,

   주조모형을 성형하는 단계와,

   성형괸 모형의 오부에 왁스를 균일하게 코팅하는 단계와,

   왁스가 코팅된 모을 액상의 석고속에 침지시켜 석고를 경화시키는 단계와,

   경화된 석고주형을 가열하여 왁스를 용해, 연소시켜 제거하는 단계와,

   왁스가 제거된 공간에 용융금속을 주입하여 주조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법.
2. 1항에 있어서,

   주조모형을 석고로 성형하는 것을 특징으로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법.
3. 1항에 있어서,

   주조모형을 수용성 왁스로 성형하는 것을 특징으로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법.
4. 1항에 있어서,

   주조모형을 금속으로 성형하는 단계와,

   금속모형의 외부에 신축성 왁스를 코팅하는 단계와,

   왁스의 일부를 절개하여 모형에서 분리하는 단계와,

   분리된 왁스의 절개부를 용접하는 단계와,

   왁스모형의 내부에 액상의 석고를 주입하여 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법.
5. 1항에 있어서,

   모형에 코팅된 왁스를 부분제거하는 단계와,

   주조된 제품에서 왁스가 제거되어 공간을 형성한 부분에 왁스를 채우는 공정과,

   주조품의 내외부를 다시 액상의 석고로 경화하는 단계와,

   왁스를 가열하여 용해, 연소시키는 단계와,

   왁스를 제거한 공간에 색상을 달리하는 금속을 용융주입하는 단계를 포함하는 중공형 로스트 왁스 주조에 있어서의 상감방법.
6. 1항에 있어서,

   용융금속 주입시 색상을 다리하는 금속을 순차적으로 주입하여 동일 제품에 불규칙하고 다양한 색상의 금속이 혼재되는 것을 특징으로 하는 중공형 로스트 왁스 주조방법.