KR20030030799A

KR20030030799A - Lost wax molding method of empted Jewelry

Info

Publication number: KR20030030799A
Application number: KR1020010063532A
Authority: KR
Inventors: 한상영
Original assignee: 한상영
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-18
Also published as: KR100432795B1

Abstract

PURPOSE: A lost wax casting method of hollow precious metal article is provided to cast a hollow precious metal article from an expensive metal of gold, silver or copper using lost wax process. CONSTITUTION: In manufacturing a hollow precious metal article, the lost wax casting method of the hollow precious metal article comprises first step of casting an article model; second step of hardening the coated wax by coating wax on the outer part of the article model; third step of separating the hardened wax (wax model) from the article model; fourth step of hardening the wax model buried in the gypsum by burying the wax model with gypsum in the flask after fixing the wax model into a flask; fifth step of melting and discharging the wax model by heating a hardened gypsum mold; and sixth step of casting the precious metal article by removing the gypsum mold after injecting molten metal into the wax discharged gypsum mold and dipping molten metal injected into the gypsum mold into cooling water, wherein the fourth step comprises the process of burying the wax model with gypsum and hardening the wax model after fixing the wax model into the flask and hanging a hard metal pillar formed of a heat resistant material such as tungsten on the wax model.

Description

Lost wax molding method of hollow precious metals {Lost wax molding method of empted Jewelry}

본 발명은 내부가 비어있는(중공) 귀금속을 주조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고가의 금속인 금, 은, 동 등의 재료로부터 제품의 내부가 중공인 귀금속제품을 로스트 왁스 공법을 이용하여 주조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다The present invention relates to a method of casting a hollow (hollow) precious metal, and more particularly, using a lost wax method for a precious metal product in which the interior of the product is hollow from materials such as gold, silver, and copper, which are expensive metals. The purpose is to provide a method of casting by

현재 국내에서, 귀금속 중 마고자단추 또는 한복노리개 등과 같이 그 형태가 비교적 단조로운 제품의 제조방법은 일반적으로 제품의 디자인이 결정된 후, 귀금속 공장에서 금형공장에 한쌍의 금형을 주문하고, 납품된 한쌍의 금형에 귀금속 판재를 위에 얹어 단조가공한다. 단조가공시 금형외부로 나오는 자투리 부분은 절단하고 절단작업을 마친 후 단조가공으로 얻어진 단조품을 다듬질작업하여 다른 금형의 단조가공으로 제조된 나머지 제품과 결합용접하여 제품을 완성한다Currently, in Korea, the manufacturing method of products with relatively monotonous shapes such as Magotja button or Hanbok soother among precious metals is usually ordered a pair of molds from a mold factory at a precious metal factory after the design of the product is determined, and a pair of molds delivered. Precious metal plate on top of forging process. When the forging process comes out of the mold part after cutting, after finishing the cutting operation, the forging product obtained by forging processing is finished and bonded welding with the other products manufactured by forging processing of other molds to complete the product.

상기와 같은 방법은 금속에 물리적 외력만을 가하는것이므로 비교적 깨끗하고 제작시간이 단축되는 장점이 있는 반면에, 연성, 전성이 강한 귀금속 즉, 황금, 은, 백금 등과 같이 재질이 무른 재료로만 생산이 가능하기 때문에 금의 순도가 18k, 14k, 칼라골드 등과 같은 연성이 떨어지는 딱딱한 재료는 부서지기가 쉬워 만들수가 없었으며, 금형자체의 가격도 비싸져 제품의 원가를 상승시키는 요인이 되었다Since the above method only applies a physical external force to the metal, it is relatively clean and has a merit of shortening the production time, while it is possible to produce only a soft material such as ductile and malleable precious metals such as gold, silver, and platinum. Therefore, hard materials with poor ductility, such as 18k, 14k gold, and color gold, could not be easily broken, and the cost of the mold itself was also high, which caused the cost of the product.

또한 주전자나 화병 등과 같은 대형의 제품을 제조하는 경우 크고 두꺼운 판재를 금형위에 얹어 유압식 프레스를 이용한 단조가공과 열풀림작업을 수차례 병행하여 원하는 제품의 디자인을 만들기도 하고 때로는 주조제품을 이들 단조품과 용접하여 제작하기도 하나 이들 방법들은, 일정한 원, 대칭한 타원, 또는 동일 입체모양 등의 제조는 용이할지 모르나 비대칭, 복잡한 형태 그리고 제품의 형태가 커질수록 생산설비와 금형제조비의 상승을 가지고 오게 되므로서, 제품의 경쟁력이 떨어지게 된다In addition, in the case of manufacturing large products such as kettles and vases, large and thick plates are placed on the molds, and the forging process using a hydraulic press and the annealing process are performed several times to make the desired product design. Although they may be fabricated by welding, these methods may be easy to manufacture, such as uniform circles, symmetrical ellipses, or the same three-dimensional shape, but as the asymmetry, the complex shape, and the shape of the product increase, the production facilities and mold manufacturing costs will increase. , The competitiveness of the product becomes less

한편 주물(casting)에 의한 귀금속의 제조방법은 일반적으로 연, 전성이 강한 재료(주로 은)로 제품모형을 제작하고 이 모형을 이용하여 고무틀(rubber mould)을 만든 다음 여기에 왁스를 주입(injection)하여 제품과 동일한 왁스모형을 뽑고 이들 여러개의 왁스 모형들을 연결하는 왁스트리(wax tree) 작업을 한 다음 왁스트리를 플라스크안에 넣어서 석고를 매몰하여 경화시킨다. 이 경화된 석고를 가열하여 왁스를 용해, 제거하면(burnning out) 석고주형이 완성되는데 여기에 주물온도에 맞추어 용융금속을 붓고, 석고주형을 찬물에 넣으면 귀금속 제품만 남게된다.(이를 lost wax casting이라 부른다)On the other hand, the manufacturing method of precious metals by casting is generally made of a soft and malleable material (mainly silver), a product model, a rubber mold using this model, and then wax is injected into it. The wax is extracted by the same wax model as the product, and a wax tree is formed by connecting several wax figures. Then, the wax tree is placed in a flask to bury the plaster and harden. When the hardened gypsum is heated to melt and remove the wax, the gypsum mold is completed, and the molten metal is poured in accordance with the casting temperature, and the gypsum mold is poured into cold water, leaving only precious metal products. I call it)

이같은 로스트 왁스 캐스팅 공법은 전성, 연성의 크기와 관계없이 다양한 재질의 귀금속을 만들 수 있고, 대량생산이 가능한 장점이 있긴 하나, 대형 귀금속제품의 제작시 왁스 주입이 어렵고 중공의 귀금속 제품에 있어서는 모형제작이 곤란할 뿐 아니라 왁스를 주입하기 위한 고무틀의 제작은 원천적으로 불가능한 결점이 있었다This lost wax casting method can produce precious metals of various materials regardless of malleable and ductile size, and has the advantage of being capable of mass production. Not only this difficulty, but also the manufacture of rubber molds for injecting wax had a defect that was originally impossible.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 귀금속이 중공으로 된 경우 그 제품형태에 구애받지 않으면서도(항아리, 도자기, 비대칭중공 등) 귀금속 재료의 종류에 제한없이 원하는 두께로 제작이 가능할 뿐아니라 접합부의 땜이 없는 고순도의 귀금속을 얻을수 있고 금형비 절감으로 제작원가를 크게 줄일수 있는 중공형 귀금속의 제조방법인데 엄밀히 말한다면 중공형 귀금속을 주조하는데 있어 로스트 왁스 공법을 이용하는 방법에 관한 발명이라 할 수 있다The present invention has been made in order to solve the above problems, if the precious metal is hollow, without being limited to the product form (jar, porcelain, asymmetric hollow, etc.) without being limited to the kind of precious metal material can be produced in a desired thickness In addition, it is possible to obtain a high-purity precious metal without soldering at the joint and to reduce the manufacturing cost by reducing the mold cost. can do

상기 로스트 왁스 공법을 이용한 중공형 귀금속 주조방법을 구체화하면, 그중요한 공정으로 제품모형을 성형하는 단계와, 성형된 모형의 외부에 왁스를 균일하게 도포하여 경화시키는 단계와, 경화된 왁스(이하 "왁스모형"이라 함)를 제품모형으로부터 분리하는 단계와, 분리된 왁스모형을 플라스크(flask)안에 고정하고 여기에 액상의 석고를 매몰하여 경화시키는 단계와, 경화된 석고주형을 가열하여 왁스모형을 용해, 연소시켜 제거하는(burnning out) 단계와, 왁스가 제거된 공간에 용융된 금속을 주입하는 단계들이 있다When the hollow noble metal casting method using the lost wax method is embodied, forming a product model in an important process, uniformly applying the wax to the outside of the molded model to cure, and cured wax (hereinafter, " Separating the wax model from the product model, fixing the separated wax model in a flask, burying liquid gypsum therein, and curing the wax model by heating the cured plaster mold. Melting, burning out, and injecting molten metal into the wax-free space.

도 1은 본 발명의 기본 주조공정이고1 is a basic casting process of the present invention

도 2는 무늬가 있는 중공형 귀금속의 주조공정이다Figure 2 is a casting process of the patterned hollow precious metal

이하, 첨부된 작업흐름도(도면 1)를 참조하여 중공형 귀금속이 로스트 왁스 주조법에 의해 제작되는 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying workflow (Fig. 1) will be described in detail the process of producing a hollow precious metal by the lost wax casting method as follows.

제품의 디자인이 결정되면 1단계로 금속으로 된 제품모형을 제작한다. 이때의 모형은 외형만 제품과 동일하면 되고 내부가 중공일 필요는 없다. 또한 모형의 재료는 비교적 쉽게 가공이 될 수 있는 금속 즉, 황동이나 납, 알루미늄 등의 금속을 사용하여 제작한다.Once the design of the product is determined, a metal model is produced in one step. At this time, the model only needs to have the same appearance as the product and does not have to be hollow inside. In addition, the material of the model is made of a metal that can be relatively easily processed, that is, metals such as brass, lead, aluminum.

2단계는 상기 모형제조공정에서 제조된 제품모형의 외부를 균일한 두께의 왁스로 도포한 후 경화한다. 이 왁스도포의 한 실시예로는, 제품모형을 액상의 왁스에 침지시키는 수단이 될 수 있다.In the second step, the outside of the product model manufactured in the model manufacturing process is coated with wax of uniform thickness and cured. In one embodiment of this wax coating, the product model can be a means for immersing the liquid wax.

다음 3단계로, 제품모형의 표면에 형성된 경화왁스 즉 왁스모형을 부분절개하여 제품모형으로부터 분리한 후 상기 절개된 부분을 다시 왁스접합한다. 4단계는, 이렇게 만들어진 왁스모형을 플라스크안에 고정하고 액상석고를 매몰한 후 경화시킨다. 이 때, 석고붕괴를 막기위해 텅스텐 등의 내열재료로 된 초경기둥을 왁스모형의 높이보다 길게하여 왁스모형의 내부 바닥에서 왁스모형의 상단에 걸쳐두는 것이 바람직하다.In the next three steps, the cured wax, that is, the wax model formed on the surface of the product model is partially cut and separated from the product model, and then the cut portions are wax bonded again. In the fourth step, the wax model thus formed is fixed in a flask, the liquid gypsum is buried, and then cured. At this time, in order to prevent gypsum decay, it is preferable that a cemented carbide column made of a heat-resistant material such as tungsten is made longer than the height of the wax model and placed over the top of the wax model at the inner bottom of the wax model.

참고로 석고붕괴현상이란, 왁스배출공정후에 석고로 형성된 주형에서 왁스가 배출된 공간에 6000℃ 이상의 용융금속을 충진시킬 때 용융금속의 무게와 압력으로 인하여 석고주형이 무너지거나 변형된는 현상을 말한다.For reference, gypsum disintegration refers to a phenomenon in which the plaster mold collapses or deforms due to the weight and pressure of the molten metal when the molten metal is filled in the space where wax is discharged from the mold formed by the gypsum after the wax discharge process.

5단계는 경화된 석고주형(왁스모형이 내재)을 전기로 등 가열로에서 소성시킴으로 내부의 왁스모형이 용해 배출되도록 한다.In step 5, the hardened gypsum mold (the wax model is internal) is fired in a heating furnace such as an electric furnace to dissolve and discharge the wax model therein.

6단계로, 상기 왁스가 배출된 석고주형에 용융금속을 충진한 다음 냉각수에 침지하여 석고주형을 제거함으로서 중공으로 된 제품형태의 주물을 얻는다. 이렇게하여 만들어진 주물의 표면을 기계선반 등으로 마감처리함으로서 중공의 미려한 귀금속제품이 완성되는 것이다.In step 6, a molten metal is filled in the gypsum mold from which the wax is discharged and then immersed in cooling water to remove the gypsum mold, thereby obtaining a casting in the form of a hollow product. By finishing the surface of the casting thus made with a mechanical lathe or the like, the hollow and beautiful precious metal product is completed.

또한 상기의 중공귀금속을 제작함에 있어 상감기법을 이용하여 무늬 등을 넣으므로 더욱 미려하게 할 수 있는데, 그 방법을 (도면 2)를 참고하여 설명하면 다음과 같다.In addition, the manufacturing of the hollow noble metal can be made more beautiful because the pattern is put using the inlay technique, the method will be described with reference to (Fig. 2) as follows.

제품모형을 만들고 그 외부에 왁스를 도포하여 경화시킨 다음 경화된 왁스에 원하는 무늬를 조각한다. 계속하여 도1에 있는 3단계에서 6단계까지의 공정을 그대로 진행하게 되면 무늬의 부위만 패여진(채워지지않은) 1차 주물이 만들어진다.Make a product model, apply wax on the outside to cure, and then sculpt the desired pattern on the cured wax. Subsequently, if the process from step 3 to step 6 in FIG. 1 is carried out as it is, only the portion of the pattern is formed (not filled) as a primary casting.

주물의 패여진 부분에 다시 왁스처리(왁스를 도포)를 하고 이 왁스처리된 주물을 플라스크안에 고정한 후 액상석고를 매몰하여 경화시킨다. 상기 경화된 석고주형을 전기로 등에서 가열하여 내부의 왁스를 용해, 배출시키고 색상을 달리하는 무늬용 용융금속을 주입하면 조각된 무늬부분만 금속이 채워지게 된다. 그런 다음 냉각액에 침지하여 외부석고를 제거하면 무늬가 있는 중공의 귀금속 주물을 얻을수 있게 된다.Waxed (waxed) the dents of the castings are again fixed, and the waxed castings are fixed in the flask, and the liquid gypsum is buried and cured. When the hardened plaster mold is heated in an electric furnace or the like to dissolve and discharge the wax therein and inject the molten metal for the pattern having a different color, only the carved pattern part is filled with the metal. Then, when the external gypsum is removed by immersion in the coolant, a patterned hollow precious metal casting can be obtained.

전술하였던 바와 같이, 본원 발명은 귀금속제품의 크기나 형태에 관계없이 순금을 포함하여 여러 종류의 귀금속재료를 사용하여 극히 얇은 중공의 제품을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 방법에 비해 금형 등에 있어 제조원가가 획기적으로 절감되어 다품종 소량생산에 특히 적합한 발명이라 할것이다As described above, the present invention can produce extremely thin hollow products using various kinds of precious metal materials, including pure gold, regardless of the size or shape of the precious metal products, as well as manufacturing cost in the mold and the like compared to the existing methods It is an invention that is particularly suitable for the small quantity production of various kinds because of the drastic reduction.

Claims

In manufacturing hollow precious metals,

1 step to mold the product model,

2 steps of curing by applying wax to the outside of the product model,

3 steps of separating the cured wax (wax model) from the product model,

4 steps of fixing the wax model in a flask and burying and curing the plaster;

5 steps of dissolving and discharging the wax model by heating the hardened plaster mold,

Lost wax casting method of the hollow precious metal product, comprising the step of injecting molten metal into the plaster mold discharged wax and immersed in cooling water to remove the plaster mold cast

According to claim 1,

The fourth step is a method of casting a lost wax in a hollow precious metal product, comprising fixing a wax model in a flask, and hardening a cemented carbide column made of a heat-resistant material such as tungsten through a wax model and then burying the plaster.

In manufacturing a patterned hollow precious metal,

Shaping the product model,

Applying wax to the outside of the product model and curing the wax;

Carving the desired pattern on the cured wax,

Separating the patterned wax (wax model) from the product model,

Fixing the wax model in a flask and burying and curing the plaster;

Heating the cured gypsum mold to dissolve and discharge the wax model therein;

Injecting molten metal into the plaster mold from which the wax is discharged, immersing in cooling water, and removing the plaster mold to make a primary casting;

Hardening by applying wax again to the dents of the primary casting;

Fixing the wax-coated primary casting in a flask to bury the plaster and harden it;

Heating the cured gypsum mold to dissolve and discharge the wax therein;

Injecting the molten metal for the pattern into the plaster mold discharged wax and immersed in a coolant, removing the external gypsum to make a secondary casting, characterized in that the lost wax casting method of the patterned hollow precious metal product