일반기술

정밀주조용 알루미나계 주형 및 그 제조방법

정밀주조법인 로스트왁스법의 일반적인 공정을 살펴보면 먼저, 왁스나 플라스틱 등을 이용하여 제조하려는 금속제품의 모형을 만들고, 모형들을 하나의 클러스터 또는 트리 형태로 조립한다. 그런 다음, 왁스 클러스터의 표면을 슬러리 상태의 내화물과 분말상태의 내화물로 최종 금속제품의 형상 및 크기에 따라 7 차례 내지 10여 차례에 걸쳐 반복적으로 코팅하는데, 이때 매회마다 클러스터 표면에 도포된 내화물슬러리가 건조되기 전에 내화물 모래를 도포한 후 충분히 건조시킨다. 건조된 주형을 증기 고압솥에서 가열하여 주형내의 왁스모형을 녹여낸 다음, 적정한 온도에서 일정한 시간 동안 소성하여 내화물의 강도를 유지시키면 정밀주조용 주형이 완성된다. 이와 같이 제조된 주형에 용융상태의 금속을 주입하고 응고 및 냉각된 후에 외곽의 주형을 제거하여 클러스터 상태의 금속만 남게한 후, 이를 절단하고 연마하는 공정을 거쳐 원하는 금속제품을 생산한다. 본 기술은 왁스 또는 플라스틱으로 된 제품모형 표면을 알루미늄 금속 분말이 포함된 알루미나 내화물 슬러리로 코팅하여 제작됨으로써 소성이 용이하고 고온변형 특성이 우수한 정밀주조용 알루미나계 주형인 것이다.본 기술은 정밀주조용 알루미나계 주형은 왁스나 플라스틱으로 제조하려는 제품의 모형을 만들고, 왁스나 플라스틱 모형 표면에 콜로이달 실리카 및 알루미나 분말을 포함하는 내화물 슬러리와 알루미나 모래를 번갈아 수회 코팅한 다음, 그 위에 슬러리만을 한번더 도포하여 마무리 코팅한 후 완전히 건조시키고 탈왁스 및 소성하여 제조되며, 이때 내화물 슬러리에는 알루미늄 금속분말이 포함된 것이며, 정밀주조용 알루미나계 주형은 알루미늄이 포함된 슬러리로 코팅되어 1000℃에서 1시간의 소성으로도 충분한 뮬라이트 조직이 생성되므로, 주형 제조에 소요되는 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고, 고온에서 장시간의 소성에 따른 주형의 균열을 방지할 수 있으며, 주조 온도에서의 고온변형특성이 우수하고, 주조시 금속용탕과 반응을 일으키지 않으며, 주조 후 주형의 붕괴가 용이하다.