마이크로 기어 티타늄 합금의 로스트{0}}왁스 주조

영형. 금형 설계 및 제조: 미니어처 기어의 설계 도면을 바탕으로 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어를 사용하여 3D 모델을 제작하고-CNC 가공을 통해 고정밀 금형을 제작합니다.- 금형의 치수 정확도와 표면 품질은 왁스 모델의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 소형 기어의 경우 금형의 치수 공차는 ±0.01mm 또는 더 작은 범위 내에서 제어되어야 합니다.

영형. 왁스 재료 선택 및 처리: 적합한 왁스 재료가 선택됩니다. 일반적으로 왁스 재료는 유동성이 좋고 수축률이 낮으며 강도가 적당해야 합니다. 일반적인 왁스 재료에는 파라핀-스테아르산 왁스 재료가 포함됩니다.

영형. 왁스 성형: 왁스 재료를 적절한 온도로 가열하고 녹여 불순물과 기포를 제거하여 왁스 모델의 품질을 보장합니다.

영형. 왁스 사출 성형: 용융된 왁스를 금형에 주입하여 특정 압력 및 온도 조건에서 금형 캐비티를 채웁니다. 사출 압력과 온도는 왁스의 특성과 금형의 구조에 따라 정밀하게 제어되어야 합니다. 예를 들어, 사출 압력은 0.2~0.5 MPa, 온도는 50~70도일 수 있습니다. 왁스가 식고 굳은 후 틀을 열고 왁스 모형을 꺼냅니다. 그런 다음 왁스 모델을 다듬어 버, 플래시 및 기타 과잉 재료를 제거하고 치수 정확성과 표면 품질을 확인합니다.

영형. 모듈 조립: 개별 왁스 모델을 용접 또는 접착을 통해 스프루 바에 조립하여 모듈을 형성합니다. 모듈 설계에서는 주조 중에 캐비티를 원활하게 채우는 동시에 가스를 배출할 수 있도록 용융 금속의 흐름과 환기를 고려해야 합니다. 스프루바의 크기와 형상은 균일한 용탕 공급과 흐름을 보장하기 위해 마이크로{3}}기어의 크기와 개수에 따라 합리적으로 설계되어야 합니다.

영형. 코팅: 몰드 어셈블리를 코팅에 담가서 균일한 층이 왁스 모델 표면을 덮도록 합니다. 코팅은 일반적으로 내화성 물질(예: 실리카졸, 지르콘 분말 등)과 결합제로 구성되며, 그 특성은 쉘의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 도포하는 동안 코팅의 점도와 두께에 주의해야 합니다. 다양한 특성을 가진 쉘 레이어를 생성하려면 일반적으로 여러 레이어가 필요하며, 각 레이어는 잠재적으로 다른 구성과 입자 크기를 갖습니다.

영형. 샌딩: 코팅 후 즉시 금형 조립체를 모래에 담가서 모래가 코팅 표면에 부착되도록 합니다. 모래의 입자 크기와 재질은 다양한 껍질 층에 따라 선택되며 일반적으로 거친 것부터 미세한 것까지 진행됩니다. 샌딩은 쉘의 강도와 투과성을 증가시킵니다.

영형. 건조 및 경화: 각 코팅 및 샌딩 공정 후에 금형 어셈블리를 건조하고 경화하여 코팅의 바인더를 응고시켜 견고한 쉘을 형성해야 합니다. 건조 및 경화 시간과 조건은 코팅의 종류와 온도, 습도 등의 환경 요인에 따라 달라지며 일반적으로 몇 시간에서 며칠까지 소요됩니다. o 탈왁스: 준비된 몰드 쉘을 탈왁스 장치에 넣고 가열하면 왁스 모델이 녹아 쉘 밖으로 흘러나오게 됩니다. 탈랍 방법에는 온수 탈랍과 증기 탈랍이 있습니다. 탈랍 온도와 시간은 왁스의 특성과 몰드 쉘의 구조에 따라 제어되어야 쉘을 손상시키지 않고 왁스 모델을 완전히 제거할 수 있습니다.

o 소성: 왁스가 제거된 몰드 쉘을 고온 소성용 소성로에 넣어 잔류 왁스와 수분을 제거하고 쉘의 강도와 내화성을 향상시킵니다. 소성 온도는 일반적으로 800~1100도 사이이며, 소성 시간은 껍질의 크기와 두께에 따라 달라지며 일반적으로 1~3시간입니다.

o 티타늄 합금 용해: 합금 구성 요구 사항에 따라 적합한 티타늄 합금 원료를 선택하고 일괄 처리합니다. 진공 유도 용해 및 기타 방법을 사용하여 티타늄 합금 원료를 녹입니다. 용융 과정에서 합금 구성의 균일성과 순도를 보장하기 위해 용융 온도, 시간, 진공도와 같은 매개변수를 엄격하게 제어해야 합니다. 용융 온도는 일반적으로 1600~1800도 사이이며 진공도는 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa에 도달해야 합니다.

영형. 붓기: 용융된 티타늄 합금을 특정 온도 및 압력 조건에서 금형 쉘에 붓습니다. 과도한 주입 온도는 금형 쉘을 손상시키고 합금 원소 손실을 초래하며, 온도가 부족하면 용탕의 유동성이 감소하여 충전 품질에 영향을 미칩니다. 용융 금속이 캐비티를 원활하게 채우고 완전한 마이크로 기어를 형성할 수 있도록 주형 쉘의 구조와 마이크로 기어의 크기에 따라 주입 압력과 속도를 정밀하게 제어해야 합니다.

영형. 쉘 제거: 주입 후 주물이 실온으로 냉각되면 기계적 진동이나 샌드블라스팅과 같은 방법을 사용하여 몰드 쉘을 제거합니다. 껍질을 제거하는 과정에서 주물이 손상되지 않도록 주의해야 합니다.

영형. 게이트 커팅(Gate Cutting): 스프루 바에서 주물을 잘라내어 스프루, 라이저 등 여분의 부품을 제거합니다. 절단하는 동안 절단면은 기어 손상을 방지하기 위해 부드럽고 깨끗해야 합니다.

영형. 열처리: 절단된 마이크로-기어는 열처리를 거쳐 미세구조와 특성을 개선합니다. 일반적인 열처리 공정에는 용체화 처리와 시효 처리가 포함됩니다. 열처리의 온도, 시간 및 냉각 속도는 티타늄 합금의 조성 및 성능 요구 사항에 따라 정밀하게 제어되어야 합니다.

영형. 마무리: 마이크로-기어는 치수 정확도와 표면 품질을 향상시키기 위해 연삭, 래핑 및 기타 가공 방법을 사용하여 마무리됩니다. 마무리 가공에 대한 정밀도 요구 사항은 매우 높습니다. 치수 공차는 ±0.005mm 이내로 제어할 수 있으며, 표면 거칠기는 Ra0.4 -Ra0.8μm에 이릅니다.

영형. 검사: 완성된 마이크로{1}기어는 치수 정확도, 형상 정확도, 표면 품질, 경도 및 금속 조직 구조를 포함한 포괄적인 검사를 거칩니다. 검사방법에는 좌표측정기(CMM), 현미경관찰, 경도시험 등이 있습니다. 검사를 통과한 제품만이 다음 공정으로 진행되거나 납품되어 사용 가능합니다.