제 10장 납형의 매몰준비
이 장에서 다루는 내용
• 주입선의 식립
• 수축류의 부착
• 원추대의 준비와 납형의 위치
• 납형의 청소
주입선의 식립
주입선
- 용융 금속이 주형에 주입되는 통로
- 정상적인 주조체를 얻기 위한 주형이 형성되려면 wax pattern을 제거하고 용융금속이 원할히 진입되도록 통로 형성
주입선의 식립
주입선 역할: 주입선의 식립 목적
- cavity로 부터 납형을 빼내기 위한 손잡이 역할
- 납형이 주조링의 일정한 위치에 매몰되는 기둥(지주)역 할
- 용융된 wax 및 기화된 gas의 배출로
- 용융된 금속이 주형내로 주입되는 통로 역할, 즉 주로 (sprue way)
→ sprue pin 식립시 핀셋이나 플라이어로 sprue를 잡고 가 온할 수 있지만 sprue pin이 일정온도 이상 가열되지 않도 록 하기 위하여 sprue pin을 손가락으로 파지해서 가온하 는 것이 온도를 감지할 수 있으므로 편리, 주위의 wax가 완전히 경화될 때까지 pin을 잡고 있음
주입선의 종류
금속
- wire 또는 pin type
- 많이 사용하나 납형에 심었을때 식립된 부분의 녹은 wax 가 주위로 넘쳐 흘러 완성된 납형의 표면에 over flow되어 서 납형의 변형, 납형이 거칠어질 우려 많음
- pin의 가열로 wax가 녹아내리지 않게 함
주입선의 종류
Tube type
- 주사침처럼 빈 tube sprue
- 녹은 왁스가 tube 내로 흘러 들어가 납형면이 거칠게 되 지 않을 뿐 아니라 tube 내외 양면에 왁스가 녹아 붙어서 견고하게 부착
- wire 보다 금속체적이 적어서 납형에 전도되는 열을 보유 하는 시간이 짧다
- 보통 주사 바늘을 잘라서 사용
- 금속재료들은 반드시 주입선을 wax로 한겹 입혀 주어야 발거가 되어야 함, 인위적으로 발거시 매몰재가 주입로를 향하여 주형에 들어가거나 주로가 거칠어지거나 파절
주입선의 종류
Wax sprue
- 기성품, round wax
- 납형과 같은 온도나 그보다 낮은 온도에서 용융 소환되므로 용 이하고 소환전에 제거 필요 없음
Plastic sprue
- indirect method에 널리 사용
- 납형이 plastic보다 빨리 용용되어 plastic이 주형 막는 역할 - wax가 주형내에서 끓어서 주형이 거칠어질 가능성
Wood sprue
- 이쑤시게, 성냥개비
- 소환 후 재가 남아서 추천 안함
• 주입선의 조건
: smooth, short, thick
주입선 종류
Direct sprue method
- 용융금속이 최소한의 저항을 받고 잘 흘러가도록 주입선 형성, I형, V형, U형, X형, Y형
Indirect sprue method
- inlay 제작에는 주로 사용 안함, 관교의치 회복물에 사용
Curved bar sprue method - s자의 curve
- 원심력을 이용한 주조시 용융금속이 주입되는데 힘의 방 향이 원심 주조기의 회전 방향에 반대방향에 생김
- 정밀하고 정확한 주조체
주입선의 굵기
주입선의 굵기
1. 주입선 굵기 결정 요인 - 납형의 크기와 형태 - 주조금속의 종류 - 주조기의 종류
→ 납형의 크기가 큰 것이나 복잡한 것과 고용융 금속을 사용하는 것에는 주입선이 굵어야 하고 원심주조기에 비 해 음압주조기는 가늘어야 함
주입선의 굵기
- 원심주조기에서 가는 sprue 사용은 좁은 sprue의 내벽내 에 mold skin 생성, 통로가 막히거나 좁아서 유입을 저해 하여 casting mold내에 도달한 용융금속이 냉각 수축할때 주로로 보충용금이 급속히 보급되지 않아 casting body에 주소(shrinkage porosity)
- 압박법에서 가는 sprue사용, 굵은 sprue사용하면 중력에 의해 주조전에 sprue hole에 들어가 sprue way 길을 막음 - sprue를 식립할 적당한 부위이지만 와동 폭이 좁을 경우
margin 손상을 방지하기 위해 가는 sprue와 보조 sprue사 용
- sprue 식립할 적당한 부위이지만 섬세한 조각면 일시 굵 은것 보다는 가는 main sprue와 보조 sprue
주입선의 굵기
2. 주입선 직경
- small inlay: 18guage
- 중간정도의 inlay: 16guage
- 큰 MOD inlay나 partial crown: 12~14guage
주입선의 식립 위치 및 방향
주입선의 부착부위
- 납형의 가장 두꺼운 부위에 부착, 용융금속이 역류되지 않고 저항을 최소화하는 방향에 설치
- 중심소와는 바닥까지의 길이가 얕고 main groove를 포함하므 로 식립 피함
- 와연(cavity margin), 인접면 접촉부, 기능교두(working cusp) 접근을 피함
- 가능한 융기부(eminence), 융선(ridge), 비기능교두(non working cusp)등 대벽간의 폭과 길이가 여유있는 부분 택함 - MOD와동: marginal ridge에 각각 식립
- 용융금속이 주형의 각 부분에 골고루 잘 유입되는 방향, 즉 유 입도중 주형 내벽에 크게 충돌하여 역류되지 않는 방향
- wax pattern을 와동으로부터 용이하게 적출할 수 있게 하기 위 하여 그 적출하는 방향에 가급적 평행한 방향으로 식립
주입선의 식립 위치 및 방향
주입선의 방향
- 금속이 흐르는 통로의 방향 또는 교차되는 부분에서 갑작스런 변경으로 인해 금속의 흐름에 충돌이 일어나지 않도록 부착 - 주형내부의 침식현상은 용융금속의 격렬히 흐르는 힘으로 인
한 주형 표면의 부식
- 예리한 각과 가장자리는 힘이 모이는 경향이 있으므로 약한 곳 은 피함
- 주입선에서 용융금속이 엄청난 속도록 흘러 들어가면서 통로 를 심하게 파열하는 것을 피하는 것이 필요: 납형과 주입선의 부착부위에 각이 생기지 않게 매끄럽게
- 납형의 모든 부위에 일률적으로 용융금속이 채워지기 위해 납 형의 중앙에 가깝게 주입선 부착: 같은 비율로 주형의 전 지역 에 용융 금속이 채워지는 위치에 주입선 부착
수축류의 부착
수축류
- 금속이 응고될때 되빨림 현상으로 인해 발생되는 수축기 포로 주조실패 막기 위함
→ 금속이 마지막으로 응고하면서 생기는 기포를 수축류 쪽으로 유도
- 주입선의 직경이 납형의 최후경부에 비해 가늘때 수축류 필요
- 위치와 형태:
wax pattern에서 1~2mm 떨어져 설치 구형으로 매끈하게
납형의 가장 두꺼운 부분정도 내지는 더 큰 직경
원추대의 준비와 납형의 위치
원추대
- 원추대는 wax pattern이 부착된 주입선의 위치를 고정시 켜 주는 받침대
- 주조시 용융 금속의 최초 주로 입구 - 재료: 금속, 고무, wax, 레진
- 일반적으로 금속 원추대, 진공 매몰시 고무 원추대, 국소 의치 금속 구조물 매몰시 wax 원추대
- 원추대 모양: 납형이 링안에서 일정한 위치에 고정되고 용금을 sprue 입구로 집중시키는 효과가 있어야 하므로 경사각이 90°인 v자형
원추대의 준비와 납형의 위치
주입선의 길이
- 주입선 길이: 원추대에서 납형까지 6-10mm(1/4-3/8inch)
→ 금속의 흐름을 관리하고 주형의 벽으로 튀거나 역류하 는 것을 막기 위해 6mm 보다 작아서는 안됨
- 납형 후방부분에서 링의 상단 끝까지 최소 6mm(1/4inch) → 밀도가 조밀한 매몰재의 주형에서 공기가 수월하게 빠
져나가도록 통기성
원추대의 준비와 납형의 위치
- 납형과 ring 단면과 거리가 너무 멀게 될 경우: 단면에 있 는 매몰재의 통기성이 나빠져서 용금이 주입될시 casting mold 내의 내압이 높아지므로 주입되는 용융합금에 대한 back pressure로 작용 →주조체에 back pressure porosity 발생
- 납형과 ring 단면과의 거리가 너무 접근시: casting mold 가 비교적 빨리 냉각될 우려가 있고 또 주조압을 견디지 못하고 ring 단면부의 매몰재에 균열 → 주조체에 fin
원추대의 준비와 납형의 위치
주입선의 통기성
- 통기성 부족은 back pressure 현상을 일으켜 통기성 부족 에 의한 반대압 기포 발생
- 통기성 얻는 방법
1. 매몰재의 적절한 두께:
주형과 링의 끝사이에 약 6mm(1/4inch) 2. 공기압 증가: 원심주조기의 회전력 강하게(spring type
경우 몇번 더 감는다.), 금속의 양 증가
3. 가스가 빠져 나갈 수 있는 통로: open vent, blind vent, chill vent→ crown bridge
원추대의 준비와 납형의 위치
Wire를 이용한 inlay 주입선 설치 과정 - wire를 20~30mm 자름
- wire 끝을 가열해 적절한 위치에 꽂는다 - wire에 wax 피복
- 수축류 형성
- 원추대에 부착 → sprue pin 정리( 이행부를 smooth하게)
납형의 청소
납형의 청소
- 납형에 유성분리제가 묻어 있으므로 이를 철저히 세척 - 비눗물, 중성세제: 붓에 묻혀서 납형면에 도포하고 불어
주는 것을 3~4회 반복, 물에 잘 헹궈서 분리제, 청소제 세 척
- alcohol: 청소효과 빠르지만 wax의 냉각수축 촉진, 왁스 의 성분도 용해
- 청소된 납형을 물로 세척하여 건조시킨후 spray식 납형 의 표면활성제 도포
