casting, finishing

실습 9 Casting, finishing

I. 실습 목적

금관의 wax pattern이 매몰된 casting ring을 burn out시키고, 바로 pure silver를 gas torch로 녹여 원심 주조하고 finishing하여 주조체를 완성시킨다.

II. 이론

A. Property of casting alloy

1) yield strength(항복강도)

영구변형을 일으키지 않는 한도내의, 최대한의 힘.

어느 정도 functional stress에 변형을 일으키지 않고 견딜 수 있는가.

2) % elongation

adjustability

margin의 adaptation(burnishing)을 결정. 높을수록 좋다.

3) modulus of elasticity

(1) 특히 long span bridge에서 functional stress에 대한 physiologic move 허용.

(2) precious alloy가 non precious보다 더 크다.

4) hardness

surface hardness를 의미함. 대합치의 enamel hardness와 비슷하거나 약간 무른 것이 좋다.(대합치의 abrasion 방지 위해)

5) tarnish and corrosion resistance: 구강내 화학적 변화에 대한 저항성

6) melting range: 간단한 melting device로 녹일 수 있어야 한다.

7) castability

B. Melting of metal

일반적으로 casting gold alloy: 1700 ^oF 이상에서 melt

pure gold: 1945 ^oF(1063^oC), pure silver: 1761^oF(961^oC)

1) metal prep.

(1) 새로운 합금을 최소한 1/3 이상 사용

(2) sprue bottom같이 한번 사용한 부분은 casting 전에 charcoal block위에서 모아 flux를 뿌려가면서 잘 녹인다.

- flux -

산화막 제거

금속의 용융성을 높임

성분: 주로 borax

물을 적신 asbestos liner를 crucible위에 모양대로 놓은 다음 gas torch로 가열하면 crucible에 꼭 맞는 liner가 됨.

- 그 위에 적정량의 금속 조각을 놓는다.

2) zone of flame

i. mixing zone - colorless

ii. combustion zone - greenish blue

iii. reducing zone - dim blue tip

iv. oxidizing zone

C. Casting defect

1. rough casting body

1) wax pattern 제작시, 무성의하여 표면이 rough 할 때

2) particle이 굵은 rough한 매몰재 사용시

3) investing 과정중 기포가 함입되었을 때(금속이 차서 혹처럼)

4) 매몰제의 W/P ratio가 맞지 않을 경우(묽을 때 - porosity)

5) 과도한 hygroscopic expansion 위해 물의 과잉 첨가시

6) 고온으로 너무 급격한 burn out

7) 용융금속의 온도가 너무 높게 가열시

2. porosity

1) shrinkage porosity

short, thick sprue와 Reservoir로 방지

금속이 계속적으로 공급되지 않을 때 연결 부위.

2) back pressure porosity

vent로 방지 open

closed(blind)

용융금속 부을때, 내부공기가 나가지 못할 때

3) occluded gas porosity

용융시킬 때의 문제

4) positive porosity

foreign body에 의함

3. distortion

4. incomplete casting

금속의 양 부족

wax eliminations 불충분

5. fin

매몰재가 굳기 전에 burn out

6. nodule

매몰시 wax pattern 표면에 붙은 기포

7. dimensional discrepancy

compensation expansion에 대한 표준화 부족

III. 실습 준비물

0 학생 준비물

silver(약 10g)

alcohol lamp

핀셋

칫솔

casting ring

handpiece

면장갑

rubber bowl

0 교실 준비물

burnout furnace

casting machine

주조집게(tongs)

flux(powder 형)

LPG gas, oxygen

multiple orifice blowtorch

protective colored goggles

carborundum disk

carborundum point

rubber point

IV. 실습 과정

A. Burn out

(1) investing 후 final setting 후(통상 1 시간), crucible former를 비틀어 빼낸다.

(2) 떨어진 매몰재 입자들은 공기를 불어 제거한다.

(3) furnace의 muffle 입구를 열고 ring의 sprue가 아래로 향하게 600 ^oF furnace에 번호 순서대로 차곡차곡 ring을 넣고 기록해 둔다. 가열하면 대부분의 wax가 제거되고, 보통은 sprue metal pin이 중력에 의해 빠지게 되나, 안 빠지면 casting 전에 핀셋으로 빼내야 한다.

(3) high heat tech.의 최종 소환 온도인 1200 ^oF(650 ^oC)로 하여 1시간 동안 hold(heat soaking)

(4) furnace에서 ring을 꺼내면 어두운 곳에서 cherry red색을 보인다. 주조기가 준비 완료되고 합금이 녹여진 후 ring을 주조기로 옮겨, 30 초 이내에 주조한다.

# burnout furnace의 구조

1. muffle 입구 2. 온도계 및 온도 설정

3. 온도 도달표시등 4. 수동 스위치

5. main switch6. 전원 표시등

7. 자동 스위치8. 부저 울림 스위치

9. timer

B. Casting

(1) casting machine의 counter balance 쪽을 잡고, 3-4 회 시계 방향으로 돌려 아래의 pin으로 hold시킴.

(2) cradle과 counterbalance weight가 주조링의 크기와 비교하여 적절한지 검사한다.

(3) silver 15 g을 준비하여 crucible 위에 얹는다.

(4) flame 조절

-준비-

창문을 열고 환풍기를 틀어 놓고 multiple orifice의 gas torch를 준비한 후, 건물 밖의 gas tank의 gas valve를 열어 틀고 나서, hood 옆의 산소 lever를 틀고 벽면의 가스누출 자동 스위치를 on으로 누르고, hood 하부의 산소와 LPG의 lever를 돌려 연다.

# 가스관의 배관도

◆ hood의 측면 ◆ hood의 하면