주얼리용 마스터패턴의 쾌속제작에 관한 연구

A Study on the Rapid Manufacturing for Jewelry Master Patterns

  • 주영철 (순천향대학교 기계공학과) ;
  • 이창훈 (순천향대학교 기계공학과) ;
  • 송오성 (서울시립대학교 신소재공학과)
  • 발행 : 2002.06.01

초록

주얼리 제조 공정중 마스터패턴 제조 공정은 전체 제조원가의 20%를 차지하기 때문에 매우 중요한 공정이다. 지금까지는 수작업으로 왁스 패턴을 제작하고 이를 이용하여 석고형을 만들고 석고형으로 마스터 패턴을 제작하는 복잡한 공정을 거쳐 제작하였다. 본 연구는 쾌속조형기를 이용하여 듀라폼 재질의 몰드를 만들고 저융점합금을 이용하여 마스터패턴을 직접 제작하는 새로운 공정을 개발하였다. 듀라폰의 용융진이 190℃ 이므로 용융점 70℃의 Pb-Sn-Bi-Cd 계의 저융점 합금을 주물재료로 이용하여 마스터패턴을 제작하였다.

The master pattern manufacturing process is one of the most important processes in jewelry industry because the process takes 20% of total jewelry manufacturing costs. The previous jewelry manufacturing process has many steps of "rough design${\leftrightarro}$ detailed drawing${\leftrightarro}$ wax pattern manufacturing ${\leftrightarro}$ lime soda flask mold manufacturing ${\leftrightarro}$ silver master pattern manufacturing ${\leftrightarro}$ mass production of wax pattern ${\leftrightarro}$ investment casting process ${\leftrightarro}$ final jewelry product." A novel process that reduces processing steps by using a rapid prototyping system (RP) has been suggested. The process is "3D CAD design ${\leftrightarro}$ DuraForm mold manufacturing by RP ${\leftrightarro}$ manufacturing master pattern by low melting alloy ${\leftrightarro}$ mass production of wax pattern ${\leftrightarro}$ investment casting process${\leftrightarro}$ final jewelry product." Molds are made with DuraForm powder, of which melting temperature is 19$0^{\circ}C$, by a selective laster sintering type RP. An alloy of Pb-Sn-Bi-Cd, of which melting temperature is $70^{\circ}C$, is casted in the DuraForm molds. Spheres and rings of diameter 20 mm are made by this process. The dimension deformation rate is less than 2%, and the post processing of the castings is convenient. The casting made by the suggested process can be used as a master pattern of jewelry products.of jewelry products.

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