원심주조기를 이용한 백금 주조의 효율적 활용방안에 관한 연구 :A Study on the Effective Application of Platinum Casting Using Centrifugal Casting Machine

박성모

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박성모 (가야대학교, 가야대학교 일반대학원)

지도교수: 안일훈

발행연도: 2019

저작권: 가야대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수7

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

원심주조기를 이용한 백금 주조의 효율적 활용방안

박성모 , 안일훈 한국디자인포럼 2021.08 학술저널

2019

원심주조기를 이용한 백금 주조의 효율적 활용방안에 관한 연구

박성모 2019.01 학위논문

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귀금속 주조는 70년대 중후반 전라북도 익산의 귀금속 단지가 생기면서 정밀 주조가 활성화되기 시작했다. 그 이전의 귀금속 장신구들의 작업과정은 모두 수작업으로만 이루어졌으며 현물화적 가치를 우선시 하여 순금 제품들이 주를 이루었다. 귀금속 주조의 흥행과 더불어 경제성장으로 인해 다양한 디자인의 제품들이 출시되면서 귀금속 장신구들은 많은 발전을 이루게 되었다. 그러나 백금 주조 기술은 널리 전파되지 못하고 수작업으로 인한 생산성 저하와 한정적 디자인으로 인해 대중들에게 외면 받게 되었다. 또한 백금 제품 땜 부분이 시간이 지나면서 땜 자리 색상이 변하고 갈라지는 문제가 자주 발생하게 되었다. 이러한 문제는 장신구로써 백금 제품을 거부하는 인식이 퍼지게 되었다. 하지만 다품종 대량생산이 가능한 정밀 주조를 백금에도 적용시킨다면 수작업으로 인한 소품종, 소량 생산, 한정된 디자인을 탈피 할 수 있게 된다.
일반적으로 백금 주조 제품은 주조를 전문으로 하는 업체에 위탁하여 제품을 생산하는 구조를 가지고 있는데, 위탁 생산 업체는 고주파 주조기를 주로 사용한다. 위탁생산은 여러 가지 측면에서 사용하기에 제약이 따르므로 원심주조기를 이용하여 백금 주조를 시행하였다. 하지만 원심 주조공법을 구전으로 파악된 노하우만으로는 정상적 주조가 어렵고 주조를 할 수 있는 시스템이나 데이터나 자료를 쉽게 찾아 볼 수 없기 때문에 원심주조기에 대한 연구를 하고자 한다. 각각의 주조기마다 특성이 모두 상이하므로 모든 주조기를 실험대상으로 주조 결함을 판단하기에는 무리가 있다. 따라서 주조기 중에서도 가장 쉽게 접근할 수 있으며 높은 활용도를 보이는 원심주조기를 사용하여 정밀주조에 적용하였다. 특히 본 연구에서는 원심주조기에 적용된 여러 종류의 석고 및 온도 조절 등 다양한 방법들을 실행하며 결함들을 정리하고 보완하는 방법들을 제시하였다. 또한 백금 전용 매몰재 사용방법과 제품들의 두께와 크기에 따라 각각 다른 방식으로 활용한 주조 데이터를 정립하고, 연구의 한계점과 향후 연구방향을 제시하였다.
본 연구에서 얻은 백금 주조 시 예열의 중요성을 알 수 있다. 예열을 장시간 할수록 표면이 깨끗한 결과물을 얻을 수 있고 제품의 두께 차이로 인한 최적의 적정온도의 데이터를 활용 할 수 있다. 원심주조기를 활용한 주조작업은 용융점의 온도차로 인해 작업의 어려움이 있으나, 오랜 경험과 노하우를 토대로 보다 완벽한 백금주조기술 공정을 보완함으로써 기술향상과 더불어 업체의 부가가치를 개선할 수 있을 것이다.

Investment casting for precious metal became popular in the mid to late 1970s when a precious metal complex was established in Iksan, Jeollabuk-do. Before that, the process of making precious metal jewelry was all manual, and pure gold products were the main item due to the priority of in kind value. With the success of the casting of precious metals and economic growth, various product designs were released, which led to great advancement in the creation of precious metal jewelery. However, as platinum casting technology has not been widely spread and there is reduced productivity due to manual work and limited design, people have turned away from it. In addition, the color of soldered parts on platinum changes over time and there were also cracking issues. This problem spread a poor perception of platinum products as accessories. However, if investment casting capable of various types of mass production is applied to platinum, it will be possible to remove the limitations on item type, production quantity , and design due to manual work.
Generally, cast platinum products are produced by entrusting a company specialized in casting, and those entrusted producers mainly use high frequency casting machines. Since the production of consignment is restricted in many ways, platinum casting is performed using a centrifugal casting machine. However, the know-how for the centrifugal casting method learned orally is not enough for normal casting and it is not easy to find systems, data, or materials that can be cast. As such, this study examines the centrifugal casting machine. Since the characteristics of each casting machine are different from each other, it is difficult to judge casting defects based on all casting machines. Therefore, the centrifugal casting machine is applied to investment casting, which is more easily accessible and more often utilized. This study aims to examine various methods, such as various kinds of plaster and temperature control applied to a centrifugal casting machine, and review any defects to find a supplemental method.
This study reviewed the method of using platinum-only investment materials and casting data that differs depending on the thickness and size of products and explained the practicality of the paper as well as feasible methods. In addition, the limitations and future directions of this study were suggested. This study confirmed the importance of preheating in platinum casting. The longer the preheating time, the cleaner the surface that can be obtained. It is possible to utilize the data for optimum temperature due to the thickness difference of product. As for the production method of the centrifugal machine, it is limited by the temperature difference of the melting point. However, it should be analyzed and promoted based on previous experience to provide an opportunity to obtain a technological process for perfect platinum casting and to pursue high value-added business.

목 차
그림 목차 ⅲ
표 목차 ⅴ
국문 요약 ⅶ
I. 서 론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
2. 연구의 내용 및 방법 3
II. 이론적 배경 5
1. 귀금속과 주조의 개요 5
1.1.1. 귀금속의 일반적인 주조 7
1.1.2. 귀금속의 특성 16
1.1.3. 귀금속의 합금 20
2. 백금의 개요 23
1) 백금과 백금족의 특성 23
2) 백금의 합금 26
3) 백금의 주조 28
III. 백금 주조의 효율적 활용 방안 33
1. 백금 매몰재 33
1) 매몰재 종류와 사용 방법 33
2) 매몰재 결함과 해결 방안 36
2. 전기로 소성 38
1) 전기로 예열과 소성 방법 38
2) 소성 결함의 해결 방안 41
3. 백금 주조의 온도 관리 43
1) 용탕(도가니)과 주조 시 온도 관리방법 43
2) 온도 결함과 해결방안 46
4. 원심주조기 활용방법 50
1) 원심주조기 사용법과 주의사항 50
2) 원심주조기 결함과 해결 방안 52
IV. 결론 55
참고문헌 57
Abstract 59

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