귀금속 가공 산업에서 제품 품질은 시장 경쟁력과 브랜드 평판에 직접적인 영향을 미칩니다.

귀금속 가공 산업에서 제품 품질은 기업의 시장 경쟁력과 브랜드 평판에 직접적인 영향을 미칩니다. 핵심 생산 장비인 귀금속 연속 주조기는 일련의 정밀하고 복잡한 공정 흐름을 통해 금속 원료를 고품질 제품으로 가공합니다. 이어서 구체적인 구현 과정을 살펴보겠습니다.

1. 귀금속 연속주조기 의 기본 원리

연속 주조의 핵심은 다양한 형태의 원료에서 액체, 그리고 최종적으로 고체로의 연속적인 변형을 달성하는 것입니다. 용융된 귀금속이 특수 설계된 결정화기에 주입되면, 결정화기는 우수한 열전도도를 통해 용융 금속의 열을 빠르게 흡수하여 결정화기 내벽에 고체 쉘(shell)을 형성하는데, 이것이 주조 빌릿의 초기 응고층입니다. 용융 금속이 계속 주입됨에 따라 응고층은 지속적으로 두꺼워지고, 견인 장치는 결정화기의 반대쪽 끝에서 빌릿을 안정적인 속도로 끌어내어 연속 주조를 달성합니다.

하성 연속 주조기를 예로 들면, 연속 주조 공정에서는 용융 백금이 결정화기에 주입되고, 결정화기 내부의 냉각수 순환 시스템이 백금 액체를 급속 냉각시켜 응고층을 형성합니다. 백금 주물은 견인 장치에 의해 인발되어 다양한 백금 제품으로 가공됩니다. 기존 주조 방식과 비교하여, 연속 주조는 급속 냉각 특성을 통해 귀금속을 치밀하게 결정화하고 균일한 구조를 가지게 하여 기계적 성질을 크게 향상시킵니다. 동시에, 주입 시스템의 라이저 손실을 줄이고 공정을 간소화하며, 기계화 및 자동화 생산을 용이하게 하여 생산 효율과 금속 수율을 크게 향상시킵니다.

2.원료부터 고품질 제품까지의 핵심 공정

(1) 원료의 엄격한 선별 및 전처리

원자재의 품질은 제품 품질을 결정하는 기초입니다. 귀금속의 경우 순도 요건이 매우 높습니다. 예를 들어, 고순도 금괴를 생산하려면 금 원자재의 순도가 99.99% 이상이어야 합니다. 순도 외에도 원자재의 물리적 형태, 불순물 종류, 함량에 대한 포괄적인 검사가 필요합니다. 불순물이 포함된 원자재의 경우 정제 방법을 통해 순도를 높여야 합니다. 전해 정제가 일반적인 방법입니다. 은 전해 정제를 예로 들면, 거친 은을 양극으로, 순은을 음극으로 사용하여 질산은 전해질에 넣습니다. 전기장의 작용으로 거친 은은 용해되고, 은 이온이 음극에서 순은을 침전시켜 불순물을 효과적으로 제거합니다.

（2）용융공정의 정밀제어

용융 공정에서는 온도, 시간, 분위기 등의 매개변수를 정확하게 제어하는 ​​것이 매우 중요합니다. 귀금속 연속 주조기는 종종 유도 가열 기술을 사용하는데, 이 기술은 교류 자기장을 이용하여 금속에 유도 전류를 생성하여 가열합니다. 이 기술은 빠른 가열, 정밀한 온도 제어, 그리고 오염 없는 장점을 가지고 있습니다. 동시에, 고온에서 귀금속의 산화를 방지하기 위해 장비에는 진공 또는 보호 가스 시스템이 장착되는 경우가 많습니다. 금을 용융할 때는 먼저 용융실을 진공 상태로 만든 후, 보호를 위해 아르곤 가스를 채우고 산소를 차단하여 금 용융물의 순도를 확보하고, 후속 주조를 위한 토대를 마련합니다.

（3） 정밀주조공정

1. 결정화기의 핵심 기능:   주조의 핵심 부품인 결정화기의 재질, 형상, 크기는 주물의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 내벽은 열전도도가 우수한 구리 합금 재질로 제작되어 금속 액체의 응고 속도를 가속화할 수 있습니다. 결정화기의 형상은 주물의 형상을 결정하고, 치수 정확도는 제품 사양의 정확도에 영향을 미칩니다. 또한, 일부 첨단 장비는 전자기 교반 기술을 결정화기에 도입하여 교류 자기장을 통해 용탕 내 교반 운동을 생성하고, 성분의 균일한 분포를 촉진하며, 편석을 줄이고, 응고 구조를 개선합니다.

2. 견인 및 냉각의 조화로운 제어: 견인 속도는 용탕의 주입 속도와 정확하게 일치해야 합니다. 너무 빠르면 빌릿에 균열이 발생하기 쉽고, 너무 느리면 생산 효율에 영향을 미치고 인발 난이도가 높아집니다. 귀금속 및 제품 요구 사항에 따라 냉각 방식이 다르므로 냉각 공정 또한 매우 중요합니다. 팔라듐 주얼리 블랭크를 주조할 때는 수냉과 공냉을 병행합니다. 블랭크는 처음에는 급속 수냉으로 응고시킨 후, 공냉으로 서서히 냉각시켜 내부 잔류 응력을 제거하고 제품 성능을 향상시킵니다.

（4） 정밀한 후처리 절차

1. 절단 및 성형 가공: 생산된 연속 주조물은 제품 사양에 따라 절단되어야 하며, 고정밀 톱질 및 레이저 절단기를 사용하여 정밀한 절단 치수와 매끄러운 절단면을 확보합니다. 불규칙한 귀금속 장신구와 같이 복잡한 형상의 제품은 설계 요건을 충족하기 위해 기계 가공이나 금형 프레스와 같은 성형 가공을 거쳐야 합니다.

2. 품질 향상을 위한 표면 처리: 제품의 외관과 성능을 향상시키기 위해서는 표면 처리가 필수적입니다. 귀금속 장신구는 매끄럽고 윤이 나는 표면을 얻기 위해 연마 및 광택 처리를 하는 경우가 많습니다. 전자 분야에 사용되는 귀금속 부품은 내마모성과 전도성을 높이기 위해 전기 도금 처리를 거치고, 그 위에 다른 금속 박막을 코팅합니다.

3. 제품 품질 확보를 위한 핵심 요소 및 대응 전략

（1）원료 품질관리

원산지부터 품질을 관리하기 위한 포괄적인 원자재 조달 및 검사 시스템을 구축합니다. 우수한 품질의 공급업체와 협력하여 원자재에 대한 정기적인 샘플링 및 전면 검사를 실시하고, 화학 성분, 물리적 특성 및 기타 지표를 검사합니다. 동시에 원자재 품질 추적 메커니즘을 구축하여 문제를 적시에 추적하고 해결할 수 있도록 합니다.

（2）장비 유지관리 및 정밀도 확보

장비의 정확도와 안정성은 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 연속 주조기의 정기적인 종합적인 유지관리, 핵심 부품의 교정, 그리고 마모된 부품의 교체가 필수적입니다. 첨단 자동 모니터링 시스템을 도입하여 장비 작동 상태와 온도, 압력, 견인 속도 등 주조 매개변수를 실시간으로 모니터링합니다. 이상 발생 시 적시에 경보가 울리고 자동 조정을 통해 안정적인 장비 작동을 보장합니다.

（3）공정변수의 최적화 및 혁신

다양한 귀금속 및 제품은 서로 다른 공정 변수에 대한 적응이 필요합니다. 기업은 방대한 실험 및 생산 데이터를 기반으로 공정 변수 데이터베이스를 구축해야 합니다. 데이터 분석 및 시뮬레이션을 통해 공정 변수를 지속적으로 최적화하고 새로운 공정 및 기술을 모색해야 합니다. 새로운 결정화기 구조 연구 및 냉각 시스템 최적화를 통해 제품 품질과 생산 효율을 지속적으로 개선해 나가고자 합니다.

4. 결론

귀금속 연속 주조기를 금속 원료에서 고품질 제품으로 전환하는 과정은 여러 단계의 협업과 다양한 기술 통합이 이루어지는 복잡한 과정입니다. 모든 단계의 정밀한 제어와 핵심 요소의 효과적인 관리는 제품 품질 보장의 핵심입니다. 기술 발전과 함께 귀금속 연속 주조 기술은 끊임없이 혁신을 거듭하여 업계에 더 많은 고품질 제품을 제공하고 귀금속 가공 산업을 새로운 차원으로 끌어올릴 것입니다.

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