KR100201694B1 - Die fabrication method with coating and diffusion welding - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법에 관한 것으로, 소정형상을 갖는 금형부재를 가공하여 모재를 준비하는 단계와, 상기 모재의 표면에 MgO와 ZrO2재질로 이루어진 피복제의 농도를 단계적으로 조절하여 피복층을 형성하는 경사코팅단계와, 상기 모재와 피복층이 확산할 수 있는 소정온도에서 소정시간동안 유지하여 확산접합층을 형성하는 확산접합단계를 포함하는 금형부재 제조방법을 제공함으로써 금형부재의 내열성 및 내마모성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있을뿐만아니라 금형작업시 금형부재와 금형제품을 원활하게 분리할 수 있도록 이형성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있는 것이다.The invention inclination coatings that, the concentration of coating agent made of the surface of the step and the base material, which by processing a die member having a predetermined shape prepare a base material of MgO and ZrO 2 material on the mold member manufacturing method using a diffusion bonding And a diffusion bonding step of forming a diffusion bonding layer by holding the base material at a predetermined temperature at which the base material and the coating layer can diffuse for a predetermined time, thereby providing a mold member manufacturing method It is possible not only to improve the heat resistance and wear resistance of the mold member but also to improve the releasability so that the mold member and the mold product can be smoothly separated during the mold working.

Description

경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법Inclined Coating - Manufacturing Method of Mold Member Using Diffusion Bonding

본 발명은 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 재질의 금형제품을 성형하는데 있어서, 금형제품과 금형부재의 이형성을 향상시키기 위한 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a mold member using an inclined coating-diffusion bonding method, and more particularly, to a method of manufacturing a mold member using an inclined coating-diffusion bonding method for improving the mold releasing property of a mold product and a mold member And a method of manufacturing a mold member.

일반적으로 금형장치는 가열 상태의 금속재료 또는 용융상태의 금속재료를 일정한 형상으로 성형시키기 위한 장치로서, 특히 다이캐스팅(Die Casting)은 정밀한 금형을 사용하여 자동 또는 수동 방식으로 주탕하고 쇳물에 압력을 가하여 주조하는 장치로 플런저, 슬리브, 플런저 팁등의 금형부재로 이루어지며, 알루미늄, 아연 합금의 주조에 많이 이용되고 대량생산에 적합하다.In general, a die apparatus is a device for molding a metal material in a heated state or a metal material in a molten state into a predetermined shape. Particularly, a die casting is a method of pouring a die by automatic or manual method using a precision die, It is a casting device composed of a mold member such as a plunger, a sleeve and a plunger tip. It is widely used for casting aluminum and zinc alloy and is suitable for mass production.

이와같은 금형부재는 소정형상을 갖는 합금공구강 재질의 모재와, 상기 모재의 표면에 텅스텐 카바이드재질의 초경합금 또는 고속도강을 열박음하거나 질화 티타늄 또는 탄화 티타늄 재질의 피복제를 화학증착공정(CVD) 등을 이용하여 피복하여 금형부재의 내마모성 또는 내열성을 향상시켜왔다.Such a mold member may be formed by using a base material made of an alloy tool steel having a predetermined shape and a base material made of tungsten carbide or a titanium carbide or a titanium carbide coated on the surface of the base material by a chemical vapor deposition process Thereby improving the wear resistance or heat resistance of the mold member.

그런데 이와같은 방법은 모재와 피복제의 결합력을 보강하기 위하여 고온 열처리공정을 거치는데 상기 모재의 열팽창계수와 피복제의 열팽창계수가 서로 상이하여 박리되는 문제가 있었다.However, such a method has a problem that the thermal expansion coefficient of the base material and the thermal expansion coefficient of the coating material are different from each other and peeled because a high-temperature heat treatment process is performed to reinforce the bonding force between the base material and the coating.

이와같은 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인이 출원한 발명이 대한민국 특허 출원번호 제 94-36182 호금형 제작방법에 개시되어 있다.In order to solve such a problem, an invention filed by the present applicant is disclosed in Korean Patent Application No. 94-36182, a method of manufacturing a mold.

상기 발명은 금형의 모재를 이루는 성분의 분말과 피복제를 이루는 성분의 분말을 상이한 조성 비율로 혼합시킨 다수의 혼합분말을 준비하는 제 1 단계와, 상기 혼합분말을 상기 모재의 표면상에 순차적으로 적층되도록 피복시키는 제 2 단계(경사코팅단계; Gradient Coating )와, 이를 확산 열처리하는 제 3 단계(확산접합단계; Dffusion Bonding )로 이루어져 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a metal mold, comprising the steps of: preparing a plurality of mixed powders in which powders constituting a base metal of a mold and powders constituting a coating are mixed at different composition ratios; (Gradient Coating) and a diffusion step (Diffusion Bonding) in which a diffusion heat treatment is performed.

특히, 제 2 단계(경사코팅단계)에서 피복되는 혼합분말의 피복제는 모재 성분인 Fe-C, Ni, Ni-Cr , Ni-Cr-Mo 등의 합금재료에 피복제 성분인 스테인레스, WC-Co, TiC-Co 또는 Cr3C2의 재질이 소정비율로 함유된 것으로, 모재 성분의 분말에 대한 피복제 성분의 분말의 혼합성분비가 70 : 30, 50 : 50, 30 : 70 그리고 순수한 피복제 성분의 분말이 순차적인 농도구배를 갖도록 피복되는 것이다.Particularly, the coating of the mixed powder to be coated in the second step (inclined coating step) is performed by coating the alloy material such as Fe-C, Ni, Ni-Cr and Ni-Cr- to Co, of TiC-Co or Cr3C 2 material contained in a predetermined ratio, a mixture of a coating agent composition for a powder of a base metal component powder component ratio is 70:30, 50:50, 30:70 and pure coating agent component of the The powder is coated so as to have a gradual concentration gradient.

한편, 제 3 단계(확산접합단계)에서는 모재와 피복제의 용융온도 이하의 계면 활성화 온도에서 계면간 소성변형 및 표면확산작용으로 피복제의 체적확산과 기공이 소멸되어 계면접합이 이루어진다.On the other hand, in the third step (diffusion bonding step), interfacial plastic deformation and surface diffusion at the interfacial activation temperature below the melting temperature of the base material and coating agent causes the volume diffusion and voids of the coating to disappear,

따라서, 상기 발명은 모재의 표면에 피복되는 피복제가 박리되는 것을 방지함으로써 금형부재의 내열성 및 내마모성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있었다.Therefore, the above-described invention can prevent the coating material coated on the surface of the base material from peeling off, thereby improving the heat resistance and wear resistance of the mold member.

그러나 상기 발명은 알루미늄을 다이캐스팅하는 통상의 금형작업시 알루미늄 용탕이 금형부재에 소착(燒着)되어 금형부재와 금형제품간의 이형성(離形性)이 저하되는 문제가 있었다.However, the above-mentioned invention has a problem in that the aluminum molten metal is smeared on the mold member during the ordinary die working of die casting aluminum, and the releasability between the mold member and the mold product is lowered.

따라서 본 발명은 본 출원인이 개시한 상기 발명을 개선하여 더욱 더 발전시킨 것으로, 특히 금형부재의 내열성 및 내마모성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있을뿐만아니라 금형작업시 금형부재와 금형제품을 원활하게 분리할 수 있도록 이형성을 향상시키는데 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to further improve the above-described invention of the present applicant, and in particular, it has an effect of improving the heat resistance and wear resistance of the mold member, and is also capable of smoothly separating the mold member and the mold product The present invention has an object of improving the releasability.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 소정형상을 갖는 금형부재를 가공하여 모재를 준비하는 단계와, 상기 모재의 표면에 MgO와 ZrO2재질로 이루어진 피복제의 농도를 단계적으로 조절하여 피복층을 형성하는 경사코팅단계와, 상기 모재와 피복층이 확산할 수 있는 소정온도에서 소정시간동안 유지하여 확산접합층을 형성하는 확산접합단계를 포함하는 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a metal mold, comprising the steps of: preparing a base material by machining a metal mold member having a predetermined shape; forming a coating layer on the surface of the base metal by controlling the concentration of MgO and ZrO 2 And a diffusion bonding step of forming a diffusion bonding layer by holding the base material at a predetermined temperature at which the base material and the coating layer can diffuse for a predetermined period of time.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 모재는 합금공구강인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the base material is an alloy tool steel.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 피복제는 모재의 성분재료인 Fe-C, Ni, Ni-Cr, Ni-Cr-Mo 로 이루어진 합금공구강 성분과 피복재료인 MgO 및 ZrO2성분이 소정비율로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the invention, the coating agent is a component material of Fe-C, Ni, Ni-Cr, alloy tool steel components made of Ni-Cr-Mo and the coating material is MgO and ZrO 2 component of the base material a predetermined ratio And the like.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 피복제의 농도구배는 상기 모재의 표면으로부터 단계적으로 MgO 및 ZrO2성분비가 30% ; 50% ; 100%로 단계적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the invention, the concentration gradient of the coating agent is step by step MgO and ZrO 2 component ratio is 30% from the surface of the base material; 50%; 100%. ≪ / RTI >

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 확산접합단계는 용융온도 이하의 소성변형온도에서 모재 표면으로 피복제의 용질들이 고용확산되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the diffusion bonding step is characterized in that the solids of the coating agent are diffused by employment at the plastic deformation temperature below the melting temperature.

도 1은 본 발명에 따른 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법을 순차적으로 도시한 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view sequentially illustrating a method of manufacturing a mold member using an inclined coating-diffusion bonding according to the present invention. FIG.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다이케스팅 금형부재의 일부를 보인 단면도.2 is a sectional view showing a part of a die-casting mold member according to an embodiment of the present invention;

도면의 주요부분에 대한 부호 설명DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

10. 모재12. 제 1 층10. Base material 12. The first layer

14. 제 2 층14. 제 3 층14. Second layer 14. Third Floor

20. 금형장치22. 플런저 슬리브20. Molding equipment 22. Plunger sleeve

24. 플런저 팁26. 용탕24. Plunger tip 26. Melt

이하 첨부도면을 참조로하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법을 순차적으로 도시한 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view sequentially illustrating a method of manufacturing a mold member using an inclined coating-diffusion bonding according to the present invention.

먼저, 본 발명은 내열합금공구강 재질로 이루어진 공작물을 예정된 형상으로 통상의 기계공작방법으로 가공하되, 후속공정에서 피복되는 피복제의 두께를 감안하여 소정치수 여유를 갖는 모재(10)를 준비한다.First, a workpiece made of a heat-resistant alloy tool steel is processed into a predetermined shape by a conventional machining method, and a base material 10 having a predetermined dimensional margin is prepared in consideration of the thickness of a coating material to be coated in a subsequent process.

경사코팅단계는 플라즈마 스프레이 코팅방법 또는 HVOF(High Velocity Oxygen Fuel) 스프레이 코팅방법을 이용한다.The slant coating step uses a plasma spray coating method or a HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) spray coating method.

특히, 프라즈마 스프레이 코팅방법은 플라즈마 건의 애노드 및 캐소드에 고전압을 인가한 후 불활성가스를 주입시켜 가스방전에 의한 가스 플라즈마 이온으로 고온(약 16000℃) 및 고압의 가스이온이 발생된다.Particularly, in the plasma spray coating method, a high voltage is applied to the anode and the cathode of the plasma gun, and an inert gas is injected thereinto to generate gas ions of high temperature (about 16000 ° C) and high pressure by gas plasma ions generated by gas discharge.

이와같은 가스이온을 노즐을 통하여 고속으로 분사시키면 화염이 발생되며, 이 때 분말상의 피복제를 플라즈마 화염에 공급하면 고온의 에너지에 의해 용융된 상태로 모재(10)의 표면에 피복된다.When such gas ions are sprayed at high speed through the nozzle, a flame is generated. At this time, when the powdery coating material is supplied to the plasma flame, it is coated on the surface of the base material 10 in a molten state by high temperature energy.

한편, 상기 피복제는 모재(10)의 성분재료인 Fe-C, Ni, Ni-Cr, Ni-Cr-Mo 로 이루어진 합금공구강 성분과 피복재료인 MgO 및 ZrO2성분이 소정비율로 혼합되어 이루어진 것으로, 모재(10) 성분과 피복제 성분의 열팽창계수의 차이로 박리되는 것을 방지하기 위해 모재(10) 성분과 피복제 성분이 점진적인 농도구배를 갖도록하여 플라즈마 화염에 공급한다.The coating agent is formed by mixing an alloy tool steel component composed of Fe-C, Ni, Ni-Cr, and Ni-Cr-Mo as constituent materials of the base material 10 and MgO and ZrO 2 components as coating materials at a predetermined ratio In order to prevent peeling due to a difference in thermal expansion coefficient between the base material 10 and the coating material, the base material 10 and the coating material are supplied to the plasma flame so as to have a gradual concentration gradient.

상기 피복제의 농도구배는 상기 모재(10)의 표면으로부터 모재(10)의 성분재료인 Fe-C, Ni, Ni-Cr, Ni-Cr-Mo 로 이루어진 합금공구강 성분과 피복재료인 MgO 및 ZrO2성분이 각각 70 : 30 의 비율을 갖는 제 1 층(12), 30 : 70 의 비율을 갖는 제 2 층(14), 순수한 피복재료로 이루어진 제 3 층(16)이 순차적으로 점진적인 농도구배를 갖도록 경사코팅한다.The concentration gradient of the coating agent is determined from the surface of the base material 10 by using an alloy tool steel component composed of Fe-C, Ni, Ni-Cr, and Ni-Cr-Mo as constituent materials of the base material 10 and MgO and ZrO A first layer 12 having two components in a ratio of 70:30 each, a second layer 14 having a ratio of 30: 70, and a third layer 16 made of a pure coating material sequentially have a gradual concentration gradient .

이어서, 확산접합단계에서는 모재(10)와 경사코팅된 피복제의 각 층(제 1 층(12), 제 2 층(14) 및 제 3 층(16))간의 계면 사이에 계면반응의 활성화를 가져올 수 있도록 열처리하여 계면접합을 이룬다.Subsequently, in the diffusion bonding step, the activation of the interface reaction between the interface between the base material 10 and each layer of the sloped coating material (the first layer 12, the second layer 14 and the third layer 16) Heat treatment is performed so as to obtain an interface bonding.

즉, 모재(10)와 피복제의 용융온도 이하의 소성변형온도에서 모재(10) 및 피복제의 소성변형 및 표면확산작용으로 피복제에 형성된 공공(Void)이 소멸되어 계면간의 접촉면적이 확대되며, 모재(10) 표면으로 피복제의 용질들이 고용확산되는 확산접합층을 형성하여 계면접합이 이루어진다.That is, at the plastic deformation temperature below the melting temperature of the base material 10 and the coating material, the voids formed in the coating material disappear due to plastic deformation and surface diffusion action of the base material 10 and coating agent, And a diffusion bonding layer in which the solids of the coating agent are diffused to the surface of the base material 10 is formed to perform interfacial bonding.

한편, 피복제의 MgO 및 ZrO2성분은 금형부재의 내열성 및 내마모성을 향상시킬 뿐만아니라 금형작업시 금형부재와 금형제품을 원활하게 분리할 수 있도록 이형성을 향상시킨다.On the other hand, the MgO and ZrO 2 components of the coating do not only improve the heat resistance and wear resistance of the mold member, but also improve releasability so that the mold member and the mold product can be smoothly separated during the mold operation.

이하, 첨부도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다이케스팅 금형부재의 일부를 보인 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a part of a die-casting mold member according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 다이케스팅 금형장치(20)는 다수의 금형부재, 예를들면 플런저 슬리브(22 ; Plunger Sleeve), 플런저 팁(24 ; Plunger Tip), 코어 핀(미도시됨), 용탕(26) 등의 주요 금형부재로 이루어진다.As shown, the die casting mold apparatus 20 includes a plurality of mold members, such as a plunger sleeve 22, a plunger tip 24, a core pin (not shown), a melt 26, And the like.

다이케스팅 공정은 용탕(26)에 알루미늄 용융액 등과 같은 주물을 붓고 플런저 슬리브(22) 및 플런저 팁(24)을 이용해 주물을 가압하여 밀어넣는 공정으로, 이때 용탕(26)의 온도는 주물의 용융온도 이상의 고온상태이며, 소량의 용탕(26)은 플런저 슬리브(22)와 플런저 팁(24) 사이의 틈새로 흘러들어가 취출시 플런저 팁(24)이 후진되면서 틈새에 흘러들어가 고화된 용탕(26) 찌꺼기(이하 용탕 지느러미라 칭함)가 플런저 슬리브(22)의 내벽과 플런저 팁(24) 사이에 마찰을 유발하게 된다.The die casting process is a process of pouring a casting such as an aluminum melt into the melt 26 and pressing the casting by using the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24. The temperature of the melt 26 is higher than the melting temperature of the casting A small amount of the molten metal 26 flows into the gap between the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24 and flows into the gap while the plunger tip 24 is retracted during the take-out to remove the solidified molten metal 26 (Hereinafter referred to as the molten fin) causes friction between the inner wall of the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24.

특히, 플런저 슬리브(22) 및 플런저 팁(24)의 재질은 고온에 견딜수 있는 내열합금공구강으로 이루어지는데 이는 상대적으로 내마모성이 떨어져 용탕 지느러미로 인한 심한 마모가 일어나 플런저 슬리브(22) 및 플런저 팁(24)의 수명을 단축하게 된다.Particularly, the material of the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24 is made of heat resistant alloy tool steel capable of withstanding high temperatures, which is relatively inferior in abrasion resistance, resulting in severe wear due to the molten fin and the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24 ) Is shortened.

한편, 용탕(26) 사이에 삽입되는 코아 핀 또한 내열합금공구강으로 이루어지는데 용탕(26)이 고화되면서 코아 핀의 표면에 소착되어 금형제품형상에 불량을 발생하는 문제가 있었다.On the other hand, the core pin inserted between the molten metal 26 is also made of the heat resistant alloy tool steel, but the molten metal 26 is solidified and is adhered to the surface of the core pin, resulting in a problem of defective molding of the mold product.

즉, 플런저 슬리브(22), 플런저 팁(24), 코아 핀 등의 용탕(26)과 직접적으로 접촉하는 금형부재들은 금형공정중 주기적으로 열충격을 받아 그 재료적 특성이 저하되고 소착으로 인한 금형부재와 금형제품간의 이형성이 저하된다.That is, the mold members directly contacting with the molten metal 26 such as the plunger sleeve 22, the plunger tip 24, and the core pin are subjected to thermal shocks periodically during the metal mold process to deteriorate the material properties thereof, And the releasing property between the mold product is lowered.

따라서 본 발명에서는 먼저 내열합금공구강 재질로 이루어진 플런저 슬리브(22), 플런저 팁(24) 및 코아 핀을 예정된 형상으로 확상가공하되, 후속공정에서 피복되는 피복제의 두께를 감안하여 소정치수 여유를 갖는 모재(10)를 준비한다.Accordingly, in the present invention, the plunger sleeve 22, the plunger tip 24, and the core pin made of the heat-resistant alloy tool steel are firstly made to have a predetermined shape, Is prepared.

이어서 플라즈마 스프레이 코팅방법을 이용하여 가스방전에 의한 가스 플라즈마 이온으로 고온(약 16000℃) 및 고압의 가스이온이 발생시켜 노즐을 통하여 고속으로 분사시키면서 분말상의 피복제를 플라즈마 화염에 공급하여 고온의 에너지에 의해 용융된 상태로 상기 모재(10)의 표면에 모재(10)의 성분재료인 Fe-C, Ni, Ni-Cr, Ni-Cr-Mo 성분과 피복재료인 MgO 및 ZrO2성분이 각각 70 : 30 의 비율을 갖는 제 1 층(12), 30 : 70 의 비율을 갖는 제 2 층(14), 순수한 MgO 및 ZrO2성분으로 이루어진 제 3 층(16)을 순차적으로 점진적인 농도구배를 갖도록 경사코팅한다.Then, gas ions of high temperature (about 16000 ° C) and high pressure are generated by gas plasma ion by gas discharge using a plasma spray coating method, and spraying is carried out at high speed through a nozzle, and powdery coating material is supplied to the plasma flame, Ni, Cr, Ni, Cr and Mo constituting the base material 10 and MgO and ZrO 2 constituting the coating material are respectively formed on the surface of the base material 10 in a state of being melted by 70 A second layer 14 having a ratio of 30: 70, and a third layer 16 made of pure MgO and ZrO 2 component are sequentially inclined so as to have a gradual concentration gradient, Coating.

계속되는 공정으로 모재(10)와 피복제의 용융온도 이하의 소성변형온도로 열처리하여 모재(10)와 경사코팅된 피복제의 각 층(제 1 층(12), 제 2 층(14) 및 제 3 층(16))간의 계면 사이에 존재하는 공공(Void)이 소멸되어 계면간의 접촉면적이 확대되며, 모재(10) 표면으로 피복제의 용질들이 고용확산되어 확산접합층을 형성하여 계면접합을 이룬 플런저 슬리브(22), 슬런저 팁(24) 및 코아 핀의 제조를 완료한다.The first layer 12, the second layer 14, and the second layer 14 are subjected to heat treatment at a plastic deformation temperature not higher than the melting temperature of the coating material 10 and the base material 10 in the subsequent process, 3 layers 16) disappears and the contact area between the interfaces increases, and the solutes of the coating material are diffused to the surface of the base material 10 by solid-solution diffusion to form a diffusion bonding layer, Thereby completing the manufacture of the plunger sleeve 22, the sluner tip 24 and the core pin.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 플런저 슬리브(22) 및 플런저 팁(24)은 모재(10)가 주기적인 열충격에 견딜수 있는 내열합금공구강 소재이면서 표면은 종래와 비교하여 7∼8배 향상된 내마모 특성 및 이형성이 향상된 표면처리로 소량의 용탕(26)이 플런저 슬리브(22)와 플런저 팁(24) 사이의 틈새로 흘러들어가는 것을 억제하는 효과를 가져와 플런저 슬리브(22) 및 플런저 팁(24)의 수명을 연장할 수 있다.That is, the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24 according to an embodiment of the present invention are made of a heat-resistant alloy tool steel material in which the base material 10 can withstand periodic thermal shocks, and the surface thereof is improved by 7 to 8 times The surface treatment with improved wear characteristics and releasability has the effect of restricting a small amount of the molten metal 26 from flowing into the clearance between the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24 so that the plunger sleeve 22 and the plunger tip 24 Thereby extending the service life of the battery.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 코아 핀은 용탕(26) 소착으로 인한 제품의 형상불량 문제가 종래와 비교하여 약 60% 이상 저하되었다.Also, in the core pin according to the embodiment of the present invention, the defective shape problem of the product due to the disconnection of the molten metal 26 is lowered by about 60% or more as compared with the conventional case.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속한는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.The foregoing is merely illustrative of preferred embodiments of the present invention, and those skilled in the art will be able to make modifications and alterations to the present invention without departing from the gist of the present invention.

따라서 본 발명은 MgO 및 ZrO2성분을 갖는 피복제를 모재의 표면에 경사코팅하고 확산접합하여 금형부재의 내열성 및 내마모성을 향상시킬 뿐만아니라 금형작업시 금형부재와 금형제품을 원활하게 분리할 수 있도록 이형성을 향상시켜 금형부재의 수명을 연장시킴과 아울러 금형제품의 불량발생율도 저하시키는 효과를 가져올 수 있는 유용한 것이다.Accordingly, the present invention provides a method of manufacturing a metal mold, in which a coating material having MgO and ZrO 2 components is slopingly coated on a surface of a base material and diffusion bonded to improve the heat resistance and wear resistance of the metal mold member, The mold releasing property is improved to prolong the life of the mold member and also to lower the occurrence rate of defects of the mold product.

Claims (8)

소정형상을 갖는 금형부재를 가공하여 모재를 준비하는 단계와,Preparing a base material by processing a metal mold member having a predetermined shape, 상기 모재의 표면에 MgO와 ZrO2재질로 이루어진 피복제의 농도를 단계적으로 조절하여 피복층을 형성하는 경사코팅단계와,A slope coating step of forming a coating layer by controlling the concentration of the coating material made of MgO and ZrO 2 material on the surface of the base material, 상기 모재와 피복층이 확산할 수 있는 소정온도에서 소정시간동안 유지하여 확산접합층을 형성하는 확산접합단계를 포함하는 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법.And a diffusion bonding step of forming a diffusion bonding layer by maintaining the base material and the coating layer at a predetermined temperature at which the base material and the coating layer can diffuse for a predetermined period of time to form a diffusion bonding layer. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 모재는 합금공구강인 것을 특징으로 하는 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법.Wherein the base material is an alloy tool steel. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 피복제는 모재 성분인 Fe-C, Ni, Ni-Cr, Ni-Cr-Mo 로 이루어진 합금공구강 성분과, 피복재료인 MgO 및 ZrO2성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법.Characterized in that the coating agent is composed of an alloy tool steel component composed of Fe-C, Ni, Ni-Cr and Ni-Cr-Mo as the base material components and MgO and ZrO 2 components as coating materials. A method of manufacturing a mold member. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 피복제의 농도구배는 상기 모재의 표면으로부터 단계적으로 MgO 및 ZrO2성분비가 30% ; 50% ; 100%로 단계적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법.Concentration gradient of the coating agent is step by step MgO and ZrO 2 component ratio is 30% from the surface of the base material; 50%; 100%. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI > 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 확산접합단계는 용융온도 이하의 소성변형온도에서 모재 표면으로 피복제의 용질들이 고용확산되는 것을 특징으로 하는 경사코팅-확산접합을 이용한 금형부재 제조방법.Wherein the diffusion bonding step comprises solidifying the solutes to be coated on the surface of the base material at a plastic deformation temperature below the melting temperature. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 금형부재가 플런저 슬리브인 것을 특징으로 하는 경사코팅-확산 접합을 이용한 금형부재 제조방법.Wherein the mold member is a plunger sleeve. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 금형부재가 플런저 팁인 것을 특징으로 하는 경사코팅-확산 접합을 이용한 금형부재 제조방법.Wherein the mold member is a plunger tip. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 금형부재가 코아 핀인 것을 특징으로 하는 경사코팅-확산 접합을 이용한 금형부재 제조방법.Wherein the mold member is a core pin.
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