KR100255113B1 - Composite material mold for a centrifugal casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원심 주조용 복합재료 금형의 제작시 장섬유 강화 복합재료를 사용함으로써 중량을 경량화시키고, 내마모성을 향상시킬 수 있는 원심 주조용 복합재료 금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a centrifugal casting composite mold that can reduce the weight and improve wear resistance by using a long fiber reinforced composite material in the manufacture of the centrifugal casting composite mold.
본 발명에 따르면, 복합재료를 이용한 원심 주조용 복합재료 금형(20, 20a, 20b)에 있어서, 실린더 형상의 복합재료부재(21, 21a, 21b)의 내측면에는 금속 라이너(23, 23a, 23b)가 배치되어 있으며, 상기 복합재료부재(21, 21a, 21b)의 양측에는 원심 주조법에 의하여 주조되는 내용물의 이탈을 방지하는 커버(33a∼33c)가 배치된 것을 특징으로 하는 원심 주조용 복합재료 금형이 제공된다.According to the present invention, in the metal molds 20, 20a and 20b for centrifugal casting using the composite material, the metal liners 23, 23a and 23b are formed on the inner surface of the cylindrical composite material members 21, 21a and 21b. ), And covers 33a to 33c for preventing separation of the contents to be cast by the centrifugal casting method on both sides of the composite member 21, 21a, 21b. The mold is provided.
Description
본 발명은 원심 주조용 복합재료 금형에 관한 것이며, 특히, 비강성과 비강도가 높은 복합재료 금형을 이용하여 콘크리트 흄관(하수관이나 배수관)이나 전신주 등을 제작하는 데 사용되는 원심 주조용 복합재료 금형에 관한 것이다.The present invention relates to a composite mold for centrifugal casting, and more particularly, to a composite mold for centrifugal casting used to produce concrete fume pipes (sewers or drainage pipes) or telegraph poles using composite molds having high specific rigidity and high strength. It is about.
도면에서, 도 1은 종래기술에 따른 금속으로 제작된 원심 주조용 금속 금형을 사용하여 콘크리트를 양생시키는 과정을 설명하기 위한 개략도이다.In the drawings, Figure 1 is a schematic diagram for explaining the process of curing concrete using a metal mold for centrifugal casting made of metal according to the prior art.
도 1에 보이듯이, 종래기술에 따른 원심 주조용 금형은 금속을 재질로 하여 형성되어 있다.As shown in FIG. 1, the mold for centrifugal casting according to the prior art is formed of metal.
현재 사용되는 콘크리트 흄관(하수관이나 배수관)이나 전신주 등은 실린더 형상의 금속 금형(10)에 콘크리트(11)를 넣고 금형(10)을 회전시켜 원심력에 의한 압력으로 콘크리트(11)를 압밀시켜 양생시키는 원심 주조법에 의하여 제작된다. 이런 원심 주조용 금속 금형(10)은 원기둥 형상의 금속을 보링(Boring)가공하여 제작하기 때문에 금형 가공비가 고가이며, 생산성이 낮은 단점이 있다.Concrete fume pipes (sewage pipes and drain pipes) and telephone poles used in the present invention are put into concrete (11) in a cylindrical metal mold (10) and rotate the mold (10) to condense and cure the concrete (11) by centrifugal force. It is produced by centrifugal casting. Since the metal mold 10 for centrifugal casting is manufactured by boring a cylindrical metal, the metal mold 10 is expensive and has low productivity.
도 1에 도시된 바와같이, 상기 금형(10)이 회전하게 되면 금형(10)의 내부에 배치된 콘크리트(11)가 금형(10)의 내벽에 균일하게 모이게 되므로 콘크리트(11)에 가해지는 원심력은 금형(10)의 내압으로 작용하게 된다. 즉, 상기와 같은 조건 하에서도 금형(10)은 파손되지 않고 안전해야 하며, 과다한 변형이 발생되지 않아야 한다.As shown in FIG. 1, when the mold 10 is rotated, the concrete 11 disposed inside the mold 10 is uniformly collected on the inner wall of the mold 10, and thus the centrifugal force applied to the concrete 11. Silver acts as the internal pressure of the mold 10. That is, even under the above conditions, the mold 10 should be safe without breaking, and excessive deformation should not occur.
즉, 상기 원심력에 의하여 금형(10)의 내부에 발생하는 응력(
여기서,
또한, 원심력에 의해 금형(10) 내부의 콘크리트(11)가 금형(10)에 작용하는 압력(P)은 수학식 3과 같다.In addition, the pressure P in which the concrete 11 inside the mold 10 acts on the mold 10 by centrifugal force is expressed by Equation 3 below.
여기서, ρ'은 콘크리트(11)의 밀도를 나타내고,
또한, 상기 금형(10)은 두꺼운 실린더라고 가정할 수 있으므로 내압(P)에 의해 금형(10)에 발생되는 응력(
따라서, 금형(10)의 내부에 작용하는 응력(
즉, 원심 주조시 금형(10)의 회전 속도가 2000rpm이고, 연강으로 제조되어진 금형(10)의 지름과 두께가 각각
또한, 앞서 기술한 수학식들에서 알 수 있듯이, 상기 금형(10)의 회전 속도가 증가하면 원주방향의 응력이 속도의 제곱에 비례하여 증가하기 때문에 금속 금형(10)의 경우 회전 속도에 제한이 있는 단점이 있다.In addition, as can be seen in the above-described equations, when the rotational speed of the mold 10 increases, since the stress in the circumferential direction increases in proportion to the square of the speed, the limit of the rotational speed in the metal mold 10 is limited. There is a disadvantage.
또한, 이렇게 원심 주조시 금형 내부에 배치된 콘크리트가 원심력에 의하여 금형(10)의 내벽으로 모이게 되고, 원심력이 클수록 좋은 제품이 생산되며, 원심력은 회전속도의 제곱에 비례하기 때문에 회전속도가 커질수록 더 좋은 물성을 가지는 제품을 생산할 수 있지만, 종래의 원심 주조용 금속 금형(10)은 높은 자체 하중과 질량 관성 모멘트를 가지고 있기 때문에 밸런싱 작업에 어려움이 있으며, 원심 주조시 회전 속도에 제한이 있는 문제점이 있다.In addition, the concrete disposed inside the mold during the centrifugal casting is collected by the centrifugal force to the inner wall of the mold 10, the greater the centrifugal force is produced a good product, the centrifugal force is proportional to the square of the rotation speed, so Although it is possible to produce a product having better physical properties, the conventional centrifugal casting metal mold 10 has a high self load and a mass moment of inertia, so that it is difficult to balance, and the rotational speed is limited in centrifugal casting. There is this.
또한, 상기 종래의 원심 주조용 금속 금형은 양생된 콘크리트 구조물을 일체형 금형에서 탈형할 때 콘크리트 구조물과 금형의 내면에 작용하는 마찰력에 의하여 금형의 표면에 마모가 발생하는 문제점이 있다.In addition, the conventional metal mold for centrifugal casting has a problem that wear occurs on the surface of the mold due to the frictional force acting on the inner surface of the concrete structure and the mold when demolding the cured concrete structure from the integrated mold.
또한, 상기 종래의 원심 주조용 금속 금형을 양측으로 분할한 분할형 금속 금형을 사용하여 콘크리트 구조물을 생산할 경우에 있어서, 원심력이 클 경우에는 금형의 체결력이 매우 커야 하며, 그렇지 않을 경우에는 분할면에서 주물귀(Flash)가 발생하여 제품의 질이 저하되는 문제점이 있다.In addition, in the case of producing a concrete structure using a split metal mold in which the conventional metal mold for centrifugal casting is divided into two sides, when the centrifugal force is large, the clamping force of the mold must be very large, otherwise the splitting die There is a problem in that the quality of the product is degraded due to the casting (Flash).
그러나, 금속인 연강에 비하여 유리섬유/에폭시나 유리섬유/폴리에스터 복합재료의 밀도는 연강의 1/4정도인 2000㎏/㎥이므로 복합재료를 사용하여 금형을 제작할 경우에는 금형의 원심력에 의하여 발생되는 내부응력의 값이 연강에 비하여 1/4로 줄어들게 된다. 또한, 이런 복합재료의 경우 연강에 비해 높은 감쇠 능력을 가지므로 진동 억제 능력이 강철 재질보다 우수하므로 복합재료를 사용하여 금형을 제작할 경우 더 높은 회전 속도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 더 좋은 물성을 가지는 제품을 생산할 수 있게 된다.However, the density of glass fiber / epoxy or glass fiber / polyester composite material is 2000kg / ㎥, which is about 1/4 of the mild steel, compared to that of metal mild steel. The internal stress value is reduced to 1/4 compared to mild steel. In addition, since the composite material has a higher damping capacity than the mild steel, vibration suppression ability is superior to that of steel, so when the mold is manufactured using the composite material, a higher rotational speed is obtained and a product having better physical properties. Will be able to produce.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 원심 주조용 복합재료 금형의 제작시 장섬유 강화 복합재료를 사용함으로써 중량을 경량화시키고, 내마모성을 향상시킬 수 있는 원심 주조용 복합재료 금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, centrifugal casting for weight reduction and improved wear resistance by using a long fiber reinforced composite material in the production of the centrifugal casting composite mold The purpose is to provide a composite mold.
도 1은 종래기술에 따른 금속으로 제작된 원심 주조용 금속 금형을 사용하여 콘크리트를 양생시키는 과정을 설명하기 위한 개략도이고,1 is a schematic view for explaining a process of curing concrete using a metal mold for centrifugal casting made of a metal according to the prior art,
도 2a∼도 2c는 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 원심 주조용 복합재료 금형을 사용하여 콘크리트를 양생시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이고,2A to 2C are cross-sectional views illustrating a process of curing concrete by using the mold for centrifugal casting according to the first to third embodiments of the present invention.
도 3은 도 2a∼도 2c에 도시된 원심 주조용 복합재료 금형의 제작 과정을 설명하기 위한 분해사시도이고,Figure 3 is an exploded perspective view for explaining the manufacturing process of the composite mold for centrifugal casting shown in Figures 2a to 2c,
도 4은 도 3에 도시된 원심 주조용 복합재료 금형에 사용되는 복합재료 튜브의 제작방법을 설명하기 위한 공정도.Figure 4 is a process chart for explaining the manufacturing method of the composite tube used in the composite mold for centrifugal casting shown in FIG.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
10 : 금속 금형 11 : 콘크리트10: metal mold 11: concrete
20, 20a, 20b : 복합재료 금형 21, 21a, 21b : 복합재료부재20, 20a, 20b: composite mold 21, 21a, 21b: composite member
22 : 맨드럴 23, 23a, 23b : 금속 라이너22: mandrel 23, 23a, 23b: metal liner
24, 24a, 24b : 경질 크롬 25 : 원통부24, 24a, 24b: hard chromium 25: cylindrical part
26 : 링 27 : 볼트26: ring 27: bolt
28 : 볼트구멍 29 : 테이퍼부28: bolt hole 29: tapered portion
30, 30a, 30b : 가스켓 31 : 단차부30, 30a, 30b: gasket 31: stepped portion
32 : 플랜지 33a∼33c : 커버32: flange 33a-33c: cover
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 복합재료를 이용한 원심 주조용 복합재료 금형에 있어서, 실린더 형상의 복합재료부재의 내측면에는 금속 라이너가 배치되어 있으며, 상기 복합재료부재의 양측에는 원심 주조법에 의하여 주조되는 내용물의 이탈을 방지하는 커버가 배치된 것을 특징으로 하는 원심 주조용 복합재료 금형이 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, in the composite mold for centrifugal casting using a composite material, a metal liner is disposed on the inner surface of the cylindrical composite member, both sides of the composite member The present invention provides a composite mold for centrifugal casting, characterized in that a cover is disposed to prevent the separation of the contents to be cast by the centrifugal casting method.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 금속 라이너의 내측면은 내마모성을 향상시키기 위해 도금처리되어 있는 것을 특징으로 하는 원심 주조용 복합재료 금형이 제공된다.In addition, according to the present invention, there is provided a composite mold for centrifugal casting, characterized in that the inner surface of the metal liner is plated to improve wear resistance.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 복합재료부재의 표면에는 자외선을 차단할 수 있도록 코팅처리 되어 있는 것을 특징으로 하는 원심 주조용 복합재료 금형이 제공된다.According to the present invention, there is provided a composite mold for centrifugal casting, characterized in that the surface of the composite member is coated to block ultraviolet rays.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 커버는 상기 금속 라이너의 양측 단부부위에 배치된 나사산을 가지는 링에 나사결합되어 있는 것을 특징으로 하는 원심 주조용 복합재료 금형이 제공된다.In addition, according to the present invention, there is provided a composite mold for centrifugal casting, wherein the cover is screwed to a ring having threads arranged on both end portions of the metal liner.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 복합재료부재와 상기 커버의 사이에는 내용물의 누수를 방지하기 위한 가스켓이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 원심 주조용 복합재료 금형이 제공된다.Further, according to the present invention, there is provided a composite mold for centrifugal casting, characterized in that a gasket is disposed between the composite material member and the cover to prevent leakage of contents.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 복합재료부재는 장섬유 강화 복합재료인 것을 특징으로 하는 원심 주조용 복합재료 금형이 제공된다.According to the present invention, there is provided a composite mold for centrifugal casting, characterized in that the composite member is a long fiber reinforced composite material.
아래에서, 본 발명에 따른 원심 주조용 복합재료 금형의 양호한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the composite mold for centrifugal casting according to the present invention will be described in detail.
〈제 1 실시예〉<First Embodiment>
도면에서, 도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원심 주조용 복합재료 금형을 사용하여 콘크리트를 양생시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 도 2a에 도시된 원심 주조용 복합재료 금형의 제작 과정을 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 4은 도 3에 도시된 원심 주조용 복합재료 금형에 사용되는 복합재료 튜브의 제작방법을 설명하기 위한 공정도이다.In the drawing, Figure 2a is a cross-sectional view for explaining the process of curing the concrete using the centrifugal casting composite mold according to the first embodiment of the present invention, Figure 3 is a composite mold for centrifugal casting shown in Figure 2a Figure 4 is an exploded perspective view for explaining the manufacturing process of, Figure 4 is a process diagram for explaining the manufacturing method of the composite tube used in the composite mold for centrifugal casting shown in FIG.
본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형에 사용되는 유리섬유/폴리에스터 복합재료는 수분내에 경화가 완료되고 두께가 두꺼울 경우에는 내부에서 온도의 상승에 의하여 모재가 분해되는 문제가 발생할 가능성이 높기 때문에 온도와 경화정도를 모니터링하는 것이 요구된다.The glass fiber / polyester composite material used in the mold for centrifugal casting composite of the present invention has a high possibility that the base material is decomposed due to an increase in temperature when curing is completed within a few minutes and the thickness is high. And monitoring the degree of cure is required.
또한, 본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형에 사용되는 장섬유 강화 복합재료인 유리섬유/에폭시(Glass/Epoxy)와, 유리섬유/폴리에스터(Glass/Polyester)는 복합재료 중에서 비교적 가격이 저렴하기 때문에 일반 민수용 제품에 많이 사용되고 있다. 즉, 상기 복합재료의 재료원가는 연강보다 고가이지만, 강도가 더 높고 가공비와 후처리비등 제조비가 저렴하기 때문에 최종 제품의 가격 경쟁력은 우수하다.In addition, the glass fiber / epoxy (glass / epoxy) and the glass fiber / polyester (glass / polyester), which is used in the mold for centrifugal casting composite material of the present invention is relatively inexpensive among the composite materials Because of this, it is widely used in general civil products. In other words, the material cost of the composite material is higher than that of mild steel, but because the strength is higher and the manufacturing cost such as processing cost and post-treatment cost is low, the final product is excellent in price competitiveness.
또한, 상기 복합재료의 밀도는 연강의 1/4이므로 복합재료 금형의 질량 관성 모멘트가 크게 줄어들게 되고, 따라서, 밸런싱 작업이 용이해질 뿐만 아니라 원심 주조시 금형의 회전 속도도 현재보다 더 크게 할 수 있는 특징을 갖고 있다.In addition, since the density of the composite material is 1/4 of the mild steel, the mass moment of inertia of the composite material mold is greatly reduced. Therefore, the balancing operation is facilitated and the rotational speed of the mold during centrifugal casting can be made larger than that of the present. It has the characteristics.
아래에서, 앞서 설명한 바와 같은 특징을 갖는 복합재료를 사용하여 제작된 원심 주조용 복합재료 금형에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하겠다.In the following, a composite mold for centrifugal casting manufactured using a composite material having the characteristics as described above will be described in detail with reference to the drawings.
도 2a에 도시된 바와 같이, 소정의 지름을 갖는 복합재료부재(21)의 내측면에는 내마모성이 우수한 금속 라이너(23)가 배치되어 있고, 이런 금속 라이너(23)의 내측면에는 경질 크롬(24) 도금처리되어 있다. 이렇게 경질 크롬 도금(24)처리 및 금속 라이너(23)가 형성된 복합재료부재(21), 즉 복합재료 튜브의 양측의 단부에는 커버(33a)가 배치되어 있다.As shown in FIG. 2A, a metal liner 23 having excellent abrasion resistance is disposed on an inner surface of the composite member 21 having a predetermined diameter, and hard chromium 24 is disposed on an inner surface of the metal liner 23. ) It is plated. The cover 33a is disposed at the composite material member 21 having the hard chrome plating 24 and the metal liner 23 formed thereon, that is, at both ends of the composite tube.
아래에서, 복합재료 튜브의 제작 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하겠다.In the following, the manufacturing method of the composite tube will be described in detail with reference to the drawings.
도 2a, 도 3 및 도 4에 보이듯이, 원심 주조용 복합재료 금형(20)의 제작 방법은 먼저, 맨드럴(22)의 표면에 내마모성이 우수한 금속 라이너(23)를 적층한 후, 이런 금속 라이너(23)의 표면에 사포 및 화학적 표면처리를 한다. 이렇게 금속 라이너(23)의 표면을 사포 및 화학처리하는 것은 이런 금속 라이너(23)의 표면에 적층될 복합재료부재(21)의 결합력을 증대시키기 위해서다.As shown in FIG. 2A, FIG. 3, and FIG. 4, the manufacturing method of the centrifugal casting composite metal mold | die 20 is first laminated | stacked the metal liner 23 excellent in abrasion resistance on the surface of the mandrel 22, and then this metal. Sanding and chemical surface treatment of the surface of the liner (23). The sanding and chemical treatment of the surface of the metal liner 23 is to increase the bonding force of the composite member 21 to be laminated on the surface of the metal liner 23.
그런 다음, 상기 금속 라이너(23)의 내측면에는 금속 라이너(23)의 내마모성을 좋게하기 위하여 경질 크롬(24) 도금처리를 하며, 또한, 사포 및 화학적 표면처리된 금속 라이너(23)의 외측 표면에는 유리섬유 고분자 복합재료부재(21, 21a, 21b)를 필라멘트 와인딩법 또는 오토클레이브 진공백 성형법 및 RTM(Resin Transfer Molding)법을 이용하여 원하는 각도로 적층하고, 온도조절이 가능한 오븐에서 원하는 경화사이클로 유리섬유 고분자 복합재료부재(21, 21a, 21b)를 동시 경화시킨다. 이렇게 경화된 유리섬유 고분자 복합재료부재(21, 21a, 21b)의 내측에 위치하는 맨드럴(22)을 제거하면 금속 라이너(23)가 첨가된 복합재료 튜브가 제작된다.Then, the inner surface of the metal liner 23 is plated with hard chromium 24 in order to improve wear resistance of the metal liner 23, and also the outer surface of the metal liner 23 sanded and chemically treated. The glass fiber polymer composite member (21, 21a, 21b) is laminated at a desired angle by filament winding method or autoclave vacuum bag molding method and Resin Transfer Molding (RTM) method, the desired curing cycle in an oven capable of temperature control The glass fiber polymer composite material members 21, 21a, 21b are simultaneously cured. When the mandrel 22 located inside the cured glass fiber polymer composite members 21, 21a, and 21b is removed, a composite tube to which the metal liner 23 is added is manufactured.
이런 복합재료 튜브를 제작할 경우에 있어서, 금속 라이너(23)를 적층하는 대신에 내마모성이 우수한 재료를 복합재료의 내부표면에 코팅처리하여 사용할 수도 있다.In the case of manufacturing such a composite tube, instead of laminating the metal liner 23, a material having excellent wear resistance may be coated on the inner surface of the composite material.
아래에서, 상기와 같이 제작된 복합재료 튜브를 사용하여 본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형의 제작 방법을 상세히 설명하겠다.In the following, the manufacturing method of the composite mold for centrifugal casting of the present invention using the composite tube manufactured as described above will be described in detail.
도 2a, 도 3 및 도 4에 보이듯이, 먼저, 상기 복합재료부재(21)를 이용한 금형(20)의 양측 끝단부에는 상기 금속 라이너(23)를 소정의 길이로 연장시켜 플랜지 형상으로 제작한다. 이 때, 상기 금속 라이너(23)의 내부 표면에 내마모성 재료의 경질 크롬(24)으로 코팅된 코팅부위는 커버(33a)가 삽입되어 안착될 수 있도록 상기 경질 크롬(24)은 소정의 길이로 도금되어진다. 즉, 금속 라이너(23)에 의해 형성된 플랜지부의 좌측에는 커버(33a)가 배치되어지되, 상기 커버(33a)의 외경은 플랜지부의 외경과 동일한 크기로 제작되어지면서 상기 플랜지부와 커버(33a)의 소정의 위치에는 서로 볼트(27)를 나삽하여 고정시킬 수 있도록 다수의 볼트구멍(28)이 형성되어 있다.2A, 3 and 4, first, both ends of the mold 20 using the composite member 21 are formed in a flange shape by extending the metal liner 23 to a predetermined length. . At this time, the coating portion coated with the hard chromium 24 of the wear-resistant material on the inner surface of the metal liner 23 is plated with a predetermined length so that the cover 33a can be inserted and seated It is done. That is, the cover 33a is disposed on the left side of the flange portion formed by the metal liner 23, and the outer diameter of the cover 33a is made to be the same size as the outer diameter of the flange portion, and the flange portion and the cover 33a are provided. ), A plurality of bolt holes 28 are formed in a predetermined position so as to thread and fix the bolts 27 with each other.
또한, 상기 금형(20)의 양측 끝단부에 배치된 각각의 커버(33a) 좌측과 우측에는 상기 복합재료부재(21)의 내부에 삽입되어 안착될 수 있도록 소정의 깊이를 가지는 단차부(31)가 형성되어 있다. 즉, 단차부(31)를 가지는 커버(33a)를 상기 플랜지부로 형성된 복합재료부재(21)의 내측면에 안착시켜 배치한 다음, 상기 커버(33a)와 플랜지부를 볼트(27)로 나삽하여 조립하므로써, 금형(20)의 내부에 배치된 콘크리트(11)가 바깥으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the stepped portion 31 having a predetermined depth may be inserted into the composite material member 21 on the left side and the right side of each cover 33a disposed at both ends of the mold 20. Is formed. That is, the cover 33a having the stepped portion 31 is placed on the inner surface of the composite member 21 formed by the flange portion and placed therein, and then the cover 33a and the flange portion are screwed into the bolt 27. By assembling by assembling, it is possible to prevent the concrete 11 disposed inside the mold 20 from leaking out.
이 때, 상기 커버(33a)와 플랜지부의 사이에는 금형(20)의 내부에 배치된 콘크리트(11)가 누출되는 것을 방지하면서 기밀을 유지할 수 있도록 고무링이나 가스켓(30)을 배치시켜 실링을 할 수 있다.At this time, between the cover 33a and the flange portion, the rubber ring or the gasket 30 is disposed to maintain the airtightness while preventing the concrete 11 disposed inside the mold 20 from leaking. can do.
〈제 2 실시예〉<2nd Example>
본 발명의 제 2 실시예에 따른 원심 주조용 복합재료 금형은 복합재료 튜브와 커버(33a∼33c)의 결합방법이 다르다는 것을 제외하고는 본 발명의 제 1실시예와 동일하다. 그러므로, 동일하거나 유사한 도면부호에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.The composite mold for centrifugal casting according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention except that the joining method of the composite tubes and the covers 33a to 33c is different. Therefore, the same or similar reference numerals will be given to the same or similar reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
아래에서, 복합재료부재(21a)의 원심 주조용 복합재료 금형에 대하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, the composite mold for centrifugal casting of the composite member 21a will be described in detail.
도면에서, 도 2b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원심 주조용 복합재료 금형을 사용하여 콘크리트를 양생시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.In the drawing, Figure 2b is a cross-sectional view for explaining the process of curing the concrete using a composite mold for centrifugal casting according to a second embodiment of the present invention.
도 2b에 보이듯이, 먼저, 상기 복합재료 튜브의 내부에 배치된 콘크리트(11)가 바깥으로 누출되는 것을 방지할 수 있는 또다른 방법으로는 소정의 길이로 제작되어진 복합재료부재(21a)의 양측 끝단부위 외측면에는 소정의 길이로 테이퍼부(29)가 형성되어 있으며, 내측면에는 플랜지(32)가 삽입되어 안착되어진다. 이 때, 소정의 길이로 형성된 원통부(25)를 가지는 플랜지(32)는 상기 복합재료부재(21a)의 내측면에 삽입되어 배치되어지되, 상기 금속 라이너(23a)는 상기 플랜지(32)에 형성된 원통부(25)와 서로 맞닿는 위치까지 배치되어진다. 이 때, 상기 복합재료부재(21a)와 플랜지(32)의 원통부(25)는 접착제에 의하여 고정설치 되어지며, 상기 플랜지(32)의 외측부 소정의 위치에는 커버(33b)가 배치되어 고정될 수 있도록 플랜지(32)와 커버(33b)에는 다수의 볼트구멍(28)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2B, first, as another method of preventing the concrete 11 disposed inside the composite tube from leaking outward, both sides of the composite member 21a manufactured to a predetermined length may be used. A tapered portion 29 is formed on the outer side of the end portion with a predetermined length, and the flange 32 is inserted and seated on the inner side. At this time, the flange 32 having the cylindrical portion 25 formed to a predetermined length is inserted into the inner surface of the composite member 21a and disposed, and the metal liner 23a is attached to the flange 32. It is arrange | positioned to the position which abuts with the formed cylindrical part 25 mutually. At this time, the composite member 21a and the cylindrical portion 25 of the flange 32 are fixedly installed by an adhesive, and the cover 33b is disposed and fixed at a predetermined position on the outer side of the flange 32. A plurality of bolt holes 28 are formed in the flange 32 and the cover 33b.
즉, 상기 복합재료부재(21a)의 양측 끝단부에 배치된 각각의 플랜지(32) 좌측과 우측면에는 커버(33b)가 배치되어지되, 상기 커버(33b)와 플랜지(32)의 사이에는 기밀을 유지하면서 실링을 할 수 있도록 고무링이나 가스켓(30a)이 배치되어지고, 이렇게 배치된 커버(33b)와 플랜지(32)는 다수의 볼트구멍(28)에 볼트(27)를 나삽하여 고정하므로써, 금형(20a) 내부에 배치된 콘크리트(11)가 바깥으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.That is, a cover 33b is disposed on the left and right sides of each flange 32 disposed at both end portions of the composite material member 21a, but airtightness is provided between the cover 33b and the flange 32. A rubber ring or a gasket 30a is arranged to seal while holding, and the cover 33b and the flange 32 arranged in this way are provided by screwing and fixing bolts 27 to a plurality of bolt holes 28, It is possible to prevent the concrete 11 disposed inside the mold 20a from leaking out.
이 때, 상기 플랜지(32)와 복합재료부재(21a)를 접합할 경우에는 단면 겹치기 접착을 할 수 있으며, 또는, 양면 겹치기 접착을 할 수도 있다.At this time, when the flange 32 and the composite material member 21a are bonded to each other, cross-sectional overlapping bonding may be performed, or double-sided stacking bonding may be performed.
〈제 3 실시예〉<Third embodiment>
본 발명의 제 3 실시예에 따른 원심 주조용 복합재료 금형은 복합재료 튜브와 커버(33a∼33b)의 결합방법이 다르다는 것을 제외하고는 본 발명의 제 1실시예와 동일하다. 그러므로, 동일하거나 유사한 도면부호에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.The composite mold for centrifugal casting according to the third embodiment of the present invention is the same as the first embodiment of the present invention except that the joining method of the composite tubes and the covers 33a to 33b is different. Therefore, the same or similar reference numerals will be given to the same or similar reference numerals, and the description thereof will be omitted here.
아래에서, 복합재료부재(21b)의 원심 주조용 복합재료 금형에 대하여 상세히 설명하겠다.Below, the composite mold for centrifugal casting of the composite material member 21b will be described in detail.
도면에서, 도 2c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 원심 주조용 복합재료 금형을 사용하여 콘크리트를 양생시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.In the drawings, Figure 2c is a cross-sectional view for explaining the process of curing the concrete using a composite mold for centrifugal casting according to a third embodiment of the present invention.
도 2c에 보이듯이, 먼저, 상기 복합재료 튜브의 내부에 배치된 콘크리트(11)가 바깥으로 누출되는 것을 방지할 수 있는 또다른 방법으로는 소정의 길이로 제작되어진 복합재료(21b)를 배치시킨다. 이 때, 상기 복합재료(21b)의 내측면에 배치된 금속 라이너(23b)와 상기 금속 라이너(23b)의 내측면에 배치된 경질 크롬(24b)의 코팅부위를 소정의 길이만큼 양측 끝단부위로 연장하여 배치시킨다. 이 때, 상기 금속 라이너(23b)의 양측 끝단부위 외측면에는 나사산이 형성된 링(26)을 금속 라이너(23b)의 외측면과 서로 접합하여 고정시킨 다음, 암나사가 형성된 커버(33c)를 상기 링(26)과 나삽하여 고정시키므로써, 금형(20b) 내부에 배치된 콘크리트(11)가 바깥으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 2C, first, another method of preventing the concrete 11 disposed inside the composite tube from leaking out is to place the composite material 21b manufactured to a predetermined length. . At this time, the coating portions of the metal liner 23b disposed on the inner side of the composite material 21b and the hard chromium 24b disposed on the inner side of the metal liner 23b are moved to both end portions by a predetermined length. Extend and place. At this time, the threaded ring 26 is bonded to the outer surface of the metal liner 23b and fixed to the outer surface of both end portions of the metal liner 23b, and then the cover 33c having the female thread is attached to the ring. By screwing in with (26), it is possible to prevent the concrete 11 disposed inside the mold 20b from leaking out.
이 때, 상기 금속 라이너(23b)의 양측 끝단면과 커버(33c)의 내측면에는 금형(20b) 내부에 배치된 콘크리트(11)가 누출되는 것을 방지하면서 기밀을 유지할 수 있도록 고무링이나 가스켓(30b)을 배치시켜 실링을 할 수 있다.At this time, both ends of the metal liner (23b) and the inner surface of the cover (33c) to prevent the leakage of the concrete (11) disposed inside the mold (20b) while preventing the leakage of the rubber ring or gasket ( 30b) can be arranged to seal.
여기서, 커버(33a∼33c)와 플랜지(32)는 밀도가 낮은 금속을 가공하여 제작할 수 있으며, 또는, SMC(Sheet Molding Compound)를 압축성형하여 제작할 수 있다. 이 때, 상기 SMC(Sheet Molding Compound)는 구조용 금속재료와 비슷한 비강도 특성을 가지고 있고 금속보다 가벼우며 감쇠 능력이 우수할 뿐만 아니라, 치수의 안정성이 뛰어나다는 장점을 가지고 있다.Here, the covers 33a to 33c and the flange 32 may be manufactured by processing a metal having a low density, or may be manufactured by compression molding a sheet molding compound (SMC). At this time, the SMC (Sheet Molding Compound) has a specific strength similar to the structural metal material, lighter than the metal, excellent damping ability, and has the advantage of excellent dimensional stability.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형은, 복합재료의 밀도가 연강보다 훨씬 작으므로 복합재료 금형의 질량 관성 모멘트의 감소로 인하여 밸런싱 작업이 용이해지고, 원심 주조시 금형의 회전 속도를 크게 할 수 있기 때문에 더 좋은 품질의 제품을 생산할 수 있는 장점이 있다.As described in detail above, the composite mold for centrifugal casting of the present invention is easier to balance due to the reduction of the mass moment of inertia of the composite mold because the density of the composite material is much smaller than that of mild steel, and the rotational speed of the mold during centrifugal casting Since it can be enlarged, there is an advantage of producing a better quality product.
또한, 본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형은 제작 시간이 단축되고, 가공비나 후처리가 거의 들지 않기 때문에 생산공정이 간단해지며, 제작비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, the mold of the composite material for centrifugal casting of the present invention has a shortening the production time, the processing cost and the post-treatment hardly takes place, thereby simplifying the production process and reducing the production cost.
또한, 본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형의 내부에는 내마모성이 좋은 금속 라이너를 장착하고, 그 위에 내마모성이 우수한 소재(경질 크롬)를 코팅하므로써, 금형에서 구조물을 제거할 경우 금형의 마모를 방지하는 효과가 있다.In addition, the wear-resistant metal liner is mounted on the inside of the mold for centrifugal casting composite of the present invention, and by coating a material (hard chromium) having excellent wear resistance thereon, it is possible to prevent wear of the mold when removing the structure from the mold. It works.
또한, 본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형은 장섬유 강화 복합재료를 사용하여 무게가 가볍고 제작비가 저렴하며 내마모성이 향상되어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.In addition, the composite mold for centrifugal casting of the present invention has the effect of improving the quality of the product by using a long fiber reinforced composite material, light weight, low production cost and improved wear resistance.
이상에서 본 발명의 원심 주조용 복합재료 금형에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the composite mold for centrifugal casting of the present invention has been described with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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