KR100320325B1 - 동합금 관이음쇠의 제조 방법 및 이것의 주조 금형 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉·난방 배관 및 음용수 배관 등에 사용되는 동관, 스테인레스 주름관 및 폴리에틸렌관을 연결하는 동합금 관이음쇠의 제조방법 및 동합금 관이음쇠의 주조금형에 관한 것이다.
본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조방법은 황동 스크랩 또는 황동 고철 등을 용해로에서 용해하는 단계(S101)와, 용해된 용탕을 단조소재 형상의 주조금형에 주입하여 단조소재로 주조하는 단계(S102)와, 주조된 단조소재를 단조온도로 가열하여 단조금형에서 필요한 일정 형상으로 단조하는 단계(S103)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 압출, 인발, 교정 공정을 생략할 수 있어, 생산비를 40% 정도 절감할 수 있고, 제품의 규격에 따라 단조 소재를 비축하지 않아도 되기 때문에 관련 생산업체의 채산성을 향상시키고, 자금 흐름을 원활하게 하고, 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수 있고, 제품 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 냉·난방 배관 및 음용수 배관 등에 사용되는 동관, 스테인레스 주름관 및 폴리에틸렌관을 연결하는 동합금 관이음쇠의 제조 방법 및 동합금 관이음쇠의 주조 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주조 공정 및 단조 공정으로 제조 공정을 단축시킨 동합금 관이음쇠의 제조 방법 및 동합금 관이음쇠의 주조 금형에 관한 것이다.
종래의 동합금 관이음쇠의 제조 방법은 동합금(주로 황동)의 용해 공정과, 비렛트(billet; 막대기 형상)로의 주조 공정과, 주조된 비렛트의 열간 압출, 인발 공정, 및 인발된 소재의 왜곡을 바로잡는 교정 공정을 거쳐, 단조 소재로 절단하고, 절단된 소재를 완성품으로 열간 단조하는 방법이 일반적이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 동합금 관이음쇠의 제조 방법은 다품종 소량 생산에 적합하지 못하고, 과다한 공정으로 인한 생산 원가 부담이 큰 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 다품종 소량 생산에 적합하고, 생산 원가 부담을 절감할 수 있도록, 전체 제조 공정을 단축할 수 있는 동합금 관이음쇠의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은 황동 스크랩 또는 황동 고철 등을 용탕으로 용해하는 용해 공정와, 상기 용탕을 주조 금형에 주입하여 일정 체적의 단조 소재로 주조하는 주조 공정과, 상기 단조 소재를 소정의 단조 온도로 가열하여 단조 금형에서 필요한 형상으로 단조하는 단조 공정으로 구성되는 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법의 일 실시예에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 제공되는 주조 금형을 제공하는 것이다.
상기 목적은 베릴륨 합금 소재의 주조 금형틀 중앙에 용탕을 주입하는 용탕 주입구가 형성되고, 상기 용탕 주입구에 연결되며 주입된 용탕을 운반하는 통로인 탕로가 형성되며, 상기 탕로에 연결되는 주조 제품 형상부와 압탕이 교대로 적층되고, 상기 압탕중 최상부 압탕에 가스 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는, 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 제공되는 주조 금형의 일 실시예에 의해 달성될 수 있다. .
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 있어서, 주조 공정이 행해지는 주조 금형의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 있어서, 주조 공정에 의해 제조되는 주조 제품의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 있어서, 단조 공정이 행해지는 단조 금형의 정면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
1 : 주조 금형 3 : 주조 금형틀
5 : 용탕 주입구 7 : 탕로
9 : 주조 제품 형상부 11 : 압탕
13 : 가스 배출구 20 : 주조 제품
22 : 단조 소재 23 : 압탕 형상부
본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법은 황동 스크랩 또는 황동 고철등을 용탕으로 용해하는 용해 공정과, 상기 용탕을 도 1에 도시된 바와 같은 단조 소재 형상의 주조 금형에 주입하여 도 2에 도시되는 바와 같은 단조 소재로 주조하는 주조 공정과, 상기 단조 소재를 소정의 단조 온도로 가열하여 단조 금형에서 필요한 형상으로 단조하는 단조 공정으로 이루어진다.
상기 용해 공정은 다음과 같이 이루어진다.
흑연 도가니 구조의 고주파 유도 연속 용해로(또는 기타 이용 가능한 용해로)에 황동 스크랩 또는 황동 고철 등을 장입하여 750℃ 정도로 용해한 후, 불순물을 제거하고, 주조시 유해 가스에 의해 발생하는 기포를 방지하고 인장 강도 및 연신율 등의 기계적 성질을 향상시키기 위해 탈가스제를 투입하여 스크랩 등이 용해로에서 용해될 때 발생하는 금속내의 유해 가스를 제거함과 동시에, 주조시 유동성을 향상시키고 입자 조직의 균열을 감소시키기 위해 조직의 입자 미세화제를 투입한다. 반응이 종료된 후에는 황동 스크랩 등의 재질이나 화학 성분에 따라 순수한 아연을 3∼7% 첨가한 후, 용탕의 산화를 방지하고 합금 원소의 손실을 억제하기 위해 용탕을 피복하는 첨가제를 투입하고, 주조시 유동성과 수축 결육을 없애고 인장 강도 및 연신율 등의 기계적 성질을 향상시키기 위해 용해된 용탕에 합금 원소 및 첨가제를 투입한다.
도 1은 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 있어서 주조 공정이 행해지는 주조 금형의 정면도를 도시하며, 도 2는 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 있어서 주조 공정에 의해 제조되는 주조 제품의 정면도를 도시하는데, 상기 도 1 및 도 2 를 참조하여 본 발명에 따른 주조 공정을 설명한다.
도 1에 도시되는 바와 같은 본 발명에 따른 주조 금형(1)은 베릴륨 합금 소재의 주조 금형틀(3)과, 상기 금형틀(3)의 중앙에 용탕이 주입되도록 형성되는 용탕 주입구(5)와, 상기 용탕 주입구(5)에 연결되어 주입된 상기 용탕을 운반하는 통로로서 형성되는 탕로(7)와, 상기 탕로(7)에 연결되어 교대로 적층되는 주조 제품 형상부(9) 및 압탕(11)와, 상기 압탕(11) 중 최상부 압탕(11')에 형성되는 가스 배출구(13)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 주조 금형(1)은 용탕을 용탕 주입구(5)로 주입하는 경우에 중력에 의해 용탕이 탕로(7)의 하부까지 주입되며, 그 후 탕로(7)의 용탕이 최하부의 주조 제품 형상부(9)부터 상승하면서 주조 금형 내부에 채워지는 구조를 갖는다.
이와 같이, 최하부의 주조 제품 형상부(9)부터 용탕이 채워지면서 점점 상승하여 모든 주조 제품 형상부(9)와 압탕(11)을 채우는 방식을 통하여, 주조 제품 형상부(9)의 내부로 흘러가는 용탕의 상승 작용에 의해 주조 제품 내에 기포가 형성되는 것이 방지되고, 주조 제품 형상부(9)에 채워진 용탕이 주조 제품 형상부(9)의 표면부터 서서히 냉각됨으로써, 수축부와 결물이 없는 양질의 주조 제품을 얻을 수 있다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 상술한 방법에 의해 의해 주조되는 주조 제품(20)은 주조 제품 형상부(9)의 단조 소재(22)와, 압탕(11)에서 응고된 압탕 형상부(23)와, 탕로(7)에서 응고된 부분(24)으로 이루어지는데, 후에 이들 각각은 서로 분리되어, 상기 단조 소재(22)는 소정의 형태의 완제품으로 단조 가공되고, 상기 압탕 형상부(23) 및 탕로(7)에서 응고된 부분(24)은 다시 재활용된다.
도 3은 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 있어서 단조 공정이 행해지는 단조 금형의 정면도를 도시한다.단조 공정은 도 3에 도시되는 바와 같은 단조 금형 기계에 의해 이루어지는데, 상기 단조 금형 기계는 공지된 구조의 단조 금형 기계로서, 단조 소재(22)가 하부 금형(30)과 상부 금형(32)의 작용에 의해 완제품으로 단조 성형되고, 단조 성형된 완제품은 이젝트 핀(34)에 의해 배출되는 구조를 갖는다.
따라서, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 동합금 관이음쇠의 제조 방법은 압출, 인발, 교정 공정을 생략할 수 있어, 생산비를 40% 정도 절감할 수 있고, 제품의 규격에 따라 단조 소재를 비축하지 않아도 되기 때문에 관련 생산업체의 채산성을 향상시키고, 자금 흐름을 원활하게 하고, 다품종 소량 생산에 적절하게 대응할 수 있고, 제품 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 통상의 동합금 관이음쇠의 제조 방법에 있어서,상기 제조 방법은 황동 스크랩 또는 황동 고철 등을 용탕으로 용해하는 용해 공정과, 상기 용탕을 주조 금형에 주입하여 일정 체적의 단조 소재로 주조하는 주조 공정과, 상기 단조 소재를 소정의 단조 온도로 가열하여 단조 금형에서 필요한 일정 형상으로 단조하는 단조 공정으로 구성되며, 여기서 상기 용해 공정은 흑연 도가니 구조의 고주파 유도 연속 용해로 또는 기타 이용 가능한 용해로에 황동 스크랩 또는 황동 고철 등을 장입하여 750℃ 정도로 가열하여 용해한 후, 불순물을 제거하고, 탈가스제를 투입함과 동시에, 입자 미세화제를 투입하며, 반응이 종료된 후에 황동 스크랩 등의 재질이나 화학 성분에 따라 순수한 아연을 3∼7% 첨가한 후, 용탕의 산화 방지 및 합금 원소의 손실 억제를 위해 용탕을 피복하는 첨가제를 투입하고, 주조시 유동성과 수축결육을 없애고 인장 강도 및 연신율 등의 기계적 성질을 향상시키기 위해 용해된 용탕에 합금 원소 및 첨가제를 투입하는 것으로 이루어지고, 상기 주조 공정은 용탕을 주조 금형(1)의 용탕 주입구(5)로 주입하여 중력에 의해 용탕이 탕로(7)의 하부까지 주입된 후, 탕로(7)의 용탕이 최하부의 주조 제품 형상부(9)로부터 채워지며 상승하면서 모든 주조 제품 형상부(9)와 압탕(11)을 채우는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동합금 관이음쇠의 제조 방법.
- 청구항2는 삭제 되었습니다.
- 청구항3는 삭제 되었습니다.
- 통상의 동합금 관이음쇠의 주조 금형에 있어서,상기 주조 금형은 베릴륨 합금 소재의 주조 금형틀(3)과, 상기 금형틀(3)의 중앙에 용탕이 주입되도록 형성되는 용탕 주입구(5)와, 상기 용탕 주입구(5)에 연결되어 주입된 상기 용탕을 운반하는 통로로서 형성되는 탕로(7)와, 상기 탕로(7)에 연결되어 교대로 적층되는 주조 제품 형상부(9) 및 압탕(11)와, 상기 압탕(11)중 최상부 압탕(11')에 형성되는 가스 배출구(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동합금 관이음쇠의 주조 금형.
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| KR101687210B1 (ko) * | 2016-07-01 | 2016-12-19 | 세화금속공업주식회사 | 다중압탕을 이용한 주형용 금형 |
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