KR100398705B1 - Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys. - Google Patents

Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys. Download PDF

Info

Publication number
KR100398705B1
KR100398705B1 KR10-2000-0083403A KR20000083403A KR100398705B1 KR 100398705 B1 KR100398705 B1 KR 100398705B1 KR 20000083403 A KR20000083403 A KR 20000083403A KR 100398705 B1 KR100398705 B1 KR 100398705B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
casting
melting point
metal
diluent
Prior art date
Application number
KR10-2000-0083403A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020054258A (en
Inventor
김기영
Original Assignee
김기영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김기영 filed Critical 김기영
Priority to KR10-2000-0083403A priority Critical patent/KR100398705B1/en
Publication of KR20020054258A publication Critical patent/KR20020054258A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100398705B1 publication Critical patent/KR100398705B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/12Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 고융점금속(高融點金屬)을 금속주형(鑄型)에 주조할 때 금형을 보호하고 주조작업을 원활하게 하기 위하여 쓰이는, 내화도와 접착성과 이형성(離型性) 및 도포작업성이 우수한 도형재(塗型材)와 그 제조 방법 및 도포 방법에 관한것이다.The present invention is used to protect the mold when casting a high melting point metal into a metal mold and to facilitate casting, fire resistance, adhesiveness, mold release property and coating workability. It is related with this excellent figure material, its manufacturing method, and a coating method.

이를 위하여 본 발명은, 주조되는 금속의 용융점이 1000℃가 넘는 고융점금속의 금형주조에서 우수한 성능을 발휘할 수 있도록, 도형재는 순도가 98%이상인 알루미나가 주성분인 샤모트분말 혹은 α-크리스토발라이트(cristobalite)와 쿼츠(quartz, SiO2)의 혼합분말로 이루어진 도형기재(基材)와 인산염계의 점결제(粘結材)와, 질산아연 혹은 질산알루미늄의 첨가재(添加材), 그리고 희석재(稀釋材)인 증류수로 구성되어 있으며, 이 도형재를 제조하기 위하여 도형기재분말과 점결재와 희석재와 첨가재를 적절한 비율로 혼합하는 방법과, 제조한 도형재를 금형에 도포하는 방법으로 구성되는 것에 그 특징이 있다.To this end, the present invention, in order to exhibit excellent performance in the die casting of a high melting point metal of the melting point of the metal to be cast of more than 1000 ℃, the shape material is chamotte powder or α-cristobalite whose main component is alumina having a purity of 98% or more Figure base material consisting of a mixed powder of quartz and SiO 2 and phosphate-based binders, additives of zinc nitrate or aluminum nitrate, and diluents It is composed of distilled water, which is composed of a method of mixing a figure base material powder, a caking additive, a diluent material, and an additive material in an appropriate ratio, and applying the manufactured figure material to a mold. There is a characteristic.

Description

고융점금속(高融點金屬)을 금속주형(鑄型)에 주조할 때 쓰이는 금속주형 보호용 도형재(塗型材)와 그 제조 방법 및 도포 방법{Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys.}Protective mold for metal molds used in the casting of high melting point metals to metal molds, and its manufacturing method and coating method {Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys.}

주물의 제조 및 생산에 있어서 필수적인 주형은 그 종류가 여러 가지이나, 크게 나누면 사형(모래주형)주조법과 금형(금속주형)주조법으로 대별된다. 이 중 금형주조법은 모래를 사용하지 않으므로 이에 따른 환경의 개선, 기능인력의 저감, 후처리공정의 간소화, 회수율의 향상, 자동화의 용이성, 투자비의 절감 등 큰 이점이 있는 주조공정이다. 이러한 금형주조법에서 가장 중요한 요소의 하나가 금형의 수명연장 및 주조작업성에 관한 사항이다.There are many kinds of molds necessary for the manufacture and production of castings, but they are roughly divided into sand casting (sand casting) casting and die casting (metal casting) casting. Among them, the mold casting method does not use sand, so it is a casting process that has great advantages such as improvement of environment, reduction of functional manpower, simplification of post-treatment process, improvement of recovery rate, ease of automation, and reduction of investment cost. One of the most important factors in this mold casting method is the life extension of the mold and the casting workability.

금형의 수명연장을 위해서는 기본적으로 금형의 소재 및 설계의 적정성이 중요하지만, 주조작업 시에 적절한 금형의 도형재를 금형에 도포하여 보호함으로써 금형의 열적 충격이 완화되도록 하여 효과적으로 금형수명을 연장시킬 수 있다. 이러한 도형재는 주조하는 금속의 용융점이 높을수록 (용융점이 1000℃이상의 고융점금속인 경우) 주조작업 시에 받게되는 열적충격이 더욱 커지므로 중요하게 되며, 도형재의 종류 및 특성에 따라 금형수명 및 주조작업은 큰 영향을 받게 된다.Although the adequacy of material and design of mold is important for extending the life of the mold, it is possible to effectively extend the life of the mold by alleviating thermal shock of the mold by applying and protecting the mold with the appropriate mold figure during casting. have. This figure is important because the higher the melting point of the metal to be cast (in the case of a high melting point metal of 1000 ℃ or more) the greater the thermal shock received during the casting operation, the mold life and casting depending on the type and characteristics of the shape Work is greatly affected.

종래의 도형재를 보면, 점결재로서 물유리, 점토, 벤토나이트 등을 사용하며 도형기재로서는 흑연, 규조토, 버미큐라이트, 알루미나, 내화점토 등을 단독, 혹은 복합으로, 첨가재로서는 과망간산칼리, 붕사, 알루미늄분말, 훼로실리콘, 각종 셀룰로오즈 등을 사용하여 제조하고 있는데, 사형주조 시에나 혹은 알루미늄합금 등의 비교적 저융점 금속의 금형주조의 경우에는 사용되고 있으나, 고융점 합금의 금형주조시에는 점결재의 안정성문제로 인하여 도형기재가 쉽게 금형으로부터 박리되는 현상이 나타나고 있어 활용되지 못하고 있다.Conventionally, as a caking material, water glass, clay, bentonite, etc. are used as the caking material, and graphite, diatomaceous earth, vermiculite, alumina, refractory clay, etc. are used alone or in combination, and as additives, such as calcium permanganate, borax, aluminum It is manufactured using powder, ferrosi silicon, various cellulose, etc., but it is used for sand casting or mold casting of relatively low melting metal such as aluminum alloy. Due to the phenomenon that the figure base material is easily peeled from the mold is appearing has not been utilized.

도형재의 성능은 작업성, 주물의 품질, 금형의 수명 등을 좌우하기 때문에 양질의 우수한 도형재의 제조는 매우 중요하다. 이러한 양질의 도형재를 개발하기 위해서, 첫째 금형의 금속표면과 화학적으로 잘 결합하여 골재입자를 금속표면에 잘 접착시켜 강한 도형피막을 형성하고, 둘째 열에 의한 용융소착이 없고 이형성도 좋게 하기 위해서 도포 후 다공질 구조를 갖는 미분체로써 용탕으로부터의 열전도 및 복사에너지를 효과적으로 차단하고, 셋째 도포된 피막은 흡습성이 없어야 하고, 넷째 작업성이 우수하여야 하는 등의 기술적인 과제를 극복하여야 한다.Since the performance of the shape material depends on workability, casting quality, and the life of the mold, it is very important to manufacture good quality shape material. In order to develop such a high quality figure material, first, it combines chemically well with the metal surface of the mold and adheres aggregate particles to the metal surface to form a strong figure film. After the fine powder having a porous structure to effectively block the heat conduction and radiant energy from the molten metal, and the third coated film must not have hygroscopicity, the fourth workability must be overcome to overcome the technical problems.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주조되는 금속의 용융점이 1000℃가 넘는 고융점금속의 금형주조에서 우수한 성능을 발휘할 수 있도록, 도형재는 순도가 98%이상인 알루미나가 주성분인 샤모트분말 혹은 α-크리스토발라이트(cristobalite)와 쿼츠(quartz, SiO2)의 혼합분말로 이루어진 도형기재(基材)와 인산염계의 점결제(粘結材)와, 질산아연 혹은 질산알루미늄의 첨가재(添加材), 그리고 희석재(稀釋材)인 증류수로 구성되어 있으며, 이 도형재를 제조하기 위하여 도형기재분말과 점결재와 희석재와 첨가재를 적절한 비율로 혼합하는 방법과, 제조한 도형재를 금형에 도포하는 방법으로 구성되는 것에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention, the melting point of the metal to be cast can exhibit excellent performance in the mold casting of high melting point metal of more than 1000 ℃, the figure material is chamotte powder or α of the main component is alumina having a purity of 98% or more -Figure base material consisting of a mixed powder of cristobalite and quartz (SiO 2 ) and phosphate-based binders, additives of zinc nitrate or aluminum nitrate, and It is composed of distilled water, which is a diluent, which is a method of mixing a figure base material powder, a caking additive, a diluent material, and an additive material in an appropriate ratio, and applying the manufactured figure material to a mold. It is characterized by being composed of.

도 1은 본 발명의 도형재의 제조공정 과정도1 is a manufacturing process of the figure of the present invention

도 2는 본 발명의 도형재의 도포공정 과정도Figure 2 is a coating process process diagram of the figure of the present invention

도 3은 도형 후의 도형층의 표면3 is the surface of the figure layer after figure

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

1 : 플래스틱 용기 2 : 도형기재1: plastic container 2: graphic material

3 : 금속염 4 : 증류수3: metal salt 4: distilled water

5 : 교반기 6 : 인산5: stirrer 6: phosphoric acid

7 : 금형 8 : 샌드블라스트기7: mold 8: sandblasting machine

9 : 가열 토치 10 : 스프레이 건9: heating torch 10: spray gun

11 : 가열로11: heating furnace

본 발명의 도형재는 각종 내화물로 된 도형기재(基材)와 점결제(粘結材) 그리고 첨가재(添加材), 희석재(稀釋材) 등으로 이루어져 있다.The figure of the present invention comprises a figure base material of various refractory materials, a caking agent, an additive, a diluent, and the like.

도형기재는 고온의 용탕으로부터 금형 표면을 보호하기 위한 열적 차단물질로 미세한 세라믹 및 금속산화물 분말로 구성되어 있으며, 점결재는 금속표면과 화학적으로 결합하고 도형기재를 금속표면에 접착시키는 역할을 하여주고, 첨가재는 점결재의 기능을 강화시켜주며, 희석재는 도형작업을 원활하게 하기 위하여 구성재료의 농도 및 점도를 조절하는 구성재료이다. 이하 발명의 상세 내용을 첨부 도면과 실시 예로 설명하면 다음과 같다.The figure base material is a thermal barrier material to protect the mold surface from high temperature molten metal and consists of fine ceramic and metal oxide powder. The caking material chemically bonds to the metal surface and adheres the figure base material to the metal surface. , Additives reinforce the function of the caking additives, and diluents are the constituent materials that control the concentration and viscosity of the constituent materials to facilitate the shape work. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the detailed description of the invention will be described with reference to the accompanying drawings and examples.

본 발명 도형재의 도형기재는 미세한 내화물 분말인데, 순도가 98%이상인 알루미나가 주성분인 샤모트분말 혹은 α-크리스토발라이트와 쿼츠의 혼합분말의 두 종류이다. 샤모트란 내화점토 또는 이것을 주로 하여 다른 내화원료를 배합한 것을 소성하여 분쇄한 것으로 주성분은 Al2O3-SiO2계이며, 내화도는 1580℃이상이며, 알파-크리스토발라이트는 천연산인 이산화규소의 한 형태로 1470℃부터 융점인 1700℃까지 안정한데, 본 발명에 사용되는 도형기재의 평균 입경은 샤모트분말이 약 14㎛, α-크리스토발라이트는 9.92㎛, 쿼츠 분말은 24.45㎛이다.The figure base material of the present invention is a fine refractory powder, which is two kinds of chamotte powder whose main component is alumina having a purity of 98% or more, or a mixture powder of? -Cristobalite and quartz. Chamotran is a fired clay or a mixture of other refractory raw materials mainly fired and pulverized. The main component is Al 2 O 3 -SiO 2 -based, fire resistance is 1580 ℃ or higher, and alpha-cristobalite is a form of silicon dioxide which is a natural acid. It is stable from 1470 ° C to 1700 ° C, which is a melting point. The average particle diameter of the figure substrate used in the present invention is about 14 μm for chamotte powder, 9.92 μm for α-cristobalite, and 24.45 μm for quartz powder.

본 발명 도형재의 점결재는 인산염계 점결재의 일종으로 약 85%농도의 인산과 인산염이 주 구성요소이다. 이것은 다음과 같은 도형피막 생성작용을 하는데, 인산염피막의 생성기구는 일종의 부식반응이며 이 부식생성물을 피막에 이용한 것이다. 인산(H3PO4)은 3염기산이므로 Me(H2PO4)2인 제일인산염, MeHPO4인 제이인산염, Me3(PO4)2인 제삼인산염이 있다. 여기서, Me는 Zn, Mn, Fe, Ca 등의 2가의 금속을 나타낸다. 이 중 제일인산염은 수용성이지만 다음과 같이 해리한다.The caking additive of the present invention is a kind of phosphate caking additive, with phosphoric acid and phosphate having a concentration of about 85%. It produces the following figure film forming function. The mechanism of generating phosphate film is a kind of corrosion reaction, and this corrosion product is used for the film. Since phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is a tribasic acid, there are Me (H 2 PO 4 ) 2 phosphate monophosphate, MeHPO 4 diphosphate, and Me 3 (PO 4 ) 2 triphosphate. Here, Me represents bivalent metals, such as Zn, Mn, Fe, and Ca. Of these, phosphate is water soluble, but dissociates as follows:

Me(H2PO4)2 MeHPO4+ H3PO4 Me (H 2 PO 4 ) 2 MeHPO 4 + H 3 PO 4

3MeHPO4 Me3(PO4)2+ H3PO4 3MeHPO 4 Me 3 (PO 4 ) 2 + H 3 PO 4

Me(H2PO4)2의 약 3%수용액을 97∼99℃로 가열하면 상기한 식과 같이 해리한다. 이 중 H3PO4인 유리인산에 철을 담그면 다음과 같은 반응을 한다.When an aqueous solution of about 3% of Me (H 2 PO 4 ) 2 is heated to 97 to 99 ° C., it is dissociated as described above. Of these, when iron is immersed in free phosphoric acid, H 3 PO 4 , the following reaction is carried out.

2H3PO4+ Fe → Fe(H2PO4)2+ H2 2H 3 PO 4 + Fe → Fe (H 2 PO 4 ) 2 + H 2

이와 같이 수소가 발생하면서 철이 액 중에서 용해한다. 생성한 MeHPO4나 Me3(PO4)2는 불용해성이므로 생성되는 순간에 신선한 철(鐵)면에 석출하며, 따라서 피막이 생성된다. 본 발명의 점결재의 pH는 1.84, 비중은 1.12 정도이다.In this way, iron is dissolved in the liquid while hydrogen is generated. The produced MeHPO 4 or Me 3 (PO 4 ) 2 is insoluble and thus precipitates on the fresh iron surface at the instant of formation, thus forming a film. PH of the caking additive of this invention is 1.84, and specific gravity is about 1.12.

본 발명 도형재의 첨가재는 점결재의 작용을 상승시키기 위한 것으로 각종 금속염이 사용 될 수 있으나, 본 발명에서는 질산아연 혹은 질산알루미늄의 금속염을 사용한다.The additive of the present invention is to increase the action of the caking additive may be used a variety of metal salts, the present invention uses a metal salt of zinc nitrate or aluminum nitrate.

본 발명 도형재의 희석재는 도형작업을 원활하게 하고 특성을 조절하기 위한 것으로 본 발명에서는 희석재로 증류수를 사용한다.Diluent material of the present invention is to distilled water to smooth the work and to control the characteristics in the present invention uses distilled water as the diluent.

상기한 구성요소를 가진 도형재의 제조방법은 도 1과 같은데, 도 1의 (가)에서와 같이 칭량한 순도가 98%이상인 알루미나가 주성분인 샤모트분말 혹은 α-크리스토발라이트와 쿼츠의 혼합분말인 내화기재분말(2)을 플라스틱용기(1)에 투입하는 단계와 도 1의 (나)에서와 같이 칭량한 질산아연 혹은 질산알루미늄 등의 금속염(3)을 동일한 용기에 투입하는 단계와 도 1의 (다)에서와 같이 칭량한 증류수(4)를 희석재로 동일한 용기에 투입하는 단계와 도 1의 (라)와 같이 교반기(5)를 사용하여 투입된 원료를 충분히 혼합하는 단계와 교반 도중 칭량한 인산(6)을 투입하는 단계로 구성된다. 도형기재, 점결재, 첨가재 및 희석재의 배합비는 중량비로 점결재를 1로 기준하였을 때 (3∼5): 1 : (2∼5) : (13∼17)의 비를 가진다.The manufacturing method of the figure having the above components is as shown in Figure 1, as shown in Figure 1 (a) of the refractory base material which is a chamotte powder composed of alumina having a purity of 98% or more, or a mixed powder of α-cristobalite and quartz Injecting the powder (2) into the plastic container (1) and the step of injecting the metal salt (3), such as zinc nitrate or aluminum nitrate, weighed as shown in (b) of FIG. ) Distilled water (4) weighed as in the diluent material in the same container and the mixing of the raw material introduced using the stirrer (5) as shown in Figure 1 (a) and the phosphoric acid weighed during stirring ( 6) is composed of the step of putting. The blending ratio of the figure base material, caking additive, additive and diluent has a ratio of (3 to 5): 1: (2 to 5): (13 to 17) when the caking additive is 1 by weight.

상기한 방법으로 제조한 도형재의 도형작업은 도 2와 같은데, 금형의 표면상태에 따라 크게 달라지므로 주의할 필요가 있고, 도형작업은 도 2의 (가)에서와 같이 금형(7) 표면의 유류나 스케일(scale) 등을 먼저 쇼트 브라스트기나 샌드 브라스트기(8)에서 처리하여 도형재의 접착을 양호하게 하는 단계와 도 2의 (나)에서와 같이 금형을 가열토치(9)를 이용하여 200∼250℃로 예열하는 단계와 도 2의 (다)에서와 같이 평활한 도형층을 형성할 수 있는 노즐(nozzle)이 큰 주조용 스프레이 건(10)을 사용하여 도형재를 도포하는 단계와 도 2의 (라)에서와 같이 도형 후에 도형 표면을 약 300℃로 유지한 가열로(11)에 넣어서 2시간 가량 가열, 소성시켜주는 단계로 구성된다.The figure work of the figure material manufactured by the above method is the same as FIG. 2, but it is necessary to be careful because it varies greatly depending on the surface state of the mold, the figure work is oil on the surface of the mold (7) as shown in (a) of FIG. B, a scale or the like is first processed in a shot blasting machine or a sand blasting machine 8 to improve adhesion of the shape material, and as shown in (b) of FIG. 2, the mold is heated by using the heating torch 9. Preheating to ˜250 ° C. and applying the mold material using a casting spray gun 10 having a large nozzle capable of forming a smooth figure layer as shown in FIG. As shown in (d) of FIG. 2, the figure surface is placed in a heating furnace 11 maintained at about 300 ° C., followed by heating and firing for about 2 hours.

금형의 예열조건은 도포된 도형재의 성상에 영향을 미치며, 도형점결재의 열분해를 촉진하는 역할도 한다. 이 금형예열온도의 설정은 금형의 열용량과 점결재의 열분해온도에 의해 결정되지만 실제적인 작업상으로는 보통크기의 금형(300×400×500mm)에서의 예열온도는 200∼250℃이다.The preheating condition of the mold affects the properties of the coated figured material and also promotes thermal decomposition of the figured binder. This mold preheating temperature is determined by the heat capacity of the mold and the pyrolysis temperature of the caking additive, but in practice, the preheating temperature is 200-250 ° C. in a normal mold (300 × 400 × 500 mm).

도형재 도포 시 노즐(nozzle)이 큰 주조용 스프레이 건을 사용하는 것이 노즐이 작은 도장용 스프레이 건을 사용하는 것보다 내마모성이 증가하게 되는데, 이것은 단위시간 당 도포량이 주조용 스프레이 건이 크며, 동일한 도포조건에서 도포량이 많은 경우는 도형재 중의 수분증발이 지체되어 치밀한 도형층이 형성되기 때문이다. 한편, 도포작업 시 금형면에 대한 노즐의 각도는 도포면에 대해서 수직으로 하면 가장 양호한 도형층이 얻어진다. 경사진 방향의 도포는 표면에 요철부가 많은 도형층을 형성하기 쉽다.The use of casting nozzles with large nozzles for the application of mold materials increases wear resistance than those with spray nozzles with small nozzles. If the application amount is large under the conditions, evaporation of moisture in the mold material is delayed and a dense figure layer is formed. On the other hand, when the angle of the nozzle with respect to the mold surface is perpendicular to the coating surface during the coating operation, the best figure layer is obtained. Application of the inclined direction tends to form a figure layer having many uneven parts on the surface.

도형 후에는 도형표면을 가열, 소성시켜 주는 것이 바람직한데, 이것은 도형 점결재의 열분해를 충분히 해주어 용탕 주입작업 시 가스의 발생으로 인한 결함을 방지해 줄 수 있기 때문이다. 장시간 작업을 중단한 후 용융금속을 금형에 다시 주입하는 경우는 도형표면을 재가열하여 줄 필요가 있다.After the figure, it is desirable to heat the figure surface and bake it, because it is sufficient to thermally decompose the figure caking additive to prevent defects due to the generation of gas during the molten metal injection operation. When molten metal is re-injected into the mold after a long period of inactivity, the surface of the figure needs to be reheated.

<실시 예><Example>

상기한 본 발명의 도형재를 배합하여 고융점금속인 주철을 금형주조한 실시예는 다음과 같다.An embodiment in which the cast material, which is a high melting point metal, is molded by blending the above-described shape material of the present invention is as follows.

도형재 100g을 제조하는데에 있어서, 도형기재는 샤모트분말을 15%인 15g, 점결재는 인산염계 점결재로 5%인 5g, 첨가재로 질산아연을 10%인 10g, 그리고 희석재로 증류수를 70%인 70g을 플래스틱 용기에 넣고 도 1의 (라)와 같이 잘 교반하여 섞는다.In manufacturing 100g of flakes, 15g of chamotte powder is 15g, 5g of phosphate binder is 5g, 10g of zinc nitrate is 10g as additive, and 70g of distilled water is used as diluent. Add 70 g of% to a plastic container and stir well as shown in (d) of FIG.

상기한 방법으로 제조한 도형재를 300×400×500mm 크기의 금형에 도 2와 같이 도형작업을 하는데, 우선 샌드 브라스팅하여 표면의 오염물질을 제거하고, 가열 토치를 이용하여 250℃로 예열한 후, 큰 주조용 스프레이 건을 사용하여 상기한 방법으로 제조한 도형재를 도포하고 나서 300℃로 유지한 가열로에 넣어서 2시간 가량 가열, 소성시킨다.The figure manufactured by the above method is processed into a figure of 300 × 400 × 500 mm in a mold as shown in FIG. 2. First, sand blasting removes contaminants from the surface, and preheats to 250 ° C. using a heating torch. Then, after applying the mold material prepared by the above-mentioned method using a large casting spray gun, it puts in the heating furnace maintained at 300 degreeC, and it heats and bakes for about 2 hours.

주철을 용해하여 용탕온도를 1,300℃로 유지하고, 금형을 조립하여 주입준비를 한 후 주철 용탕을 금형에 주입한다. 응고가 완료되면 금형을 열어서 주물을 꺼내고, 다시 금형을 합형한 후 주철용탕을 주입한다.Melt the cast iron to maintain the molten metal temperature at 1,300 ℃, prepare the injection molding by assembling the mold and inject the molten cast iron into the mold. When the solidification is completed, open the mold to take out the casting, then mold the mold again and inject the cast iron molten metal.

상기와 같이 주철 용탕을 대상으로 성능을 평가해 본 결과, 1300℃의 주철용탕을 800회 가량 연속으로 반복주입하였을 때에도 도형층의 박리가 일어나지 않고, 도 3과 같은 양호한 도형층의 유지가 가능하였다. 이것은 본 발명의 도형재가 금형의 금속표면과 화학적으로 잘 결합하고 골재입자를 금속표면에 잘 접착시켜 강한 도형피막을 형성하고 열에 의한 용융소착이 없고 용탕으로부터의 열전도 및 복사에너지를 효과적으로 차단하였기 때문이다. 또한 본 발명의 도형재는 간단한 스프레이작업 및 소성작업을 통해서도 양호하게 도형이 되므로 도형 작업성이 매우 우수하였다.As a result of evaluating the performance of the cast iron molten metal as described above, even after repeated injection of the cast iron molten metal at 1300 ℃ 800 times continuously did not peel the figure layer, it was possible to maintain a good figure layer as shown in FIG. . This is because the figure material of the present invention chemically bonds well with the metal surface of the mold and adheres the aggregate particles well to the metal surface to form a strong figure film, and there is no heat melting and sintering by heat, and effectively blocks heat conduction and radiant energy from the molten metal. . In addition, the figure material of the present invention is very good figure workability because it becomes a good figure even through a simple spraying and firing work.

이상에서 상술한 바와 같이 따라서 본 발명의 도형재는, 금형의 금속표면과 화학적으로 잘 결합하고 골재입자를 금속표면에 잘 접착시켜 강한 도형피막을 형성하므로 열에 의한 용융소착이 없고 용탕으로부터의 열전도 및 복사에너지를 효과적으로 차단하며, 간단한 스프레이작업 및 소성작업을 통해서도 양호하게 도형이 되므로 도형 작업성이 매우 우수하다.As described above, according to the present invention, the figure of the present invention bonds chemically well to the metal surface of the mold and adheres the aggregate particles to the metal surface to form a strong figure film. It cuts energy effectively, and the figure is very good even through simple spraying and firing.

따라서 본 발명의 도형재를 이용하면 고융점금속(예 주철)의 금형주조에 있어서 금형의 수명 향상은 물론 제품의 생산성 및 품질을 크게 높일 수 있는 효과가 있어서 고품질의 주철제품을 저렴한 비용으로 제조할 수 있으며, 기존의 사형으로 제조하던 품목도 금형주조가 가능하게 되어 그 파급효과는 매우 크게 된다.Therefore, the use of the shape material of the present invention has the effect of improving the life of the mold in the mold casting of high melting point metal (for example cast iron) as well as the productivity and quality of the product significantly, so that high quality cast iron products can be manufactured at low cost. In addition, the existing mold manufactured items can be cast, so the ripple effect is very large.

Claims (3)

고융점금속(高融點金屬)을 금속주형(鑄型)에 주조할 때 쓰이는 금속주형 보호용 도형재(塗型材)로, 각종 내화물로 된 도형기재(基材)와 점결제(粘結材) 그리고 첨가재(添加材), 희석재(稀釋材)로 구성되어 있으며, 도형기재는 순도가 98%이상인 알루미나가 주성분인 샤모트분말 혹은 α-크리스토발라이트와 쿼츠의 혼합분말의 두 종류로 이루어져 있고, 점결재는 인산염계 점결재의 일종으로 약 85%농도의 인산과 인산염이 주 구성요소이며, 첨가재는 질산아연 혹은 질산알루미늄을 사용하며, 희석재로는 증류수를 사용하는데, 도형기재, 점결재, 첨가재 및 희석재의 배합비가 중량비로 점결재를 1로 기준하였을 때 (3∼5): 1 : (2∼5) : (13∼17)의 비를 가지는 도형재.Protective mold for metal molds used in the casting of high melting point metals to metal molds. Shaped materials and binders made of various refractory materials. It consists of additives and diluents, and the figure base consists of two kinds of chamotte powder whose main component is alumina with purity of 98% or higher, or mixed powder of α-cristobalite and quartz. Is a kind of phosphate caking additive, which is composed of about 85% phosphoric acid and phosphate, and additives include zinc nitrate or aluminum nitrate. Diluent uses distilled water. A figure having a ratio of (3 to 5): 1: (2 to 5): (13 to 17) when the mixing ratio of the diluent is based on the caking additive as 1 by weight. 청구항 1의 조성 및 배합비를 가지는 도형재의 제조방법으로 플라스틱용기에 칭량한 도형기재분말을 청구항 1의 배합비로 투입하는 단계와 칭량한 점결재를 청구항 1의 배합비로 동일한 용기에 투입하는 단계와 칭량한 증류수를 희석재로서 청구항 1의 배합비로 동일한 용기에 투입하는 단계와 교반기를 사용하여 투입된 원료를 고체알갱이인 점결재가 완전히 희석재에 용해되어 고체의 침전현상이 보이지 않을 때까지 충분히 혼합하는 단계와 교반 도중 칭량한 인산을 청구항 1의 배합비로 투입하는 단계로 구성되는 방법.A method of manufacturing a shape material having a composition and a compounding ratio of claim 1, wherein the shape-material powder weighed in a plastic container is added at the compounding ratio of claim 1, and the weighed caking additive is added to the same container at the compounding ratio of claim 1 and weighed. Adding distilled water to the same vessel at the mixing ratio of claim 1 as a diluent and mixing the raw material added by using a stirrer until the caking particles, which are solid grains, are completely dissolved in the diluent and no precipitation is observed in the solid; A method comprising the step of adding the weighed phosphoric acid during the stirring in the compounding ratio of claim 1. 청구항 2의 방법으로 제조한 도형재의 금형에의 도포방법으로, 금형 표면의 유류나 스케일(scale) 등을 먼저 쇼트 브라스트나 샌드 브라스트로 처리하여 도형재의 접착을 양호하게 하는 단계와 금형을 200∼250℃로 예열하는 단계와 평활한 도형층을 형성할 수 있는 노즐(nozzle)이 큰 주조용 스프레이 건을 사용하여 도형재를 도포하는 단계와 도형 후에 도형표면을 약 300℃에서 2시간 가량 가열, 소성시켜주는 단계로 구성되는 방법In the coating method of the mold material prepared by the method of claim 2, the oil or scale of the surface of the mold is first treated with a shot blast or a sand blast to improve adhesion of the mold material and the mold 200 to Preheating to 250 ° C, applying a shape material using a casting spray gun with a large nozzle to form a smooth figure layer, and heating the figure surface at about 300 ° C for 2 hours after the figure, Method consists of the steps of firing
KR10-2000-0083403A 2000-12-27 2000-12-27 Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys. KR100398705B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0083403A KR100398705B1 (en) 2000-12-27 2000-12-27 Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0083403A KR100398705B1 (en) 2000-12-27 2000-12-27 Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020054258A KR20020054258A (en) 2002-07-06
KR100398705B1 true KR100398705B1 (en) 2003-09-19

Family

ID=27687085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0083403A KR100398705B1 (en) 2000-12-27 2000-12-27 Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100398705B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100630866B1 (en) 2004-12-09 2006-10-02 한국생산기술연구원 Durable Composite Mould Wash Material for Metallic Mould

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5561347A (en) * 1978-10-31 1980-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Coat forming method in casting die
JPS5942155A (en) * 1982-09-02 1984-03-08 Asahi Glass Co Ltd Mold coating material
JPS61269955A (en) * 1985-05-24 1986-11-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Method for coating mold parting material to metallic mold

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5561347A (en) * 1978-10-31 1980-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Coat forming method in casting die
JPS5942155A (en) * 1982-09-02 1984-03-08 Asahi Glass Co Ltd Mold coating material
JPS61269955A (en) * 1985-05-24 1986-11-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Method for coating mold parting material to metallic mold

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100630866B1 (en) 2004-12-09 2006-10-02 한국생산기술연구원 Durable Composite Mould Wash Material for Metallic Mould

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020054258A (en) 2002-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102040386B (en) Torpedo can spouting material and spouting method thereof
JP4950998B2 (en) Core and core manufacturing method
CN106834974A (en) iron-based alloy coating and method for forming the same
CN103143673A (en) Coating for magnesium alloy metal mold casting as well as preparation method and applications thereof
JP2015044734A (en) Cement-free refractory
JPS583992B2 (en) Lenzokuchiyuzoyoushinseki nozzle
US3759725A (en) Refracotory articles for use with molten ferrous metals
KR100398705B1 (en) Coating material, its production method and coating process for metal mold casting of high melting point alloys.
JP2000328145A5 (en)
CN111393187A (en) Light refractory material modification reinforcing agent and preparation method thereof
CN114080283A (en) Coated casting mould obtainable from a moulding material mixture containing an inorganic binder and a phosphorus compound and a boron oxide compound, method for the production thereof and use thereof
CN106588049B (en) Silicon-free carbon-free corundum nozzle stopper rod product for continuous casting and preparation process thereof
US5617912A (en) Process for preparing and using a ceramic shell as a casting mold with reducing properties
KR20020042710A (en) Carbon-containing refractory article having a protective coating
JP5357869B2 (en) Dry blend for treating refractory substrates and methods of use thereof
KR100630866B1 (en) Durable Composite Mould Wash Material for Metallic Mould
JPS61293653A (en) Casting of aluminum alloy
CA1125791A (en) Compositions suitable for producing ceramic coatings
RU2746664C1 (en) Method for manufacturing multi-layer shell casting molds according to investment patterns
JP2006212650A (en) Method for manufacturing mold
JPH0769744A (en) Refractory coating material and member for aluminum melt
US3549392A (en) Mold coating
KR101105487B1 (en) The Mould Washes for Casting Mould using the Dust of Mullite·Corundum Ceramic Foundry Sand collecting at Dust Collector as Refractory
RU2242339C2 (en) Method for joining hard alloy with cast base of tool
JPS61242962A (en) Furnace wall thermal repairing material for oven furnace

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070904

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee