KR100449426B1 - Method for manufacturing spin casting mold with cooling line - Google Patents
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- B22D13/101—Moulds
- B22D13/105—Cooling for moulds or cores
Abstract
본 발명의 원심주조용 주형은, 상부 주형(201)과 하부 주형(202)이 서로 밀착되고 분리되는 면에 캐비티가 형성되어 있으며 원심력을 이용하여 주조하는 것으로서, 상부 주형(201) 및 하부 주형(202)의 내부에는 외부에서 공급되는 냉각유체가 순환하는 냉각통로가 각각 형성되어 있고, 하부 주형(202)의 냉각통로와 상부 주형(201)의 냉각통로는 주형의 외주면에서 연결파이프(212)에 의해 상호 연결되어 있으며, 상부 주형(201)의 상면에는 냉각통로를 따라 순환된 공기를 외부로 배출하는 배출홈(214)이 형성된다. 냉각통로는 다수의 직선형 구리관, 나선형 구리관 또는 지그재그 형태의 구리관에 의해 형성된다. 본 발명의 주형은 그 내부에 압축공기가 순환하는 냉각통로를 형성함으로써 상하 주형을 분리하지 않고 주조중 간단히 냉각시키는 효과가 있다.Centrifugal casting mold of the present invention, the cavity is formed on the surface in which the upper mold 201 and the lower mold 202 are in close contact with each other and is separated by casting using a centrifugal force, the upper mold 201 and the lower mold ( Cooling passages for circulating the cooling fluid supplied from the outside are respectively formed in the inside of the 202, and the cooling passage of the lower mold 202 and the cooling passage of the upper mold 201 are connected to the connection pipe 212 at the outer circumferential surface of the mold. Is connected to each other, the upper surface of the upper mold 201 is formed with a discharge groove 214 for discharging the air circulated along the cooling passage to the outside. The cooling passage is formed by a plurality of straight copper tubes, spiral copper tubes or zigzag copper tubes. The mold of the present invention has an effect of simply cooling during casting without separating the upper and lower molds by forming a cooling passage through which compressed air is circulated.
Description
본 발명은 원심주조용 주형에 관한 것이며, 특히, 주형 내부에 압축공기가 순환하는 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형 및 그 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 냉각통로에 압축공기를 공급할 수 있도록 상기 주형과 결합 구성된 원심주조 장비에 관한 것이기도 하다.The present invention relates to a centrifugal casting mold, and more particularly, to a centrifugal casting mold having a cooling passage through which compressed air circulates and a manufacturing method thereof. The present invention also relates to a centrifugal casting equipment configured to be combined with the mold to supply compressed air to the cooling passage of the centrifugal casting mold provided with the cooling passage.
원심주조란 주형을 회전시켜 원심력에 의해 주조하는 방법이다. 특히, 미국"Tekcast사"에서 개발한 원심주조장비와 "Teksil"(실리콘 고무)을 사용하면 주조하고자 하는 마스터 모델로부터 신속하게 주형을 제작할 수 있기 때문에, 다이캐스팅 성형 또는 플라스틱 사출성형과는 비교할 수 없는 저렴한 비용으로 원하는 금속제품을 주조할 수 있다. 여기서, "Teksil"이라 불리는 실리콘 고무는 주조 온도와 크기에 따라 몇 가지 종류가 있는데, 특히 약 410 ~ 430℃의 아연주조에는 회색 실리콘 고무가 사용된다. 그리고, 실리콘 고무는 경화되지 전까지는 고무찰흙과 같아 손으로 용이하게 직접 가공 가능하다.Centrifugal casting is a method of casting a mold by centrifugal force by rotating the mold. In particular, centrifugal casting equipment developed by "Tekcast," USA, and "Teksil" (silicone rubber) can be used to make molds quickly from the master model to be cast, which is incomparable with die-casting molding or plastic injection molding. The desired metal products can be cast at low cost. Here, there are several kinds of silicone rubber called "Teksil" depending on the casting temperature and size, in particular, gray silicone rubber is used for zinc casting at about 410 ~ 430 ℃. And, the silicone rubber can be easily processed directly by hand like rubber clay until it is not cured.
주형은 마스터 모델의 크기와 용탕의 금속재료에 따라 적당한 실리콘 고무를 선택하고, 마스터 모델의 두께에 따라 3/4 또는 1인치 두께의 원판형태의 실리콘 고무판을 몇 장 적층하여 제작한다. 즉, 주형을 제작하기 위해서는 원판형태의 상부 실리콘 고무판과 하부 실리콘 고무판을 준비한다. 그런 다음, 이 2개의 실리콘 고무판이 서로 접하였다 분리되는 분리면에 각각의 캐비티용 홈을 형성한 후, 그 홈에 마스터 모델을 놓고 압력을 가해 캐비티를 만들고 필요한 경우 칼로 실리콘 고무를 더 파내 캐비티를 형성한다. 그리고, 이렇게 형성된 캐비티에 마스터 모델을 삽입하여 실리콘 고무판으로 마스터 모델을 완전히 감싸준다. 그런 다음, 경화기에 넣고 약 2시간 가량 적절한 열과 압력을 가함으로써 실리콘 고무 주형이 완성된다.The mold is produced by selecting a suitable silicone rubber according to the size of the master model and the metal material of the molten metal, and stacking several sheets of disc-shaped silicone rubber plates of 3/4 or 1 inch thickness depending on the thickness of the master model. That is, in order to manufacture the mold, a disk-shaped upper silicon rubber plate and a lower silicon rubber plate are prepared. Then, the two silicon rubber plates were in contact with each other. After forming grooves for each cavity on the separating surface to be separated, the master model was placed on the grooves and pressured to create a cavity, and if necessary, the silicon rubber was further dug out with a knife. Form. Then, the master model is inserted into the cavity thus formed to completely surround the master model with a silicone rubber sheet. The silicone rubber mold is then completed by applying appropriate heat and pressure for about two hours in the curing machine.
상기 주형은 경화기에서 3500 ~ 4000PSI의 높은 압력을 통해 형성되기 때문에, 실리콘 고무가 마스터 모델의 세밀한 곳까지 채워져 미세한 형상도 제작할 수 있다. 이 경화기에서 경화가 완료되면, 실리콘 고무 주형을 경화기에서 꺼내 분리면을 따라 상부 주형과 하부 주형을 분리하고 마스터 모델을 제거한 후, 러너(runner), 게이트(gate), 통기구(vent)를 칼이나 드릴 등으로 형성한다.Since the mold is formed through a high pressure of 3500 ~ 4000PSI in the curing machine, the silicone rubber can be filled to the fine detail of the master model to produce a fine shape. When the curing is completed, the silicone rubber mold is removed from the curing machine, the upper mold and the lower mold are separated along the separation surface, the master model is removed, and the runner, gate, and vent are cut with a knife or It is formed by a drill or the like.
도 1에는 상기와 같은 방법으로 제조된 주형(100)이 설치된 통상의 원심주조 장비가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 원심주조 장비를 통해 주조작업을 행하기 위해서는, 경화된 상부 주형(101) 및 하부 주형(102)을 서로 결합하여 클램핑 플레이트(103 ; clamping plate)에 올려놓는다. 그리고, 주형(101)을 회전가능하게 지지하는 공기 실린더(104)를 수직상방으로 상승시켜 35 ~ 40PSI의 압력으로 주형(100)을 밀착하여 캐비티(105) 이외의 공간을 모두 압착한다.Figure 1 schematically shows a conventional centrifugal casting equipment installed with the mold 100 manufactured by the above method. In order to perform the casting operation through the centrifugal casting equipment shown in FIG. 1, the hardened upper mold 101 and the lower mold 102 are combined with each other and placed on a clamping plate 103. Then, the air cylinder 104 for rotatably supporting the mold 101 is vertically raised to closely contact the mold 100 at a pressure of 35 to 40 PSI to compress all the spaces other than the cavity 105.
이 상태에서 주형(100)을 회전시키면서 용탕을 부으면 원심력에 의해 발생한 압력으로 캐비티(105)의 빈 공간과 세밀한 부분까지 용탕이 골고루 채워진다. 이 상태에서 약 1분이 경과하여 주조가 완료되면, 공기 실린더(104)를 수직하방으로 하강시킴으로써 주형(100)을 분리해 낼 수 있게 된다. 주형(100)이 원심주조 장비에서 분리되면, 상부 주형(101) 및 하부 주형(102)을 서로 분리하여 주조제품을 꺼낸다.In this state, when the molten metal is poured while the mold 100 is rotated, the molten metal is evenly filled to the empty space and the minute portion of the cavity 105 by the pressure generated by the centrifugal force. When casting is completed after about 1 minute in this state, the mold 100 can be removed by lowering the air cylinder 104 vertically. When the mold 100 is separated from the centrifugal casting equipment, the upper mold 101 and the lower mold 102 are separated from each other to take out the cast product.
그러나, 아연 등과 같은 고온(약 410 ~ 430℃)의 용융물로 연속적으로 주조할 경우에는 주형의 온도가 많이 높아지기 때문에 주형이 조기에 파손되거나 변형되어 그 수명이 단축되는 문제점이 있다. 이 문제점을 해결하기 위해서는 주조시에 주형의 내부를 냉각시켜야 하는데, 주조시에는 주형이 400 ~ 700rpm으로 회전하기 때문에, 내부에 냉각수를 공급하여 냉각하는 방법은 배관설치와 밀폐가 복잡하여 그 적용이 어렵다. 그래서, 주형의 온도가 높아지면 작업을 일시적으로 중단하고 상온에서 냉각시키거나, 주형을 분리시켜 주형의 표면에 직접 압축공기를 분사하여 냉각하고 있다. 이러한 이유로 인해 주조공정의 생산성과 경제성이 저하된다.However, when continuously casting a melt of a high temperature (about 410 ~ 430 ℃), such as zinc, because the temperature of the mold increases a lot, there is a problem that the mold is broken early or deformed, the life is shortened. In order to solve this problem, the inside of the mold must be cooled during casting. In the casting, the mold rotates at 400 to 700 rpm. Therefore, the method of cooling by supplying cooling water to the inside is complicated to install and seal the pipe. it's difficult. Therefore, when the temperature of the mold rises, the work is temporarily stopped and cooled at room temperature, or the mold is separated to cool by spraying compressed air directly onto the surface of the mold. For this reason, the productivity and economics of the casting process is lowered.
따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주형 내부에 압축공기가 순환하는 냉각통로를 형성함으로써 간단히 냉각가능한 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, by forming a cooling passage in which the compressed air circulates inside the mold, the mold for centrifugal casting with a cooling passage that can be simply cooled and its manufacturing method The purpose is to provide.
또한, 본 발명은 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 냉각통로에 압축공기를 공급할 수 있도록 주형과 결합 구성하여 주조시에 주형 내부를 냉각시킴으로써 생산성과 경제성을 향상시키는 원심주조 장비를 제공하는 데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to provide a centrifugal casting equipment that improves productivity and economics by combining with the mold to cool the inside of the mold when the casting is configured to supply compressed air to the cooling passage of the centrifugal casting mold with a cooling passage There is another purpose.
도 1은 통상의 원심주조 장비를 개략적으로 도시한 개략도이고,1 is a schematic diagram schematically showing a conventional centrifugal casting equipment,
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이고,Figure 2a is a perspective view cut away a portion to show the coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage according to an embodiment of the present invention,
도 2b는 도 2a에 도시된 원심주조용 주형의 냉각통로를 형성하는 직선형 구리관의 배치상태를 도시한 평면도이고,FIG. 2B is a plan view showing an arrangement of straight copper pipes forming a cooling passage of the centrifugal casting mold shown in FIG. 2A;
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이고,Figure 3a is a cutaway perspective view of a part cut to show the coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage according to another embodiment of the present invention,
도 3b는 도 3a에 도시된 원심주조용 주형의 냉각통로를 형성하는 나선형 구리관의 배치상태를 도시한 평면도이고,FIG. 3B is a plan view showing an arrangement state of a spiral copper pipe forming a cooling passage of the centrifugal casting mold shown in FIG. 3A;
도 4a는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이고,Figure 4a is a cutaway perspective view of a part cut to show the coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage in accordance with another embodiment of the present invention,
도 4b는 도 4a에 도시된 원심주조용 주형의 냉각통로를 형성하는 지그재그 형태의 구리관의 배치상태를 도시한 평면도이고,Figure 4b is a plan view showing the arrangement of the zigzag-shaped copper tube forming the cooling passage of the centrifugal casting mold shown in Figure 4a,
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시한 단면도이고,Figure 5 is a cross-sectional view showing a coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage according to another embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형이 설치된 원심주조 장비의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이며,Figure 6 is a cutaway perspective view of a part cut to show the coupling relationship of the centrifugal casting equipment equipped with a centrifugal casting mold with a cooling passage of the present invention,
도 7 및 도 8은 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형과 종래의 원심주조용 주형의 주조회수에 따른 표면온도를 각각 측정하여 비교한 그래프이다.7 and 8 are graphs comparing and measuring the surface temperatures of the centrifugal casting molds with the cooling passages of the present invention and the casting times of the conventional centrifugal casting molds, respectively.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
200 : 주형 203, 206, 209, 213 : 실리콘 고무판200: mold 203, 206, 209, 213: silicone rubber sheet
204 : 연결홈 205, 211 : 직선형 구리관204: connecting groove 205, 211: straight copper pipe
207, 210 : 캐비티 208 : 공급로207, 210: cavity 208: supply path
212 : 연결파이프 214 : 배출홈212: connecting pipe 214: discharge groove
600 : 원심주조 장비 601 : 공기실린더600: centrifugal casting equipment 601: air cylinder
602 : 공급로 604 : 주형602: supply path 604: mold
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 원심주조용 주형은, 상부 주형과 하부 주형이 서로 밀착되고 분리되는 면에 캐비티가 형성되어 있으며 원심력을 이용하여 주조하는 것으로서, 상기 상부 주형 및 상기 하부 주형의 내부에는 외부에서 공급되는 냉각유체가 순환하는 냉각통로가 각각 형성되어 있고, 상기 하부 주형의 냉각통로와 상기 상부 주형의 냉각통로는 상기 상부 및 하부 주형의 외주면에서 연결파이프에 의해 상호 연결되어 있으며, 상기 상부 주형의 상면에는 냉각통로를 따라 순환된 냉각유체를 외부로 배출하는 배출홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Centrifugal casting mold according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the upper mold and the lower mold is formed in the cavity is in close contact with each other and is formed by casting using centrifugal force, the upper mold and Cooling passages for circulating the cooling fluid supplied from the outside are formed inside the lower mold, and the cooling passages of the lower mold and the cooling passages of the upper mold are mutually connected by connecting pipes on the outer peripheral surfaces of the upper and lower molds. Is connected, the upper surface of the upper mold is characterized in that the discharge groove for discharging the cooling fluid circulated along the cooling passage to the outside is formed.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심주조용 주형의 제조방법은, 외부에서 공급되는 냉각유체가 순환하는 관이 내부에 배열된 상기 상부 주형 및 하부 주형용 실리콘 고무판을 형성하는 제1 단계와; 상기 실리콘 고무판이 서로 접하였다 분리되는 분리면에 각각의 캐비티용 홈을 형성하고, 상기 홈에 마스터 모델을 삽입하여 상기 실리콘 고무판으로 마스터 모델을 완전히 감싸 주형을 형성하는 제2 단계와; 상기 주형을 경화기에 넣고 경화시켜 실리콘 고무 주형을 완성하는 제3 단계 및; 상기 실리콘 고무 주형을 경화기에서 꺼내 분리면을 따라 상기 상부 주형과 하부 주형을 분리하고 마스터 모델을 제거한 후, 상기 상부 주형 및 하부 주형의 관의 일단을 주형의 외부에서 연결파이프를 통해 상호 연결하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the manufacturing method of the centrifugal casting mold according to another embodiment of the present invention, the first step of forming a silicon rubber plate for the upper mold and the lower mold is arranged inside the tube circulating the cooling fluid supplied from the outside and ; Forming a cavity for each cavity in a separation surface on which the silicon rubber plates are in contact with each other, and inserting a master model into the grooves to completely surround the master model with the silicon rubber plates to form a mold; A third step of placing the mold in a curing machine and curing the mold to complete a silicone rubber mold; Removing the silicone rubber mold from the curing machine, separating the upper mold and the lower mold along the separation surface, removing the master model, and interconnecting one end of the tubes of the upper mold and the lower mold with a connecting pipe from the outside of the mold; It is characterized by including four steps.
또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원심주조용 주형의 제조방법은, 상부 주형 및 하부 주형을 구성하는 각각의 실리콘 고무판이 서로 분리되도록 상기 실리콘 고무판의 사이에 핀을 배치하고 이형제를 도포한 상부 및 하부 주형용 실리콘 고무판을 형성하는 제1 단계와; 상기 상부 및 하부 주형용 실리콘 고무판이 서로 접하였다 분리되는 분리면에 각각의 캐비티용 홈을 형성하고, 상기 홈에 마스터 모델을 삽입하여 상기 실리콘 고무판으로 마스터 모델을 완전히 감싸 주형을 형성하는 제2 단계와; 상기 주형을 경화기에 넣고 경화시켜 실리콘 고무 주형을 완성하는 제3 단계와; 상기 실리콘 고무 주형을 경화기에서 꺼내 분리면을 따라 상기 상부 주형과 하부 주형을 분리하고 마스터 모델을 제거하는 제4 단계와; 경화된 실리콘 고무판을 각각 분리하여 냉각통로를 형성한 후, 상기 실리콘 고무판의 사이에 핀을배치 결합하여 상기 상부 및 하부 주형의 내부에 냉각통로를 형성하는 제5 단계 및; 상기 상부 주형 및 하부 주형의 냉각통로의 일단을 주형의 외부에서 연결파이프를 통해 상호 연결하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the manufacturing method of the centrifugal casting mold according to another embodiment of the present invention, by placing the pin between the silicone rubber plate constituting the upper mold and the lower mold to be separated from each other and applying a release agent. Forming a silicon rubber sheet for upper and lower molds; A second step of forming a mold for each cavity on a separate surface in which the upper and lower mold silicon rubber plates are in contact with each other, and inserting the master model into the grooves to completely wrap the master model with the silicon rubber plates. Wow; Inserting the mold into a curing machine and curing the mold to complete a silicone rubber mold; Taking out the silicone rubber mold from the curing machine and separating the upper mold and the lower mold along the separation surface and removing the master model; A fifth step of forming a cooling passage in the upper and lower molds by separating the cured silicone rubber sheets to form cooling passages, and then placing fins between the silicone rubber sheets; And a sixth step of connecting one end of the cooling passages of the upper mold and the lower mold to each other through a connection pipe at an outside of the mold.
또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원심주조 장비는, 상부 주형과 하부 주형이 서로 밀착되고 분리되는 면에 캐비티가 형성된 원심주조용 주형과, 상기 주형을 클램핑하는 클램핑 플레이트(clamping plate)와, 상기 클램핑 플레이트를 가압하고 상기 클램핑 플레이트가 회전할 수 있도록 지지하는 실린더를 포함하며, 상기 상부 주형 및 상기 하부 주형의 내부에는 외부에서 공급되는 냉각유체가 순환하는 냉각통로가 각각 형성되어 있고, 상기 하부 주형의 냉각통로와 상기 상부 주형의 냉각통로는 주형의 외주면에서 연결파이프에 의해 상호 연결되어 있으며, 상기 상부 주형의 상면에는 냉각통로를 따라 순환된 냉각유체를 외부로 배출하는 배출홈이 형성되고, 상기 실린더의 축에는 상기 실린더의 유체공급원과 연결되는 공급로가 형성되어 있으며, 상기 클램핑 플레이트에는 상기 공급로와 상기 하부 주형의 냉각통로를 서로 연통시키는 구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the centrifugal casting equipment according to another embodiment of the present invention, the centrifugal casting mold having a cavity formed on the surface in which the upper mold and the lower mold is in close contact with each other, and a clamping plate (clamping plate) for clamping the mold and And a cylinder configured to pressurize the clamping plate and support the clamping plate so that the clamping plate can rotate, and each of the upper mold and the lower mold includes cooling passages through which cooling fluid supplied from the outside circulates. The cooling passage of the lower mold and the cooling passage of the upper mold are interconnected by a connecting pipe on the outer circumferential surface of the mold, and an upper groove of the upper mold is formed with a discharge groove for discharging the cooling fluid circulated along the cooling passage to the outside. The shaft of the cylinder is provided with a supply path connected to the fluid supply source of the cylinder, Group clamping plate is characterized in that the hole communicating with each other the cooling passages of the lower mold and in the feed is formed.
아래에서, 본 발명에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형과 그 주형의 제조방법 및 그 주형이 설치된 원심주조 장비의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of a mold for centrifugal casting with a cooling passage according to the present invention, a method for manufacturing the mold, and a centrifugal casting equipment equipped with the mold will be described in detail.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 원심주조용 주형의 냉각통로를 형성하는 직선형 구리관의 배치상태를 도시한평면도이다.Figure 2a is a cutaway perspective view of a part cut to show the coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a cooling passage of the centrifugal casting mold shown in Figure 2a Fig. 1 is a plan view showing the arrangement of a straight copper pipe forming a shape.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(200)은 상부 주형(201)과 하부 주형(202)을 포함한다. 이 상부 및 하부 주형(201, 202)은 마스터 모델의 두께에 따라 원판형태의 실리콘 고무판을 각각 몇 장씩 적층하여 제작한 것이다. 그리고, 하부 주형(202)을 이루는 제1 실리콘 고무판(203)의 하부 중앙에는 일정 크기의 연결홈(204)이 형성되어 있다. 이 연결홈(204)에는 공기를 순환시키는 다수의 제1 직선형 구리관(205)의 일단이 각각 연통 가능하게 배치된다. 또한, 다수의 제1 직선형 구리관(205)의 타단은 제1 실리콘 고무판(203)의 외주면에 각각 위치한다. 이 때, 다수의 제1 직선형 구리관(205)은 방사형태로 배열된다.As shown in FIG. 2A, the centrifugal casting mold 200 having the cooling passage of the present invention includes an upper mold 201 and a lower mold 202. The upper and lower molds 201 and 202 are fabricated by stacking several sheets of disc-shaped silicone rubber plates, respectively, depending on the thickness of the master model. In addition, a connection groove 204 having a predetermined size is formed in the lower center of the first silicon rubber plate 203 constituting the lower mold 202. One end of a plurality of first straight copper pipes 205 for circulating air is arranged in the connecting grooves 204 so as to communicate with each other. In addition, the other ends of the plurality of first straight copper pipes 205 are located on the outer circumferential surface of the first silicon rubber plate 203, respectively. At this time, the plurality of first straight copper pipes 205 are arranged radially.
이렇게 제1 직선형 구리관(205)이 배열된 제1 실리콘 고무판(203)의 상면에는 제2 실리콘 고무판(206)이 적층된다. 그리고, 제2 실리콘 고무판(206)의 상면에는 마스터 모델의 하부 형상을 갖는 캐비티(207)가 여러 개 형성된다. 또한, 각 캐비티(207)는 용융물을 공급하는 공급로(208)에 각각 연통된다.The second silicon rubber plate 206 is stacked on the upper surface of the first silicon rubber plate 203 on which the first straight copper pipe 205 is arranged. In addition, a plurality of cavities 207 having a lower shape of the master model are formed on the upper surface of the second silicon rubber plate 206. In addition, each cavity 207 communicates with a supply passage 208 for supplying a melt.
또한, 상부 주형(201)을 이루는 제3 실리콘 고무판(209)의 하부 중앙에는 마스터 모델의 상부 형상을 갖는 캐비티(210)가 여러 개 형성된다. 이 캐비티(210)와 제2 실리콘 고무판(206)에 형성된 캐비티(207)의 조합을 통해 마스터 모델의 전체 형상을 갖게 된다. 그리고, 각 캐비티(210)는 용융물을 공급하는 공급로(208)에 각각 연통된다.In addition, a plurality of cavities 210 having an upper shape of the master model are formed in the lower center of the third silicon rubber plate 209 constituting the upper mold 201. The combination of the cavity 210 and the cavity 207 formed in the second silicon rubber plate 206 has the overall shape of the master model. And each cavity 210 is communicated with the supply path 208 which supplies a melt, respectively.
그리고, 제3 실리콘 고무판(209)의 상면에는 다수의 직선형 구리관(211)이방사형태로 배열된다. 이 때, 직선형 구리관(211)의 일단은 제3 실리콘 고무판(209)의 외주면에 위치한다. 그리고, 제1 직선형 구리관(205)과 제2 직선형 구리관(211)의 일단은 연결파이프(212)를 통해 실리콘 고무판의 외측에서 각각 연결된다.On the upper surface of the third silicon rubber plate 209, a plurality of straight copper pipes 211 are arranged in a radial shape. At this time, one end of the straight copper pipe 211 is located on the outer circumferential surface of the third silicon rubber plate 209. One end of each of the first straight copper pipe 205 and the second straight copper pipe 211 is connected to the outside of the silicon rubber plate through the connection pipe 212.
상기 제2 직선형 구리관(211)이 배열된 제3 실리콘 고무판(209)의 상면에는 제4 실리콘 고무판(213)이 적층된다. 이 제4 실리콘 고무판(213)의 상면에는 제2 직선형 구리관(211)과 연통하여 그 내부를 따라 순환하는 공기를 외부로 배출하는 배출라인인 배출홈(214)이 형성된다.The fourth silicon rubber plate 213 is stacked on the upper surface of the third silicon rubber plate 209 on which the second straight copper pipe 211 is arranged. The upper surface of the fourth silicon rubber plate 213 is formed with a discharge groove 214 which is a discharge line for communicating with the second straight copper pipe 211 and discharging air circulated along the inside to the outside.
상기와 같이 구성된 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(200)은 공기가 연결홈(204), 제1 직선형 구리관(205), 연결파이프(212), 제2 직선형 구리관(211) 및 배출홈(214)을 순차적으로 거쳐 외부로 배출되기 때문에, 그 내부가 용이하게 냉각된다.In the centrifugal casting mold 200 having the cooling passage configured as described above, air is connected to the groove 204, the first straight copper pipe 205, the connection pipe 212, the second straight copper pipe 211, and the discharge. Since it is discharged to the outside through the groove 214 sequentially, the inside thereof is easily cooled.
아래에서는, 상기와 같이 구성된 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(200)의 제조방법에 대해 상세히 설명하겠다.Hereinafter, the manufacturing method of the centrifugal casting mold 200 with the cooling passage of the present invention configured as described above will be described in detail.
먼저, 원판형태의 실리콘 고무판으로 제작된 제1 실리콘 고무판(203)의 중앙에 일정 크기의 연결홈(204)을 형성한다. 그런 다음, 공기를 순환시키는 다수의 제1 직선형 구리관(205)을 제1 실리콘 고무판(203)의 상면에 방사형태로 배열한다. 이 때, 제1 직선형 구리관(205)을 일정한 간격으로 제1 실리콘 고무판(203)에 배치할 수도 있지만, 경우에 따라서는 냉각이 필요한 부분, 즉 캐비티가 위치할 바로 밑부분에만 배치할 수도 있다. 그리고, 제1 직선형 구리관(205)의 일단은연결홈(204)과 연통하고 타단은 제1 실리콘 고무판(203)의 외주면에 각각 위치한다. 이렇게 제1 직선형 구리관(205)의 배열이 완료되면, 제1 실리콘 고무판(203)의 상면에 제2 실리콘 고무판(206)을 적층한다. 이렇게 함으로써 내부에 구리관이 설치된 하부 주형용 실리콘 고무판이 형성된다.First, a connection groove 204 of a predetermined size is formed in the center of the first silicon rubber plate 203 made of a disc-shaped silicon rubber plate. Then, a plurality of first straight copper pipes 205 for circulating air are arranged radially on the upper surface of the first silicon rubber plate 203. At this time, the first straight copper pipe 205 may be disposed on the first silicon rubber plate 203 at regular intervals, but in some cases, the first straight copper pipe 205 may be disposed only at the portion where cooling is required, that is, just below the cavity. . One end of the first straight copper pipe 205 communicates with the connecting groove 204 and the other end is located on the outer circumferential surface of the first silicon rubber plate 203, respectively. When the arrangement of the first straight copper pipe 205 is completed in this way, the second silicon rubber plate 206 is laminated on the upper surface of the first silicon rubber plate 203. In this way, a silicone rubber sheet for lower casting, in which a copper pipe is installed, is formed.
그리고, 원판형태의 실리콘 고무판으로 제작된 제3 실리콘 고무판(209)의 상면에 다수의 제2 직선형 구리관(211)을 방사형태로 배열한다. 이 때, 직선형 구리관(211)의 일단은 제3 실리콘 고무판(209)의 외주면에 위치한다. 그리고, 이렇게 제2 직선형 구리관(211)이 배열된 제3 실리콘 고무판(209)의 상면에 제4 실리콘 고무판(213)을 적층하고, 제4 실리콘 고무판(213)의 상면에 형성된 배출홈(214)과 제2 직선형 구리관(211)이 상호 연통되도록 한다. 이렇게 함으로써 내부에 구리관이 설치된 상부 주형용 실리콘 고무판이 형성된다.A plurality of second straight copper pipes 211 are radially arranged on the upper surface of the third silicon rubber plate 209 made of a disc-shaped silicon rubber plate. At this time, one end of the straight copper pipe 211 is located on the outer circumferential surface of the third silicon rubber plate 209. Then, the fourth silicon rubber plate 213 is laminated on the upper surface of the third silicon rubber plate 209 on which the second straight copper pipe 211 is arranged, and the discharge groove 214 formed on the upper surface of the fourth silicon rubber plate 213. ) And the second straight copper pipe 211 are in communication with each other. In this way, a silicon rubber sheet for upper casting, in which a copper pipe is installed, is formed.
이렇게 하부 및 상부 주형용 실리콘 고무판이 형성되면, 이 실리콘 고무판이 서로 접하였다 분리되는 분리면에 각각의 캐비티용 홈을 형성한 후, 이 캐비티용 홈에 마스터 모델을 삽입하여 실리콘 고무판으로 마스터 모델을 완전히 감싸 주형을 형성한다. 그런 다음, 이 주형을 경화기에 넣고 적절한 열과 압력을 가함으로써 실리콘 고무 주형이 완성된다. 이 경화기에서 주형의 경화가 완료되면, 실리콘 고무 주형을 경화기에서 꺼내 분리면을 따라 상부 주형(201)과 하부 주형(202)을 분리하고 마스터 모델을 제거한 후, 러너(runner), 게이트(gate), 통기구(vent)를 칼이나 드릴 등으로 형성한다. 또한, 하부 주형(202)의 제1 직선형 구리관(205)과 상부 주형(201)의 제2 직선형 구리관(211)의 일단을 주형의 외부에서연결파이프(212)를 통해 상호 연결한다.When the silicon rubber plates for lower and upper molds are formed in this way, the silicon rubber plates are in contact with each other. Then, each of the cavity grooves is formed on a separate surface to be separated. Completely wrapped to form a mold. The silicone rubber mold is then completed by placing the mold in a curing machine and applying appropriate heat and pressure. When the curing of the mold is completed in this curing machine, the silicone rubber mold is taken out of the curing machine, the upper mold 201 and the lower mold 202 are separated along the separation surface, the master model is removed, and a runner and a gate are removed. The vent is formed with a knife or a drill. In addition, one end of the first straight copper pipe 205 of the lower mold 202 and the second straight copper pipe 211 of the upper mold 201 are interconnected through a connection pipe 212 outside the mold.
상기와 같은 과정을 통해 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(200)이 제조된다.Through the above process, the centrifugal casting mold 200 having the cooling passage of the present invention is manufactured.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 원심주조용 주형의 냉각통로를 형성하는 나선형 구리관의 배치상태를 도시한 평면도이다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 원심주조용 주형(300)은 냉각통로를 직선형 구리관(205, 211) 대신에 나선형 구리관(301)으로 구성한 것을 제외하고는 도 2a에 도시된 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(200)과 동일하게 구성된다. 또한, 본 발명의 원심주조용 주형(300)의 제조방법은 도 2a의 원심주조용 주형(200)의 제조방법과 동일하다.Figure 3a is a cutaway perspective view of a part cut to show the coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage according to another embodiment of the present invention, Figure 3b is a cooling passage of the centrifugal casting mold shown in Figure 3a It is a top view which shows the arrangement state of the helical copper pipe which forms this. As shown in Figures 3a and 3b, the centrifugal casting mold 300 of the present invention is shown in Figure 2a except that the cooling passage is composed of a spiral copper pipe 301 instead of straight copper pipes (205, 211). It is configured in the same manner as the centrifugal casting mold 200 with the cooling passage shown. In addition, the manufacturing method of the centrifugal casting mold 300 of this invention is the same as the manufacturing method of the centrifugal casting mold 200 of FIG.
도 4a는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 원심주조용 주형의 냉각통로를 형성하는 지그재그 형태의 구리관의 배치상태를 도시한 평면도이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 원심주조용 주형(400)은 냉각통로를 직선형 구리관(205, 211) 대신에 지그재그 형태의 구리관(401)으로 구성한 것을 제외하고는 도 2a에 도시된 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(200)과 동일하게 구성된다. 또한, 본 발명의 원심주조용 주형(400)의 제조방법은 도 2a의 원심주조용 주형(200)의 제조방법과 동일하다.Figure 4a is a cutaway perspective view of a portion cut to show the coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage in accordance with another embodiment of the present invention, Figure 4b is a cooling of the centrifugal casting mold shown in Figure 4a It is a top view which shows the arrangement state of the zigzag-shaped copper pipe which forms a channel | path. As shown in Figures 4a and 4b, except that the centrifugal casting mold 400 of the present invention is composed of a zigzag-shaped copper pipe 401 instead of the straight copper pipes (205, 211). It is configured in the same manner as the centrifugal casting mold 200 with the cooling passage shown in 2a. In addition, the manufacturing method of the centrifugal casting mold 400 of this invention is the same as the manufacturing method of the centrifugal casting mold 200 of FIG.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 결합관계를 도시한 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(500)은 도 2a 내지 도 4b와 같은 구리관을 이용하여 냉각통로를 형성하지 않고, 직접 내부에 냉각통로를 형성한 것이다. 즉, 주형(500)을 구성하는 상부 주형(501) 및 하부 주형(502)이 서로 분리되는 분리면 이외에, 상부 및 하부 주형(501, 502)을 구성하는 실리콘 고무판이 추가적으로 분리되도록 하여 경화시킨 후 분리하여 칼 등을 사용하여 냉각통로를 형성하고 다시 결합한 것이다.Figure 5 is a cross-sectional view showing a coupling relationship of the centrifugal casting mold with a cooling passage according to another embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the centrifugal casting mold 500 is provided with a cooling passage of the present invention does not form a cooling passage using a copper pipe as shown in Figures 2a to 4b, and forms a cooling passage directly inside. It is. That is, in addition to the separation surface of the upper mold 501 and the lower mold 502 constituting the mold 500, the silicone rubber plates constituting the upper and lower molds 501 and 502 are further separated and cured. Separately, using a knife or the like to form a cooling passage and recombined.
다층의 실리콘 고무판이 경화된 후에는 1개로 결합되어 상부 주형 또는 하부 주형을 형성하기 때문에, 상부 주형 또는 하부 주형을 구성하는 다층의 실리콘 고무판은 사실상 분리가 불가능하다. 그래서, 실리콘 고무판의 사이에 핀을 배치하고 이형제를 도포한 후 경화시켜, 실리콘 고무판이 용이하게 분리되도록 한 것이다. 이렇게 직접 칼 등을 사용하여 직접 냉각통로를 형성할 경우에는 캐비티에 근접한 부분에 냉각통로를 형성할 수 있기 때문에, 구리관을 이용할 때보다 캐비티의 형상에 더 적합한 냉각통로를 자유자재로 형성할 수 있는 이점이 있다. 이렇게 자유자재로 냉각통로를 형성함으로써 냉각효과를 더욱 증가시킬 수 있다.Since the multi-layered silicone rubber sheet is cured to form one upper mold or lower mold after curing, the multi-layered silicone rubber sheet constituting the upper mold or the lower mold is virtually inseparable. Thus, the pins are placed between the silicone rubber plates, the release agent is applied, and then cured, so that the silicone rubber plates are easily separated. In this case, when a direct cooling passage is formed by using a knife or the like, the cooling passage can be formed in a portion close to the cavity. Therefore, a cooling passage more suitable for the shape of the cavity can be freely formed than when using a copper pipe. There is an advantage to that. Thus, by forming the cooling passages freely, the cooling effect can be further increased.
아래에서는, 상기와 같이 구성된 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(500)의 제조방법에 대해 상세히 설명하겠다.Hereinafter, the manufacturing method of the centrifugal casting mold 500 with the cooling passage of the present invention configured as described above will be described in detail.
주형(500)을 구성하는 상부 주형(501) 및 하부 주형(502)이 서로 분리되는 분리면 이외에, 상부 및 하부 주형(501, 502)을 구성하는 실리콘 고무판이 추가적으로 분리되도록 실리콘 고무판의 사이에 핀을 배치하고 이형제를 도포하여 상부및 하부 주형용 실리콘 고무판을 각각 형성한다.In addition to the separating surface from which the upper mold 501 and the lower mold 502 constituting the mold 500 are separated from each other, the pins are interposed between the silicone rubber sheets so that the silicone rubber sheets constituting the upper and lower molds 501 and 502 are additionally separated. And the release agent is applied to form a silicone rubber sheet for the upper and lower molds, respectively.
그런 다음, 이 실리콘 고무판이 서로 접하였다 분리되는 분리면에 각각의 캐비티용 홈을 형성한 후, 그 홈에 마스터 모델을 놓고 압력을 가해 캐비티를 만들고 필요한 경우 칼로 실리콘 고무를 더 파내 캐비티를 형성한다. 그리고, 이렇게 형성된 캐비티에 마스터 모델을 삽입하여 실리콘 고무판으로 마스터 모델을 완전히 감싸준다. 그런 다음, 경화기에 넣고 약 2시간 가량 적절한 열과 압력을 가함으로써 실리콘 고무 주형이 완성된다. 그러면, 이 주형을 경화기에 넣고 적절한 열과 압력을 가함으로써 실리콘 고무 주형이 완성된다.Then, each of the silicon rubber sheets is in contact with each other. After forming grooves for each cavity on the separating surface to be separated, the master model is placed on the grooves and pressurized to create a cavity, and if necessary, further digging silicon rubber with a knife to form a cavity. . Then, the master model is inserted into the cavity thus formed to completely surround the master model with a silicone rubber sheet. The silicone rubber mold is then completed by applying appropriate heat and pressure for about two hours in the curing machine. The silicone rubber mold is then completed by placing the mold in a curing machine and applying appropriate heat and pressure.
이 경화기에서 주형의 경화가 완료되면, 실리콘 고무 주형을 경화기에서 꺼내 분리면을 따라 상부 주형(501)과 하부 주형(502)을 분리하고 마스터 모델을 제거한 후, 러너(runner), 게이트(gate), 통기구(vent)를 칼이나 드릴 등으로 형성한다. 또한, 경화된 실리콘 고무판을 각각 분리하여 칼 등을 사용하여 직접 냉각통로를 형성한 후, 실리콘 고무판의 사이에 핀을 배치 결합하여, 내부에 냉각통로를 갖는 상부 주형(501)과 하부 주형(502)을 형성한다. 그리고, 상부 주형(510)의 냉각통로와 하부 주형(502)의 냉각통로의 일단을 주형의 외부에서 연결파이프(503)를 통해 상호 연결한다.When the curing of the mold is completed in this curing machine, the silicone rubber mold is taken out of the curing machine, and the upper mold 501 and the lower mold 502 are separated along the separation surface, the master model is removed, and the runner and the gate are removed. The vent is formed with a knife or a drill. In addition, by separately separating the cured silicone rubber plate to form a direct cooling passage using a knife or the like, by placing and coupling the fins between the silicone rubber sheet, the upper mold 501 and the lower mold 502 having a cooling passage therein ). Then, the cooling passage of the upper mold 510 and one end of the cooling passage of the lower mold 502 are interconnected through the connecting pipe 503 at the outside of the mold.
상기와 같은 과정을 통해 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형(500)이 제조된다.Through the above process, the centrifugal casting mold 500 provided with the cooling passage of the present invention is manufactured.
상기와 같이 칼 등을 사용하여 직접 냉각통로를 형성할 경우에는 캐비티에 근접한 부분에 냉각통로를 형성할 수 있기 때문에, 도 2a 내지 도 4b와 같이 구리관을 이용할 때보다 캐비티의 형상에 더 적합한 냉각통로를 형성하는 장점이 있다.When the cooling passage is directly formed by using a knife or the like as described above, since the cooling passage can be formed in a portion close to the cavity, cooling is more suitable for the shape of the cavity than when using a copper tube as shown in FIGS. 2A to 4B. There is an advantage of forming a passageway.
또한, 도 2a 내지 도 5에 도시된 본 발명의 주형(200, 300, 400, 500)은 그 내부의 냉각효율을 향상시키기 위해 열전도율이 좋은 금속분말이나 고온에서 잘 견디는 세라믹분말이 실리콘 고무판에 부분적으로 혼합된다. 즉, 실리콘 고무판의 캐비티가 형성될 부분을 부분적으로 잘라내어 캐비티용 홈을 형성하고, 금속분말 또는 세라믹분말이 균일하게 분포하도록 실리콘 고무에 혼합하여 반죽한 후, 잘라낸 캐비티용 홈에 다시 채워 넣는다. 그런 다음, 혼합물이 채워진 부분에 캐비티가 형성되도록 마스터 모델을 위치시켜 주형을 제작하는 것이다. 그로 인해, 주조시에 캐비티 부분의 열전도율이 향상되어 더욱 용이하게 냉각될 뿐만 아니라 주조시 주형의 표면보호 효과도 동시에 얻을 수 있다.In addition, in the molds 200, 300, 400, and 500 of the present invention shown in Figs. 2A to 5, a metal powder having a high thermal conductivity or a ceramic powder that can withstand high temperatures at a high temperature is partially formed on the silicon rubber sheet to improve the cooling efficiency therein. Are mixed. That is, the part of the cavity of the silicon rubber plate to be formed is cut out to form a groove for the cavity, and mixed and kneaded in the silicon rubber so that the metal powder or ceramic powder is uniformly distributed, and then filled into the cut cavity groove. Then, the mold is manufactured by placing the master model so that the cavity is formed in the portion filled with the mixture. Therefore, the thermal conductivity of the cavity portion at the time of casting is improved and more easily cooled, and the surface protection effect of the mold at the time of casting can be obtained at the same time.
도 6은 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형이 설치된 원심주조 장비의 결합관계를 도시하기 위해 일부분을 절취한 절취 사시도이다.Figure 6 is a cutaway perspective view of a part cut to show the coupling relationship of the centrifugal casting equipment equipped with a centrifugal casting mold provided with a cooling passage of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 원심주조 장비(600)는 도 2a 내지 도 5에 도시된 바와 같이 구성된 주형(200, 300, 400, 500)의 내부에 형성된 냉각통로에 공기를 공급하도록 구성한 것을 제외하고는 통상의 원심주조 장비와 동일하게 구성된다. 즉, 공기 실린더(601)의 축에 압축공기를 공급하는 공급로(602)를 형성하고, 주형을 지지하는 클램핑 플레이트(603)에 공급로(602)와 주형(604)의 연결홈(605)을 연통시키는 구멍(606)을 형성한 것이다. 그리고, 공급로(602)에는 공기 실린더(601)의 압축공기 공급원과 연결된다.As shown in Figure 6, the centrifugal casting equipment 600 of the present invention to supply air to the cooling passage formed in the mold (200, 300, 400, 500) configured as shown in Figures 2a to 5 Except for the configuration, it is configured in the same manner as the ordinary centrifugal casting equipment. That is, the supply path 602 for supplying compressed air to the shaft of the air cylinder 601 is formed, and the connection groove 605 of the supply path 602 and the mold 604 to the clamping plate 603 for supporting the mold. The hole 606 for communicating with each other is formed. The supply passage 602 is connected to the compressed air supply source of the air cylinder 601.
그리고, 공기 실린더(601)는 베어링(도시안됨)을 통해 클램핑 플레이트(603)에 연결되어 있다. 그러므로, 공기 실린더(601)의 축은 회전하지 않고, 주형(604)이 회전할지라도 그 회전과 무관하게 주형(604)의 냉각통로를 따라 압축공기를 순환시킨 후 외부로 배출하게 된다. 그로 인해, 주형(604)의 내부는 용이하게 냉각된다.In addition, the air cylinder 601 is connected to the clamping plate 603 through a bearing (not shown). Therefore, the shaft of the air cylinder 601 does not rotate, and even though the mold 604 rotates, the compressed air is circulated along the cooling passage of the mold 604 regardless of its rotation, and then discharged to the outside. Therefore, the inside of the mold 604 is easily cooled.
상기와 같이 구성된 본 발명의 주형(604)이 종래의 주형에 비해 냉각효과가 우수한지 여부를 확인하기 위해 실험을 수행하였다. 냉각실험은 상기와 같은 방법으로 제작한 각각의 주형을 모두 같은 조건에서 실험한 것으로서, 금속분말은 열전도율이 좋은 구리를 사용하여 실리콘 고무와 6 : 4의 비율로 혼합하여 주형을 제작하였다. 표 1에는 냉각실험 조건이 나타나 있다.Experiments were carried out to determine whether the mold 604 of the present invention configured as described above is superior to the conventional mold. In the cooling test, all the molds produced by the above method were tested under the same conditions. The metal powder was mixed with silicon rubber in a ratio of 6: 4 using copper having good thermal conductivity to prepare a mold. Table 1 shows the cooling test conditions.
표 1과 같은 조건에서 주조작업을 행하여, 주형에서 주조제품을 분리한 직후 접촉식 온도계로 캐비티의 표면온도를 직접 측정하고, 온도상승 및 냉각효과를 측정하기 위하여 3분 간격으로 20회 연속 주조실험을 행하여 각 공정마다 캐비티의 표면온도를 측정하여 그 결과를 도 7에 도시하였다. 이 실험은 각각 3회씩 반복 실험하여 평균값을 산출하였다.Immediately after removing the casting product from the mold by performing casting under the conditions shown in Table 1, the surface temperature of the cavity was directly measured by a contact thermometer, and 20 consecutive casting experiments were conducted every three minutes to measure the temperature rise and cooling effect. The surface temperature of the cavity was measured for each step, and the results are shown in FIG. 7. This experiment was repeated three times each to calculate the average value.
도 7에 나타난 바와 같이, 구리를 혼합하여 압축공기로 냉각한 주형(①)의 표면 온도가 종래의 주형(③)보다 30℃ 정도 낮게 나타났다. 그리고, 공기냉각통로를 통해 압축공기로만 냉각한 주형(②) 역시 종래의 주형(③)보다 20℃ 정도 냉각 효과가 있었다. 구리분말을 혼합한 뒤 압축공기를 공급하지 않는 주형(④)의 경우에는 혼합재료로 구성된 부분이 열흡수부(heat sink)로 작용하여 온도가 상승함을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, the surface temperature of the mold ① mixed with copper and cooled by compressed air was about 30 ° C. lower than that of the conventional mold ③. In addition, the mold (②) cooled only by compressed air through the air cooling passage also had a cooling effect of about 20 ° C. than the conventional mold (③). In the case of the mold (④) which does not supply compressed air after mixing the copper powder, it can be seen that the portion composed of the mixed material acts as a heat sink to increase the temperature.
도 7과 같은 실험 결과는 알루미늄(Al)분말 또는 세라믹(Al2O3)분말을 사용할 경우에도 유사하게 나타났다(도 8 참조).Experimental results as shown in FIG. 7 were similar when aluminum (Al) powder or ceramic (Al 2 O 3 ) powder was used (see FIG. 8).
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형은 주형 내부에 압축공기가 순환하는 냉각통로를 형성함으로써, 매 주조 사이클 후 주형을 분리하여 압축공기를 불며 냉각시키지 않고 주조시 바로 냉각시키는 효과가 있다.As described in detail above, the centrifugal casting mold with the cooling passage of the present invention forms a cooling passage through which compressed air is circulated inside the mold, so that the mold is separated after every casting cycle and blows the compressed air without being cooled. It has a cooling effect.
또한, 본 발명의 원심주조 장비는 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형의 냉각통로에 압축공기를 공급할 수 있도록 주형과 결합 구성하여 주조시에 주형 내부를 냉각시킴으로써 생산성과 경제성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the centrifugal casting equipment of the present invention has the effect of improving the productivity and economics by combining with the mold to cool the inside of the mold during casting to supply compressed air to the cooling passage of the centrifugal casting mold with a cooling passage. .
이상에서 본 발명의 냉각통로가 구비된 원심주조용 주형 및 이를 구비한 원심주조 장비에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical details of the centrifugal casting mold provided with the cooling passage of the present invention and the centrifugal casting equipment having the same have been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiments of the present invention and the present invention is limited. It is not.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.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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