KR100566078B1 - 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법 - Google Patents

Abstract

소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법에 관하여 개시한다. 본 발명의 방법은, 플라스크 하단부에 'ㄱ'자형 보강재를 설치하고, 플라스크의 상단부에 'ㄷ'자형 보강재가 설치하는 것을 특징으로 한다. 나아가, 플라스크의 중앙부, 플라스크의 상단부와 중앙부 사이 또는 플라스크 중앙부와 하단부 사이에 보강재를 더 설치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 소실모형주조에서 사용되는 플라스크의 저차 고유진동수를 운전범위 밖으로 이동시켜 진동 중에 발생할 수 있는 공진현상을 제거함으로써 고른 주물사 압력분포를 얻을 수 있고, 균일한 주물사의 충전을 기대할 수 있어 제품의 표면 함몰 및 변형 등 불량률을 높일 수 있는 결함요인을 제거할 수 있다.

소실모형 주조, 플라스크, 보강재, 고유진동수, 공진현상

Description

소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법{Reinforcement method of Flask used in the process of evaporative pattern}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법을 설명하기 위한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 >

10 : 플라스크

100 : 'ㄱ'자형 보강재 200 : 'ㄷ'자형 보강재

본 발명은 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법에 관한 것으로서, 플라스크의 고유진동수를 증가되도록 보강재를 설치하여 주는 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법에 관한 것이다.

소실모형주조법은 친환경적, 경제성 그리고 실제 사용 제품의 표면과 비슷한 고품질의 주조면을 갖으므로 기존의 사형주조를 대신할 수 있는 주조방법으로 주목을 받고 있다.

일반적으로, 소실모형 주조 설비는 스티로폼과 같은 원료인 발포폴리스티렌(EPS; Expandable Polystyrene)이나 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)로 이루어진 소실모형을 형성하고, 그 소실모형의 표면에 내화용 도형재를 도포시킨 다음, 이를 점결제(binder)를 넣지 않은 주물사인 무점결사(無粘結砂)에 매설하여 마련되는 주형과, 그 주형이 장입되는 플라스크를 포함하여 이루어진다.

소실모형주조법의 조형공정 중 진동에 의해 주물사는 상하방향 및 수평방향으로 이동하게 되는 데, 이 때 플라스크의 떨림으로 인해 수평방향의 압력이 더 커져 주물사의 압력분포에 변화를 주어 모형의 변형을 초래하게 된다. 플라스크의 저차 고유진동수가 진동기의 운전속도 내, 예컨대 1200∼3600rpm에 존재하는 경우 플라스크 고유진동수와 사용진동수가 일치하여 공진현상이 발생하게 되면 플라스크의 변형이 일어나 주물사의 외향현상이 발생하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 플라스크의 고유진동수를 높임으로써 공진현상을 억제할 수 있는 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법은: 플라스크 하단부에 'ㄱ'자형 보강재를 설치하고, 상기 플라스크의 상단부에 'ㄷ'자형 보강재를 설치하며, 상기 플라스크의 상단부와 상기 플라스크 하단부 사이의 중앙부에 'ㄷ'자형 보강재를 설치하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 플라스크의 하단부에 설치하는 상기 'ㄱ'자형 보강재는 상기 플라스크 내측에 설치하고, 상기 플라스크의 상단부에 설치하는 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플라스크 외측에 설치하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 플라스크의 중앙부에 설치하는 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플라스크 외측에 설치하는 것이 바람직하다.

더 나아가, 상기 플라스크의 상단부와 상기 플라스크 중앙부 사이 또는 상기 플라스크 중앙부와 상기 플라스크 하단부 사이에 보강재를 더 설치하는 것을 특징으로 하여도 좋다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 1의 (1)은 본 발명의 실시예에 따른 보강재를 나타낸 개략도이고, 도 1의 (2)는 도 1의 (1)에 따른 보강재가 플라스크의 하단 부에 설치된 형상을 나타낸 것이며, 도 1의 (3)은 도 1의 (1)에 따른 보강재가 플라스크의 하단부, 상단부 및 중앙부에 각각 설치된 형상을 나타낸 것이다. 도 1에서 점선으로 도시된 것은 보강재가 설치되는 위치를 표시한 것이다.

도 1을 참조하면, 'ㄱ'자형 보강재(100)는 플라스크(10)에 견고히 고정되어 플라스크에 강성을 부여하도록 플라스크(10) 하단부 내측에, 즉 플라스크 바닥면과 벽면에 각각 고정한다. 이것은 공정 자동화설비에서 플라스크 이동의 편리성을 얻기 위해 플라스크 외부보다는 내부에 설치한 것이다.

단면모멘트가 커서 전체 시스템에 강성을 부여하는 'ㄷ'자형 보강재(200)는 플라스크(10) 상단부와 중앙부에 각각 설치한다. 이 때, 모형의 매설 및 탈사시에 작업의 편리성을 얻기 위해 'ㄷ'자형 보강재(200)는 플라스크(10)의 외부에 설치한다.

도 1에 도시된 바와 같이 플라스크 보강재는 수직방향보다 진동변위가 큰 수평방향으로 설치할 경우 보강효과를 볼 수 있으며, 수평방향에 부착함에 있어서도 특히 플라스크(10)의 상단, 중앙, 하단 모두에 부착하는 경우에 가장 큰 보강효과가 나타난다.

한편, 보강재는 플라스크의 크기에 따라 도 1과 설치된 경우로부터 일부를 빼거나 더 추가시켜도 좋다.

예를 들어, 플라스크의 크기가 1000x1000x1000x12t 인 경우에는 도 1과 같이 플라스크의 상단부, 중앙부 및 하단부에 각각 보강재를 설치하는 것이 바람직하다. 하지만, 플라스크의 크기가 그보다 더 커지면 진동변위가 커지기 때문에 도 1에 도 시된 경우와 같이 플라스크의 상단부, 중앙부 및 하단부에 보강재를 각각 설치하고 상단부와 중앙부 사이 및/또는 플라스크 중앙부와 플라스크 하단부 사이에 보강재를 추가로 더 설치하여 준다. 그리고, 플라스크의 크기가 그보다 더 작아지면 중앙부에는 설치하지 않고 상단부와 하단부에만 보강재를 설치하여도 좋다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 소실모형주조에서 사용되는 플라스크의 저차 고유진동수를 운전범위 밖으로 이동시켜 진동 중에 발생할 수 있는 공진현상을 제거함으로써 고른 주물사 압력분포를 얻을 수 있고, 균일한 주물사의 충전을 기대할 수 있어 제품의 표면 함몰 및 변형 등 불량률을 높일 수 있는 결함요인을 제거할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (6)

1. 플라스크 하단부에 'ㄱ'자형 보강재를 설치하고, 상기 플라스크의 상단부에 'ㄷ'자형 보강재를 설치하며, 상기 플라스크의 상단부와 상기 플라스크 하단부 사이의 중앙부에 'ㄷ'자형 보강재를 설치하는 것을 특징으로 하는 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 플라스크의 하단부에 설치하는 상기 'ㄱ'자형 보강재는 상기 플라스크 내측에 설치하는 것을 특징으로 하는 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 플라스크의 상단부에 설치하는 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플라스크 외측에 설치하는 것을 특징으로 하는 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 플라스크의 중앙부에 설치하는 상기 'ㄷ'자형 보강재는 상기 플라스크 외측에 설치하는 것을 특징으로 하는 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 플라스크의 상단부와 상기 플라스크 중앙부 사이 또는 상기 플라스크 중앙부와 상기 플라스크 하단부 사이에 보강재를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 소실모형 주조에 사용되는 플라스크의 보강방법.

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