KR100594366B1 - Surface treatment methode of plunger tip of diecast machine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이캐스팅기의 플런저 팁의 외주면의 경도를 강화하기 위한 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법은, 상기 플런저 팁의 외주면상의 습기와 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계;와, 니켈 합금 분말을 화염에 의하여 용융시키면서, 상기 플런저 팁의 외주면에 도포하여 이 플런저 팁의 외주면에 상기 니켈 합금 적층 피막을 형성시키는 용사 단계;와, 상기 용사 단계를 거친 후, 상기 니켈 합금 적층 피막을 가열하여 재용융시킴으로써 상기 니켈 합금 적층 피막의 상기 플런저 팁의 외주면에 대한 결합력을 증대시키는 퓨징 단계; 및 상기 퓨징 단계 후, 상기 플런저 팁을 냉각시키는 냉각단계;로 이루어진 것에 특징이 있다. The present invention relates to a method for surface treatment of a plunger tip of a die casting machine for enhancing the hardness of the outer circumferential surface of the plunger tip of the die casting machine. The plunger tip surface treatment method of the die casting machine according to the present invention includes a foreign matter removing step of removing moisture and foreign matter on the outer circumferential surface of the plunger tip; and melting the nickel alloy powder with a flame, and applying the outer circumferential surface of the plunger tip. A thermal spraying step of forming the nickel alloy laminated film on the outer circumferential surface of the plunger tip; and after the thermal spraying step, the nickel alloy laminated film is heated and remelted to the outer peripheral surface of the plunger tip of the nickel alloy laminated film. A fusing step of increasing binding force; And a cooling step of cooling the plunger tip after the fusing step.

다이캐스팅기, 플런저 팁, 퓨징Die Casting Machine, Plunger Tip, Fusing

Description

다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법{Surface treatment methode of plunger tip of diecast machine}Surface treatment methode of plunger tip of diecast machine}

도 1은 다이캐스팅기의 플런저 팁을 설명하기 위한 다이캐스팅기의 개략적 도면이다.1 is a schematic diagram of a die casting machine for explaining the plunger tip of the die casting machine.

도 2는 도 1에 도시된 다이캐스팅기의 플런저 팁에 대한 개략적 사시도이다.FIG. 2 is a schematic perspective view of the plunger tip of the die casting machine shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법을 설명하기 위한 개략적 흐름도이다. 3 is a schematic flowchart illustrating a plunger tip surface treatment method of a die casting machine according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법에서 용사 단계를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the thermal spraying step in the plunger tip surface treatment method of the die casting machine shown in FIG.

도 5는 도 3에 도시된 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법에 의하여 표면처리된 다이캐스팅기의 플런저 팁에 대한 개략적 단면도이다.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the plunger tip of the die casting machine surface treated by the method of treating the plunger tip surface of the die casting machine shown in FIG. 3.

도 6은 본 발명에 따른 다이캐스팅기의 플런저 팁 표먼처리 방법에 의하여 처리된, SKD-61 합금 공구강 소재의 플런저 팁에 대한 개략적 단면도이다. 6 is a schematic cross-sectional view of a plunger tip of SKD-61 alloy tool steel material, treated by the plunger tip surface treatment method of the die casting machine according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 ... 다이캐스팅기의 압출장치 2 ... 슬리브1 ... Extruder of die casting machine 2 ... Sleeve

3 ... 다이캐스팅기의 플런저 팁 4 ... 중공부3 ... Plunger tip of die casting machine 4 ... Hollow part

6 ... 용탕주입구 8 ... 플런저 로드6 ... molten metal inlet 8 ... plunger rod

p ... 플런저 m ... 용탕p ... plunger m ... molten metal

31 ... 하단부 32 ... 나사산31 ... lower part 32 ... thread

33 ... 플런저 팁의 외주면 10 ... 이물질 제거 단계33 ... circumferential surface of the plunger tip 10 ... foreign material removal step

11 ... 습기 제거 단계 12 ... 블라스팅 단계11 ... Dehumidification Step 12 ... Blasting Step

20 ... 예열 단계 30 ... 용사 단계20 ... Warm up step 30 ... Thermal spray step

40 ... 휴징 단계 50 ... 냉각 단계40 ... Fusing stage 50 ... Cooling stage

60 ... 연마 단계 d ... 회전장치60 ... Polishing step d ... Rotators

L1 ... 연료관 L2 ... 산소관L1 ... fuel line L2 ... oxygen line

L3 ... 재료공급관 g ... 스프레이 건L3 ... material supply g g ... spray gun

c ... 니켈 합금 적층 피막 t ... 두께c ... nickel alloy laminated film t ... thickness

s ... SKD-61 공구강 80 ... 용접층s ... SKD-61 tool steel 80 ... welded layer

본 발명은 다이캐스팅기(die casting machine) 플런저 팁(plunger tip)의 외주면의 경화를 위한 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플런저 팁의 외주면을 니켈 합금 분말을 이용하여 표면처리하여 이 외주면의 경도를 강화시킴으로써 플런저 팁의 내구성을 증강시킬 수 있는 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a surface treatment method of a die casting machine plunger tip for curing the outer circumferential surface of a die casting machine plunger tip, and more particularly, the outer circumferential surface of the plunger tip is made of nickel alloy powder. The present invention relates to a surface treatment method of a die casting machine plunger tip which can enhance the durability of the plunger tip by treating the hardness of the outer peripheral surface.

주조방법중의 하나인 다이캐스트법은 용융된 금속(용탕)을 대기압 이상의 압력으로 소정 형상의 금형에 압입하고 응고 종료까지 가압하여 주조하는 것을 말한다. 이러한 다이캐스트법은 치수의 정밀도 향상, 표면의 평활도 유지, 절삭가공의 절감 및 고속 대량생산이 가능하다는 이점이 있어 널리 사용되고 있다. 이러한 다이캐스트법을 수행하는데 사용되는 장치가 다이캐스팅기이다. 이러한 다이캐스팅기는 압출장치, 금형 등 여러 장치가 조합되어 이루어지며, 이 중 용탕을 금형(미도시)내로 압출하기 위한 다이캐스팅기의 압출장치(1)의 개략적 구성이 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 다이캐스팅기용 압출장치(1)는 슬리브(2)와 플런저(p)로 이루어져 있다. 상기 슬리브(2)는 원통형상으로 중공부(4)를 구비하고 있으며, 이 슬리브(2)의 중공부(4)의 타측 끝에는 배출구(5)가 형성되어 있어 소정 형상의 금형(미도시)과 연결되어 있다, 상기 슬리브(2)의 일측에는 용탕주입구(6)가 형성되어 있다. 별도의 용해로에서 용해된 용탕(m)은 상기 용탕주입구(6)를 통해 상기 슬리브(2)내의 중공부(4)로 주입된다. 용탕(m)이 상기 슬리브(2)의 중공부(4)로 들어오면, 플런저(p)가 이동하여 이 용탕(m)을 가압한다. 이렇게 가압된 용탕(m)은 상기 중공부(4)를 거쳐 배출구(5)로 압출되어 상기 금형으로 압입된다. 이렇게 압입된 상태에서 일정 시간이 경과되면, 상기 용탕(m)은 상기 금형내에서 응고됨으로써 주조작업의 한 싸이클이 완료된다. 이후, 상기 플런저(2)는 다시 원래의 위치로 이동되고, 다시 용탕(m)이 용탕주입구(6)로 주입되면서 동일한 주조작업 사이클을 반복하게 된다. 한편, 상기 플런저(p)는 이 슬리브(2)내로 주입된 용탕(m)을 가압하기 위한 것으로서, 상기 슬리브(2)의 중공부(4)내에서 왕복 이동되며, 용탕(m)과 직접 접촉되는 플런저 팁(3)과 이 플런저 팁(3)에 결 합되어 있는 플런저 로드(8)로 이루어져 있다. 이러한 다이캐스팅기의 플런저 팁(3)에 대한 개략적 사시도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 도 1과 함께 참조하면, 플런저 팁(3)은 대략 원통 형상으로 이루어져 있다. 이 플런저 팁(3)의 후단부(31)는 중공형으로 이루어져 있으며 이 중공부의 내주면에는 나사산(32)이 형성되어 있어 플런저 로드(8)와 결합되게 된다. 또한, 상기 플런저 팁(3)을 플런저 로드(8)에 나사결합시킬 때, 이 플런저 팁(3)을 파지하여 회전시키기 용이하도록, 상기 플런저 팁(3)의 하단부(31)는 그 개략적 단면형상이 육각형으로 되어 있다. 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)은 슬리브(2)의 외주면과 상호 마찰되는 부분이다. 즉, 상기 주조과정에서 상기 플런저(p)가 슬리브(2)에 대하여 왕복운동을 하므로, 상기 슬리브(2)의 내주면과 접촉되어 있는 상기 플런저 팁(3)의 외주면 사이에는 마찰이 발생하게 된다. 이렇게 마찰이 생기면 상기 플런저 팁(3)의 외주면이 마모되게 되어 플런저 팁(3)의 외주면과 슬리브(2)의 내주면 사이에 간극이 생기므로, 플런저(2)가 용탕(m)을 가압시 용탕(m)에 대한 가압력이 줄어들게 되고 금형에서 생산된 제품의 품질도 조악하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 여러 시도들이 있었다. 이러한 방법들 중 하나로 상기 플런저 팁(3)의 외주면을 통상의 방법으로 열처리하여 이 외주면의 경도를 높이고 있으나 그 결과는 만족할만하지 못하다. 다이캐스트법에 의하여 제품을 생산하는 현장에서는, 하루 24시간 중 20시간 정도를 다이캐스팅기를 작동시키는 것이 일반적이며, 이에 따라 다이캐스팅기의 플런저(p)는 1600번의 행정을 수행하게 된다. 플런저(p)의 1행정은 한번의 왕복으로 이루어지므로, 상기 플런저 팁(3)의 외주면은 슬리브(2)의 내주면과 3200회 마 찰하게 된다.  One of the casting methods, the die casting method, refers to a process in which a molten metal (molten metal) is pressed into a mold having a predetermined shape at a pressure higher than atmospheric pressure, and pressurized until the end of solidification. This die-casting method is widely used because of the advantage of improving the accuracy of dimensions, maintaining the smoothness of the surface, reducing the cutting process and high-speed mass production. The apparatus used to perform this diecast method is a diecasting machine. Such a die casting machine is made by combining a variety of devices such as an extrusion device, a mold, of which the schematic configuration of the extrusion device 1 of the die casting machine for extruding the molten metal into a mold (not shown) is shown in FIG. Referring to FIG. 1, the conventional die casting machine extrusion device 1 includes a sleeve 2 and a plunger p. The sleeve 2 is provided with a hollow portion 4 in a cylindrical shape, and an outlet 5 is formed at the other end of the hollow portion 4 of the sleeve 2 so that a mold having a predetermined shape (not shown) and The molten metal inlet 6 is formed at one side of the sleeve 2. The molten metal m dissolved in a separate melting furnace is injected into the hollow part 4 in the sleeve 2 through the molten metal inlet 6. When the molten metal m enters into the hollow part 4 of the said sleeve 2, the plunger p moves and pressurizes this molten metal m. The pressurized molten metal m is extruded to the outlet 5 through the hollow portion 4 and pressed into the mold. When a predetermined time elapses in the press-fitted state, the molten metal m is solidified in the mold to complete one cycle of the casting operation. Thereafter, the plunger 2 is moved back to its original position, and the molten metal m is injected into the molten metal inlet 6 again to repeat the same casting operation cycle. On the other hand, the plunger p is for pressurizing the molten metal m injected into the sleeve 2, and is reciprocated in the hollow portion 4 of the sleeve 2, and is in direct contact with the molten metal m. Consisting of a plunger tip (3) and a plunger rod (8) joined to the plunger tip (3). A schematic perspective view of the plunger tip 3 of such a die casting machine is shown in FIG. 2. Referring to FIG. 2 in conjunction with FIG. 1, the plunger tip 3 has a substantially cylindrical shape. The rear end 31 of the plunger tip 3 has a hollow shape, and a thread 32 is formed on the inner circumferential surface of the hollow part to be coupled to the plunger rod 8. Further, when screwing the plunger tip 3 to the plunger rod 8, the lower end 31 of the plunger tip 3 has a schematic cross-sectional shape so that the plunger tip 3 can be easily rotated. This hexagon is made. The outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 is a portion which rubs against the outer circumferential surface of the sleeve 2. That is, since the plunger p reciprocates with respect to the sleeve 2 during the casting process, friction occurs between the outer circumferential surface of the plunger tip 3 which is in contact with the inner circumferential surface of the sleeve 2. This friction causes the outer circumferential surface of the plunger tip 3 to wear out, so that a gap is formed between the outer circumferential surface of the plunger tip 3 and the inner circumferential surface of the sleeve 2, so that the plunger 2 melts the molten metal m when pressurized. The pressing force on (m) is reduced and the quality of the product produced in the mold is poor. Several attempts have been made to solve this problem. In one of these methods, the outer circumferential surface of the plunger tip 3 is heat-treated in a conventional manner to increase the hardness of the outer circumferential surface, but the result is not satisfactory. At the site where the product is produced by the die casting method, it is common to operate a die casting machine for about 20 hours out of 24 hours a day, and thus the plunger p of the die casting machine performs 1600 strokes. Since one stroke of the plunger p is made of one reciprocation, the outer circumferential surface of the plunger tip 3 rubs 3200 times with the inner circumferential surface of the sleeve 2.

종래의 통상의 열처리 방법에 의하여 표면처리된 다이캐스팅기의 플런저 팁(3)은 20시간에서 30시간 정도 작동되면 그 외주면에 스크래치가 발생하고 균열이 생성되어 더이상 사용하지 못하게 된다는 문제점이 있었다. When the plunger tip 3 of the die caster surface-treated by the conventional heat treatment method is operated for about 20 to 30 hours, there is a problem that scratches are generated on the outer circumferential surface and cracks are no longer used.

본 발명에 따른 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리 방법은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플런저 팁의 외주면을 니켈 합금 분말을 이용하여 표면처리하여 그 외주면의 경도를 강화시킴으로써 플런저 팁의 내구성을 증강시킬 수 있는 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The surface treatment method of the die caster plunger tip according to the present invention is to solve the above problems, and the surface of the plunger tip is treated with nickel alloy powder to enhance the hardness of the outer circumferential surface to enhance durability of the plunger tip. It is an object of the present invention to provide a method for surface treatment of a die caster plunger tip.

본 발명에 따른 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리 방법은, 상기 플런저 팁의 외주면상의 습기와 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계;와, 니켈 합금 분말을 화염에 의하여 용융시키면서, 상기 플런저 팁의 외주면에 도포하여 이 플런저 팁의 외주면에 상기 니켈 합금 적층 피막을 형성시키는 용사 단계;와, 상기 용사 단계를 거친 후, 상기 니켈 합금 적층 피막을 가열하여 재용융시킴으로써 상기 니켈 합금 적층 피막의 상기 플런저 팁의 외주면에 대한 결합력을 증대시키는 퓨징 단계; 및 상기 퓨징 단계 후, 상기 플런저 팁을 냉각시키는 냉각단계;를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.The die casting machine plunger tip surface treatment method according to the invention, the foreign matter removal step of removing the moisture and foreign matter on the outer peripheral surface of the plunger tip; and, while melting the nickel alloy powder by the flame, by applying to the outer peripheral surface of the plunger tip A thermal spraying step of forming the nickel alloy laminated film on the outer circumferential surface of the plunger tip; and after the thermal spraying step, the nickel alloy laminated film is heated and remelted to the outer peripheral surface of the plunger tip of the nickel alloy laminated film. A fusing step of increasing binding force; And a cooling step of cooling the plunger tip after the fusing step.

본 발명에 따르면, 상기 니켈 합금은, 니켈과, 탄소와, 크롬과, 붕소와 규소와 철을 포함하며, 상기 니켈 100 중량부에 대하여 탄소 0.6 내지 1.0 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 크롬 15.35 내지 19.35 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 붕소 1.44 내지 5.44 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 규소 3.03 내지 7.03 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 철 3.82 내지 7.82 중량부로 이루어진 것이 바람직하다.According to the present invention, the nickel alloy includes nickel, carbon, chromium, boron, silicon, iron, and 0.6 to 1.0 parts by weight of carbon and 100 parts by weight of nickel with respect to 100 parts by weight of nickel. 15.35 to 19.35 parts by weight of chromium, 1.44 to 5.44 parts by weight of boron based on 100 parts by weight of nickel, 3.03 to 7.03 parts by weight of silicon relative to 100 parts by weight of nickel, and 3.82 to 7.82 parts by weight of iron based on 100 parts by weight of nickel. It is preferable that it consists of parts.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 이물질 제거단계 후, 상기 플런저 팁을 1000℃ 내지 1500℃로 예열하는 예열단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable to further include a preheating step of preheating the plunger tip to 1000 ℃ to 1500 ℃ after the foreign material removal step.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 플런저 팁은 합금 공구강 SKD-61로 이루어져 있으며; 상기 이물질 제거 단계 전에, 상기 플런저 팁의 외주면 전체에 탄소강 45C를 용접하는 용접단계를 더 구비하는 것이 바람직하다,According to the invention, the plunger tip is made of alloy tool steel SKD-61; Before the foreign material removal step, it is preferable to further include a welding step of welding the carbon steel 45C to the entire outer peripheral surface of the plunger tip,

또한, 본 발명에 따르면, 상기 이물질 제거단계는, 상기 플런저 팁의 표면상의 습기가 제거되도록 상기 플런저 팁을 가열하는 습기제거단계와, 상기 플런저 팁의 표면상의 이물질이 제거되도록 상기 플런저 팁의 표면을 샌드 블라스팅하는 블라스팅단계를 포함하며; 상기 냉각 단계 후, 상기 플런저 팁을 연마하는 연마 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, the foreign material removing step, the moisture removal step of heating the plunger tip to remove the moisture on the surface of the plunger tip, and the surface of the plunger tip to remove the foreign matter on the surface of the plunger tip Sandblasting a blasting step; After the cooling step, it is preferable to further include a polishing step of polishing the plunger tip.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리방법에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a surface treatment method of the die caster plunger tip according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법을 설명하기 위한 개략적 흐름도이며, 도 4는 도 3에 도시된 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법에서 용사 단계를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 3에 도시된 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법에 의하여 표면처리된 다이캐 스팅기의 플런저 팁에 대한 개략적 단면도이다.FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating a plunger tip surface treatment method of a die casting machine according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a spraying step in the plunger tip surface treatment method of the die casting machine shown in FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the plunger tip of the die caster surface-treated by the plunger tip surface treatment method of the die caster shown in FIG.

도 3 내지 도 5를 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기용 플런저 팁의 외주면의 경도를 강화하기 위한, 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법은, 이물질 제거 단계(10)와, 예열 단계(20)와, 용사 단계(30)와, 퓨징 단계(40) 및 냉각 단계(50)를 포함한다. 3 to 5 together with FIG. 2, the method for surface treatment of the plunger tip of the die casting machine for strengthening the hardness of the outer circumferential surface of the plunger tip for the die casting machine according to the preferred embodiment of the present invention may include removing foreign substances. And a preheating step 20, a spraying step 30, a fusing step 40 and a cooling step 50.

상기 이물질 제거 단계(10)는 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)의 크리닝하는 단계로서, 습기 제거 단계(11)와 블라스팅 단계(12,blasting)를 포함한다. 상기 습기 제거 단계(11)는 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)상에 있는 습기를 제거하기 위한 단계로서, 이 플런저 팁(3)의 외주면(33)을 가열한다. 이렇게 플런저 팁(3)의 외주면(33)을 가열시 토치 등이 사용되며, 대략 300℃ 내지 500℃의 열이 3분 내지 4분 정도 가해진다. 가열 시간은 상기 플런저 팁(3)의 크기(외경)에 따라 다르다다. 또한, 가열 온도는 플런저 팁(3) 외주면의 재료에 따라 다르다. 예컨대, 45C 탄소강의 경우 350℃로 가열하는 것이 일반적이다. 상기 블라스팅 단계(12)는 상기 플런저 팁의 표면(33)상의 이물질을 제거하기 위한 단계로서, 상기 습기 제거 단계(11) 이후에 행하여 지는 것이 바람직하다. 이 블라스팅 단계(12)에서는 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)을 이른바 샌드 블라스팅(sand blasting)처리 하는 것으로서, 모래를 이 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 고압으로 분사하여 이 플런저 팁(3)의 외주면(33)상에 존재하는 먼지나 얼룩 기름기 등을 제거하게 된다. The foreign material removing step 10 is a step of cleaning the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3, and includes a moisture removing step 11 and a blasting step 12. The moisture removing step 11 is a step for removing moisture on the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3, and heats the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3. A torch or the like is used to heat the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 in this way, and heat of approximately 300 ° C. to 500 ° C. is applied for 3 to 4 minutes. The heating time depends on the size (outer diameter) of the plunger tip 3. The heating temperature also depends on the material of the outer circumferential surface of the plunger tip 3. For example, it is common to heat to 350 ° C. for 45C carbon steel. The blasting step 12 is a step for removing foreign matter on the surface 33 of the plunger tip, which is preferably performed after the moisture removing step 11. In this blasting step 12, the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 is called sand blasting, and sand is sprayed on the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 at a high pressure. Dust or stain grease or the like existing on the outer circumferential surface 33 of the tip 3 is removed.

상기 예열단계(20)는 상기 이물질 제거 단계(10) 후에 행하여 지는 것으로서, 후술할 용사 단계(30)에서 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 도포될 니켈 합금(미 도시)이 플런저 팁(3)의 외주면에 잘 부착되도록 하기 위하여, 이 플런저 팁(3)의 외주면(33)을 가열해 주는 단계이다. 가열 온도는 1000℃ 내지 1500℃인 것이 바람직하다. 1000℃ 미만으로 가열을 하게 되면, 플런저 팁(3)의 외주면(33)이 충분히 달구어 지지 않아 후술할 용사 단계(30)에서 도포되는 니켈 합금이 이 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 제대로 결합되지 않을 수 있다. 또한, 1500℃를 초과해서 가열하면 니켈 합금이 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 결합될 때 필요한 온도 이상으로 플런저 팁(3)의 외주면(33)이 달구어져 열소모가 많을 뿐만 아니라, 플런저 팁(3)의 변형을 일으킬 수도 있다. 한편, 1000℃ 내지 1500℃ 사이의 온도 범위에서는, 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)의 재료에 따라 가열 온도가 다르게 된다. 예컨대, 합금 금형가 SKD-61로 이루어진 플런저 팁(3)의 외주면(33)에는 950℃ 내지 1050℃로 가열하는 것이 바람직하다. 한편, 열이 가해지면, 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)의 색이 변하게 되는데, 600℃ 부근에서는 붉게 되며, 800℃ 부근에서는 빨갛게 되며, 1000℃ 부근에서는 노랗게 변하고, 1300℃ 이상에서는 하얀색을 띄게 된다. 따라서, 정확하게 가열온도를 측정할 수 없는 조건에서는 이러한 겉보기 색으로 온도를 대략 짐작할 수 있다. The preheating step 20 is performed after the foreign material removing step 10, the nickel alloy (not shown) to be applied to the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 in the thermal spraying step 30 to be described later (plunger tip ( In order to adhere well to the outer circumferential surface of 3), the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 is heated. It is preferable that heating temperature is 1000 degreeC-1500 degreeC. When heated to less than 1000 ℃, the outer circumferential surface 33 of the plunger tip (3) is not sufficiently sweetened so that the nickel alloy applied in the spraying step 30 to be described later properly on the outer circumferential surface (33) of the plunger tip (3) May not be combined. In addition, when the heating exceeds 1500 ℃, the outer peripheral surface 33 of the plunger tip 3 is sweetened beyond the temperature required when the nickel alloy is bonded to the outer peripheral surface 33 of the plunger tip 3, which leads to high heat consumption, It may also cause deformation of the plunger tip 3. On the other hand, in the temperature range between 1000 ° C and 1500 ° C, the heating temperature is different depending on the material of the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3. For example, the alloy mold is preferably heated to 950 ° C to 1050 ° C on the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 made of SKD-61. On the other hand, when heat is applied, the color of the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 changes, which becomes red around 600 ° C, becomes red near 800 ° C, turns yellow near 1000 ° C, and white when above 1300 ° C. Will be displayed. Therefore, under conditions where the heating temperature cannot be measured accurately, the temperature can be roughly estimated with this apparent color.

상기 용사 단계(30)는 니켈 합금을 상기 플런저 팁의 외주면(33)에 도포시켜 이 외주면(33)에 상기 니켈 합금이 결합되도록 하는 단계로서 상기 예열 단계(20)후에 행하여 진다. 상기 니켈 합금은 분말 형태로 된 것으로서, 니켈(Ni)을 베이스로 하여, 탄소(C), 크롬(Cr), 붕소(B), 규소(Si) 및 철(Fe)을 포함하여 이루어지며, 니켈 100 중량부를 기준으로 탄소 0.6 ~ 1.0 중랑부, 크롬 15.35 ~ 19.35 중랑 부, 붕소 1.44 ~ 5.44 중랑부, 규소 3.03 ~ 7.03 중랑부, 철 3.82 ~ 7.82 중랑부로 이루어진다. 예컨대, 니켈 100g과, 탄소 0.8g, 크롬 17.35g, 붕소 3.44g, 규소 5.03g, 철 5.82g으로 이루어져 있다. 이 용사 단계(30)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 플런저 팁(3)을 회전장치(d)에 결합시켜 이 회전장치(d)를 통해 상기 플런저 팁(3)을 회전시키면서, 상기 니켈 합금 분말을 화염에 실어 이 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 분사 도포한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 연료관(L1)과 산소관(L2)으로부터 연료와 산소를 공급받은 토치 또는 스프레이 건(g, spray gun)은 상기 플런저 팁(3)쪽으로 화염을 분사한다. 이 화염 분사 온도는 상기 예열 단계(20)와 동일하게 한다. 이렇게 화염이 분사될 때, 재료공급관(L3)에서는 상기 니켈 합금 분말이 이 스프레이 건(g)으로 공급되어 이 니켈 합금 분말은 화염에 설려 함께 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 분사된다. 상기 니켈 합금 분말은 화염에 실려 분사되는 도중, 용융되어 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 결합된다. 또한, 상기 예열 단계(20)에서 플런저 팁(3)의 외주면(33)이 달구어져 있는 상태이므로, 용융된 니켈 합금 분말의 결합력이 더욱 증대된다. 이렇게 상기 니켈 합금 분말이 용융되어 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33)에 결합, 적층되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 이 플런저 팁(3)의외주에는 니켈 합금 적층 피막(c)이 형성된다. 이 니켈 합금 적층 피막(c)의 두께(t)는 0.3mm 내지 0.7mm 정도이다. The spraying step 30 is performed after the preheating step 20 by applying a nickel alloy to the outer circumferential surface 33 of the plunger tip so that the nickel alloy is bonded to the outer circumferential surface 33. The nickel alloy is in powder form, and is made of nickel (Ni), and includes carbon (C), chromium (Cr), boron (B), silicon (Si), and iron (Fe). Based on 100 parts by weight, carbon 0.6 to 1.0 core, carbon 15.35 to 19.35 core, boron 1.44 to 5.44 core, silicon 3.03 to 7.03 core, and iron 3.82 to 7.82 core. For example, 100 g of nickel, 0.8 g of carbon, 17.35 g of chromium, 3.44 g of boron, 5.03 g of silicon, and 5.82 g of iron. In this spraying step 30, as shown in Fig. 4, the plunger tip 3 is coupled to the rotating device d to rotate the plunger tip 3 through the rotating device d. The alloy powder is placed in a flame and spray applied to the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3. As shown in FIG. 4, a torch or spray gun (g, spray gun) supplied with fuel and oxygen from the fuel pipe (L1) and the oxygen pipe (L2) injects flame toward the plunger tip (3). This flame injection temperature is the same as the preheating step 20 above. When the flame is injected, the nickel alloy powder is supplied to the spray gun g in the material supply pipe L3, and the nickel alloy powder is sprayed on the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 together with the flame. . The nickel alloy powder is melted and injected to the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 while being injected into the flame. In addition, since the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 is heated in the preheating step 20, the bonding force of the molten nickel alloy powder is further increased. When the nickel alloy powder is melted and thus bonded and laminated on the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3, as shown in FIG. 5, the nickel alloy laminated film c is formed on the outer circumference of the plunger tip 3. Is formed. The thickness t of this nickel alloy laminated film c is about 0.3 mm-about 0.7 mm.

한편, 상기 플런저 팁(3)이 합금 공구강 SKD-61(KS에서는 STD 61이라고 칭함)소재로 이루어진 경우, 상기 이물질 제거 단계(10)전에, 상기 플런저 팁(3)의 외주면 전체에 우선 탄소강 45C(KS에서는 SM45C라고 칭함)를 용접하는 용접 단계( 미도시)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 SKD-61 공구강과 상기 용융된 니켈 합금 분말은 잘 결합되지 않으므로, 상기 SKD-61 공구강의 외주면 전체에 상기 45C 탄소강을 우선 용접하여 탄소강 용접층(80)을 형성한 후, 이 탄소강 용접층(80)의 외주에 상기 니켈 합금 분말을 용사하여 적층 시키는 것이 바람직하다. 이렇게 제조된 플런저 팁(3)의 개략적 단면도가 도 6에 도시되어 있으며, 도 6을 참조하면, SKD-61 공구강(s) 위에 45c 탄소강 용접층(80)이 적층되어 있으며, 그 위에 니켈 합금 적층 피막(c)이 형성되어 있다. 한편, 플런저 팁의 재료로는, FC20~30, 주강, SKD61, SC45, SCM 4종, SCM 21종 등 6가지로 사용한다. On the other hand, when the plunger tip 3 is made of alloy tool steel SKD-61 (hereinafter referred to as STD 61 in the KS) material, before the foreign material removing step 10, the carbon steel 45C (first of the entire outer peripheral surface of the plunger tip 3) In KS, it is preferable to further include a welding step (not shown) for welding). That is, since the SKD-61 tool steel and the molten nickel alloy powder are hardly bonded, the carbon steel welding layer 80 is formed by first welding the 45C carbon steel to the entire outer circumferential surface of the SKD-61 tool steel and then welding the carbon steel. It is preferable that the nickel alloy powder is sprayed and laminated on the outer circumference of the layer 80. A schematic cross-sectional view of the plunger tip 3 thus produced is shown in FIG. 6, and referring to FIG. 6, a 45c carbon steel weld layer 80 is laminated on the SKD-61 tool steel s and a nickel alloy layer thereon. The film c is formed. On the other hand, as the material of the plunger tip, six kinds of materials, such as FC20-30, cast steel, SKD61, SC45, SCM four, and SCM 21, are used.

상기 퓨징(fusing) 단계(40)는 상기 용사 단계(30) 후에 행하여 지는 것으로서, 상기 니켈 합금 적층 피막(c)을 토치 등으로 가열하여 재용융시키는 단계이다. 이 퓨징 단계(40)에서 상기 니켈 합금 적층 피막(c)을 재용융시키면, 이 니켈 합금 적층 피막(c)과 상기 플런저 팁(3)의 외주면(33) 사이의 결합력이 증대된다. The fusing step 40 is performed after the thermal spraying step 30, and is a step of remelting the nickel alloy laminated film c by heating it with a torch or the like. When the nickel alloy laminated film c is remelted in the fusing step 40, the bonding force between the nickel alloy laminated film c and the outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 is increased.

상기 퓨징 단계(40)를 거친 후, 상기 플런저 팁(3)을 상기 회전장치(d)에서 분리시킨 후, 실온에서 냉각시키는 상기 냉각 단계(50)가 행하여 진다. 이 냉각 단계(50)에서 상기 니켈 합금 적층 피막(c)이 굳어지면서 상기 플런저 팁(3)의 외주면에 완전히 결합되게 된다. After the fusing step 40, the plunger tip 3 is separated from the rotating device d, and then the cooling step 50 is performed at room temperature. In this cooling step 50, the nickel alloy layer c is hardened and completely bonded to the outer circumferential surface of the plunger tip 3.

상기 냉각 단계(50)를 거친 후, 이 플런저 팁(3)의 치수를 맞추고 표면이 매끄럽게 되도록, 상기 플런저 팁(3)의 외주면을 그라인딩(grinding)을 통해 연마하는 연마 단계(50)를 행하는 것이 바람직하다. After the cooling step 50, the polishing step 50 is performed to grind the outer circumferential surface of the plunger tip 3 by grinding so that the plunger tip 3 is dimensioned and the surface is smooth. desirable.

이렇게 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처 리 방법을 행하게 되면, 플런저 팁(3)의 외주면(33)의 경도가 향상된다. 종래의 통상의 열처리 방법에 의하여 표면처리된 플런저 팁(3)과의 성능 비교를 위하여 테스트를 수행하였다. 하루에 20시간 다이캐스팅기를 가동시켰으며, 플런저를 1600회 왕복운동시켰다. 즉 하루 20시간 동안 상기 플런저 팁(3)의 외주면을 슬리브(2)의 내주면과 3200회 마찰되게 하였다. 종래의 통상적 열처리 방법에 의하여 표면처리된 플런저 팁의 외주면은 1일에서 2일 사이에 그 외주면(33)에 스크래치가 발생하여 사용이 곤란하게 되었다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리 방법을 행한 후의 플런저 팁(3)은 25일에 스크래치가 발생하였다. 본 발명에 따른 표면처리 방법에 의하여 처리된 다이캐스팅기 플런저 팁은 종래의 표면처리 방법에 의한 것보다 월등히 장시간 사용할 수 있다는 장점이 있다. Thus, when performing the surface treatment method of the die caster plunger tip according to the preferred embodiment of the present invention, the hardness of the outer peripheral surface 33 of the plunger tip (3) is improved. Tests were performed for performance comparison with the plunger tips 3 surface-treated by conventional conventional heat treatment methods. The diecaster was run 20 hours a day and the plunger was reciprocated 1600 times. That is, the outer circumferential surface of the plunger tip 3 was rubbed with the inner circumferential surface of the sleeve 2 3200 times for 20 hours a day. The outer circumferential surface of the plunger tip surface-treated by a conventional conventional heat treatment method has a scratch on the outer circumferential surface 33 between one day and two days, making it difficult to use. However, the plunger tip 3 after the method of surface treatment of the die caster plunger tip according to the preferred embodiment of the present invention was scratched at 25 days. The die caster plunger tip treated by the surface treatment method according to the present invention has an advantage that it can be used for a much longer time than that by the conventional surface treatment method.

지금까지, 상기 예열 단계(20)를 거친 후 용사 단계(30)를 행하는 것으로 설명 및 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플런저 팁(3)의 직경이 50mm 내지 90mm의 소구경일 때는 예열 단계(20)를 생략하고 이물질 제거 단계(10) 후 직접 용사 단계(30)를 행하여도 무방하다. Up to now, the preheating step 20 after the thermal spraying step 30 has been described and illustrated, but is not necessarily limited to this, when the diameter of the plunger tip (3) is 50mm to 90mm small diameter preheating step ( 20) may be omitted and the thermal spraying step 30 may be performed directly after the foreign material removing step 10.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다이캐스팅기 플런저 팁의 표면처리 방법은, 다이캐스팅기 플런저 팁 외주면의 경도를 향상시켜 종래의 표면처리방법에 의하여 표면처리된 플런저 팁에 비하여 장시간 사용할 수 있다는 장점이 있다.As described above, the die casting machine plunger tip surface treatment method according to the present invention has an advantage that it can be used for a long time compared to the plunger tip surface treated by the conventional surface treatment method by improving the hardness of the outer peripheral surface of the die casting plunger tip have.

Claims (5)

다이캐스팅기용 플런저 팁의 외주면의 경도를 강화하기 위한 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법으로서,A method of surface treatment of a plunger tip of a die casting machine for strengthening the hardness of the outer peripheral surface of the plunger tip for a die casting machine, 상기 플런저 팁의 외주면상의 습기와 이물질을 제거하는 이물질 제거 단계;A debris removing step of removing moisture and debris on the outer circumferential surface of the plunger tip; 니켈 합금 분말을 화염에 의하여 용융시키면서, 상기 플런저 팁의 외주면에 도포하여 이 플런저 팁의 외주면에 상기 니켈 합금 적층 피막을 형성시키는 용사 단계;A thermal spraying step of applying nickel alloy powder to the outer circumferential surface of the plunger tip while melting the nickel alloy powder by a flame to form the nickel alloy laminated film on the outer circumferential surface of the plunger tip; 상기 용사 단계를 거친 후, 상기 니켈 합금 적층 피막을 가열하여 재용융시킴으로써 상기 니켈 합금 적층 피막의 상기 플런저 팁의 외주면에 대한 결합력을 증대시키는 퓨징 단계; 및A fusing step of increasing the bonding force to the outer circumferential surface of the plunger tip of the nickel alloy laminated film by heating and remelting the nickel alloy laminated film after the thermal spraying step; And 상기 퓨징 단계 후, 상기 플런저 팁을 냉각시키는 냉각단계;를 포함하며,And a cooling step of cooling the plunger tip after the fusing step. 상기 니켈 합금은,The nickel alloy, 니켈과, 탄소와, 크롬과, 붕소와 규소와 철을 포함하며,Nickel, carbon, chromium, boron, silicon and iron, 상기 니켈 100 중량부에 대하여 탄소 0.6 내지 1.0 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 크롬 15.35 내지 19.35 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 붕소 1.44 내지 5.44 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 규소 3.03 내지 7.03 중량부와, 상기 니켈 100 중량부에 대한 철 3.82 내지 7.82 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법. 0.6 to 1.0 parts by weight of carbon, 15.35 to 19.35 parts of chromium relative to 100 parts by weight of nickel, 1.44 to 5.44 parts by weight of boron relative to 100 parts by weight of nickel, and 100 parts by weight of nickel 3.03 to 7.03 parts by weight of silicon, and 3.82 to 7.82 parts by weight of iron relative to 100 parts by weight of nickel, the plunger tip surface treatment method of a die casting machine. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이물질 제거단계 후, 상기 플런저 팁을 1000℃ 내지 1500℃로 예열하는 예열단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법.After the foreign material removal step, the plunger tip surface treatment method of the die casting machine, characterized in that further comprising a preheating step of preheating the plunger tip to 1000 ℃ to 1500 ℃. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플런저 팁은 합금 공구강 SKD-61로 이루어져 있으며;The plunger tip is made of alloy tool steel SKD-61; 상기 이물질 제거 단계 전에, 상기 플런저 팁의 외주면 전체에 탄소강 45C를 용접하는 용접단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법. Before the foreign material removal step, the plunger tip surface treatment method of the die casting machine characterized in that it further comprises a welding step of welding the carbon steel 45C to the entire outer peripheral surface of the plunger tip. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이물질 제거단계는, The foreign material removal step, 상기 플런저 팁의 표면상의 습기가 제거되도록 상기 플런저 팁을 가열하는 습기제거단계와, 상기 플런저 팁의 표면상의 이물질이 제거되도록 상기 플런저 팁의 표면을 샌드 블라스팅하는 블라스팅단계를 포함하며;A dehumidifying step of heating the plunger tip to remove moisture on the surface of the plunger tip, and a blasting step of sand blasting the surface of the plunger tip to remove foreign matter on the surface of the plunger tip; 상기 냉각 단계 후, 상기 플런저 팁을 연마하는 연마 단계를 더 구비하는 것 을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 플런저 팁 표면처리 방법.And a polishing step of polishing the plunger tip after the cooling step.
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