KR100650352B1 - 주철제 인서트 부재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

실린더 라이너(10)는, 외주면에 인서트 표면(16)을 형성하고 있고, 상기 인서트 표면(16)에는, 이 인서트 표면(16)으로부터 바깥쪽을 향해 확대되는 대략 원추형상의 언더컷부(18)를 갖는 다수의 돌기(20)가 형성된다. 각 돌기(20)의 선단에는, 언더컷부(18)의 선단에 대응하여 평탄부(21)가 형성된다.

Description

주철제 인서트 부재 및 그 제조 방법{CAST IRON INTERNAL CHILL MEMBER AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 주조에 의해 다른 금속, 예를 들면 알루미늄 합금에 인서트되는 주철제 인서트 부재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 자동차용 엔진의 실린더 블록에는, 경량화를 위해 알루미늄 합금제의 실린더 블록이 사용되고 있다. 상기 실린더 블록에는, 내마모성 등이 요구되는 슬라이딩면에 대응하여, 주철제의 실린더 라이너(인서트 부재)가 내장되어 있다. 또, 브레이크 드럼에 있어서도, 주철제 슈(인서트 부재)가 사용되고 있다.
그런데, 주철제의 인서트 부재를, 다른 금속, 예를 들면 알루미늄 합금으로 인서트할 때, 상기 인서트 부재와 상기 알루미늄 합금과의 밀착성 및 상기 인서트 부재에 대한 이 알루미늄 합금의 충전성이 요구되고 있다. 그래서, 예를 들면 일본국 특개 2001-170755호 공보에서는, 표면 거칠기의 최대 높이가 65㎛∼260㎛, 요철의 평균 간격이 0.6mm∼1.5mm인 인서트면을 갖는 인서트용 주철 부재가 개시되어 있다.
상기 공보에서는, 다이캐스트에 의해 인서트용 주철 부재의 외주면(인서트면)을 알루미늄 합금으로 인서트함으로써, 상기 외주면의 요철부에 대한 알루미늄 합금의 충전성이 좋고, 또한 상기 알루미늄 합금과의 밀착성이 뛰어난 인서트 제품을 얻을 수 있도록 하고 있다.
그런데, 상기의 종래 기술에서는, 원하는 인서트면을 형성할 때, 도형재로서, 평균입경이 0.05mm∼0.5mm인 규사를 20질량%∼45질량%, 평균입경이 0.1mm 이하인 실리카플라워를 10질량%∼30질량%, 점결제를 2질량%∼10질량%, 및 물을 30질량%∼60질량%로 혼합한 혼탁액이 사용되고 있다.
그리고, 이 도형재를 가열된 주형의 내면에 도포한 뒤, 이 도형재를 건조시키면, 이 도형재에서 발생하는 증기의 빠짐구멍에 의해, 상기 주형의 내면에는 무수한 미세한 패임이 형성된다. 그리고, 주철의 용탕을 상기 주형 내에 주탕함으로써, 상기 패임에 대응하는 바늘형상의 돌기부를 갖는 인서트면이 형성된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 인서트 부재(1)에는, 바늘형상 돌기(2)를 갖는 인서트면(3)이 형성된다. 이 인서트면(3)이 알루미늄 합금재(4)에 인서트됨으로써, 인서트 제품(5)이 얻어진다. 그 때, 인서트면(3)에 다수의 바늘형상 돌기(2)가 형성되어 있기 때문에, 화살표 A방향으로의 상대적인 어긋남이 발생하지 않아, 잔류 응력의 저감을 도모할 수 있다.
그러나, 상기의 인서트 제품(5)에서는, 바늘형상 돌기(2)에 평행한 화살표 B 방향을 따라, 인서트 부재(1)와 알루미늄 합금재(4)의 박리가 발생한다. 이에 의해, 인서트 부재(1)와 알루미늄 합금재(4)의 밀착성이 저하하고, 상기 인서트 부재(1)와 상기 알루미늄 합금재(4)의 접촉 면적이 저하하여, 열전도성이 열화한다.
또, 인서트 부재(1)를 주조한 뒤, 이 인서트 부재(1)의 내면(슬라이딩면)을 가공할 필요가 있다. 이 내면의 가공시에는, 인서트 부재(1)의 외주면이 클램프 기구에 의해 클램프되어 있다.
그런데, 인서트 부재(1)의 외주면에는 바늘형상 돌기(2)가 형성되어 있기 때문에, 이 바늘형상 돌기(2)의 선단부와 클램프 기구의 클램프면과의 접촉은, 점접촉이 된다. 그 때문에, 상기 클램프면과 인서트 부재(1)와의 접촉 면적이 감소한다. 이에 의해, 상기 인서트 부재(1)의 내면을 가공할 때, 이 인서트 부재(1)의 위치결정 정밀도가 저하한다. 따라서, 인서트 부재(1)의 내면의 가공 정밀도가 저하한다.
본 발명의 목적은, 간단한 공정으로, 다른 금속과의 밀착성을 유효하게 향상시키는 동시에, 원하는 클램프 위치결정 정밀도를 유지하는 것이 가능한 주철제 인서트 부재를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 간단한 공정으로, 다른 금속과의 밀착성을 유효하게 향상시키는 동시에, 원하는 열전도성을 유지하는 것이 가능한 주철제 인서트 부재의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 주철제 인서트 부재에서는, 주조시에 다른 금속의 용탕과 접촉하는 인서트 표면에, 다수의 돌기가 형성되어 있다. 상기 돌기는, 상기 인서트 표면으로부터 바깥쪽을 향해 확대되는 대략 원추형상의 언더컷부를 갖는다.
이에 의해, 주철제 인서트 부재에는, 인서트 표면에 여러가지 방향을 향해 확대되는 대략 원추형상의 언더컷부가 형성되므로, 예를 들면 알루미늄 합금의 다 른 금속과 상기 인서트 부재와의 밀착성이 향상한다. 또한, 상기 각 돌기의 표면적은, 종래의 바늘형상 돌기에 비해 증가한다. 그 때문에, 실제로 인서트 제품이 사용될 때, 슬라이딩 등에 의해 주철제 인서트 부재에 발생하는 열을 알루미늄 합금에 양호하게 전달할 수 있다. 따라서, 인서트 제품의 방열성이 향상한다.
또, 각 돌기의 선단에는, 인서트 표면으로부터 바깥쪽을 향해 확대되는 언더컷부의 선단에 대응하여 평탄부가 형성되어 있다. 이 때문에, 주철제 인서트 부재의 외주면과 클램프의 클램프면과의 접촉 면적이, 종래의 바늘형상 돌기에 비해 대폭 증가한다. 즉, 종래의 접촉이 점접촉이었던 데 비해, 본 발명의 주철제 인서트 부재에서는, 상기 주철제 인서트 부재와 상기 클램프와의 면접촉이 된다. 따라서, 주철제 인서트 부재를 클램프할 때의 위치결정 정밀도가 향상하여, 상기 주철제 인서트 부재의 가공이 고정밀도로 또한 양호하게 수행된다.
본 발명의 주철제 인서트 부재의 제조 방법에서는, 금형 내에 단열재, 점결제, 이형제, 계면활성제 및 물을 포함하는 도형재가 도포된 뒤, 상기 금형 내가 불활성 가스 분위기로 치환된다. 이 상태에서, 금형이 회전되면서, 상기 금형 내에 주철의 용탕이 주탕됨으로써, 상기 인서트 부재의 인서트 표면에는, 상기 인서트 표면으로부터 바깥쪽을 향해 확대되는 대략 원추형상의 언더컷부를 갖는 다수의 돌기가 형성된다.
즉, 금형 내에 도형재가 도포될 때, 이 도형재에 포함되는 계면활성제의 작용에 의해, 상기 도형재의 일부가 표면 장력에 의해 구(球)형상부를 구성한다. 이 때문에 도형재에는, 금형 내면에 대응하는 도형면으로부터 언더컷부를 갖는 구형상 부가 다수 형성된다.
다음에, 금형 내가 불활성 가스 분위기로 치환되기 때문에, 용탕의 표면에 산화막이 형성되는 것을 저지할 수 있어, 상기 금형 내에서의 탕류성(湯流性)이 향상한다. 따라서, 용탕은, 도형재의 구형상부를 덮어 언더컷부까지 원활하고 또한 확실하게 충전되어, 상기 도형재의 형상에 따라 인서트 부재의 인서트 표면이 형성된다.
이에 의해, 주철제 인서트 부재는, 인서트 표면으로부터 바깥쪽을 향해 확대되는 대략 원추형상의 언더컷부를 갖는 다수의 돌기를 확실하게 형성할 수 있어, 예를 들면 알루미늄 합금의 다른 금속과의 밀착성 및 열전도성이 향상한다.
또, 도형재는, 단열재로서 규조토가 20질량%∼35질량%, 점결제로서 벤토나이트가 1질량%∼7질량%, 이형제가 1질량%∼5질량%, 계면활성제가 5ppm∼50ppm, 잔부가 물로 설정되어 있다.
규조토가 20질량% 미만에서는, 도형재의 단열재로서의 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 상기 규조토가 35질량%를 초과하면, 도형재의 점도가 상승하여 이 도형재의 유동성이 저하해 버린다. 벤토나이트가 1질량% 미만에서는, 도형재에 있어서의 충분한 점결성이 얻어지지 않아, 이 도형재를 구성하는 다른 물질이 분리된다. 한편, 상기 규조토가 7질량%를 초과하면, 도형재의 점도가 높아져 이 도형재의 붕괴성이 저하한다.
이형제가 1질량% 미만에서는, 도형재의 이형제로서의 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 상기 이형재가 5질량%를 초과하면, 주조시의 용탕의 열에 의해, 그 조 성에 포함되는 물이 가스가 되어, 주철제 인서트 부재에 가스 결함이 발생한다.
계면활성제가 5ppm 미만에서는, 도형재의 형상 유지 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 상기 계면활성제가 50ppm을 초과하면, 도형재의 발포가 생긴다.
또한, 금형의 몰드 회전수는, 도형재의 도포시에 25G∼35G로 설정되어 있다. 몰드 회전수가 25G 미만에서는, 도형재의 구형상부의 찌그러짐이 작아져, 상기 구형상부들의 간격이 넓어져 버린다. 이 때문에, 주철제 인서트 부재의 돌기에, 원하는 언더컷량을 확보할 수 없어, 충분한 밀착성이 얻어지지 않는다. 한편, 몰드 회전수가 35G를 초과하면, 도형재의 구형상부의 찌그러짐이 커져, 상기 구형상부들의 간격이 좁아져 버린다. 따라서, 주철제 인서트 부재의 돌기는, 소직경부의 직경이 구형상부 사이에 대응하여 상당히 작아져, 이 소직경부가 파단한다.
여기서 몰드 회전수(GNo.)란, GNo.=(주형의 원심력의 가속도)/(중력의 가속도)이고, 상기 주형의 관의 직경 D(cm)와 이 주형의 회전수 N(rpm)으로 GNo.를 표시하면, GNo.=DN2/17900이 된다(일본국 특개 2002-283025호 공보 참조). 따라서, 상기 몰드 회전수(GNo.)는, 상기 직경 D와 상기 회전수 N으로부터 얻을 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 실린더 라이너를 인서트하는 실린더 블록의 일부 분해 사시 설명도,
도 2는 상기 실린더 라이너의 돌기를 모식적으로 나타낸 일부 확대 사시도,
도 3은 상기 실린더 블록의 일부 단면 설명도,
도 4는 주형에 도형재를 도포할 때의 설명도,
도 5는 상기 주형에 용탕을 주탕할 때의 설명도,
도 6은 상기 실린더 라이너를 클램프 기구로 위치결정할 때의 설명도,
도 7은 회전수가 작을 때의 도형재의 설명도,
도 8은 회전수가 클 때의 도형재의 설명도,
도 9는 종래의 인서트 부재의 설명도이다.
도 1은 본 실시형태의 실린더 라이너(주철제 인서트 부재)(10)를 인서트하는 실린더 블록(인서트 제품)(12)의 일부 분해 사시 설명도이다.
실린더 블록(12)은, 경량화를 도모하기 위해서, 예를 들면 알루미늄 합금제의 블록(14)을 구비한다. 주철제의 실린더 라이너(10)를 알루미늄 합금으로 인서트하여 블록(14)이 주조됨으로써, 실린더 블록(12)이 제조되고 있다.
실린더 라이너(10)는, 후술하는 바와 같이, 원심 주조법에 의해 주철을 사용하여 제조되고 있다. 도 2에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 실린더 라이너(10)의 외주면에 형성되어 있는 인서트 표면(16)에는, 바깥쪽을 향해 확대되는 대략 원추형상의 언더컷부(18)를 갖는 다수의 돌기(20)가 형성되어 있다. 각 돌기(20)의 선단에는, 바깥쪽을 향해 확대되는 언더컷부(18)의 선단에 대응하여 평탄부(21)가 형성되어 있다.
실린더 라이너(10)는, 예를 들면 그 외주의 직경이 60mm∼100mm로 설정될 때, 인서트 표면(16)으로부터의 각 돌기(20)의 높이가, 0.5mm∼1.2mm의 범위 내에 설정되어 있다. 실린더 라이너(10)의 내면(10a)은, 슬라이딩면을 구성하고 있고, 주 조 성형 후에 이 내면(10a)에 기계 가공이 실시된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 실린더 블록(12)에서는, 실린더 라이너(10)의 각 돌기(20)의 사이에, 블록(14)을 구성하는 알루미늄 합금이 충전됨으로써, 구형상 접합부(22)가 형성되어 있다.
다음에, 이렇게 구성되는 실린더 라이너(주철제 인서트 부재)(10)를 제조하는 방법(본 실시형태의 실린더 라이너(10)의 제조 방법)에 관해, 설명한다.
먼저 도 4에 도시한 바와 같이, 원심 주조 장치를 구성하는 주형(금형)(30)은, 예를 들면 원통형상을 갖고 있고, 도시 생략한 구동부를 통해 회전 가능하게 지지되어 있다.
그래서, 25G∼35G의 몰드 회전수(GNo.)로 주형(30)을 회전시키면서, 이 주형(30)의 내주면(34)에 도형재(36)를 도포한다. 이 도형재(36)는, 단열재, 점결제, 이형제, 계면활성제 및 물을 포함하고 있다. 구체적으로는, 단열재로서, 예를 들면, 규조토가 20질량%∼35질량%, 점결제로서, 예를 들면 벤토나이트가 1질량%∼7질량%, 이형제가 1질량%∼5질량%, 계면활성제가 5ppm∼50ppm, 잔부가 물로 설정되어 있다.
여기서 몰드 회전수(GNo.)란, GNo.=(주형(30)의 원심력의 가속도)/(중력의 가속도)이고, 주형(30)의 관의 직경 D(cm)와 주형(30)의 회전수N(rpm)으로 GNo.를 표시하면, GNo.=DN2/17900이 된다(일본국 특개 2002-283025호 공보 참조). 따라서, 몰드 회전수(GNo.)는, 상기 직경 D와 상기 회전수 N으로부터 얻을 수 있다.
도형재(36)가 주형(30)의 내주면(34)에 도포되면, 이 도형재(36)에 포함되는 계면활성제에 의해, 상기 도형재(36)의 일부가 표면 장력으로 도형면(36a)으로부터 외부로 팽출한다. 이에 의해, 금형면인 내주면(34)에 대응하는 도형면(36a)에는, 다수의 구형상부(36b)가 형성된다. 이 구형상부(36b)에는, 언더컷부(36c)가 형성된다.
이어서, 주형(30) 내의 분위기가, 예를 들면 아르곤 가스의 불활성 가스 분위기로 치환된다. 이 상태에서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 100G∼135G의 몰드 회전수로 주형(30)을 회전시키면서, 이 주형(30) 내에 주철의 용탕(40)이 주탕된다.
용탕(40)은, 도형재(36)의 구형상부(36b)를 덮어 주형(30) 내에 충전된다. 그 때문에, 용탕(40)이 냉각하면, 도형재(36)의 도형면(36a) 및 언더컷부(36c)의 형상에 따라 상기 주철의 표면이 형성된다. 즉, 주형(30) 내에는, 원통 형상을 갖고 외주면에 다수의 돌기(20)를 갖는 인서트 표면(16)이 형성된 실린더 라이너(10)가 제조된다.
이 경우, 본 실시형태에서는, 도형재(36)가 단열재, 점결제, 이형제, 계면활성제 및 물을 포함하고 있다. 단열재는, 예를 들면 규조토이고, 주형(30) 내에 주탕되는 용탕(40)의 온도를 최적으로 유지하는 기능을 갖는다. 규조토는, 20질량%∼35질량%로 설정된다. 상기 규조토가 20질량% 미만에서는, 도형재(36)의 단열재로서의 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 상기 규조토가 35질량%를 초과하면, 도형재(36)의 점도가 상승하여 이 도형재(36)의 유동성이 저하해 버린다.
점결제는, 도형재(36)의 구형상부(36b)의 형상을 유지하는 기능을 갖고, 예를 들면 벤토나이트가 사용된다. 이 벤토나이트는, 1질량%∼7질량%로 설정된다. 상기 벤토나이트가 1질량% 미만에서는, 도형재(36)에 있어서의 충분한 점결성이 얻어지지 않으므로, 도형재(36)를 구성하는 다른 물질이 분리된다. 한편, 상기 벤토나이트가 7질량%를 초과하면, 도형재(36)의 점도가 높아져 이 도형재(36)의 붕괴성이 저하한다.
이형제는, 1질량%∼5질량%로 설정된다. 상기 이형제가 1질량% 미만에서는, 도형재(36)의 이형제로서의 효과가 얻어지지 않게 된다. 한편, 상기 이형제가 5질량%를 초과하면, 주조시의 용탕(40)의 열에 의해 그 조성에 포함되는 물이 가스가 되어, 실린더 라이너(10)에 가스 결함이 발생한다.
계면활성제는, 도형재(36)의 표면 장력을 증가시켜 구형상부(36b)의 형상을 유지하는 기능을 갖는다. 상기 계면활성제는, 5ppm∼50ppm으로 설정된다. 이 계면활성제가 5ppm 미만에서는, 구형상부(36b)의 형상 유지 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 상기 계면활성제가 50ppm을 초과하면, 도형재(36)가 발포해 버린다.
또, 본 실시형태에서는, 주형(30)의 내주면(34)에 도형재(36)의 도포가 종료한 뒤, 이 주형(30) 내가 불활성 가스 분위기로 치환된 상태에서, 주철의 용탕(40)이 주탕된다. 이에 의해, 주형(30) 내에 주탕되는 용탕(40)의 표면에 산화막이 형성되지 않는다. 그 때문에, 상기 주형(30) 내에서의 상기 용탕(40)의 탕류성이 유효하게 향상한다. 따라서, 용탕(40)이 도형재(36)의 구형상부(36b)를 덮어 언더컷부(36c)까지 원활하고 또한 확실하게 충전됨으로써, 상기 용탕(40)이 냉각했을 때는, 상기 도형재(36)의 표면 형상에 대응하는 상기 주철의 표면 형상이 형성된다.
이에 의해, 실린더 라이너(10)는, 인서트 표면(16)에 바깥쪽을 향해 확대되 는 대략 원추형상의 언더컷부(18)를 갖는 다수의 돌기(20)를 확실하게 형성할 수 있다. 이 때문에, 실린더 라이너(10)를 인서트하는 블록(14)과의 밀착성 및 열전도성이 향상한다.
또한, 주조 후의 실린더 라이너(10)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 클램프 기구(50)에 위치결정 유지된 상태로, 도시 생략한 가공기를 통해 내면(10a)의 가공이 실시된다. 그 때, 클램프 기구(50)를 구성하는 클램프면(52)이, 실린더 라이너(10)의 돌기(20)의 선단에 형성되어 있는 평탄부(21)에 면접촉하고 있다.
이렇게, 실린더 라이너(10)를 면접촉으로 유지하고 있기 때문에, 종래의 바늘형상 돌기(2)(도 9 참조)를 클램프면(52)으로 점접촉에 의해 유지하는 경우에 비해, 접촉 면적의 대폭적인 증가를 도모할 수 있다. 이에 의해, 클램프 기구(50)를 통해 실린더 라이너(10)를 강고하고 또한 고정밀도로 클램프 위치결정할 수 있어, 상기 실린더 라이너(10)의 내면(10a)의 가공 정밀도가 양호하게 향상한다.
내면(10a)의 가공을 포함하는 소정의 가공이 실시된 실린더 라이너(10)는, 도시 생략한 실린더 블록 주조용 주형 내에 배치된다. 이어서, 다른 금속, 예를 들면 알루미늄 합금의 용탕이 주형 내에 주탕되어, 상기 실린더 라이너(10)를 블록(14)에 의해 인서트하여 실린더 블록(12)이 제조된다.
이 경우, 본 실시형태에서는, 도 2에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 각 돌기(20)의 언더컷부(18)가 대략 원추형상이고, 실린더 라이너(10)의 둘레방향(화살표 X방향) 및 축방향(화살표 Y방향)에 대해서도 언더컷의 형상을 갖고 있다. 따라서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 실린더 라이너(10)의 돌기(20)와 블록(14)의 구형상 접 합부(22)가 서로 밀착하고 있다.
이에 의해, 실린더 라이너(10)와 블록(14)은 화살표 A 방향의 변위, 즉 어긋남을 방지하여 실린더 블록(12)의 축간부(15)(도 1 참조)에 발생하는 잔류 응력의 저감을 도모하는 동시에, 화살표 B 방향의 어긋남, 즉 벗겨짐을 저지하여 상호의 밀착 강도가 저하하는 것을 가급적으로 회피할 수 있다.
더구나, 실린더 라이너(10)와 블록(14)이 밀착하는 표면적이 증대한다. 이 때문에, 슬라이딩 등에 의해 실린더 라이너(10)에 발생하는 열을, 블록(14)에 효율적으로 전달하는 것이 가능해져, 방열성을 향상시킬 수 있다.
또, 주형(30)의 몰드 회전수가, 도형재(36)의 도포시에 25G∼35G로 설정되어 있다. 몰드 회전수가 25G 미만에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 도형재(36)의 구형상부(36b)의 찌그러짐이 작아져, 상기 구형상부(36b)들의 간격(H1)이 넓어져 버린다. 이에 의해, 실린더 라이너(10)의 돌기(20)에 원하는 언더컷량을 확보할 수 없어, 충분한 밀착성이 얻어지지 않는다.
한편, 몰드 회전수가 35G를 초과하면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 도형재(36)의 구형상부(36b)의 찌그러짐이 커져, 상기 구형상부(36b)들의 간격(H2)이 좁아져 버린다. 따라서, 실린더 라이너(10)의 돌기(20)는, 소직경부의 직경이 구형상부(36b) 사이에 대응하여 상당히 작아져, 이 소직경부가 파단한다.
또한, 본 실시형태에서는, 실린더 라이너(10)의 돌기(20)의 높이가, 0.5mm∼1.2mm의 사이로 설정되어 있다. 돌기(20)의 높이가 0.5mm 미만에서는, 원하는 형상의 언더컷부(18)를 형성하는 것이 곤란해져, 블록(14)과의 밀착성이 저하해 버린 다. 한편, 돌기(20)의 높이가 1.2mm를 초과하면, 상기 돌기(20)의 소직경부의 길이가 장척화하여, 이 소직경부가 파단한다.
또한, 본 실시형태에서는, 주철제 인서트 부재로서 실린더 블록(12)의 실린더 라이너(10)를 사용하여 설명했으나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 브레이크 드럼의 브레이크 슈에도 적용할 수 있다.
그 때, 브레이크 슈의 외형이 130mm 정도일 때는, 이 브레이크 슈에 형성되는 돌기의 높이를, 0.5mm∼2mm의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 주철제 인서트 부재에서는, 인서트 표면에 여러가지 방향을 향해 확대되는 대략 원추형상의 언더컷부가 형성되기 때문에, 예를 들면 알루미늄 합금등의 다른 금속과의 밀착성이 유효하게 향상한다. 또한, 각 돌기의 표면적은, 종래의 바늘형상 돌기에 비해 증가하기 때문에, 인서트 제품을 사용할 때, 주철제 인서트 부재에 발생하는 열을 알루미늄 합금에 양호하게 전달할 수 있어, 방열성이 유효하게 향상한다.
또, 각 돌기의 선단에는, 바깥쪽을 향해 확대되는 언더컷부의 선단에 대응하여 평탄부가 형성되어 있다. 이 때문에, 주철제 인서트 부재의 외주면을 클램프하는 클램프면과의 접촉 면적이, 종래의 바늘형상 돌기에 비해 대폭 증가한다. 따라서, 주철제 인서트 부재의 클램프 위치결정 정밀도가 향상하여, 상기 주철제 인서트 부재의 가공이 고정밀도로 또한 양호하게 수행 가능해진다.
또한, 본 발명의 주철제 인서트 부재의 제조 방법에서는, 간단한 공정으로, 주철제 인서트 부재의 인서트 표면에, 대략 원추형상의 언더컷부를 갖는 구체형상 돌기를 확실하게 형성할 수 있어, 예를 들면 알루미늄 합금 등의 다른 금속과의 밀착성 및 열전도성이 향상한다.

Claims (7)

  1. 주조에 의해 다른 금속에 인서트되는 주철제 인서트 부재(10)에 있어서,
    상기 주철제 인서트 부재(10)는, 실린더 라이너(10)이고,
    주조시에 상기 다른 금속의 용탕과 접촉하는 인서트 표면(16)에, 이 인서트 표면(16)으로부터 바깥쪽을 향해 확대되는 원추형상의 언더컷부(18)를 갖는 복수의 돌기(20)가 형성되고, 상기 돌기(20)는 실린더 라이너(10)의 둘레방향 및 축방향에 대해서도 언더컷의 형상을 갖고 있으며,
    상기 각 돌기(20)의 선단에는, 평탄부(21)가 형성되는 동시에, 상기 언더컷부(18)에는, 상기 다른 금속에 인서트되는 구형상의 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 주철제 인서트 부재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 금형(30) 내에 단열재로서의 규조토가 20질량%∼35질량%, 점결제로서의 벤조나이트가 1질량%∼7질량%, 이형제가 1질량%∼5질량%, 계면활성제가 5ppm∼50ppm 및 잔부가 물로 구성되는 도형재(36)를 도포하는 공정과,
    상기 금형(30) 내를 불활성 가스 분위기로 치환하는 공정과,
    상기 도형재(36)가 도포된 상기 금형(30)을 회전시키면서, 상기 금형(30) 내에 주철의 용탕(40)을 주탕함으로써, 인서트 표면(16)으로부터 바깥쪽을 향해 확대되는 원추형상의 언더컷부(18)를 갖는 복수의 돌기(20)를, 상기 인서트 표면(16)에 형성하는 동시에, 상기 각 돌기(20)의 선단에 평탄부(21)를 형성하고, 또한 상기 언더컷부(18)에, 다른 금속에 인서트되는 구형상의 접촉부를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 주철제 인서트 부재의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서, 상기 금형(30)의 몰드 회전수가, 상기 도형재(36)의 도포시에 25G∼35G로 설정되는 것을 특징으로 하는 주철제 인서트 부재(10)의 제조 방법.
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