KR101197141B1

KR101197141B1 - 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치

Info

Publication number: KR101197141B1
Application number: KR1020120057321A
Authority: KR
Inventors: 송준호; 홍영근
Original assignee: 한국피아이엠(주)
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2012-11-08

Abstract

본 발명은 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 플라즈마 방사를 통해 빠르게 원재료를 용융시키고, 진공 상태에서 원심력을 이용하여 금형에 용탕을 주입시킨 후 금형을 포함하여 하부챔버를 통째로 즉시 빼낼 수 있도록 함으로써 다음 주조 과정을 신속하게 진행시킬 수 있다.

Description

플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치{Plazma melting type casting apparatus using case changing rail}

본 발명은 진공원심주조 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 플라즈마 방사를 통해 빠르게 원재료를 용융시키고, 진공 상태에서 원심력을 이용하여 금형에 용탕을 주입시킨 후 금형을 포함하여 하부챔버를 통째로 즉시 빼낼 수 있도록 함으로써 다음 주조 과정을 신속하게 진행시킬 수 있도록 하는 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치에 관한 것이다.

주조란 재료를 녹인 용탕을 금형에 주입하여 식힌 후 금형을 제거하여 원하는 형태의 제품을 만드는 작업을 말하며, 이러한 주조 작업을 효율적으로 진행하기 위해 다수의 주조 장치가 개발된 바 있다.

그러나 종래의 주조 장치들은 대부분 아크멜팅 또는 고주파를 이용한 용융 방식을 사용하기 때문에 원재료를 용융시키는데 많은 시간이 소모된다.

또한 종래에는 대한민국공개특허 제10-2009-0068592호에 서술된 바와 같이 다이캐스팅 방식으로 원재료를 금형에 주입하고, 금형에 부어진 용탕이 식으면 금형으로부터 제품을 분리해 낸 뒤 다시 그 금형을 사용하여 용탕 투입 작업을 해야하기 때문에 작업 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 플라즈마 방사를 통해 원재료를 빠르게 용융시키고, 용탕이 주입된 금형을 통째로 빼내어 다음 금형을 투입할 수 있도록 함으로써 주조 과정을 신속하게 진행시킬 수 있도록 하는 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히 본 발명은 자동차의 터빈블레이드를 제조하는데 적합한 진공원심주조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치는, 원재료를 공급하는 원재료공급부; 및 상기 원재료공급부로부터 원재료가 공급되면 상기 원재료를 용융시켜 금형에 주입하는 주조부;를 포함하되, 상기 주조부는, 내측에 공간을 갖는 상부챔버; 상기 상부챔버 내측에 위치하며 상기 원재료공급부로부터 투입되는 원재료를 담는 도가니; 상기 도가니에 담겨진 원재료에 플라즈마를 방사하여 상기 원재료를 용융시키는 플라즈마전극봉; 상기 도가니에서 원재료가 용융된 용탕이 부어지면 상기 용탕을 임시적으로 보관하며 상기 용탕이 배출되는 용탕투입구가 하부에 형성된 용탕투하준비부; 상기 용탕투하준비부로부터 용탕을 수취하기 위한 용탕수취구를 가지며 횡방향으로 복수의 금형들에 연결되는 분배관로를 갖는 용탕인입부; 상기 용탕인입부의 분배관로에 연결되는 복수의 상기 금형들; 상기 용탕인입부 및 금형들을 지지하는 금형지지부; 상기 금형지지부의 아래에 결합되어 상기 금형지지부를 회전시키는 회전력발생부; 상기 용탕인입부와 상기 금형들을 둘러싸며, 상기 상부챔버와 밀착하여 상기 용탕인입부와 상기 금형들의 주변을 진공상태로 유지시키기 위한 진공펌프연결관이 형성된 하부챔버; 및 상기 금형지지부, 회전력발생부 및 하부챔버가 안착되며 하부에 이송수단이 마련되어 상기 금형지지부, 회전력발생부 및 하부챔버를 이송시키는 이동식케이싱;을 포함한다.

여기서, 상기 이동식케이싱의 이동경로를 제공하는 레일수단;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부챔버는 상부챔버승강수단을 통해 지지프레임에 승강 가능하게 지지되어 있으며, 상기 금형에 용탕을 투입할 시에는 상기 상부챔버승강수단의 작동에 의해 상기 상부챔버가 하강하고, 상기 용탕이 인입된 금형을 교체할 시에는 상기 상부챔버승강수단의 작동에 의해 상기 상부챔버가 상승할 수 있다.

또, 상기 주조부는, 상기 도가니를 수평이동 및 회전시키는 도가니 작동수단; 및 상기 플라즈마전극봉을 승강시키는 전극봉 승강수단;을 더 포함하고, 상기 도가니에 원재료를 투입시킬 시에는 상기 전극봉 승강수단이 상기 플라즈마전극봉을 상승시키고, 상기 도가니 작동수단은 상기 도가니를 상기 상부챔버 내측 중앙에 위치시키며, 상기 도가니에 원재료 투입이 완료되면 상기 전극봉 승강수단이 상기 플라즈마전극봉을 하강시키며, 상기 원재료의 용융이 완료되면 상기 전극봉 승강수단이 상기 플라즈마전극봉을 상승시키고, 상기 도가니 작동수단은 상기 도가니를 상기 상부챔버 내측의 일측으로 이동시킨 후 회전시켜 상기 도가니 내의 원재료가 용융된 용탕이 상기 용탕투하준비부에 부어지도록 작동할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

먼저 종래의 고주파를 이용한 용융 및 아크멜팅 방식이 아니라, 플라즈마 방사를 통해 원재료를 녹이는 방식이기 때문에 원재료를 용융시키는 데 걸리는 시간을 대폭 줄일 수가 있다.

또한, 원심력을 이용하여 진공상태에서 용탕이 금형에 신속하게 빨려들어가게 함으로써 용탕이 배관에서 막히는 현상을 방지해주고, 금형을 포함한 하부챔버와 이동식케이싱을 통째로 교체할 수가 있어서, 용탕이 식을 때 까지 기다릴 필요 없이 신속하게 다음 주조 작업을 진행시킬 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 자동차의 터빈블레이드를 빠른 시간내에 대량으로 제조하는데 적합하다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.
도2는 도1에 도시된 진공원심주조 장치를 다른 각도에서 바라본 개략적인 단면도.
도3은 도1에 도시된 진공원심주조 장치에서 상부챔버가 상승한 상태를 설명하기 위한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치(이하 '주조 장치'라 함)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도2는 도1에 도시된 주조 장치를 다른 각도에서 바라본 도면이다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 주조 장치는 크게 원재료공급부(1), 주조부(2) 및 진공펌프(3)로 구성된다.

원재료공급부(1)는 주조부(2)의 상부챔버(23) 측면을 통해 상부챔버(23) 내측과 연통하며, 스크럽 등의 원재료(5)를 상부챔버(23) 내에 위치하는 도가니(233)에 공급해주는 장치이다. 이러한 원재료공급부(1)는 공급실린더(11), 원재료공급통로(12) 및 원재료적재부(13)로 이루어진다.

상부챔버(23) 측면과 연통되는 원재료공급통로(12)의 위쪽으로 원재료적재부(13)가 위치하며, 원재료적재부(13)에 적재된 원재료(5)가 원재료공급통로(12) 내로 투입되면 공급실린더(11)에 의해 원재료(5)가 상부챔버(23) 내측의 도가니(233)로 이동시킬 수 있다.

주조부(2)는 도가니(233)에 공급된 원재료(5)에 플라즈마를 방사하여 용융시킨후 이를 금형(27)에 주입시키는 장치이다. 이때 본 실시예에 따른 주조 장치에서의 주조부(2)는 진공 상태에서 원심력을 이용하여 원재료(5)가 용융된 용탕을 금형(27)에 주입시키며, 이를 위해 지지프레임(21), 상부챔버승강수단(22), 상부챔버(23), 하부챔버(25), 용탕인입부(26), 금형(27), 회전력발생부(28) 및 이동식케이싱(29)을 포함한다.

지지프레임(21)은 지면에 고정되어 있으며 지지프레임(21)의 상부에 위치하는 상부챔버승강수단(22)을 통해 상부챔버(23)가 지지프레임(21)에 지지된다. 즉 상부챔버승강수단(22)의 작동에 의해 상부챔버(23)와 상부챔버(23)에 연결되어 있는 원재료공급부(1)가 함께 승강 가능하다.

상부챔버(23)의 내측 상부에는 플라즈마전극봉(231)이 위치하고 있으며, 이러한 플라즈마전극봉(231)은 상부챔버(23) 상단에 위치한 전극봉 승강수단(232)에 연결되어 상승 또는 하강할 수 있다. 즉 원재료공급부(1)에서 도가니(233)에 원재료(5)를 공급할 시에는 플라즈마전극봉(231)이 상승하고, 원재료(5) 공급을 마친 후 원재료(5)에 플라즈마를 방사하여 용융시킬 때에는 플라즈마전극봉(231)이 하강하게 된다.

도가니(233)는 상부챔버(23)의 내부에서 플라즈마전극봉(231) 아래에 위치한다. 이러한 도가니(233)는 상부가 개방되어 원재료(5)를 담을 수 있는 형태이며, 도가니 작동수단(234)에 고정되어 수평이동 및 일정 각도로 회전이 가능하다.

상부챔버(23)의 아래에는 용탕투하준비부(235)가 위치하고 있다. 용탕투하준비부(235)는 상부가 개방되어 있고 하부에는 상대적으로 좁은 용탕투입구(235a)가 형성되어 있다. 이러한 용탕투하준비부(235)에 도가니(233)에서 용융된 용탕이 부어지면, 용탕투입구(235a)를 통해 용융된 용탕이 하부챔버(25) 내에 위치하는 용탕인입부(26)로 이동한다. 용탕투하준비부(235)의 둘레에는 발열코일(237)이 설치되어 있다. 따라서 용탕투하준비부(235)에 용탕이 부어지더라도 발열코일(237)에 의해 고온이 유지되기 때문에 용탕은 항상 용융된 상태를 유지한다. 용탕투하준비부(235)에 부어진 용탕은 용탕투하준비부(235) 하부의 용탕투입구(235a)에 연결된 용탕이동관(236)을 통해 하부챔버(25) 내부의 용탕인입부(26)로 이동될 수 있다. 또한 용탕투하준비부(235)는 준비부 지지수단(238)에 결합된 상태로 상부챔버(23) 아래에 위치하는 격벽(239)에 고정된다. 이러한 격벽(239)은 상부챔버(23)와 하부챔버(25) 내부의 공간을 구분시켜주며, 격벽(239)의 중앙에 이동관삽입홀(239a)이 형성되어 용탕이동관(236)이 격벽(239)의 이동관삽입홀(239a)에 삽입됨으로써 상부챔버(23) 내측의 용탕투하준비부(235)로부터 하부챔버(25) 내측의 용탕인입부(26)로 용탕 이동이 가능하게 된다. 또한 격벽(239)은 상부챔버(23)에서 해체가 가능하며 이를 통해 상부챔버(23) 아래쪽으로 작업자가 진입하여 도가니(233)에 붙어 있는 잔탕스컬(용탕이 다시 굳은 것)을 수시로 제거해낼 수가 있다.

한편 본 실시예에서는 금형(27)을 포함하는 하부챔버(25) 이하의 구성들이 한꺼번에 교체되는 방식인데, 이를 위해 금형(27)이 교체되는 시기에는 상부챔버승강수단(22)에 의해 상부챔버(23)가 상승하면서 용탕투하준비부(235)와 용탕이동관(236)이 모두 상승한 상태이고, 금형(27) 교체가 완료되면 상부챔버승강수단(22)에 의해 상부챔버(23)가 하강하면서 용탕이동관(236)이 용탕인입부(26)의 용탕수취구(261)로 용탕을 투하할 수 있도록 위치하게 된다.

상부챔버(23) 아래에 위치하는 하부챔버(25)의 내측공간(252)에는 용탕투하준비부(235)에서 투하되는 용탕이 유입되는 용탕인입부(26)와 금형(27)이 위치하고 있다. 또한 하부챔버(25)는 이동식케이싱(29)에 고정되어 이동식케이싱(29)과 함께 지지프레임(21) 외부로 이동될 수 있다.

하부챔버(25)의 내측공간(252)에 위치하는 용탕인입부(26)의 상부에는 상단이 개방되어 용탕이동관(236)으로부터 용탕이 유입될 수 있는 용탕수취구(261)가 형성되어 있으며, 횡방향으로 복수의 금형(27)들에 연결되는 분배관로(262)가 마련되어 있다. 이러한 분배관로(262) 끝단에 각각의 금형(27)들이 연결된다. 즉 용탕인입부(26) 상단의 용탕수취구(261) 측으로 용탕이 유입되면 용탕은 분배관로(262)를 따라 각각의 금형(27)들로 주입될 수 있다.

이러한 용탕인입부(26) 및 금형(27)은 금형지지부(271)에 지지되어 있으며, 금형지지부(271)는 회전력발생부(28)와 연계되어 있다. 따라서 회전력발생부(28)가 작동하면 금형지지부(271)가 회전하게 되고, 이에 따라 용탕인입부(26)와 금형(27)이 함께 회전할 수 있게 된다. 이러한 회전력발생부(28)는 이동식케이싱(29)에 장착되어 있고 모터, 다수의 기어, 벨트 등으로 구성될 수 있다.

한편 하부챔버(25)의 측면에는 진공펌프연결관(251)이 마련되어 있다. 이러한 진공펌프연결관(251)은 하부챔버(25)와 이동식케이싱(29) 외부에 위치하고 있는 진공펌프(3)와 연결되며, 이에 따라 진공펌프(3)의 작동으로 하부챔버(25)의 내측공간(252)의 대기가 빠져나와 진공 상태를 이룰 수 있다.

한편 이동식케이싱(29) 아래의 지면에는 레일(4)이 설치되어 있으며, 이동식케이싱(29)에 장착된 이송수단(291)의 작동으로 인해 이동식케이싱(29)과 이에 결합된 하부챔버(25), 용탕인입부(26) 및 금형(27)이 지지프레임(21) 바깥으로 이동될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 주조 장치의 작동 과정을 설명토록 한다.

먼저 상부챔버승강수단(22)이 작동하면서 상부챔버(23)를 상승시킨다.

이후 이동식케이싱(29)의 이송수단(291)이 작동하면서 이동식케이싱(29)이 레일(4)을 따라 이동하여 지지프레임(21) 내측으로 위치하게 된다. 이동식케이싱(29) 상부에 위치한 하부챔버(25) 내측에서는 용탕 주입 과정을 위해 진공 분위기가 이루어져야 한다. 따라서 하부챔버(25)의 측면에 마련된 진공펌프연결관(251)에 진공펌프(3)를 연결시킨다.

이후 상부챔버승강수단(22)의 작동으로 상부챔버(23)가 하강하면 용탕투하준비부(235) 하부의 용탕투입구(235a)와 연결된 용탕이동관(236)이 용탕인입부(26)와 마주하게 된다.

이후 도가니 작동수단(234)이 작동하여 도가니(233)를 수평이동시켜 상부챔버(23)의 중앙으로 이동시키며, 원재료공급부(1)의 공급실린더(11)가 작동하면서 원재료적재부(13)에서 원재료공급통로(12)로 투입된 원재료(5)를 도가니(233) 내에 위치시킨다.

도가니(233)가 중앙에 위치한 상태에서 원재료(5)가 공급되면 전극봉 승강수단(232)의 작동으로 플라즈마전극봉(231)이 도가니(233) 내측 공간의 일정 깊이까지 하강한다. 이후 플라즈마전극봉(231)에서 일정 시간동안 플라즈마가 방사되면서 도가니(233)에 담겨진 원재료(5)를 용융시킨다.

도가니(233)에 담겨진 원재료(5)의 용융이 끝나면 전극봉 승강수단(232)의 작동으로 전극봉이 다시 상승한다. 이후 도가니(233)는 다시 수평이동하여 상부챔버(23) 내부의 한쪽으로 이동되고, 도가니(233)가 회전하면서 한쪽 주둥이가 용탕투하준비부(235)의 상부에 기울어지게 된다. 따라서 원재료(5)가 용융된 용탕이 용탕투하준비부(235)로 쏟아지게 된다. 이때 도가니(233)를 용융시킨 이후 상부챔버(23)의 한쪽으로 수평이동 시킨 이유는 도가니(233)를 기울였을 시 용융된 용탕이 도가니(233)의 기울어진 귀퉁이를 따라 정확하게 용탕투하준비부(235)에 쏟아낼 수 있도록 하기 위함이다.

용탕투하준비부(235)에 담겨진 용탕은 발열코일(237)에서 발생하는 열에 의해 식지 아니하고 용융된 상태를 유지한다.

용융된 상태의 용탕은 용탕투하준비부(235)의 용탕투입구(235a)와 용탕이동관(236)을 따라 용탕인입부(26) 측으로 떨어질 수도 있지만 본 실시예에서는 하부챔버(25) 내측공간(252)을 진공 상태로 만들어 용탕이 용탕수취구(261)로 신속하게 빨려 들어가도록 한다.

즉, 진공펌프(3)가 작동하면서 진공펌프연결관(251)을 통해 하부챔버(25) 내측공간(252)의 대기를 빨아들이게 되며, 이에 따라 하부챔버(25)의 내측공간(252)은 진공상태가 된다. 이때 용탕인입부(26)의 용탕수취구(261) 안쪽공간과 용탕이동관(236)의 안쪽 공간도 모두 진공상태가 된다.

따라서 용탕이동관(236) 내측과 용탕수취구(261) 내측 공간이 강한 음압 상태이기 때문에 용탕투하준비부(235) 내에 준비되어 있는 용탕은 큰 압력차로 인해 강하게 용탕투입구(235a)를 통해 빠져나와 용탕수취구(261)로 주입된다.

한편 플라즈마 방사에 의해 도가니(233) 내의 원재료(5)가 용융되고, 도가니(233)가 기울어져 용탕이 용탕투하준비부(235)에 부어질 때 회전력발생부(28)도 작동하며, 회전력발생부(28)의 작동으로 금형지지부(271), 용탕인입부(26) 및 금형(27)이 함께 회전한다. 따라서 용탕이동관(236) 하단으로 배출되어 용탕수취구(261)로 주입된 용탕은 용탕인입부(26) 안에서 강한 원심력을 받아 각각의 분배관로(262)를 따라 회전중심의 바깥에 위치하는 금형(27) 측으로 주입된다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 주조 장치에서는 진공압력 및 원심력을 이용하여 금형(27)에 용탕을 주입하는 방식이기 때문에 용탕이 이동하는 경로 상에서 막힘 현상이 발생하지 않는다. 즉, 기존의 다이캐스팅 방식에서는 용탕이 이동하는 관로가 연속적으로 연결되어 끊어짐이 없으므로, 그 경로상에서 용탕이 일부 잔존하면 용탕에 의해 관로가 막히는 현상이 빈번하게 발생하였다. 하지만 본 실시예에서는 용탕투하준비부(235)와 연결된 용탕이동관(236)과 용탕인입부(26)의 용탕수취구(261)가 이격되어 있고, 진공압력에 의해 용탕투하준비부(235)의 용탕이 빠르게 빠져나와 용탕수취구(261)로 유입되고, 또한 용탕수취구(261)로 유입된 용탕은 강한 원심력에 의해 금형(27) 측으로 주입됨으로써 용탕의 이동 경로상에서 용탕이 잔존할 여지가 없는 것이다.

용탕이 용탕수취구(261)로 유입되고, 용탕인입부(26)의 회전에 의해 금형(27)에 용탕이 모두 주입되면 회전력발생부(28)의 작동이 멈추고 상부챔버승강수단(22)이 작동하면서 상부챔버(23)가 상승한다. 물론 상부챔버(23)의 상승 이전에 진공 상태인 하부챔버(25) 내측공간(252)을 외부와 연결시켜 대기압으로 상승시킨다.

이후 이동식케이싱(29)의 하부에 마련된 이송수단(291)이 구동되면서 이동식케이싱(29), 하부챔버(25), 용탕인입부(26) 및 금형(27) 모두가 레일(4)을 따라 메인프레임 밖으로 배출된다. 따라서 금형(27)에 주입된 용탕이 식을 때까지 기다릴 필요 없이 새로운 금형(27)이 탑재된 하부챔버(25)와 이동식케이싱(29)이 다시 레일(4)을 따라 지지프레임(21) 내측으로 이동하여 금형(27)에 용탕을 주입시키는 작업을 신속하게 진행시킬 수가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 고주파를 이용한 용융 및 아크멜팅 방식이 아니라, 플라즈마 방사를 통해 원재료(5)를 녹이는 방식이기 때문에 원재료(5)를 용융시키는 데 걸리는 시간을 대폭 줄일 수가 있다.

또한, 원심력을 이용하여 진공상태에서 용탕이 금형(27)에 신속하게 빨려들어가게 함으로써 용탕이 배관에서 막히는 현상을 방지해주고, 금형(27)을 포함한 하부챔버(25)와 이동식케이싱(29)을 통째로 교체할 수가 있어서, 용탕이 식을 때 까지 기다릴 필요 없이 신속하게 다음 주조 작업을 진행시킬 수 있게 된다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1 : 원재료공급부
11 : 공급실린더
12 : 원재료공급통로
13 : 원재료적재부
2 : 주조부
21 : 지지프레임
22 : 상부챔버승강수단
23 : 상부챔버
231 : 플라즈마전극봉
232 : 전극봉 승강수단
233 : 도가니
234 : 도가니 작동수단
235 : 용탕투하준비부
235a : 용탕투입구
236 : 용탕이동관
237 : 발열코일
238 : 준비부 지지수단
239 : 격벽
239a : 이동관삽입홀
25 : 하부챔버
251 : 진공펌프연결관
252 : 내측공간
26 : 용탕인입부
261 : 용탕수취구
262 : 분배관로
27 : 금형
271 : 금형지지부
28 : 회전력발생부
29 : 이동식케이싱
291 : 이송수단
3 : 진공펌프
4 : 레일
5 : 원재료

Claims

원재료를 공급하는 원재료공급부; 및
상기 원재료공급부로부터 원재료가 공급되면 상기 원재료를 용융시켜 금형에 주입하는 주조부;를 포함하되,
상기 주조부는,
내측에 공간을 갖는 상부챔버;
상기 상부챔버 내측에 위치하며 상기 원재료공급부로부터 투입되는 원재료를 담는 도가니;
상기 도가니에 담겨진 원재료에 플라즈마를 방사하여 상기 원재료를 용융시키는 플라즈마전극봉;
상기 도가니에서 원재료가 용융된 용탕이 부어지면 상기 용탕을 임시적으로 보관하며 상기 용탕이 배출되는 용탕투입구가 하부에 형성된 용탕투하준비부;
상기 용탕투하준비부 하부의 상기 용탕투입구와 연결되어 상기 용탕투하준비부에서 배출되는 용탕이 이동되는 용탕이동관;
상기 용탕이동관이 삽입되는 이동관삽입홀이 형성되어 있으며, 상기 상부챔버 하부에 결합되어 상기 상부챔버 내부의 공간을 구분시켜주는 격벽;
상기 용탕투하준비부 하부에 연결된 상기 용탕이동관을 따라 이동되는 용탕을 수취하기 위한 용탕수취구를 가지며 횡방향으로 복수의 금형들에 연결되는 분배관로를 갖는 용탕인입부;
상기 용탕인입부의 분배관로에 연결되는 복수의 상기 금형들;
상기 용탕인입부 및 금형들을 지지하는 금형지지부;
상기 금형지지부의 아래에 결합되어 상기 금형지지부를 회전시키는 회전력발생부;
상기 용탕인입부와 상기 금형들을 둘러싸며, 진공펌프연결관이 형성된 하부챔버; 및
상기 금형지지부, 회전력발생부 및 하부챔버가 안착되며 하부에 이송수단이 마련되어 상기 금형지지부, 회전력발생부 및 하부챔버를 이송시키는 이동식케이싱;을 포함하며,
상기 하부챔버와 상기 상부챔버가 밀착한 후 상기 진공펌프연결관을 통해 공기를 빼내면 상기 격벽 아래에서부터 상기 하부챔버가 둘러싸는 공간이 진공상태가 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동식케이싱의 이동경로를 제공하는 레일수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치.
제1항에 있어서,
상기 상부챔버는 상부챔버승강수단을 통해 지지프레임에 승강 가능하게 지지되어 있으며, 상기 금형에 용탕을 투입할 시에는 상기 상부챔버승강수단의 작동에 의해 상기 상부챔버가 하강하고, 상기 용탕이 인입된 금형을 교체할 시에는 상기 상부챔버승강수단의 작동에 의해 상기 상부챔버가 상승하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치.
제1항에 있어서,
상기 주조부는,
상기 도가니를 수평이동 및 회전시키는 도가니 작동수단; 및
상기 플라즈마전극봉을 승강시키는 전극봉 승강수단;을 더 포함하고,
상기 도가니에 원재료를 투입시킬 시에는 상기 전극봉 승강수단이 상기 플라즈마전극봉을 상승시키고, 상기 도가니 작동수단은 상기 도가니를 상기 상부챔버 내측 중앙에 위치시키며, 상기 도가니에 원재료 투입이 완료되면 상기 전극봉 승강수단이 상기 플라즈마전극봉을 하강시키며, 상기 원재료의 용융이 완료되면 상기 전극봉 승강수단이 상기 플라즈마전극봉을 상승시키고, 상기 도가니 작동수단은 상기 도가니를 상기 상부챔버 내측의 일측으로 이동시킨 후 회전시켜 상기 도가니 내의 원재료가 용융된 용탕이 상기 용탕투하준비부에 부어지도록 작동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 용융 및 레일 교체 방식을 이용한 진공원심주조 장치.