KR101235769B1 - 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치에 관한 것으로, 외부와 차폐되고 고주파 유도가열에 의해 고온으로 유지되는 탕도를 통해 용해로의 동이 다이캐스팅 슬리브에 주입되도록 하여 작업자에 의한 도가니의 이동 및 주입에 따른 낮은 생산성과 안전사고 발생 문제를 해소하고, 공기와의 접촉으로 인한 산화 및 기포 발생에 따른 가공물의 품질 저하를 방지할 수 있는 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치는, 내부에 구리가 담겨지는 도가니가 수용된 본체, 상기 본체의 내부를 외부와 차폐하는 개폐 가능한 덮개, 상기 본체의 도가니 주위의 벽체부에 설치되어 도가니 내부의 구리를 용해시키는 가열코일을 포함하고, 일측에 용해동의 배출을 위한 배출구가 구비된 용해로; 일측은 상기 용해로를 향하고 타측은 다이캐스팅 슬리브를 향하도록 설치되며, 내부에 상기 도가니로부터 배출된 용해 동이 흐르는 탕도가 구비되고, 탕도 주위의 벽체부를 따라 용해동의 온도를 용융온도 이상으로 유지시키는 가열코일이 설치된 용탕 주입기; 및 상기 용해로 및 용탕 주입기에 설치된 가열코일에 고주파 유도가열을 위한 전원을 공급하는 고주파 발진기를 포함하여 구성된다.

Description

고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치 {MOLTEN COPPER SUPPLYING APPARATUS FOR COPPER DIECASTING USING HIGH FREQUENCY INDUCTION HEATING}

본 발명은 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이캐스팅 슬리브에 대한 용해 동의 주입수단으로서 용해동의 온도를 유지시키고 외부 공기와의 접촉을 차단하는 주입기를 구비하여 동 다이캐스팅 공정에 소요되는 인력과 시간을 절감하고, 안전사고 발생을 방지할 수 있으며, 가공물의 품질 저하 및 불량 발생을 방지할 수 있는 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치에 관한 것이다.

동 다이캐스팅이 요구되는 가공물로서 유도전동기의 회전자가 있다. 유도전동기는 고정자에 교류를 흘려 형성된 회전자계에 의해 회전자가 회전된다. 통상의 유도전동기의 회전자는 타발되어 결합된 규소강판의 슬롯에 알루미늄을 녹여서 가압하는 다이캐스팅 방법으로 제작된다. 이러한 다이캐스팅 방법은 생산성이 높고, 다양한 구조의 생산에 적합하여 일반적인 전동기의 회전자 제작에 널리 사용된다.

회전자에 다이캐스팅된 알루미늄은 전동기의 특성을 결정하는 중요한 부품이다. 상기와 같이 일반적인 전동기의 회전자에는 알루미늄을 다이캐스팅하는 방법이 사용되나, 전동기의 효율을 높이기 위해서는 알루미늄 대신 동을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 알루미늄 대신 동을 다이캐스팅 재료로 변경할 경우, 약 1~3% 정도의 전동기 효율 상승을 기대할 수 있으므로, 유도전동기의 효율을 올리는 방법으로서 동 다이캐스팅이 바람직하다.

그런데, 알루미늄의 용융온도는 670℃이고, 동의 용융 온도는 1083℃이다. 상기와 같이, 알루미늄은 비교적 용융온도가 낮으므로 다이캐스팅할 때에 일반적인 전기용해로를 사용할 수 있으나, 동은 용융온도가 높아 전기용해로의 사용이 불가능하므로, 고주파 유도 용해로를 사용해야 한다. 고주파 유도 용해로는 코일(COIL)에 전원을 인가하면 기전력이 발생하고, 이로 인해 발생하는 맴돌이 전류에 의해 도체가 발열하게 되는 원리를 가진다.

상기한 동 다이캐스팅 공정은 상기 고주파 유도 용해로에서 용융된 동을 다이캐스팅 슬리브에 주입하여 작업을 행하게 되는데, 종래에는 용융된 동의 주입이 수작업으로 이루어졌다. 즉, 용해 동이 담긴 도가니를 작업자가 집게 형태의 기구를 이용하여 들고 이동한 후 도가니를 기울여 다이캐스팅 슬리브의 상단에 붓는 방식으로 이루어졌다.

이에 따라, 종래에는 용해동의 이동 및 주입 작업에 많은 시간과 인력이 소요되어 동 다이캐스팅 공정의 제품 생산성이 떨어지고, 특히 용해 동의 이동 및 주입 과정에서 도가니의 파손 및 용해 동의 넘침 등으로 인해 안전사고 발생의 우려가 높은 문제가 있었다.

또한, 이동 및 주입과정에서 용해 동이 공기와 접촉하게 되므로, 용해 동의 산화가 발생하고, 특히 함유된 수분에 의해 다이캐스팅된 가공물(회전자)의 내부에 기포가 생성되어 제품 품질 저하 및 불량 발생을 유발하는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부와 차폐되고 고주파 유도가열에 의해 고온으로 유지되는 탕도를 통해 용해로의 동이 다이캐스팅 슬리브에 주입되도록 하여 작업자에 의한 도가니의 이동 및 주입에 따른 낮은 생산성과 안전사고 발생 문제를 해소하고, 공기와의 접촉으로 인한 산화 및 기포 발생에 따른 가공물의 품질 저하를 방지할 수 있는 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 구리가 담겨지는 도가니가 수용된 본체, 상기 본체의 내부를 외부와 차폐하는 개폐 가능한 덮개, 상기 본체의 도가니 주위의 벽체부에 설치되어 도가니 내부의 구리를 용해시키는 가열코일을 포함하고, 일측에 용해동의 배출을 위한 배출구가 구비된 용해로; 일측은 상기 용해로를 향하고 타측은 다이캐스팅 슬리브를 향하도록 설치되며, 내부에 상기 도가니로부터 배출된 용해 동이 흐르는 탕도가 구비되고, 탕도 주위의 벽체부를 따라 용해동의 온도를 용융온도 이상으로 유지시키는 가열코일이 설치된 용탕 주입기; 및 상기 용해로 및 용탕 주입기에 설치된 가열코일에 고주파 유도가열을 위한 전원을 공급하는 고주파 발진기를 포함하는 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치를 제공한다.

상기한 본 발명의 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치는, 상기 용해로를 상기 용탕 주입기와 근접하거나 이격되도록 왕복 이동시키는 이동수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 이동수단은 제1축방향으로 제1가이드바가 구비된 고정대, 상기 제1가이드바를 따라 제1축방향으로 이동되고 상기 제1축방향과 교차하는 제2축방향으로 제2가이드바가 구비된 이송대, 상기 제2가이드바를 따라 제2축방향으로 이동되고 상부에 상기 용해로가 설치되는 지지대, 및 상기 이송대와 지지대에 이동력을 제공하는 구동수단으로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치는, 상기 용해로를 배출구가 용탕 주입기 측을 향하도록 기울여 용해동이 용탕 주입기로 투입되게 하는 회동수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 회동수단은 상기 용해로를 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 회전지지대, 및 상기 용해로의 회전축과 편심된 위치에 연결되어 신축에 따라 상기회전축을 중심으로 용해로를 회동시키는 액츄에이터로 구성될 수 있다.

상기 용해로의 일측에는 도가니 수용부의 공기를 배출하고 불활성 가스를 주입하기 위한 가스포트가 구비된 것이 바람직하다.

상기 용탕 주입기의 탕도는 상부에 상대적으로 큰 내경을 갖는 제1탕도가 구비되고 하부에 상대적으로 작은 내경을 갖는 제2탕도가 구비된 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 제1탕도와 제2탕도 간의 연결부에 제2탕도 내부의 용해동이 만충된 유동을 이루게 하는 주입조절기가 구비될 수 있으며, 상기 주입조절기는 내부에 용해동이 통과되는 유로를 구비하고, 상기 유로는 입구가 넓고 출구가 좁도록 하부로 갈수록 좁아지는 형태로 형성된 것이 바람직하다. 상기 주입조절기는 세라믹 재질로 이루어진 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 용해로의 용융된 동을 외부와 차폐된 탕도를 구비한 주입기를 통해 동 다이캐스팅 슬리브에 주입하고, 상기 탕도를 통과하는 용해 동의 온도를 고주파 유도가열에 의해 용융온도 이상의 고온으로 유지시킴으로써, 종래에 동 주입공정에 소요되었던 인력과 시간을 절감하여 제품 생산성을 향상시킬 수 있고, 작업 중 도가니의 파손이나 용해 동의 넘침으로 인한 안전사고 발생을 방지하여 작업 환경을 개선할 수 있으며, 용해 동의 주입 시 공기와의 접촉으로 인한 동의 산화 및 기포 생성을 방지하여 제품 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치의 일 실시예를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에서 용해로의 A방향 측면도이다.
도 3은 본 발명의 용탕 공급장치에서 용탕 주입기의 사진도이다.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에서 용탕 주입이 이루어지는 상태를 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명에 따른 용탕 공급장치에서 주입조절기를 도시한 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 주입조절기의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 용탕 공급장치에서 용탕 주입기의 다른 실시예를 도시한 것이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명의 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치는, 종래와 같이 도가니를 집게 형태로 제작된 도구를 사용하여 작업자가 이동하지 않고 도가니가 수용된 용해로를 이송 및 회동시켜 슬리브에 용해된 동을 주입할 수 있는 것으로, 도가니를 기울여 흐르는 용해동을 용탕 주입기의 탕도를 통해 슬리브에 직접 들어가도록 한다. 이때, 일반적인 탕도를 사용하면 용해된 동이 순간적으로 냉각되면서 경화되어 다이캐스팅 작업이 불가능하다. 따라서, 용탕 주입기의 탕도 주위에 고주파 유도가열장치를 설치하여 탕도의 온도를 동의 용해온도 이상으로 유지되도록 가열한다. 이에 따라, 도가니로부터 배출된 용해동이 탕도 내부를 통해 주입될 때 온도가 내려가지 않아 용해된 상태를 유지하면서 슬리브에 주입되므로, 동 다이캐스팅 작업이 가능하다. 또한, 용탕 주입기의 탕도가 도가니의 배출부로부터 다이캐스팅 슬리브까지 바로 연결되므로 용해된 동이 공기 중에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

도 1에 본 발명에 따른 고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치의 일 실시예가 도시되어 있고, 상기 용탕 공급장치에 구비된 용해로의 구성도 및 용탕 주입기의 사진도가 각각 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 또한, 도 1에 도시된 용탕 공급장치의 용탕 주입 상태가 도 4에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치는 구리를 용해 및 수용하는 용해로(10), 이 용해로(10)로부터 배출되는 용해동(1)을 다이캐스팅 슬리브에 공급하는 용탕 주입기(20), 상기 용해로(10) 및 용탕 주입기(20)에 고주파 유도가열을 위한 전원을 공급하는 고주파 발진기(미도시), 상기 용해로(10)를 용탕 주입기(20) 측으로 이동시키는 이동수단, 및 상기 용해로(10)를 회동시켜 용해동(1)을 용탕 주입기(20)에 투입시키는 회동수단을 포함하여 구성된다.

상기 용해로(10)는 본체(100)와, 상기 본체(100)의 내부에 수용된 도가니(101)와, 상기 본체(100)의 상부에 개폐 가능하도록 결합된 덮개(120)와, 상기 본체(100)의 벽체 내부에 상기 도가니(101)의 주위를 따라 설치된 가열코일(102)을 구비한다.

상기 본체(100)는 금속 재질의 외부하우징에 내화체가 내장되어 동의 용해를 위한 열의 외부 방출을 차단하는 구조를 갖는다.

상기 도가니(101)는 내부에 동을 수용하여 용해가 이루어지도록 한다.

상기 덮개(120)는 동을 투입할 때에는 개방되며, 동의 용해가 이루어지는 동안에는 도가니(101)를 외부와 차폐하여 도가니(101)에 담긴 동이 외부 공기와 접촉되지 않도록 하고, 도가니(101)에 공급되는 불활성가스의 충전 상태를 유지시킨다.

상기 본체(100) 또는 덮개(120)에는 용해된 동을 용탕 주입기(20)에 투입할 수 있도록 배출구가 구비된다. 본 실시예에서는 덮개(120)의 일측에 상기 배출구(105)가 구비된 것을 예시하였다. 상기 배출구(105)에는 동이 용해될 때 용해로(10)의 내부를 외부와 차단하고 용해된 동을 배출할 때 개방될 수 있도록 개폐수단이 구비된다.

또한, 상기 본체(100) 또는 덮개(120)에는 용해되는 동안 공기와의 접촉으로 인한 동의 산화를 방지하고, 수증기에 의한 기포 발생을 방지하기 위하여 도가니(101)의 공기를 제거하고 불활성가스로서 질소와 수소 가스를 주입하기 위한 가스포트가 구비된다. 도시된 실시예에서는 덮개(120)의 일측에 상기 가스포트(111)가 구비된 것을 예시하였다.

상기 가열코일(102)은 상기 고주파 발진기로부터 공급된 교류전류에 의해 열을 발생하여 도가니(101)에 수용된 동을 용해시킨다.

상기 용해로(10)를 이동시켜 용탕 주입기(20)와 근접되거나 이격되게 하는 이동수단으로서, 서로 직교하는 제1축방향 및 제2축방향으로 이동되는 이송지지대(130)가 구비된다. 상기 이송지지대(130)는 고정대(131)의 상부에 제1축방향의 제1가이드바(131a)가 설치되고, 상기 제1가이드바(131a)를 따라 제1축방향으로 이동되는 이송대(132)의 상부에 제2축방향의 제2가이드바(132a)가 설치되고, 상기 제2가이드바(132a)에 상기 용해로(10)가 배치되는 지지대(133)가 이동 가능하게 결합된 구조를 갖는다. 상기 제1가이드바(131a)를 따르는 이송대(132)의 이동 및 제2가이드바(132a)를 따르는 지지대(133)의 이동을 위한 구동수단으로서 모터 또는 유체실린더 등에 의한 왕복이동력을 제공하는 액츄에이터가 구비된다.

상기 용해로(10)를 기울여 용해동(1)이 용탕 주입기(20)에 투입되게 하는 회동수단으로서, 상기 용해로(10)를 회전 가능하게 지지하는 회전지지대(135) 및 회동력을 제공하는 액츄에이터(138)가 구비된다. 상기 회전지지대(135)는 상기 지지대(133)의 양측에 쌍을 이루어 설치되고, 각 지지대(133)의 상부에 구비된 회전축(136)에 용해로(10)가 회전 가능하게 결합된다. 상기 액추에이터(138)는 일측은 상기 지지대(133)에 결합되고 타측은 상기 용해로(10)의 회전축(136)과 편심된 위치에 결합되어 그 신축에 따라 용해로(10)를 양방향 회동시킨다.

상기 용탕 주입기(20)는 일측은 상기 용해로(10)를 향하고 타측은 다이캐스팅 슬리브를 향하도록 경사지게 설치된다. 상기 용탕 주입기(20)의 내부에는 상기 용해로(10)의 도가니로부터 투입된 용해 동이 흐르는 탕도(201)가 구비되고, 탕도(201) 주위의 벽체부를 따라 가열코일(202)이 설치된다. 상기 가열코일(202)은 상기 고주파 발진기로부터 공급된 교류전류에 의해 열을 발생시켜 탕도(201)의 온도를 용해 동의 용융온도 이상으로 유지시킨다.

상기 탕도(201)는 상단 측에 상기 용해로(10)의 배출구(105)로부터 용해동(1)이 유입되는 입구(205)가 구비되고, 하단 측에 다이캐스팅 슬리브로 용해동(1)을 주입하는 출구(206)가 구비된다. 상기 탕도(201)는 도 6에 도시된 실시예와 같이 전체가 동일한 내경을 갖는 일자형 통로 형태로 구비될 수도 있으나, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 상부에 상대적으로 큰 내경을 갖는 제1탕도(201a)가 구비되고 하부에 상대적으로 작은 내경을 갖는 제2탕도(201b)가 구비된 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1탕도(201a)와 제2탕도(201b) 사이에는 하부로 갈수록 내경이 줄어드는 형태의 연결부(201c)가 구비되고, 이 연결부(201c)에 주입조절기(203)가 구비된 것이 더욱 바람직하다.

상기 주입조절기(203)는 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 일측으로 휘어진 몸체의 내부에 용해동(1)이 통과되는 유로(204)를 구비하고, 상기 유로(204)는 입구(204a)가 넓고 출구(204b)가 좁도록 하부로 갈수록 내경이 좁아지는 형태로 형성된 것이 바람직하다. 상기 주입조절기(203)는 내열성이 우수한 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 용탕 공급장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 용해로(10)의 내부에 동이 투입된 상태에서 덮개(120)에 의해 내부가 밀폐되고, 상기 가스포트(111)를 통해 진공을 위한 내부 공기의 배출 및 불활성가스(질소 및 수소)의 투입이 이루어진다. 이 상태에서 고주파 발진기에 의한 전원공급이 이루어지고, 가열코일(102)에 의해 발생된 열에 의해 도가니(101)에 담긴 동의 용해가 이루어진다. 이와 같이 공기와의 접촉이 차단되고 불활성가스 분위기 하에서 동의 용해가 이루어지므로, 동의 산화와 수증기 함유로 인한 기포발생이 방지될 수 있다.

동의 용해가 이루어지면, 상기 이송지지대(130)가 제1축방향 및 제2축방향으로 이동되어 용해로(10)가 용탕 주입기(20)와 근접한 투입 위치로 이동되고, 상기 액츄에이터(138)에 의해 용해로(10)가 용탕 주입기(20) 측으로 기울어지도록 회동되어 도가니(101)에 담겼던 용해동(1)이 개방된 배출구(105)를 통해 배출됨과 동시에 용탕 주입기(20)이 탕도(201)에 투입된다. 이때, 상기 용탕 주입기(20)의 가열코일(202)에도 고주파발진기에 의한 작동전원이 공급되어 탕도(201)의 온도가 동의 용해온도 이상으로 유지된다. 이에 따라, 투입된 동이 용해 상태를 유지하면서 탕도(201)를 따라 하부로 흘러 다이캐스팅 슬리브에 주입된다.

상기와 같이, 용해로(10)에서 용해된 동을 용해로(10)가 이동 및 회동하여 용탕 주입기(20)에 투입하고, 가열코일에 의해 가열되고 외부와 차단된 용탕 주입기(20)의 탕도(201)를 통해 다이캐스팅 슬리브에 곧바로 주입하게 되므로, 수작업에 의존했던 종래의 동 다이캐스팅 방식에 비해 작업에 소요되는 인력과 시간을 절감하여 제품 생산성을 향상시킬 수 있으며, 용해동(1)의 주입과정에서 외부 공기의 접촉이 더욱 최소화되어 동의 산화 및 수증기 함유로 인한 기포발생으로 인한 품질 저하 및 불량 발생이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.

또한, 상기 탕도(201)가 도 6에 도시된 실시예에서와 같이 단면적이 동일한 일자형 유로로 이루어질 경우, 투입된 용해동이 탕도(201)의 내부 전체를 채우지 못하고 일부 면만을 따라 흘러내리게 되어 출구(206) 외부로 배출될 때 비산되는 현상이 발생할 수 있는데, 도 1 및 도 4에 도시된 실시예에서와 같이 상대적으로 넓은 제1탕도(201a)의 하부에 상대적으로 좁은 제2탕도(201b)가 구비된 경우, 제1탕도(201a)에 용해동이 만충되지 않아도 제2탕도(201b)의 내부에서는 용해동이 만충된 상태로 흐르면서 배출되어 상기와 같은 용해동의 비산이 발생하지 않게 된다. 따라서, 용해동의 비산으로 인한 재료 손실과 작업상의 안전 문제를 방지할 수 있다.

더욱이, 제1탕도(201a)와 제2탕도(201b) 사이의 연결부(201c)에 주입조절기(203)가 설치되고, 상기 주입조절기(203)의 하부로 갈수록 축경되는 유로(204)를 통해 제1탕도(201a)로부터 제2탕도(201b)로 용해동이 이동되므로, 제2탕도(201b) 내부를 흐르는 용해동의 충만이 더욱 촉진되어 배출되는 용해동의 비산을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1 : 용해동 10 : 용해로
20 : 용탕 주입기 100 : 본체
101 : 도가니 102 : 가열코일
105 : 배출구 110 : 덮개
111 : 가스포트 130 : 이송지지대
131 : 고정대 131a : 제1가이드바
132 : 이송대 132a : 제2가이드바
133 : 지지대 135 : 회전지지대
136 : 회전축 138 : 액츄에이터
201 : 탕도 201a : 제1탕도
201b : 제2탕도 201c : 연결부
202 : 가열코일 203 : 주입조절기
204 : 유로 204a : 입구
204b : 출구 205 : 입구
206 : 출구

Claims (10)

1. 내부에 구리가 담겨지는 도가니가 수용된 본체, 상기 본체의 내부를 외부와 차폐하는 개폐 가능한 덮개, 상기 본체의 도가니 주위의 벽체부에 설치되어 도가니 내부의 구리를 용해시키는 가열코일을 포함하고, 일측에 용해동의 배출을 위한 배출구가 구비된 용해로;
   일측은 상기 용해로를 향하고 타측은 다이캐스팅 슬리브를 향하도록 설치되며, 내부에 상기 도가니로부터 배출된 용해 동이 흐르는 탕도가 구비되고, 탕도 주위의 벽체부를 따라 용해동의 온도를 용융온도 이상으로 유지시키는 가열코일이 설치된 용탕 주입기; 및
   상기 용해로 및 용탕 주입기에 설치된 가열코일에 고주파 유도가열을 위한 전원을 공급하는 고주파 발진기를 포함하며,
   상기 용탕 주입기의 탕도는 상부에 상대적으로 큰 내경을 갖는 제1탕도가 구비되고 하부에 상대적으로 작은 내경을 갖는 제2탕도가 구비된 것을 특징으로 하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 용해로를 상기 용탕 주입기와 근접하거나 이격되도록 왕복 이동시키는 이동수단을 더 포함하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 이동수단은 제1축방향으로 제1가이드바가 구비된 고정대, 상기 제1가이드바를 따라 제1축방향으로 이동되고 상기 제1축방향과 교차하는 제2축방향으로 제2가이드바가 구비된 이송대, 상기 제2가이드바를 따라 제2축방향으로 이동되고 상부에 상기 용해로가 설치되는 지지대, 및 상기 이송대와 지지대에 이동력을 제공하는 구동수단을 포함하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 용해로를 배출구가 용탕 주입기 측을 향하도록 기울여 용해동이 용탕 주입기로 투입되게 하는 회동수단을 더 포함하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 회동수단은 상기 용해로를 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 회전지지대, 및 상기 용해로의 회전축과 편심된 위치에 연결되어 신축에 따라 상기회전축을 중심으로 용해로를 회동시키는 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 용해로의 일측에 도가니 수용부의 공기를 배출하고 불활성 가스를 주입하기 위한 가스포트가 구비된 것을 특징으로 하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1탕도와 제2탕도 간의 연결부에 제2탕도 내부의 용해동이 만충된 유동을 이루게 하는 주입조절기가 구비된 것을 특징으로 하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 주입조절기는 내부에 용해동이 통과되는 유로를 구비하고, 상기 유로는 입구가 넓고 출구가 좁도록 하부로 갈수록 좁아지는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는
   고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 주입조절기는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는
    고주파 유도가열을 이용한 동 다이캐스팅용 용탕 공급장치.

Images