KR101251475B1 - Shell Core For Casting Using Insert Made From Ceramics And Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세라믹 재질의 인서트를 사용하는 주조용 쉘 중자 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 주조용 쉘 중자는 주물의 형상에 따라 특정 부분이 분리되어 형성된 중자 본체, 그리고 분리된 특정 부분에 대응되어 세라믹 재질로 형성되고, 중자 본체에 결합되는 인서트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 주조용 쉘 중자의 파손되기 쉬운 특정 부분을 분리시켜 세라믹 재질로 형성한 후 쉘 중자의 본체에 결합시켜 주조용 쉘 중자를 제작함으로써, 몰드 합형 작업을 원활하게 진행할 수 있도록 하고, 절단에 취약한 부위의 강도를 높여줄 수 있으며, 주물 제품의 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a casting shell core using a ceramic insert and a method for manufacturing the same, the casting shell core according to the present invention is a core body formed by separating a specific portion according to the shape of the casting, and a specific portion separated It is characterized in that it comprises an insert formed of a ceramic material and coupled to the core body. According to the present invention, by removing a specific portion of the casting shell core susceptible to breakage formed of a ceramic material, and then bonded to the body of the shell core to manufacture the casting shell core, it is possible to smoothly proceed the mold-molding operation, It can increase the strength of the area vulnerable to cutting, and has the effect of lowering the defective rate of cast products.

Description

세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자 및 그 제작 방법{Shell Core For Casting Using Insert Made From Ceramics And Manufacturing Method Thereof}Shell Core For Casting Using Insert Made From Ceramics And Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 세라믹 재질의 인서트를 사용하는 주조용 쉘 중자 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 파손되기 쉬운 부위를 세라믹 재질로 제작하는 주조용 쉘 중자 및 그 제작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting shell core using a ceramic insert and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a casting shell core for manufacturing a portion easily fragile from a ceramic material and a manufacturing method thereof.

주물은 일반적으로 목형(wooden pattern)이나 금형 등을 포함하는 주형으로 그 외형을 정하게 된다. 만약 밸브와 같이 주물의 내부에 일정한 형상이 필요한 경우, 내부에 캐비티를 가지는 주형을 형성하고 상기 캐비티 내에 통상 주물사(molding sand)로 형성되는 중자(core)를 배치한 후 상기 캐비티에 용탕(molten metal)을 공급해서 제조된다.Castings are usually shaped as molds, including wood patterns or molds. If a certain shape is required inside the casting, such as a valve, a mold having a cavity is formed therein, and a core formed of a molding sand is usually disposed in the cavity, followed by molten metal in the cavity. Manufactured by supplying

코어 제작에 주물사를 이용하는 이유는 용탕 공급 후 냉각되어 제작 완료된 주물 내부에 위치하게 되는 중자를 비교적 간편하게 제거하기 위함이며, 주물 제작 후 모래인 주물사를 깨서 주물 밖으로 배출시키는 방식으로 중자를 제거한다. 주물사는 통상 규사를 쓰며, 주물사를 이용한 사형은 통상의 모래에 바인더를 첨가하고 정화시켜 형상을 유지시키기 때문에, 모래의 재이용에는 재생 처리 공정이 필수적이다. 또한, 재생 처리시 더스트 등의 폐기물이 발생하는 등의 문제가 있다. 중자를 사형으로 제조할 경우에는 상기 과제에 더해, 중자 자신의 질량으로 인해 취급에 어려움이 있고, 나아가서는 주입시의 강도 유지와 주입 후의 중자 제거성이라는 상반된 성능이 요구된다.The reason why the casting sand is used to manufacture the core is to remove the core that is located inside the finished casting after cooling and supplying the molten metal relatively easily. The core is removed by breaking the casting sand, which is sand, after the casting is made and discharged out of the casting. Foundry sand usually uses silica sand, and sand sand using foundry sand adds and purifies the binder to ordinary sand to maintain its shape, so a regeneration treatment step is essential for sand reuse. In addition, there is a problem that waste such as dust is generated during the regeneration treatment. In the case of manufacturing the core in the form of sand, in addition to the above-mentioned problem, the mass of the core itself is difficult to handle, and further, contrary performances of maintaining strength at the time of injection and removing the core at the time of injection are required.

한편, 규사에 레진을 도포한 후 열을 가하여 제작하는 일반 쉘 중자는 도 1에 도시된 바와 같이 제품의 형상에 따라 파손되기 쉬운 특정 부분(120)을 포함하고 있어서 이를 사용하여 주물을 제조할 경우 전단력 취약에 의한 문제가 빈번하게 발생할 수 있다. 즉, 이러한 중자(100)를 사용하여 몰드 합형 작업을 진행할 경우, 중자 본체(110)로부터 특정 부분(120)이 부러짐으로 인해 작업 속도가 느려져 생산성에 지장을 초래하는 경우가 발생할 수 있고, 부러진 특정 부분(120)을 작업자가 제대로 교체하여 주지 않을 경우, 주물 제품의 치수 불량, 형상 불량 등의 결과를 초래할 수도 있다.On the other hand, the general shell core is produced by applying the resin to the silica sand after applying heat, as shown in Figure 1 includes a specific portion 120 that is easy to be broken according to the shape of the product, when using the same to manufacture the casting Problems caused by weak shear forces can occur frequently. That is, when the mold-mold work is performed using the middle core 100, a specific portion 120 may be broken from the middle body 110, resulting in a slow operation speed, which may affect productivity. If the part 120 is not properly replaced by the operator, it may result in poor dimension, poor shape, or the like of the cast product.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 주조용 쉘 중자에서 파손되기 쉬운 특정 부위를 분리시켜 세라믹 재질로 제작한 후 쉘 중자의 본체에 결합함으로써 절단에 취약한 특정 부위의 강도를 높여주는 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자 및 그 제작 방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, by separating a specific portion that is easy to break in the casting shell core made of a ceramic material and then bonded to the body of the shell core to increase the strength of the specific portion vulnerable to cutting An object of the present invention is to provide a casting shell core using a ceramic insert and a method of manufacturing the same.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자는 주물의 형상에 따라 특정 부분이 분리되어 형성된 중자 본체; 및 분리된 상기 특정 부분에 대응되며 세라믹 재질로 형성되어 상기 중자 본체에 결합되는 인서트를 포함하고, 상기 특정 부분은 몰드 합형 작업시 부러지기 쉽거나 전단력에 의해 파손되기 쉬운 부분이며, 상기 중자 본체는 결합 홀을 포함하고, 상기 인서트는 결합 돌기를 포함하며, 상기 결합 돌기가 상기 결합 홀에 삽입되어 상기 인서트가 상기 중자 본체에 결합되면 상기 주물의 형상에 따라 전단력을 향상시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the casting shell using a ceramic insert according to one aspect of the present invention is a core body formed by separating a specific portion according to the shape of the casting; And an insert corresponding to the separated specific portion and formed of a ceramic material and coupled to the core body, wherein the specific portion is a portion that is easily broken or damaged by shear force during a mold-molding operation. And a coupling hole, wherein the insert includes a coupling protrusion, and the coupling protrusion is inserted into the coupling hole to improve the shear force according to the shape of the casting when the insert is coupled to the core body.

본 발명의 다른 면에 따른 주조용 쉘 중자의 제작 방법은 주물의 형상에 따라 특정 부분을 분리시켜 중자 본체를 형성하는 단계; 분리된 상기 특정 부분에 대응되는 인서트를 세라믹 재질로 형성하는 단계; 및 형성된 상기 중자 본체와 상기 인서트를 결합하는 단계를 포함하고, 상기 특정 부분은 몰드 합형 작업시 부러지기 쉽거나 전단력에 의해 파손되기 쉬운 부분이며, 상기 결합하는 단계는 상기 중자 본체에는 결합 홀이 형성되고 상기 인서트에는 결합 돌기가 형성되되, 상기 중자 본체와 상기 인서트를 결합시켜 상기 주물의 형상에 따른 전단력을 향상시킬 수 있도록 상기 결합 돌기를 상기 결합 홀에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a shell core for casting, the method comprising: separating a specific part according to a shape of a casting to form a core body; Forming an insert corresponding to the separated specific part of a ceramic material; And engaging the formed core body and the insert, wherein the specific portion is a portion that is easily broken or broken by a shear force during mold-molding operation, and the coupling step includes a coupling hole formed in the middle body. And the insert is formed with a coupling protrusion, characterized in that it comprises the step of inserting the coupling protrusion into the coupling hole to improve the shear force according to the shape of the casting by combining the core body and the insert.

본 발명에 따르면, 주조용 쉘 중자에서 파손되기 쉬운 특정 부분을 분리시켜 세라믹 재질로 형성한 후 쉘 중자의 본체에 결합시켜 주조용 쉘 중자를 제작함으로써, 몰드 합형 작업을 원활하게 진행할 수 있도록 하고, 절단에 취약한 부위의 강도를 높여줄 수 있으며, 주물 제품의 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by separating a specific portion that is easy to break in the casting shell core to form a ceramic material and then bonded to the body of the shell core to manufacture the casting shell core, to facilitate the mold-molding operation, It can increase the strength of the area vulnerable to cutting, and has the effect of lowering the defective rate of cast products.

도 1은 종래의 주조용 쉘 주물을 설명하기 위한 예시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자를 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자를 설명하기 위한 흐름도.1 is an exemplary view for explaining a conventional casting shell casting.
2 and 3 is an exemplary view for explaining the casting shell core using the insert of the ceramic material according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a casting shell core using an insert of a ceramic material according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is intended to enable a person skilled in the art to readily understand the scope of the invention, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자를 설명한다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자를 설명하기 위한 예시도이다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2 and 3 will be described a casting shell core using an insert of a ceramic material according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 are exemplary views for explaining a casting shell core using an insert of a ceramic material according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주조용 쉘 중자(200)는 중자 본체(210) 및 인서트(220)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the casting shell core 200 of the present invention includes a core body 210 and an insert 220.

중자 본체(210)는 결합 홀(211)을 포함하고, 주물의 형상에 따라 규사에 레진이 도포된 후 열이 가해져 형성되는 주조용 쉘 중자에서 몰드 합형 작업을 진행할 경우 또는 전단력에 취약하여 부러지거나 파손되기 쉬운 특정 부분(예컨대, 가늘고 긴 돌출 부위)을 분리시켜 형성된다.The core body 210 includes a coupling hole 211, and is broken when vulnerable to shear force or when molding a mold in a casting shell core which is formed by applying heat to a silica sand according to the shape of the casting and then applying heat. It is formed by separating certain parts that are susceptible to breakage (eg, elongated protrusions).

인서트(220)는 결합 돌기(221)를 포함하고, 분리된 특정 부분에 대응되며 세라믹 재질로 형성되어 중자 본체에 결합된다. 예컨대, 인서트(220)는 결합 돌기(221)가 중자 본체(210)의 결합 홀(211)에 삽입되어 도 3에 도시된 바와 같이 중자 본체(210)에 결합될 수 있다.The insert 220 includes a coupling protrusion 221 and corresponds to a specific separated portion and is formed of a ceramic material and coupled to the core body. For example, the insert 220 may have a coupling protrusion 221 inserted into the coupling hole 211 of the core body 210 and coupled to the core body 210 as shown in FIG. 3.

이처럼 본 발명의 주조용 쉘 중자(200)는 열전도율이 좋고 강도가 향상된 인서트(220)를 중자 본체(210)에 결합시킴으로써, 몰드 합형 작업을 진행할 경우 중자의 부러짐으로 인해 작업 속도가 느려져 생산성에 지장을 초래하는 것을 방지할 수 있고, 부러진 중자를 작업자가 제대로 교체하지 않을 경우 주물 제품의 치수 불량, 형상 불량 등과 같은 문제가 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있다. As described above, the casting shell core 200 according to the present invention combines the insert 220 having good thermal conductivity and improved strength to the core body 210, and thus slows down the work speed due to the breakage of the core when the mold-mold work is performed. It is possible to prevent the occurrence of the problem, and if the broken core is not properly replaced by the operator, it is possible to prevent problems such as poor dimension of the cast product and poor shape.

이상, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자를 설명하였고, 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자의 제조 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 재질의 인서트를 사용한 주조용 쉘 중자를 설명하기 위한 흐름도이다.In the above, the casting shell middle using the ceramic insert according to an embodiment of the present invention was described with reference to FIGS. 2 and 3, and hereinafter, of the ceramic material according to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 4. The manufacturing method of the casting shell core using an insert is demonstrated. 4 is a flowchart illustrating a casting shell core using an insert of a ceramic material according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 주물의 형상에 따라 특정 부분을 분리시켜 중자 본체(210)를 형성한다(S400). 예컨대, 주물의 형상에 따라 규사에 레진이 도포된 후 열이 가해져 형성되는 주조용 쉘 중자에서 몰드 합형 작업을 진행할 경우 부러지기 쉽거나 전단력에 취약하여 파손되기 쉬운 특정 부분을 분리시켜 중자 본체(210)를 형성한다.As shown in Figure 4, according to the shape of the casting to separate the specific portion to form the core body 210 (S400). For example, when a mold-mold work is performed in a casting shell core that is formed by applying resin to silica sand according to the shape of a casting and heat is applied, the core body 210 may be separated from a specific part that is easily broken or vulnerable to shear force. ).

분리된 특정 부분에 대응되는 인서트(220)를 주물사보다 강도가 높고 열 전도도가 좋은 세라믹 재질로 형성한다(S410).The insert 220 corresponding to the separated specific portion is formed of a ceramic material having a higher strength and better thermal conductivity than the foundry sand (S410).

형성된 중자 본체(210)와 인서트(220)를 결합한다(S420). 예컨대, 인서트(220)의 결합 돌기(221)를 중자 본체(210)의 결합 홀(211)에 삽입하여 중자 본체(210)와 인서트(220)를 결합시킴으로써 본 발명의 주조용 쉘 중자(200)를 제조할 수 있다.Coupling the formed core body 210 and the insert 220 (S420). For example, the casting shell core 200 of the present invention by inserting the coupling protrusion 221 of the insert 220 into the coupling hole 211 of the core body 210 to combine the core body 210 and the insert 220. Can be prepared.

이처럼 열전도율이 좋고 강도가 향상된 인서트(220)를 중자 본체(210)에 결합시킬 경우 몰드 합형 작업 진행시 중자의 부러짐으로 인해 작업 속도가 느려져 생산성에 지장을 초래하는 것을 방지할 수 있고, 부러진 중자를 작업자가 제대로 교체하지 않아 주물 제품의 치수 불량, 형상 불량 등과 같은 문제가 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있다.  When the insert 220 having good thermal conductivity and improved strength is coupled to the core body 210, the work speed may be slowed down due to the breakage of the core during mold-molding operation, thereby preventing a breakdown in productivity. It is possible to prevent problems such as poor dimension and shape defects of casting products due to the improper replacement by the operator.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Although the configuration of the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments and the accompanying drawings, this is only an example, and various modifications are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

200 : 주조용 쉘 중자 210 : 중자 본체
211 : 결합 홀 220 : 인서트
221 : 결합 돌기200: casting shell core 210: core body
211: coupling hole 220: insert
221: engaging projection

Claims (6)

주물의 형상에 따라 규사에 레진이 도포된 후 열이 가해져 형성되는 주조용 쉘 중자에서 몰드 합형 작업시 부러지기 쉽거나 전단력에 취약하여 파손되기 쉬운 특정 부분이 분리되어 형성된 중자 본체; 및
분리된 상기 특정 부분에 대응되며 주물사보다 강도가 높고 열 전도율이 좋은 세라믹 재질로 형성되어 상기 중자 본체에 결합되는 원기둥 형상의 인서트를 포함하고,
상기 중자 본체는 결합 홀을 포함하며,
상기 인서트는 상기 결합 홀에 삽입이 용이하도록 원기둥 형상의 결합 돌기를 포함하고,
상기 결합 돌기가 상기 결합 홀에 삽입되어 상기 인서트가 상기 중자 본체에 결합되면 상기 주물의 형상에 따라 전단력을 향상시키는 것
인 주조용 쉘 중자.A core body formed by separating a specific part that is easily broken in a casting shell type work formed by applying heat to a silica sand according to the shape of a casting and is fragile when broken in a mold-molding operation or vulnerable to shear force; And
It includes a cylindrical insert corresponding to the separated specific portion and formed of a ceramic material having a higher strength and better thermal conductivity than the foundry sand and coupled to the core body.
The core body includes a coupling hole,
The insert includes a cylindrical engaging projection to facilitate insertion into the coupling hole,
When the coupling protrusion is inserted into the coupling hole and the insert is coupled to the core body to improve the shear force according to the shape of the casting
Shell casting core. 삭제delete 삭제delete 주물의 형상에 따라 규사에 레진이 도포된 후 열이 가해져 형성되는 주조용 쉘 중자에서 몰드 합형 작업시 부러지기 쉽거나 전단력에 취약하여 파손되기 쉬운 특정 부분을 분리시켜 중자 본체를 형성하는 단계;
분리된 상기 특정 부분에 대응되며 주물사보다 강도가 높고 열 전도율이 좋은 원기둥 형상의 인서트를 세라믹 재질로 형성하는 단계; 및
형성된 상기 중자 본체와 상기 인서트를 결합하는 단계를 포함하고,
상기 결합하는 단계는
상기 중자 본체에는 결합 홀이 형성되고 상기 인서트에는 상기 결합 홀에 삽입이 용이하도록 원기둥 형상의 결합 돌기가 형성되되,
상기 중자 본체와 상기 인서트를 결합시켜 상기 주물의 형상에 따른 전단력을 향상시킬 수 있도록 상기 결합 돌기를 상기 결합 홀에 삽입하는 단계를 포함하는 것
인 주조용 쉘 중자의 제작 방법.



Forming a core body by separating a specific portion that is easily broken or broken due to shearing force in a mold-mold work in a casting shell core formed by applying heat to a silica sand according to a shape of a casting;
Forming a cylindrical insert corresponding to the separated part and having a higher strength and better thermal conductivity than the foundry sand of ceramic material; And
Coupling the insert with the core body formed;
The combining step
A coupling hole is formed in the core body, and the insert is formed with a cylindrical coupling protrusion to facilitate insertion into the coupling hole.
Inserting the coupling protrusion into the coupling hole so as to couple the core body and the insert to improve the shearing force according to the shape of the casting.
Method of making shell core for phosphorous casting.



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