KR101376674B1 - 수전연결구의 정밀주조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어댑터부와 급수관연결부를 용접하여 수전연결구를 제조하는 것이 아니라 정밀주조방법을 적용함에 따라 피로도 누적에 의해 용접부위가 파손되어 누수가 발생되던 문제점이 일거에 해소될 수 있고, 주형 내로 용융금속을 투입함에 있어서 주형의 내부에 있던 공기로 인한 내부압력에 의해 주형 내부의 단부측까지 용융금속이 완전히 투입되지 않아 불량품이 생산되거나 또는 후가공을 추가적으로 해야 하는 문제점이 일거에 해소될 수 있을 뿐만 아니라 수전연결구의 단부에 기밀테가 일체로 정밀주조됨에 따라 고무링에 의한 기밀성이 증대됨과 동시에 금속링을 추가적으로 삽입할 필요가 없어 제조공정수를 감소시킬 수 있고 수전연결구의 단부를 별도로 후가공할 필요가 없도록 한 수전연결구의 정밀주조방법을 제공하는 것을 목적으로 한 수전연결구의 정밀주조방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 수전연결구 형상의 왁스패턴을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계와, 상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴을 제작하는 제 2 단계와, 다수의 상기 왁스패턴을 왁스 재질의 탕구기둥에 붙여 트리구조물을 형성하는 제 3 단계와, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 제 4 단계와, 상기 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대를 각각 연결하는 제 5 단계와, 상기 왁스패턴연결지지대를 포함하는 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 6 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 주형을 제조하는 제 7 단계와, 상기 주형 내로 용융금속을 투입하는 제 8 단계와, 상기 주형을 제거하는 제 9 단계와, 상기 주형의 제거 후 잔존하는 주조물로부터 수전연결구만 절단하여 분리하는 제 10 단계가 포함된다.

Description

수전연결구의 정밀주조방법{PRECISION CASTING METHOD OF FAUSET CONNECTOR}

본 발명은 수전연결구의 정밀주조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주형 내로 용융금속(용탕)을 투입하여 수전연결구를 정밀주조함에 있어서 주형의 내부에 차 있던 공기가 용융금속에 밀려 주형 내부의 단부측에 모이면서 발생되는 내부압력에 의해 주형 내부의 단부측까지 용융금속이 완전히 투입되지 않아 불량품이 생산되거나 후가공을 추가적으로 해야 하는 종래의 문제점이 해소될 수 있을 뿐만 아니라 수전연결구의 단부에 기밀테가 일체로 정밀주조됨에 따라 고무링에 의한 기밀성이 증대됨과 동시에 금속링을 추가적으로 삽입할 필요가 없어 제조공정수를 감소시킬 수 있도록 한 수전연결구의 정밀주조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 시공시 욕실이나 외벽 등의 벽체에는 급수관이 설치되고, 이 급수관에는 여러 형태의 수전연결구의 개재하에 수도꼭지나 수전금구 등(이하, '수전'이라 함)이 연결되어 사용된다.

도 1에는 종래의 수전연결구(100)의 사용상태단면도가 도시된다.

수전연결구(100)는 도 1에 도시되는 바와 같이 통상, 수전에 연결되며 수나사부 또는 암나사부가 형성되는 어댑터부(110)와, 급수관(103)에 연결되는 급수관연결부(120)를 포함하며, 특히 급수관연결부(120)에는 금속링(105)과 고무링(107)이 삽입되어 있어 급수관연결부(120)는 급수관(103)과 연결된 후 조인트 압착기로 압착되어 연결고정된다.

수전연결구(100)는 별도 제조된 어댑터부(110)와 급수관연결부(130)를 용접연결하여 제조되기도 하는데, 이 경우에는 용접부위(130)에 피로도가 누적되어 파손되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 제조공정 수의 증가로 인해 대량생산 및 비용을 증가시키는 문제점이 있었다.

용접을 통한 종래의 수전연결구(100)의 제조방법에 따른 전술한 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명에서는 정밀주조방법에 의해 수전연결구를 제조하는 방안을 제시하는데, 도 2에는 종래기술에 따른 정밀주조방법의 개략공정도가 도시된다.

종래기술에 따른 정밀주조방법은, 도 2에 도시되는 바와 같이, 용융금속과 왁스의 수축률을 계산하여 금형을 제작하는 제 1 단계와, 상기 금형에 왁스를 투입하여 왁스패턴을 제작하는 제 2 단계와, 다수의 상기 왁스패턴을 왁스 재질의 탕구기둥에 붙여 트리구조물을 형성하는 제 3 단계와, 상기 트리구조물의 표면을 내화재로 코팅하여 건조시키는 과정을 반복하여 상기 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 4 단계와, 디왁싱 기계의 사용을 통해 왁스를 증기로 녹여 상기 트리구조물로부터 상기 왁스를 빼낸 후 가열을 통해 잔여물을 제거하여 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 주형을 제조하는 제 5 단계와, 상기 주형 내로 용융금속을 투입하는 제 6 단계와, 용융금속의 경화 후에 탈사기를 이용하여 상기 주형을 제거하는 제 7 단계와, 정밀주조된 제품을 절단하여 분리하는 제 8 단계와, 상기 제품을 연마가공하는 제 9 단계와, 필요에 따라 상기 제품을 열처리하는 제 10 단계를 포함한다.

이러한 종래의 정밀주조방법의 일 예로 대한민국 특허공개공보 제10-1996-0037177호(1996.11.19. 공개)에는 주조하고자 하는 소정의 제품에 대하여 설계를 하여, 왁스(wax)가 반용융 상태의 상온 약 58 내지 60℃가 사출될 때의 수축률과, 용융금속이 1680 내지 1730℃ 상태에서 몰드(mold)에 주입되어 상온상태로 될 때의 수축률을 감안하여 탕구대형성홈을 가진 금형을 제작하고, 제작된 금형에 약 58 내지 60℃의 왁스(wax)를 충전하여 제품과 동일한 모형제품을 형성하며, 취출된 모형제품을 탕구대(탕구기둥)에 용접하여 한번에 여러 개의 제품을 동시 다발적으로 형성할 수 있도록 모형제품을 탕구대에 부착하여 트리(TREE)구조물과 같이 형성하고, 이 트리구조물에 슬러리 형태의 내화성 세라믹재를 수차례 반복 코팅하여 일정두께의 표면코팅이 형성되도록 도포실시하되, 표면코팅되어 건조된 트리구조물을 스팀 압력탱크에 거꾸로 세워넣고 온도를 약 150℃로 하여 스팀압력을 7Kg/cm²로 유지시켜 약 20 내지 30초간 지속시키는 방법으로 디왁싱 및 건조 실시하여, 약 1030 내지 1200℃의 고온에서 30분 이상 40분간 소성실시하며, 상기 열처리된 주형에 용융된 쇳물을 부어서 여러 개의 제품을 동시 다발적으로 주조하고, 주조 형성된 제품의 주형을 탈사기로 탈사하여 각각의 제품을 분리하고, 절단된 제품의 절단면을 깨끗이 연마하며, 연마된 제품을 열처리함을 특징으로 하는 정밀주조방법이 게시되어 있다.

그러나 전술한 바와 같은 종래의 정밀주조방법을 통해 수전연결구(100)를 제조하는 경우에는 주형 내로 용융금속(주물)을 투입함에 있어서 주형의 내부에 있던 공기가 용융금속에 밀려 주형 내부의 단부측에 모이면서 내부압력이 발생됨에 따라 주형 내부의 단부측까지 용융금속이 완전히 투입되지 않아 불량품이 생산되므로, 결국 이를 보완가공하여 최종품을 생산하는 후가공이 필수적이다.

또한 종래의 수전연결구(100)의 단부측에는 기밀 유지를 위해 금속링(105)과 고무링(107)이 삽입한 후 수전연결구(100)의 단부측을 반경방향 내측으로 밴딩하는 후가공을 한 다음 급수관(103)을 끼우고 조인트압착기로 압착하게 되는데, 이 경우에는 도 1에 도시되는 바와 같이, 금속링(105)이 급수관(103)을 파지하기 위해 수전연결부(100)의 단부보다 반경방향 내측으로 돌출됨에 따라 조인트압착기의 압착시 금속링(105)의 돌출부위가 지렛대 역할을 하면서 고무링(107)에 과도한 변형이 발생되고 이에 의해 고무링(107)의 기밀효과가 유지되지 못할 뿐만 아니라 고무링(107) 외에 금속링(105)을 별도 삽입해야 하므로 제조공정을 증가시키는 문제점도 있었다.

또한 종래의 수전연결구(100)의 경우에는 금속링(105)과 고무링(107)이 삽입한 후 수전연결구(100)의 단부측을 반경방향 내측으로 말아넣는 후가공이 필수적으로 필요한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 어댑터부와 급수관연결부를 용접하여 수전연결구를 제조하는 것이 아니라 정밀주조방법을 적용함에 따라 피로도 누적에 의해 용접부위가 파손되어 누수가 발생되던 문제점이 일거에 해소될 수 있도록 한 수전연결구의 정밀주조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 주형 내로 용융금속을 투입함에 있어서 주형의 내부에 있던 공기가 용융금속에 밀려 주형 내부의 단부측에 모이면서 내부압력이 발생됨에 따라 주형 내부의 단부측까지 용융금속이 완전히 투입되지 않아 불량품이 생산되거나 또는 후가공을 추가적으로 해야 하는 문제점이 일거에 해소될 수 있도록 한 수전연결구의 정밀주조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

뿐만 아니라 본 발명은 수전연결구의 단부에 기밀테가 일체로 정밀주조됨에 따라 고무링에 의한 기밀성이 증대됨과 동시에 금속링을 추가적으로 삽입할 필요가 없어 제조공정수를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 수전연결구의 단부를 별도로 후가공할 필요가 없도록 한 수전연결구의 정밀주조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 수전연결구 형상의 왁스패턴을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계와, 상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴을 제작하는 제 2 단계와, 다수의 상기 왁스패턴을 왁스 재질의 탕구기둥에 붙여 트리구조물을 형성하는 제 3 단계와, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 제 4 단계와, 상기 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대를 각각 연결하는 제 5 단계와, 상기 왁스패턴연결지지대를 포함하는 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 6 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 주형을 제조하는 제 7 단계와, 상기 주형 내로 용융금속을 투입하는 제 8 단계와, 상기 주형을 제거하는 제 9 단계와, 상기 주형의 제거 후 잔존하는 주조물로부터 수전연결구만 절단하여 분리하는 제 10 단계가 포함되는 수전연결구의 정밀주조방법을 제공한다.

본 발명에서, 상기 제 9 단계를 통해 분리된 상기 수전연결구를 연마가공하는 제 10 단계를 더 포함한다.

본 발명에서, 상기 제 10 단계를 통해 연마가공된 상기 수전연결구를 열처리하는 제 11 단계를 더 포함한다.

본 발명에서, 상기 왁스패턴연결지지대는 상기 왁스패턴의 단부측으로부터 각각 일측으로 수평연장되는 수평연결부와, 다수의 상기 수평연결부의 단부를 연결하는 수직연결부를 포함한다.

본 발명에서, 상기 기밀테 형성용 링부재의 내경은 급수관이가 끼워지는 수전연결구의 내경과 동일하다.

첫째로, 본 발명에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 어댑터부와 급수관연결부를 용접하여 수전연결구를 제조하는 것이 아니라 정밀주조방법을 적용함에 따라 피로도 누적에 의해 용접부위가 파손될 염려가 전혀 없어 수전연결구의 내구성과 사용수명이 증대되는 장점이 있다.

둘째로, 본 발명에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대를 각각 연결하여 형성되는 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하여 주형을 만든 다음 용융금속을 주형 내로 투입하여 수전연결구를 정밀주조함에 따라, 주형 내부로 투입된 용융금속이 수전연결구를 주조하기 위한 주형부분을 완전히 채운 후 왁스패턴연결지지대에 의해 형성되는 공간까지 투입됨과 동시에 주형의 내부에 차 있던 공기가 왁스패턴연결지지대에 의해 형성되는 공간의 단부측으로 밀려짐에 따라, 주형 내부에 차 있던 공기에 의해 발생되는 내부압력으로 인해 제품불량이 발생될 염려가 전혀 없는 장점이 있다.

세째로, 본 발명에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대를 각각 연결하기 이전에 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재를 각각 끼워넣어 일체로 연결함으로써 수전연결구의 단부에 동일 내경의 기밀테가 일체로 정밀주조됨에 따라, 고무링에 의한 기밀성이 증대됨과 동시에 금속링을 추가적으로 삽입할 필요가 없어 제조공정수를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 수전연결구의 단부를 별도로 후가공할 필요가 없는 장점이 있다.

도 1은 종래의 수전연결구의 사용상태단면도.
도 2는 종래기술에 따른 정밀주조방법의 공정순서도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법의 공정순서도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 다수의 왁스패턴을 왁스 재질의 탕구기둥에 붙여 트리구조물을 형성하는 제 3 단계와, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 제 4 단계와, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대를 각각 연결하는 제 5 단계의 상세도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 기밀테 형성용 링부재 및 왁스패턴연결지지대를 포함하는 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 6 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 주형을 제조하는 제 7 단계의 상세도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 주형 내로 용융금속을 투입하는 제 8 단계의 상세도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 주형을 제거하는 제 9 단계와, 정밀주조된 수전연결구를 절단하여 분리하는 제 10 단계의 상세도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 의해 제조된 수전연결구의 사용상태단면도.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 3에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법의 공정순서도가 도시되고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 다수의 왁스패턴을 왁스 재질의 탕구기둥에 붙여 트리구조물을 형성하는 제 3 단계와, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 제 4 단계와, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대를 각각 연결하는 제 5 단계의 상세도가 도시되며, 도 5에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 기밀테 형성용 링부재 및 왁스패턴연결지지대를 포함하는 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 6 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 주형을 제조하는 제 7 단계의 상세도가 도시되고, 도 6에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 주형 내로 용융금속을 투입하는 제 8 단계의 상세도가 도시되며, 도 7에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 있어서, 주형을 제거하는 제 9 단계와, 정밀주조된 수전연결구를 절단하여 분리하는 제 10 단계의 상세도가 도시되고, 도 8에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 의해 제조된 수전연결구의 사용상태단면도가 도시된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 도 3 내지 도 8에 도시되는 바와 같이, 수전연결구(1) 형상의 왁스패턴(10)을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계와, 상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴(10)을 제작하는 제 2 단계와, 다수의 상기 왁스패턴(10)을 왁스 재질의 탕구기둥(20)에 붙여 트리구조물을 형성하는 제 3 단계와, 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재(A)를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 제 4 단계와, 상기 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대(30)를 각각 연결하는 제 5 단계와, 상기 왁스패턴연결지지대(30)를 포함하는 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층(40)을 형성하는 제 6 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층(40)으로만 이루어지는 주형을 제조하는 제 7 단계와, 상기 주형 내로 용융금속(50)을 투입하는 제 8 단계와, 상기 주형을 제거하는 제 9 단계와, 상기 주형의 제거 후 잔존하는 주조물로부터 수전연결구(1)만 절단하여 분리하는 제 10 단계가 포함된다.

이하에는 도 2 내지 도 6를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법의 공정단계 및 그 연결관계에 대해서 상세하게 설명한다.

여기서, 제 1 단계는 수전연결구(1) 형상의 왁스패턴(10)을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 단계이다. 제 1 단계에서는 용융금속과 왁스의 수축률을 감안하여 금형을 제작한다.

전술한 제 1 단계 이후에는 제 2 단계가 행해지는데, 이 제 2 단계는 제 1 단계에서 제작된 금형에 왁스를 투입하여 경화시킨 후 분리해냄으로써 수전연결구(1) 형상의 왁스패턴(10)을 사전 제작하는 단계이다.

전술한 제 2 단계 이후에는 제 3 단계가 행해지는데, 이 제 3 단계는 도 3에 도시되는 바와 같이 제 2 단계에서 제작된 다수의 왁스패턴(10)을 왁스 재질의 탕구기둥(20)의 양측에 부착하여 트리구조물을 형성하는 단계이다.

이 단계에서 다수의 왁스패턴(10)을 왁스 재질의 탕구기둥(20)의 양측에 부착하여 트리구조물을 형성하는 이유는, 1회의 용융금속 투입으로 다수의 수전연결구(1)를 동시에 정밀주조할 수 있는 주형을 제조하기 위한 것이다.

도면 상에는 탕구기둥(20)의 양측에 각각 3개의 왁스패턴(10)이 부착되는 것으로 도시되어 있지만, 실제는 탕구기둥(20)의 양측에 수십 또는 수백개의 왁스패턴(10)이 부착될 수도 있다. 또한 탕구기둥(20)의 하부에는 주형 제조를 위해 차후 왁스를 녹여 외부로 배출시키기 위한 개폐마개가 구비된다.

전술한 제 3 단계 이후에는 제 4 단계가 행해지는데, 이 4 단계는 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재(A)를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 단계이다. 기밀테 형성용 링부재(A)는 차후 주형 내에서 수전연결구(1)의 단부측에 급수관(3)의 외부둘레를 파지하는 기밀테(B)를 형성하기 위한 링형상의 공간부를 형성하는 역할을 한다.

왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재(A)가 왁스패턴(10)의 단부측에 끼워짐으로써, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법에 의해 제조되는 수전연결구(1)의 단부측에는 급수관(3)을 파지하는 기밀테(B)가 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 급수관(3)의 파지를 위해 종래와 같이 금속링을 별도 끼워넣을 필요가 전혀 없게 된다.

또한 기밀테 형성용 링부재(A)의 내경은 급수관(3)이 끼워지는 수전연결구(1)의 내경과 동일하게 형성되는 것이 바람직한데, 이로 인해 도 8에 도시되는 바와 같이 수전연결구(1)의 단부측에 급수관을 결합하더라도 고무링(5)의 과도한 변형이 방지되어 기밀성이 유지되고, 특히 수전연결구(1)의 단부측을 반경방향 내측으로 말아넣거나 하는 별도 후가공할 필요도 전혀 없게 된다.

전술한 제 4 단계 이후에는 제 5 단계가 행해지는데, 이 제 5 단계는 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대(30)를 각각 연결하는 단계이다.

왁스패턴연결지지대(30)는 차후 제 7 단계에서 왁스 재질의 트리구조물과 함께 녹아 제거됨으로써 내화성코팅층(40)으로만 이루어지는 주형 내에 차 있는 공기가 밀려져 이동될 수 있는 공간을 형성함에 따라, 주형의 내부에 있던 공기에 의한 내부압력으로 인해 주형 내부의 단부측까지 용융금속이 완전히 투입되지 않아 불량품이 생산되는 종래의 문제점이 해소될 수 있도록 한다.

패턴연결지지대(30)는 도 4에 도시되는 바와 같이 왁스패턴(10)의 단부측으로부터 각각 일측으로 수평연장되는 수평연결부(31)와, 다수의 수평연결부(31)의 단부를 연결하는 수직연결부(33)를 포함하는 것이 바람직하다.

전술한 제 5 단계 이후에는 제 6 단계에 행해지는데, 이 제 6 단계는 도 5에 도시되는 바와 같이 왁스패턴연결지지대(30)를 포함하는 트리구조물의 표면을 내화재로 코팅하여 건조시키는 과정을 반복함으로써 트리구조물의 표면에 차후 주형으로 사용되는 일정 두께의 내화성코팅층(40)을 형성하는 단계이다.

내화성코팅층(40)을 형성하는 내화재는 고온에서도 용융되지 않는 슬러리 형태의 유동상 세라믹재인 것이 바람직하다. 이러한 내화재는 종래의 정밀주조방법에서 이미 사용되고 있는 바, 내화재의 조성에 대한 상세설명은 생략하기로 한다.

전술한 제 6 단계 이후에는 제 7 단계에 행해지는데, 이 제 7 단계는 도 5 에 도시되는 바와 같이 디왁싱 기계의 사용을 통해 왁스를 녹인 후 빼내어 내화성코팅층(40)으로만 이루어지는 주형을 제조하는 단계이다.

디왁싱 기계는 통상 스팀 압력탱크 형태로 구성되고 통상 내부에 내화성코팅층(40)이 형성된 트리구조물을 개폐마개가 하부로 향한 상태에서 개폐마개를 제거한 상태로 세워넣고 고온고압의 스팀을 일정시간 제공함에 따라 고온고안의 스팀에 의해 녹은 왁스가 외부로 배출되도록 한다.

또한 디왁싱 이후에는 내화성코팅층(40)으로 형성된 주형에 대해 약 1030 내지 1200℃의 고온에서 30분 내지 40분간 소성공정을 실시하여 잔여물을 제거한다. 이러한 소성작업은 잔여물의 제거 외에 내화성코팅층(40)으로 형성된 주형의 물리적 특성을 강화시키는 역할도 한다.

전술한 제 7 단계 이후에는 제 8 단계가 행해지는데, 이 제 8 단계는 도 6 에 도시되는 바와 같이 주형 내로 용융금속(50)을 투입하여 실제 수전연결구(1)를 주조하는 단계이다. 용융금속(50)은 동, 스테인리스스틸 등 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 용융금속(50)은 개폐마개가 제거됨에 따라 형성되는 주입구를 통해 투입된다.

전술한 제 8 단계 이후에는 제 9 단계가 행해지는데, 이 제 9 단계는 탈사기를 이용하여 도 7에 도시되는 바와 같이 내화성코팅층(40)로 이루어진 주형을 제거하는 단계이다. 내화성코팅층(40)으로 이루어진 주형을 제거하기 위한 탈사기의 구성은 종래의 정밀주조방법에서 이미 공지되어 있는 바, 여기서는 명세서를 간략화를 위해 상세설명은 생략하기로 한다.

전술한 제 9 단계 이후에는 제 10 단계가 행해지는데, 이 제 10 단계는 도 7에 도시되는 바와 같이 주형의 제거 후 잔존하는 주조물(탕구기둥 포함)로부터 수전연결구(1)만 절단하여 분리하는 단계이다.

전술한 제 10 단계 이후에는 절단을 통해 분리된 수전연결구(1)를 최종적으로 연마가공하여 완제품을 제조하는 제 11 단계가 행해지는 것이 바람직하고, 필요에 따라 제 11 단계를 통해 연마가공된 수전연결구(1)를 열처리하여 수전연결구(1)의 기계적 특성을 향상시키고 주조에 따른 응력을 풀어주는 제 12 단계가 더 행해지는 것이 바람직하다. 열처리는 담금질, 풀림, 뜨임, 불림 등 다양한 방법으로 가능하고 전체 또는 국부적으로만 행해질 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 어댑터부와 급수관연결부를 용접하여 수전연결구를 제조하는 것이 아니라 정밀주조방법을 적용함에 따라, 본 발명에 따라 수전연결구(1)를 정밀주조를 통해 제조하는 경우에는 용접부위가 전혀 발생되지 않아 피로도 누적에 의해 용접부위가 파손될 염려가 전혀 없으며, 이로 인해 수전연결구(1)의 내구성과 사용수명이 증대될 수 있다.

또한 전술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재(A)를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 제 4 단계와, 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대(30)를 각각 연결하는 제 5 단계만 제외하면, 종래기술에 따른 정밀주조방법과 유사하다.

그러나, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대(30)를 각각 연결한 후 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층(40)을 형성하여 주형을 만든 다음 용융금속(50)을 주형 내로 투입하여 수전연결구(1)를 정밀주조함에 따라, 주형 내부로 투입된 용융금속(50)이 수전연결구(1)를 주조하기 위한 주형부분을 완전히 채운 후 왁스패턴연결지지대(30)에 의해 형성되는 공간까지 투입됨과 동시에 주형의 내부에 차 있던 공기가 왁스패턴연결지지대(30)에 의해 형성되는 공간의 단부측으로 밀려져 이동될 수 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 종래의 정밀주조방법에서와 같이 주형 내부에 차 있던 공기에 의해 발생되는 내부압력으로 인해 주형의 해당부분에 용융금속(50)이 끝까지 투입되지 못함에 따른 제품불량이 전혀 발생되지 않고, 용융금속(50)이 왁스패턴연결지지대(30)에 의해 형성되는 공간의 단부측까지 연장된 부분만 절단 및 연마하기만 하면 후가공이 필요없는 완벽한 수전연결구(1)가 제조될 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수전연결구의 정밀주조방법은, 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대(30)를 각각 연결하기 이전에 왁스패턴의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재(A)를 각각 끼워넣어 일체로 연결함으로써 수전연결구(1)의 단부에 동일 내경의 기밀테(B)가 일체로 정밀주조됨에 따라, 고무링(5)에 의한 기밀성이 증대됨과 동시에 금속링을 추가적으로 삽입할 필요가 없어 제조공정수를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 수전연결구의 단부를 별도로 후가공할 필요가 없게 된다.

위에서 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

1 : 수전연결구 3 : 급수관
5 : 고무링 10 : 왁스패턴 20 : 탕구기둥 30 : 왁스패턴연결지지대
31 : 수평연결부 31 : 수직연결부
40 : 내화성코팅층 50 : 용융금속
A : 기밀테 형성용 링부재 B : 기밀테
100 : 종래의 수전연결구

Claims (5)

1. 수전연결구(1) 형상의 왁스패턴(10)을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계;
   상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴(10)을 제작하는 제 2 단계;
   다수의 상기 왁스패턴(10)을 왁스 재질의 탕구기둥(20)에 붙여 트리구조물을 형성하는 제 3 단계;
   왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 기밀테 형성용 링부재(A)를 각각 끼워넣어 일체로 연결하는 제 4 단계;
   상기 왁스패턴(10)의 단부측에 왁스 재질의 왁스패턴연결지지대(30)를 각각 연결하는 제 5 단계;
   상기 왁스패턴연결지지대(30)를 포함하는 트리구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층(40)을 형성하는 제 6 단계;
   왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층(40)으로만 이루어지는 주형을 제조하는 제 7 단계;
   상기 주형 내로 용융금속(50)을 투입하는 제 8 단계;
   상기 주형을 제거하는 제 9 단계; 및
   상기 주형의 제거 후 잔존하는 주조물로부터 수전연결구(1)만 절단하여 분리하는 제 10 단계;가 포함되는 수전연결구의 정밀주조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 10 단계를 통해 분리된 상기 수전연결구(1)를 연마가공하는 제 11 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수전연결구의 정밀주조방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 11 단계를 통해 연마가공된 상기 수전연결구(1)를 열처리하는 제 12 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수전연결구의 정밀주조방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 왁스패턴연결지지대(30)는 상기 왁스패턴(10)의 단부측으로부터 각각 일측으로 수평연장되는 수평연결부(31)와, 다수의 상기 수평연결부(31)의 단부를 연결하는 수직연결부(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수전연결구의 정밀주조방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 기밀테 형성용 링부재(A)의 내경은 급수관(3)이 끼워지는 수전연결구(1)의 내경과 동일한 것을 특징으로 하는 수전연결구의 정밀주조방법.

Images