KR101416857B1 - 저온 챔버 다이캐스팅 장치 - Google Patents

저온 챔버 다이캐스팅 장치 Download PDF

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KR101416857B1 KR1020120068389A KR20120068389A KR101416857B1 KR 101416857 B1 KR101416857 B1 KR 101416857B1 KR 1020120068389 A KR1020120068389 A KR 1020120068389A KR 20120068389 A KR20120068389 A KR 20120068389A KR 101416857 B1 KR101416857 B1 KR 101416857B1
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이영철
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한국생산기술연구원
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    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/08—Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
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    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies

Abstract

저온 챔버 다이캐스팅 장치가 개시된다.
본 발명의 저온 챔버 다이캐스팅 장치는 내부에 제품 형상에 대응하는 캐비티 및 상기 캐비티에 용탕이 주입되는 러너가 형성된 다이 및 상기 다이를 고정하고, 용탕주입유로가 형성된 다이플레이트를 포함하는 금형부; 내부에 상기 용탕주입유로를 통하여 유입되는 용탕이 수용되는 공간이 형성되고, 상기 러너와 연통되는 용탕유출부가 형성된 슬리브; 및 상기 슬리브의 내부에 배치되어 상기 공간에 수용된 용탕을 가압하는 플런저; 를 포함하며, 상기 슬리브는 상기 다이의 내측에 위치하고, 상기 러너와 연통되는 용탕유출구가 형성된 제 1 파트와, 상기 다이플레이트의 내측에 위치하고 상기 용탕주입유로와 연통되는 용탕주입구가 형성된 제 2 파트를 포함하고, 상기 용탕주입구는 상기 제1파트에 접하는 상기 제2파트의 부분에 형성될 수 있다.

Description

저온 챔버 다이캐스팅 장치{Cold Chamber Die-Casting Apparatus}
본 발명은 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플런저로 용탕을 가압하여 캐비티에 용탕을 주입하는 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 관한 것이다.
다이캐스팅(Die casting)은 용탕을 슬리브 혹은 노즐을 통하여 금형의 캐비티(cavity) 내부를 사출기에 연결된 유압실린더의 힘을 이용해 피스톤을 저속, 고속으로 사출 후 가압하여 캐비티 내부를 응고 완료시까지 고압으로 유지함으로써 주조품 내부에 수축 기포를 최소화시켜 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 된 주조 공법을 의미한다.
최근에는 금속성 케이스가 도입된 휴대폰 등과 같은 전자제품이 각광 받고 있으므로 상기 금속성 케이스를 최종 제품으로 제조하려고 하는 시도가 많이 이루어졌고 이러한 금속성 케이스 제조에 다이캐스팅 법이 많이 적용되어 왔다.
이러한 다이캐스팅을 이용하여 제품을 생산하는 경우, 최종 생산 제품의 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없는 장점 외에 제품의 기계적 성질이 우수하며, 대량생산이 가능하다는 장점이 있다.
다이캐스팅을 이용하는 제품으로는 자동차 부품이 많으며, 전기 기기, 광학 기기, 차량, 방직기, 건축, 계측기의 부품 등의 정교한 제품의 대량 생산에 유리하며 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 용탕이 주입되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 용탕이 주입된 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치는 다이플레이트(12)의 외측으로 슬리브(23)가 돌출되며, 슬리브(23)의 돌출된 부분에 용탕주입유로(24)가 형성된다.
도 3은 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 플런저에 의해 용탕이 가압된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치는 용탕주입유로(24)와 러너(22) 사이의 거리가 멀기 때문에 플런저(25)가 용탕(1)을 저속으로 밀어 용탕(1)이 고속사출위치까지 이동한 후, 플런저(25)가 용탕(1)을 고속으로 가압하여 용탕(1)이 캐비티(21)까지 도달하도록 한다. 따라서, 용탕(1)이 슬리브(23) 내에 위치하는 시간이 길어지면서 용탕(1)이 대기와 접촉하는 시간 또한 길어질 수 있다.
도 4는 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 용탕이 슬리브에 머무르는 시간에 따른 용탕의 온도 저하를 나타낸 시뮬레이션 결과이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의하면 용탕(1)이 슬리브(23) 내에 위치하는 시간이 길어지면서 슬리브(23) 내에 수용된 용탕(1)의 급격한 온도 저하가 일어날 수 있다.
일반적으로, 저온챔버 다이캐스팅은 특이 휴대폰 케이스와 같이 두께가 얇고 중량이 가벼운 물건의 사출에 널리 이용된다. 상기와 같은 박육, 경량의 물건을 다이캐스팅 할 때에는 온도 관리가 특히 중요하다.
그러나, 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 경우에는 용탕(1)이 슬리브(23) 내에 위치하는 시간이 길기 때문에 용탕(1)이 대기와 접촉하면서 발생되는 산화물과 플런저(25)에 의해 용탕(1)이 슬리브(23) 내부에서 이동하면서 슬리브(23) 내부의 가스를 포함하는 것으로 인한 불순물들이 그대로 캐비티(21)로 유입된다. 따라서, 박육, 경량의 제품 표면에 결함이 생길 가능성이 매우 높아질 수 있으며, 이에 따라 제품의 불량 비율 또한 증가할 수 있다.
또한, 용탕(1)의 급격한 온도 저하로 인해 특히 마그네슘 합금 다이캐스팅을 할 수 없을 뿐만 아니라 재료의 손실이 매우 많은 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 용탕의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있는 저온 챔버 다이캐스팅 장치를 제공하고자 한다.
둘째, 본 발명은 용탕이 대기와 접촉함으로써 발생되는 산화물의 발생 및 용탕에 공기가 포함되는 것을 최소화할 수 있는 저온 챔버 다이캐스팅 장치를 제공하고자 한다.
셋째, 본 발명은 장치의 자체적인 크기 및 중량을 줄일 수 있는 저온 챔버 다이캐스팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 다른 저온 챔버 다이캐스팅 장치는 금형부, 슬리브 및 플런저를 포함할 수 있다.
상기 금형부는 다이 및 다이플레이트를 포함할 수 있다.
상기 다이의 내부에 제품 형상에 대응하는 캐비티 및 상기 캐비티에 용탕이 주입되는 러너가 형성될 수 있다.
상기 다이플레이트에는 용탕주입유로가 형성될 수 있다.
상기 슬리브는 내부에 상기 용탕주입유로를 통하여 유입되는 용탕이 수용되는 공간이 형성되고, 상기 러너와 연통되는 용탕유출부가 형성될 수 있다.
상기 플런저는 상기 슬리브의 내부에 배치되어 상기 공간에 수용된 용탕을 가압할 수 있다.
상기 슬리브는 제 1 파트 및 제 2 파트를 포함할 수 있다.
상기 제 1 파트는 상기 다이의 내측에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 파트에는 상기 러너와 연통되는 용탕유출구가 형성될 수 있다.
상기 제 2 파트는 상기 다이플레이트의 내측에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 제 2 파트에는 상기 용탕주입유로와 연통되는 용탕주입구가 형성될 수 있다.
상기 용탕주입구는 상기 제1파트에 접하는 상기 제2파트의 부분에 형성될 수 있다.
상기 용탕주입유로의 입구에는 용탕이 용탕주입유로로 안내되는 용탕주입가이드가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 슬리브의 용탕이 위치하는 부분의 외측에는 용탕의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지하는 단열부재가 더 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의하면 용탕주입유로의 출구와 러너의 입구가 최대한 인접하도록 배치되어 용탕이 슬리브 내에 위치하는 시간이 짧아져 용탕의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의하면 용탕이 대기와 접촉하는 시간이 단축되어 용탕이 대기와 접촉함으로써 발생되는 산화물의 발생 및 용탕에 공기가 포함되는 것을 최소화할 수 있다.
셋째, 본 발명의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의하면 용탕주입유로의 출구와 러너의 입구가 최대한 인접하도록 배치되어 플런저의 이동 거리가 단축되므로 슬리브의 길이를 짧게 형성할 수 있다. 따라서, 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 자체적인 크기 및 중량을 감소할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 용탕이 주입되는 모습을 나타내는 도면;
도 2는 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 용탕이 주입된 모습을 나타내는 도면;
도 3은 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 플런저에 의해 용탕이 가압되는 모습을 나타내는 도면;
도 4은 종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 용탕이 슬리브에 머무르는 시간에 따른 용탕의 온도 저하를 나타낸 시뮬레이션 결과;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 용탕이 주입된 모습을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 슬리브를 확대한 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 플런저에 의해 용탕이 가압된 모습을 나타내는 도면;
도 8은 시편 채취를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의해 주조된 주물(a) 및 종래의 다이캐스팅 장치에 의해 주조된 주물(b)을 나타내는 도면;
도 9는 초음파 처리된 시편(a); 및
도 10은 초음파 처리된 시편 (b)이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 용탕이 주입된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 구성 및 구조에 대하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치는 금형부, 슬리브(230) 및 플런저(240)를 포함할 수 있다.
금형부는 다이(110)와 다이플레이트(120)를 포함할 수 있다.
다이(110)의 내부에는 제품 형상에 대응하는 캐비티(210) 및 캐비티(210)에 용탕이 주입되는 러너(220)가 형성될 수 있다.
다이플레이트(120)는 다이(110)를 고정할 수 있다. 그리고, 다이플레이트(120)에는 용탕주입유로(122)가 형성될 수 있다.
이 때, 용탕주입유로(122)의 입구에는 용탕(1)이 용탕주입유로(122)로 안내되는 용탕주입가이드(124)가 구비될 수 있다.
슬리브(230)는 내부에 용탕주입유로(122)를 통하여 유입되는 용탕(1)이 수용되는 공간이 형성되고, 러너(220)와 연통되는 용탕유출부(231a)가 형성될 수 있다.
플런저(240)는 슬리브(230)의 내부에 배치되어 공간에 수용된 용탕(1)을 가압할 수 있다. 이 때, 플런저(240)는 슬리브(230) 내부에 용탕(1)이 주입된 후 러너(220)가 위치하는 방향으로 용탕(1)을 가압할 수 있다. 따라서, 용탕(1)이 러너(220)를 통하여 캐비티(210)에 도달할 수 있다.
일반적으로, 슬리브(230)는 중공을 갖는 원통형으로 이루어질 수 있고, 플런저(240)의 용탕(1)과 접하는 면은 슬리브(230)의 종단면의 형상과 일치할 수 있다. 그러나, 슬리브(230)와 플런저(240)의 형태는 이에 한정되는 것이 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 슬리브를 확대한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 슬리브(230)는 제 1 파트(231)와 제 2 파트(232)를 포함할 수 있다.
제 1 파트(231)는 다이(110)의 내측에 위치할 수 있다. 그리고, 제 1 파트(231)에는 러너(220)와 연통되는 용탕유출구(231a)가 형성될 수 있다. 용탕유출구(231a)는 러너(220)와 제 1 파트(231)가 접하는 부분에 위치할 수 있다.
제 2 파트(232)는 다이플레이트(120)의 내측에 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 파트(232)는 용탕주입유로(122)와 연통되는 용탕주입구(232a)가 형성될 수 있다. 용탕주입구(232a)는 제 2 파트(232)와 용탕주입유로(122)가 접하는 부분에 위치할 수 있다.
이 때, 용탕유출구(231a)와 용탕주입구(232a)는 서로 최대한 인접하게 형성될 수 있다.
따라서, 용탕(1)이 슬리브(230) 내에 머무르는 시간이 짧아지면서 용탕(1)의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 용탕(1)이 캐비티(210)에 도달하기까지 대기와 접촉하는 시간 또한 짧아지므로 용탕(1)이 대기와 접촉으로 인한 산화물의 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 슬리브(230)의 제 2 파트(232)는 다이플레이트(120)의 외측으로 돌출되는 부분 없이 다이플레이트(120)의 내측에 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 용탕주입유로(122)의 출구가 러너(220)의 입구와 최대한 인접하여 형성되므로, 용탕(1)의 이동거리가 짧아지고, 이에 따라 상대적으로 플런저(240)가 이동하는 거리 또한 짧아질 수 있다.
따라서, 플런저(240)의 이동 통로 및 가이드가 되는 슬리브(230)의 길이 또한 짧아져 슬리브(230)가 다이플레이트(120)의 외측으로 돌출되는 부분 없이 완전하게 다이플레이트(120)의 내측에 위치할 수 있다. 그러므로, 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 자체적인 크기 및 중량의 감소가 가능하다.
그러나, 슬리브(230)가 다이플레이트(120)의 내측에 위치하는 것은 본 발명의 일 예에 불과하며, 슬리브(230)의 길이 및 형상은 플런저(240)의 이동이 가능하다면 어떤 식으로든 다양하게 이루어질 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 플런저에 의해 용탕이 가압된 모습을 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 플런저(240)는 슬리브(230) 내에 수용된 용탕(1)을 러너(220)가 위치하는 방향으로 고속으로 가압할 수 있다.
이 때, 플런저(240)는 유압에 의해 작동될 수 있다. 그러나, 플런저(240)의 작동은 이에 한정되는 것이 아니며, 플런저(240)가 적절한 속도로 왕복운동 할 수 있는 것이라면 어떤 식으로든 다양하게 이루어질 수 있다.
한편, 슬리브(230)의 용탕(1)이 위치하는 부분의 외측에는 용탕(1)의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지하는 단열부재(미도시)가 더 구비될 수 있다.
종래의 저온 챔버 다이캐스팅 장치는 다이플레이트(12)의 외측으로 슬리브(23)가 돌출되며, 슬리브(23)의 돌출된 부분에 용탕주입유로(24)가 형성된다. 따라서, 용탕주입유로(24)와 러너(22) 사이의 거리가 멀기 때문에 플런저(25)가 용탕(1)을 저속으로 밀어 용탕(1)이 고속사출위치까지 이동한 후, 플런저(25)가 용탕(1)을 고속으로 가압하여 용탕(1)이 캐비티(21)까지 도달하도록 한다(도 1 내지 도 3 참조). 따라서, 용탕(1)이 슬리브(23) 내에 위치하는 시간이 길어질 수 있다. 또한, 용탕(1)이 대기와 접촉하는 시간 또한 길어지기 때문에 용탕(1)의 급격한 온도 저하가 일어날 수 있다(도 4 참조).
일반적으로, 저온챔버 다이캐스팅은 특이 휴대폰 케이스와 같이 두께가 얇고 중량이 가벼운 물건의 사출에 널리 이용된다. 이 때, 용탕(1)이 대기와 접촉하면서 발생되는 산화물과 플런저(25)에 의해 용탕(1)이 슬리브(23) 내부에서 이동하면서 슬리브(23) 내부의 가스를 포함하는 것으로 인한 불순물들이 그대로 캐비티(21)로 유입된다. 따라서, 박육, 경량의 제품 표면에 결함이 생길 가능성이 매우 높아질 수 있다.
또한, 용탕(1)의 급격한 온도 저하로 인해 특히 마그네슘 합금 다이캐스팅을 할 수 없을 뿐만 아니라 재료의 손실이 매우 많은 문제점이 존재한다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의하면 용탕주입유로(122)의 출구와 러너(220)의 입구가 최대한 인접하게 배치됨으로써, 용탕(1)의 이동거리가 단축될 수 있다. 그러므로 플런저(240)의 이동거리 또한 단축되므로 슬리브(230)의 길이가 짧아질 수 있다. 따라서, 저온 챔버 다이캐스팅 장치의 자체적인 크기와 중량을 감소할 수 있다.
또한, 슬리브(230)의 용탕(1)이 위치하는 부분의 외측에 단열부재(미도시)가 구비될 수 있다. 그리고, 플런저(240)가 저속구간 없이 고속으로 용탕(1)을 가압할 수 있다. 이에 따라, 용탕(1)이 슬리브(230) 내에 위치하는 시간이 짧아져 용탕(1)의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 고온의 용탕(1)이 온도가 저하되기 전에 캐비티(210)에 도달할 수 있다.
그리고, 용탕(1)이 대기와 접촉하는 시간이 단축되어 용탕(1)이 대기와 접촉함으로써 발생되는 산화물의 발생 및 용탕(1)에 공기가 포함되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 박육, 경량의 제품이라도 제품의 우수한 표면 품질을 기대할 수 있다.
또한, 용탕(1)의 응고 속도가 중요한 마그네슘 다이캐스팅에도 폭넓게 적용이 가능하다.
도 8은 시편 채취를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의해 주조된 주물(a) 및 종래의 다이캐스팅 장치에 의해 주조된 주물(b)을 나타내는 도면이다.
이하, 도 8을 참조하여 알루미늄 시편의 기공율 및 산화물 실험에 대해 설명한다.
다공성 물질의 기공도는 아르키메데스 법으로 측정이 가능하다. 건조무게
Figure 112012050734163-pat00001
, 현수무게
Figure 112012050734163-pat00002
, 포수무게
Figure 112012050734163-pat00003
을 측정하고, 물질의 이론밀도
Figure 112012050734163-pat00004
를 구하여 다공성 물질의 비중
Figure 112012050734163-pat00005
, 전체 기공의 양
Figure 112012050734163-pat00006
, 개기공의 양
Figure 112012050734163-pat00007
, 폐기공의 양
Figure 112012050734163-pat00008
를 측정하였다.
도 8에 도시된 바와 같이, 시편 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의해 주조되었으며, 시편 (b)는 종래의 다이캐스팅 장치에 의해 주조되었다.
먼저, 각 시편의 무게를 측정하였다. 이 때, 포수무게는 증유수에 계면활성제를 넣고 2시간동안 중탕하였으며. 물 속에서 서서히 식힌 후 무게를 측정하였다.
무게 측정 결과, 시편(a)의 건조무게
Figure 112012050734163-pat00009
은 4.3953, 현수무게
Figure 112012050734163-pat00010
는 2.7841, 포수무게
Figure 112012050734163-pat00011
은 4.3964이며, 이론밀도
Figure 112012050734163-pat00012
는 2.76이다.
실험 결과 시편(a)의 비중은 다음과 같이 <식 1>에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112012050734163-pat00013
<식 1>
그리고, 시편 (a)의 전체 기공의 양
Figure 112012050734163-pat00014
은 다음과 같이 <식 2>에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112012050734163-pat00015
<식 2>
시편 (a)의 개기공의 양
Figure 112012050734163-pat00016
와 폐기공의 양
Figure 112012050734163-pat00017
는 다음과 같이 <식 3> 및 <식 4>에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112012050734163-pat00018
<식 3>
Figure 112012050734163-pat00019
<식 4>
한편, 시편(b)의 건조무게
Figure 112012050734163-pat00020
은 6.1212, 현수무게
Figure 112012050734163-pat00021
는 3.8534, 포수무게
Figure 112012050734163-pat00022
은 6.1225이며, 이론밀도
Figure 112012050734163-pat00023
는 시편(a)와 같이 2.76이다.
시편 (b)의 비중은 <식 5>와 같다.
Figure 112012050734163-pat00024
<식 5>
시편 (b)의 전체 기공의 양
Figure 112012050734163-pat00025
는 다음의 <식 6>과 같다.
Figure 112012050734163-pat00026
<식 6>
시편 (b)의 개기공의 양
Figure 112012050734163-pat00027
와 폐기공의 양
Figure 112012050734163-pat00028
는 다음과 같이 <식 7> 및 <식 8>에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112012050734163-pat00029
<식 7>
Figure 112012050734163-pat00030
<식 8>
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의해 주조된 시편 (a)의 기공율이 종래의 다이캐스팅 장치에 의해 주조된 시편 (b)의 기공율보다 적음을 알 수 있다.
또한, 산화막 생성 실험을 하기 위하여 시편 (a)와 시편 (b)를 각각 수돗물에서 5분간 초음파 세척을 한 후 각 시편을 관찰하였다.
도 9는 초음파 처리된 시편(a)이다.
도 9에서 알 수 있듯이, 시편 (a)의 연마면 상에는 기공이 거의 관찰되지 않으며, 초음파 처리 후 뚜렷한 변화를 관찰할 수 없었다.
도 10은 초음파 처리된 시편 (b)이다.
도 10과 같이, 시편 (b)의 연마면 상에서 상당량의 기공을 관찰 할 수 있다. 또한, 초음파 처리 후 시편 (b)의 표면에서는 하얀 무늬의 산화막이 관찰되었다.
상술한 실험 결과와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 챔버 다이캐스팅 장치에 의해 주조된 주물은 종래의 다이캐스팅장치에 의해 주조된 주물에 비하여 공기 함유량과 산화물 발생이 적기 때문에 보다 우수한 품질의 주물을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
1: 용탕 11: 다이
12: 다이플레이트 21: 캐비티
22: 러너 23: 슬리브
24: 용탕주입유로 25: 플런저
110: 다이 120: 다이플레이트
122: 용탕주입유로 124: 용탕주입가이드
210: 캐비티 220: 러너
230: 슬리브 231: 제 1 파트
232: 제 2 파트 231a: 용탕유출구
232a: 용탕주입구 240: 플런저

Claims (4)

  1. 내부에 제품 형상에 대응하는 캐비티 및 상기 캐비티에 용탕이 주입되는 러너가 형성된 다이 및 상기 다이를 고정하고, 용탕주입유로가 형성된 다이플레이트를 포함하는 금형부;
    내부에 상기 용탕주입유로를 통하여 유입되는 용탕이 수용되는 공간이 형성되고, 상기 러너와 연통되는 용탕유출부가 형성된 슬리브; 및
    상기 슬리브의 내부에 배치되어 상기 공간에 수용된 용탕을 가압하는 플런저; 를 포함하며,
    상기 슬리브는 상기 다이의 내측에 위치하고, 상기 러너와 연통되는 용탕유출구가 형성된 제 1 파트와, 상기 다이플레이트의 내측에 위치하고 상기 용탕주입유로와 연통되는 용탕주입구가 형성된 제 2 파트를 포함하고,
    상기 용탕주입구는 상기 제1파트에 접하는 상기 제2파트의 부분에 형성된 저온 챔버 다이캐스팅 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 용탕주입유로의 입구에는,
    용탕이 용탕주입유로로 안내되는 용탕주입가이드가 구비되는 저온 챔버 다이캐스팅 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 슬리브의 용탕이 위치하는 부분의 외측에는 용탕의 온도가 급격히 저하되는 것을 방지하는 단열부재가 더 구비되는 저온 챔버 다이캐스팅 장치.
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