KR101463219B1 - 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법 - Google Patents

동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101463219B1
KR101463219B1 KR1020120158183A KR20120158183A KR101463219B1 KR 101463219 B1 KR101463219 B1 KR 101463219B1 KR 1020120158183 A KR1020120158183 A KR 1020120158183A KR 20120158183 A KR20120158183 A KR 20120158183A KR 101463219 B1 KR101463219 B1 KR 101463219B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
copper alloy
raw material
propeller blade
propeller
alloy material
Prior art date
Application number
KR1020120158183A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140087654A (ko
Inventor
유지훈
성미경
Original Assignee
유지훈
유병익
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유지훈, 유병익 filed Critical 유지훈
Priority to KR1020120158183A priority Critical patent/KR101463219B1/ko
Publication of KR20140087654A publication Critical patent/KR20140087654A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101463219B1 publication Critical patent/KR101463219B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D25/00Special casting characterised by the nature of the product
    • B22D25/02Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C37/00Cast-iron alloys
    • C22C37/04Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper

Abstract

본 발명은, 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서, 용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계; 상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계; 상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계; 상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계; 상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법을 제공한다.

Description

동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법{A MOLDING METHOD FOR COPPER ALLOY PROPELLER BLADE}
본 발명은, 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 동합금 프로펠러 블레이드의 제조에 있어서 금형주조를 이용함과 동시에 금형주조방법의 구체적인 단계별 공정을 개선하여 양질의 동합금 프로펠러 블레이드를 제조하는 동합금 프로펠러의 주조방법에 관한 것이다.
일반적으로 주형은 주형 재료에 따라 사형(砂型; Sand mold)과 금속주형(金屬鑄型, 金型; Metal mold)으로 나눈다.
여기서 상기 사형은 수분 상태에 따라 점결 응고성 생형(生型, 生砂型 ; Green sand mold)과 점결 자경성 건조형(乾燥型; Dry sand mold)으로 분류할 수 있다.
이 중 상기 점결 자경성 건조형(乾燥型)은, 주형을 제작한 후 건조시킨 주형으로서 수증기 발생이 적고, 통기도가 좋아 기공의 발생이 적으며, 주형의 강도가 커서 압력이 큰 대형 주물과 복잡한 주물의 주조에 적합하다. 따라서 선박용 임펠러와 같이 대형이면서 복잡한 주물에 대해서는 사형 중 점결 자경성 건조형이 적합하다고 볼 수 있다.
이러한 사형을 이용하여 블레이드를 제조하는 방법이 대한민국 특허등록 10-0945896호에 기재되어 있는데, 이를 참조하여 종래의 블레이드 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 위와 같이 대형이면서 복잡한 임펠러용 주조물의 일례를 나타낸 사시도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 임펠러(1)는, 단면의 두께가 패턴을 가지고 변하며 나선의 각을 갖는 다수의 블레이드(2)와, 이러한 블레이드(2)의 외각을 연결하는 환상의 림부(3)를 구비한다. 그리고 중심 부위에는 회전축(미도시)과 결합하기 위한 축공(4)이 형성되어 있으며, 축공(4)의 주위에는 구조적 보강을 위한 보스부(5) 등이 마련되어 있다.
위와 같은 임펠러(1)는, 편의상 블레이드(2)가 포함된 하부(10)와, 그 상측에 위치된 상부(20)로 구분할 수 있다. 왜냐하면, 상기 임펠러(1)의 주조용 주형은, 일반적으로 블레이드(2)가 포함된 하부(10)에 대응하는 캐비티(Cavity)가 형성된 하부주형(미도시)과, 상기 임펠러의 상부(20)에 대응하는 캐비티가 형성된 상부주형(미도시)으로 구성되기 때문이다. 상기 상부주형은 단순한 구조의 임펠러 상부(20)를 대응하기 때문에 그 제작이 간단하고 기술적 어려움이 없는 반면에, 상기 하부주형은 복잡한 형상, 두께 및 나선각을 가지는 다수개의 블레이드(2) 등에 대응하여야 하기때문에, 복잡한 형상의 코어(미도시) 등을 필요로 한다.
도 2a에는 임펠러의 주조를 위한 종래 하부주형의 제조에 사용되는 목형을 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 2b에는 도 2a의 목형에 의해 성형된 하부주형의 내측을 나타낸 사시도가 도시되어 있으며, 도 2c에는 도 2a의 목형에 의해 성형된 하부주형의 내측에 하부코어가 배치되는 과정을 나타낸 사시도가 도시되어 있다.
종래에는 하부주형을 만들기 위해서, 먼저 도 2a에 도시된 바와 같은 목형(30)을 준비한다. 이러한 목형(30)을 이용하여, 도 2b에 도시된 바와 같이 하부틀체(40) 내에 목형(30)에 대응하는 형상으로 바닥모래(41)를 성형한다.
그런 다음, 도 2c에 도시된 바와 같이 임펠러(1)의 블레이드(2)와 보스부(5)에 대응하는 캐비티를 형성하기 위하여 다수의 조각으로 마련된 하부코어들(50)을 목형(30)에 의해 성형된 바닥모래(41)의 상부에 배치시킨다.
그런데, 종래와 같이 사형을 이용하여 블레이드를 제조하는 방법은, 조형, 탈형, 탈사 시의 분진 발생 등으로 인하여 제조환경이 열악하고, 조직이 거칠어 내부에 기포가 발생하는 경우가 많아 외부결함이 많이 발생한다는 문제점이 있다. 특히 동합금 재질의 블레이드의 경우 표면에 많은 결함이 발생한다는 문제점이 있다.
또한, 사형의 스캐브나 침식으로 인하여 주물에 모래가 묻게 되므로 쇼트블라스트 또는 사상작업과 같은 후공정이 요구되고, 상기 사형에 의한 블레이드 주조방법은 냉각속도가 느려 주입 후 제품생산까지의 시간이 많이 걸려 능률이 떨어진다는 단점을 가진다.
본 발명은 상술한 종래의 사형을 이용한 블레이드 주조방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금형주조법을 이용하여 동합금재질의 블레이드를 형성함으로써 외부결함을 감소시킨 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은, 산화수소에 의하여 발생하는 블레이드 상의 표면 결함 또는 블레이드 에지부분의 결함을 방지하여 불량률을 감소시킨 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법을 제공하기 위한 것이다.
다른 한편, 본 발명은 금형 내부에 동합금재료를 주입하는 경우, 불순물을 걸러주는 필터를 설치하여 동합금 프로펠러 블레이드의 불량률을 감소시키는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법을 제공하기 위한 것이다.
마지막으로, 본 발명은 용해단계에서 미세한 불순물까지 제거하여 제품의 품질을 향상시키는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서, 용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계; 상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계; 상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계; 상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계; 상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 용해단계는, 용탕의 온도를 출탕 온도보다 90~110도 낮게 가열하는 단계와, 상기 용탕에 탈가스제를 투입하는 단계, 상기 용탕 내부의 슬러그를 제거하고 다시 승온하며 교반하는 단계를 포함한다.
더 바람직하게 본 발명은, 상기 용탕 내부의 슬러그를 제거하고 상기 용탕을 다시 승온시켜 용탕온도를 출탕온도로 형성한 후, 상기 용탕을 상기 출탕온도로 9~11분 유지한 후, 동합금 재료의 상측에 떠 있는 불순물을 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 출탕온도는, 1200~1500℃일 수 있다.
그리고 본 발명의 상기 출탕단계는, 레들을 300~400℃로 가열하는 단계 및 용융상태의 동합금 재료를 상기 레들로 이송시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 주입단계는, 상기 레들의 동합금재료를 포링베이스로 이송시켜 상기 동합금재료를 냉각시켜 주입온도로 형성하고, 주입온도 도달 시 상기 동합금 재료를 탕도를 통하여 금형 내부로 주입할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 동합금재료에 발열제 또는 보온제를 투입하여 동합금재료의 냉각속도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 금형은 알루미늄청동주물(ALBC(aluminium bronze castings)), 회주철(FC(cast iron)), 구상 흑연주철(FCD(ductile cast iron)), 스틸(STEEL), 서스(SUS) 중 어느 하나의 재질°로 이루어질 수 있으며, 상기 탕도에는, 세라믹 재질의 필터가 설치될 수 있으며, 상기 필터는 복수개의 세라믹 재질의 와이어가 겹쳐 있는 구조로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 금형의 내측에 형성된 성형공간의 하측면은, 제품이나 모형에 따라 수평면을 기준으로 고정식 캐스팅은 0~45°, 경동식은 0~90° 경사지게 형성될 수 있고, 상기 탈형단계는, 상기 동합금재료를 상기 금형내부에서 1시간 이상 서서히 냉각시킨 후, 상기 금형을 탈형하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 변형 교정이 지그에 의해 동반될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 주입구 및 탕도를 제거한 프로펠러 블레이드 원재료의 블레이드 면을 면삭가공하는 면삭단계; 상기 면삭단계 후의 프로펠러 블레이드 원재료를 풀림 열처리하는 열처리단계; 상기 열처리단계에서 열처리된 프로펠러 블레이드 원재료의 플랜지 면을 정삭가공하는 정삭단계; 상기 정삭단계에서 정삭된 프로펠러 블에이드 원재료를 사상하는 사상단계를 더 포함할 수 있고, 상기 면삭단계는, 상기 블레이드의 표면을 면삭가공하는 블레이드면삭단계와, 상기 면삭단계 후 버를 제거하는 버제거단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법에 따르면, 금형주조법을 이용하여 동합금재질의 블레이드를 형성함으로써 외부결함을 감소시킬 수 있고, 주조 공정 시 발생하는 산화수소에 의한 블레이드 상의 표면 결함 또는 블레이드 에지부분의 결함을 방지하여 제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 금형 내부에 동합금재료를 주입하는 탕도에 불순물을 걸러주는 필터를 설치하여 동합금 프로펠러 블레이드의 불량률을 감소시킬 수 있고, 용해단계에서 용탕을 출탕온도로 일정시간 유지한 후 동합금재료의 상측에 떠있는 미세한 불순물을 제거하여 교반작업을 충실히 수행함과 더불어 미세한 불순물을 제거하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 사형을 이용하여 형성된 임펠러용 주조물의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2a는 임펠러의 사형주조를 위한 종래 하부주형의 제조에 사용되는 목형을 나타낸 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 나타낸 목형에 의해 성형된 하부주형의 내측을 나타낸 사시도이다.
도 2c는 도 2a에 나타낸 목형에 의해 성형된 하부주형의 내측에 하부코어가 배치되는 과정을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법의 주입단계를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법에 사용되는 금형 및 상기 금형 내측에서 형성되는 동합금 프로펠러블레이드의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법에 사용되는 금형 및 상기 금형 내측에 형성되는 동합금 프로펠러블레이드의 측면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 3 내지 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법은, 용해단계(S100), 출탕단계(S200), 주입단계(S300), 탈형단계(S400), 컷팅단계(S500), 면삭단계(S600), 열처리단계(S700), 정삭단계(S800) 및 사상단계(S900)로 이루어진다.
본 실시예의 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법은 플랜지(10)와 블레이드(20)로 이루어지는 프로펠러 블레이드를 제조하는 것이다.
상기 플랜지(10)는 평판형상으로 이루어지며, 외주에 프로펠러의 코어부와 결합하는 볼트가 삽입 체결되는 복수개의 볼트공(11)이 형성된다.
상기 플랜지(10)의 일측에는 판 형상의 블레이드(20)가 형성된다. 상기 블레이드(20)는 판 형상으로 이루어지며, 일측으로 갈수록 점점 두께가 작아지는 형상으로 이루어진다.
상기 용해단계(S100)는, 용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금재질을 용해시키는 단계로서, 용탕가열단계(S110), 탈가스제 투입단계(S120) 및 교반단계(S130)로 이루어진다.
먼저, 용해단계(S100)를 수행하기 위하여, 용탕인 고주파전기유도로에 동합금재질을 내부에 장입한다. 동합금재질의 장입 시 용탕 내부에는 빈공간이 최소화하도록 한다.
그 후, 상기 고주파전기유도로를 작동시켜 용탕의 온도를 점점 상승시킨다. 용탕의 온도가 출탕 온도에 비하여 -90~-110℃가 되면 탈가스제를 투입한다(S120). 탈가스제를 투입한 후, 10 분 정도 지나면 슬러그를 제거하고 다시 승온시킨다.
상기 용탕이 출탕온도인 1200~1500℃로 승온되면, 9~11분 가량 상기 용탕의 온도를 출탕온도로 유지시킨다. 이 시간동안 용탕 내부의 동합금재료는 충분히 교반되고, 한편, 동합금재료에 혼합되어 있던 미세한 불순물이 상측으로 이동하게 된다.
동합금재료의 상측으로 불순물이 부유하면 사용자는 상기 이물질을 제거한다.
교반 및 이물질 제거 단계 후 출탕단계(S200)가 수행된다. 먼저 출탕 시 동합금재료가 튀는 현상 및 산화수소의 발생을 최소화시키기 위하여 레들(110)의 온도를 300~400℃로 승온시킨다. 상기 레들(110)이 승온되면, 용융상태의 동합금재료를 레들(110)로 이송한다.
상기 레들(110)로 이송된 동합금재료는 다시 포링베이스(120)로 이송된다. 상기 포링베이스(120)에서 상기 동합금재료는 주입온도가 될 때까지 천천히 냉각된다. 사용자는 상기 동합금재료가 주입온도가 될 때 까지 수시로 확인한다.
상기 동합금재료가 주입온도에 도달하면, 상기 동합금재료를 탕도를 통하여 금형 내부로 주입시켜 프로펠러 블레이드 원재료를 형성한다.
상기 동합금재료를 주입하는 경우, 사용자는 수시로 금형 내부에 소재가 차오르는 것을 확인하여 추가주입을 결정한다.
상기 금형(130)은 알루미늄청동주물(ALBC(aluminium bronze castings)), 회주철(FC(cast iron)), 구상흑연주철(FCD(ductile cast iron)), 스틸(STEEL), 서스(SUS) 등 중 어느 하나의 재질로 이루어지며, 가로 500㎜~3000㎜, 세로 500㎜~3000㎜의 크기로 이루어진다.
상기 금형(130)은 제품 형상에 따라 경사진 고정식 또는 경동식으로 설치되며, 수평면을 기준으로 0~90°경사 내지 경동으로 설치된다. 이에 따라 상기 금형(130)의 내측에 형성된 성형공간의 하측면 역시 수평면을 기준으로 0~90°에서 경사 내지 경동으로 설치된다.
일반적으로 프로펠러 블레이드를 주조하는데 있어서, 수평면 상으로 뉘어놓고 주조를 하는 방법과 플랜지를 상측으로 위치시킨 상태로 직립하여 주조하는 방법이 있다. 전자인 수평면 상에 뉘어놓고 주조를 하는 경우, 주조시 발생하는 산화수소로 인한 결함이 블레이드 상면에 전체적으로 발생한다는 문제점이 발생한다. 또한 플랜지를 상측으로 위치시킨 상태로 직립하여 주조하는 방법은 상측에 위치하는 플랜지에 산화수소로 인한 결합이 집중적으로 발생되어 코어와 결합되는 플랜지의 강도가 약화된다는 문제점을 가진다.
이러한 종래의 방법에 대비하여, 본 발명의 일실시예는, 상기 금형(130)과 수평면이 이루는 각도(θ)가 0~90°되도록 경사진 고정 내지 경동으로 위치시킨 상태에서 주조공정을 행한다.
이에 따라 산화수소에 의하여 발생하는 결함은 플랜지(10)와 블레이드(20) 사이의 결합부인 "A"에 형성하게 된다. 그런데, "A"부는 두께가 비교적 두껍게 형성되는 부분으로서, 다른 부위에 비하여 산화수소에 의하여 발생되는 결함에 의한 영향을 적게 받게 되므로, 본 발명은 종래의 주조방법에 비하여 산화수소에 의한 결함에 대한 영향을 최소화한다는 장점을 가진다.
또한, 상기 금형 내부로 발열제 및 보온제를 투입하여 제품의 냉각속도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 동합금재료가 주입되는 통로인 탕도에는 세라믹 재질의 필터가 설치된다. 상기 필터는, 수세미와 같이 복수개의 세라믹재질의 와이어가 겹쳐서 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 동합금재료는, 상기 와이어 사이의 공간을 통하여 유동하는데, 상기 동합금재료가 유동하면서 동합금재료에 포함되어 있던 불순물이 상기 필터에 걸려 제거된다.
상기 주입단계(S300)가 완료되면, 상기 금형(130) 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 금형 내부에서 1시간 이상 서서히 냉각시킨 후, 금형(130)으로부터 탈형시킨다.
그리고 상기 금형(130)으로부터 탈형된 프로펠러 블레이드 원재료를 자연냉각시킨다.
상기 컷팅단계(S500)에서는, 자연냉각된 상기 프로펠러블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거한다.
상기 주입구 및 탕도가 제거되면, 상기 프로펠러 블레이드 원재료의 블레이드면을 면삭가공한다.(S600)
상기 면삭가공하는 단계(S600)는 블레이드면삭단계(S610) 및 버(burr) 제거 단계(S620)로 이루어진다. 상기 블레이드면삭단계(S610)에서 블레이드면은 면삭된다. 상기 버 제거단계(S620)에서는 고주파그라인더에 의하여 1차 사상이 실시되고, 상기 블레이드의 표면의 버가 제거된다.
상기 버 제거단계(S620)가 완료되면, 블레이드면의 결함여부를 판단하고, 결함을 수정하고 열처리단계(S700)를 수행한다. 상기 열처리단계(S700)에서는 응력을 제거하기 위하여 풀림열처리를 시행한다.
열처리가 종료되면, 블레이드의 플랜지의 표면을 보링머신을 이용하여 정삭가공을 하는 정삭단계(S800)를 수행하고, 그 후 상기 정삭가공에서 정삭된 프로펠러블레이드 원재료를 고주파 그라인더를 이용하여 사상한다.
프로펠러 블레이드 원재료를 사상하는 경우, 블레이드의 중량을 체크하여 허용범위 내에 있는지 여부를 판단한 후, 제품의 두께를 맞추어가며 사상단계을 실시한다.(S900)
상기 사상단계(S900)이 종료되면, 부위별 치수 및 액상침투탐상검사를 실시하여 최종결함 및 제품사용가능여부를 판단하고, 양품으로 판정된 제품에 대하여는 포장 후 출하한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
S100 : 용해 단계 S200 : 출탕단계
S300 : 주입단계 S400 : 컷팅단계
S500 : 컷팅단계 S600 : 면삭단계
S700 : 열처리단계 S800 : 정삭단계
S900 : 사상단계 10 : 플랜지
20 : 블레이드 110 : 레들
120 : 포링베이스 130 : 금형

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서,
    용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계;
    상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계;
    상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계;
    상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계;
    상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하며,
    상기 용해단계는, 용탕의 온도를 출탕 온도보다 90~110도 낮게 가열하는 단계와, 상기 용탕에 탈가스제를 투입하는 단계, 상기 용탕 내부의 슬러그를 제거하고 다시 승온하며 교반하는 단계를 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 용탕 내부의 슬러그를 제거하고 상기 용탕을 다시 승온시켜 용탕온도를 출탕온도로 형성한 후, 상기 용탕을 상기 출탕온도로 9~11분 유지한 후, 동합금 재료의 상측에 떠 있는 불순물을 제거하는 단계를 더 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 출탕온도는, 1200~1500℃인 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  5. 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서,
    용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계;
    상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계;
    상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계;
    상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계;
    상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하며,
    상기 출탕단계는, 레들을 300~400℃로 가열하는 단계 및 용융상태의 동합금 재료를 상기 레들로 이송시키는 단계를 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  6. 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서,
    용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계;
    상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계;
    상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계;
    상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계;
    상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하며,
    상기 주입단계는, 상기 레들의 동합금재료를 포링베이스로 이송시켜 상기 동합금재료를 냉각시켜 주입온도로 형성하고, 주입온도 도달 시 상기 동합금 재료를 탕도를 통하여 금형 내부로 주입하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 동합금재료에 발열제 또는 보온제를 투입하여 동합금재료의 냉각속도를 조절하는 단계를 더 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 금형은 알루미늄청동주물(ALBC(aluminium bronze castings)), 회주철(FC(cast iron)), 구상흑연주철(FCD(ductile cast iron)), 스틸(STEEL), 서스(SUS) 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  9. 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서,
    용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계;
    상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계;
    상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계;
    상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계;
    상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하며,
    상기 탕도에는, 세라믹 재질의 필터가 설치되는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 필터는, 복수개의 세라믹 재질의 와이어가 겹쳐 있는 구조로 이루어지는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  11. 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서,
    용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계;
    상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계;
    상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계;
    상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계;
    상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하며,
    상기 금형의 내측에 형성된 성형공간의 하측면은, 수평면을 기준으로 경사 내지 경동으로 형성되는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 금형의 내측에 형성된 성형공간의 하측면과 수평면과의 경사 내지 경동 각도는 0~90°인 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  13. 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서,
    용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계;
    상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계;
    상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계;
    상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계;
    상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하며,
    상기 탈형단계는, 상기 동합금재료를 상기 금형내부에서 1시간 이상 서서히 냉각시킨 후, 상기 금형을 제거하는 단계를 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  14. 프로펠러의 코어부와 결합하는 플랜지와, 상기 플랜지의 일측으로 연장되어 형성되는 판형상의 블레이드를 포함하는 프로펠러 블레이드의 주조방법에 있어서,
    용탕을 가열하여 용탕 내의 동합금 재질을 용해하는 용해단계;
    상기 용해단계에서 용해된 동합금 재질을 레들로 출탕하는 출탕단계;
    상기 출탕단계에서 출탕된 동합금재료를 탕도를 통하여 금속으로 이루어진 주조금형 내부로 주입하여 프로펠러 블레이드 원재료를 형성하는 주입단계;
    상기 주조금형 내부의 프로펠러 블레이드 원재료를 냉각시키고 금형으로부터 탈형을 시킨 후, 자연냉각시키는 탈형단계;
    상기 프로펠러 블레이드 원재료의 주입구 및 탕도를 제거하는 컷팅단계;를 포함하며,
    상기 주입구 및 탕도를 제거한 프로펠러 블레이드 원재료의 블레이드 면을 면삭가공하는 면삭단계;
    상기 면삭단계 후의 프로펠러 블레이드 원재료를 풀림 열처리하는 열처리단계;
    상기 열처리단계에서 열처리된 프로펠러 블레이드 원재료의 플랜지 면을 정삭가공하는 정삭단계;
    상기 정삭단계에서 정삭된 프로펠러 블에이드 원재료를 사상하는 사상단계를 더 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 면삭단계는, 상기 블레이드의 표면을 면삭가공하는 블레이드면삭단계와, 상기 면삭단계 후 버를 제거하는 버제거단계를 포함하는 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법.
KR1020120158183A 2012-12-31 2012-12-31 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법 KR101463219B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120158183A KR101463219B1 (ko) 2012-12-31 2012-12-31 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120158183A KR101463219B1 (ko) 2012-12-31 2012-12-31 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140087654A KR20140087654A (ko) 2014-07-09
KR101463219B1 true KR101463219B1 (ko) 2014-11-21

Family

ID=51736539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120158183A KR101463219B1 (ko) 2012-12-31 2012-12-31 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101463219B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102197223B1 (ko) 2020-06-16 2020-12-31 김영주 선박용 프로펠러 제조장치 및 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS629761A (ja) * 1985-07-08 1987-01-17 Kobe Steel Ltd Ni−Al青銅製大型船用プロペラの前進面近傍に発生する鋳造欠陥の防止方法
KR100850044B1 (ko) 2008-01-18 2008-08-04 용원기계공업(주) 콘 크라셔 프레임 제조방법 및 프레임
KR20100057180A (ko) * 2008-11-21 2010-05-31 현대중공업 주식회사 피로특성 향상을 위한 표면경화열처리 공정을 가지는 선박용 프로펠러의 제조방법 및 그 선박용 프로펠러
JP2012087376A (ja) 2010-10-20 2012-05-10 Hitachi Cable Ltd 銅スクラップ材のリサイクル方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS629761A (ja) * 1985-07-08 1987-01-17 Kobe Steel Ltd Ni−Al青銅製大型船用プロペラの前進面近傍に発生する鋳造欠陥の防止方法
KR100850044B1 (ko) 2008-01-18 2008-08-04 용원기계공업(주) 콘 크라셔 프레임 제조방법 및 프레임
KR20100057180A (ko) * 2008-11-21 2010-05-31 현대중공업 주식회사 피로특성 향상을 위한 표면경화열처리 공정을 가지는 선박용 프로펠러의 제조방법 및 그 선박용 프로펠러
JP2012087376A (ja) 2010-10-20 2012-05-10 Hitachi Cable Ltd 銅スクラップ材のリサイクル方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140087654A (ko) 2014-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106077507B (zh) 一种汽车水冷电机壳铸件的铸造模及铸造工艺
JP6965353B2 (ja) 成形部品の独立したハンドリングのためのアクセサリを得るためのクラスタモデル及びシェル並びにこれに関連する方法
CN104439074A (zh) 一种熔模精密铸造方法
CN103742536B (zh) 高铅青铜铜套的铸造方法
CN101920312B (zh) 大型多叶片铸件的铸造方法及调平工装
KR101663084B1 (ko) 정밀 주조를 통해 거푸집을 용이하게 제거할 수 있는 수도꼭지 제조 방법
KR101960715B1 (ko) 임펠러 또는 터빈 휠의 제조 방법
CN108372280B (zh) 一种石墨型钛合金铸件的铸造工艺方法
JP5977799B2 (ja) 低密度鋼のゴルフウッドヘッドの製造方法
CN111014617B (zh) 基于反重力铸造的带有螺旋形结构薄壁蜗壳壳体成形方法
CN109396349A (zh) 一种小型薄壁铸件的熔模精密铸造工艺
CN108889924B (zh) 铁磁性合金真空熔铸短流程精密铸造方法
KR101463219B1 (ko) 동합금 프로펠러 블레이드의 주조방법
CN104511570A (zh) 具薄型刀背的高强度刀背式高尔夫球铁杆头的制造方法
CN108927492A (zh) 一种柴油机铸钢中间体制造工艺
CN209918861U (zh) 一种复合石墨冷铁
KR101782146B1 (ko) 정밀 주조 방법
KR101380358B1 (ko) 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 제조방법
KR101782147B1 (ko) 정밀 주조 방법
JP6117992B2 (ja) 鋳造装置及び二重鋳造方法
CN106493300A (zh) 一种采用熔模铸造方式进行铸件生产的方法
CN112296263A (zh) 高效熔模铸造薄壁铸件用装置及其铸件工艺
CN109014087A (zh) 一种铸钢钢锭模及其制作工艺
CN110328333A (zh) 一种侧拉模轮毂的生产方法
CN211360624U (zh) 一种浇铸成形快速冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171110

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181112

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191112

Year of fee payment: 6