KR101523875B1 - 감압 주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감압 주조장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 흡입 덕터가 내장된 샌드박스가 설치되고 샌드박스의 샌드 위에 조형틀을 올려 조형틀 내 충진재 및 샌드박스 내 샌드 틈새를 흡입 블로워에 의해 감압 형성함으로써 주조과정에서 발생하는 각종 가스를 효과적으로 흡입 배출함으로써 제품의 기포발생 및 수축을 억제하고 금속밀도를 높일 수 있도록 구성된 감압 주조장치에 관한 것이다.

Description

감압 주조장치{Decompression casting apparatus}

본 발명은 감압 주조장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 흡입 덕터가 내장된 샌드박스가 설치되고 샌드박스의 샌드 위에 조형틀을 올려 조형틀 내 충진재 및 샌드박스 내 샌드 틈새를 흡입 블로워에 의해 감압 형성함으로써 주조과정에서 발생하는 각종 가스를 효과적으로 흡입 배출함으로써 제품의 기포발생과 수축을 억제하고 금속밀도를 높일 수 있도록 구성된 감압 주조장치에 관한 것이다.

일반적으로 감압 주조장치는 조형틀(mold framing) 내 충진재에 점결제를 포함하지 않으며, 조형틀 내부를 부압으로 형성할 수 있도록 구성되는 주조장치이다.

종래기술로서, 공개특허공보 제10-2007-0012435호에 흡입 블로우에 연결된 하부부재 상단에 조형틀을 올려놓고 조형틀 내부를 부압으로 형성하는 기술이 공지되어 있다. 그러나 상기 종래기술에서 조형틀을 받치고 있는 하부부재는 내부를 텅 빈 공간의 박스형으로 철재로 형성하고, 하부부재 프레임 위에 조형틀을 올려놓기 때문에 하부부재와 조형틀이 접하는 부분에서 틈새가 발생할 수밖에 없으며 또한 틈새로 들어오는 외부공기 유입을 효과적으로 차단하기 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서 다양한 사이즈와 형태를 가진 조형틀을 쉽게 균형을 맞추어 올려놓을 수 있으면서 조형틀과 접하는 부분으로 외부공기 유입을 효과적을 차단할 수 있는 개선된 하부부재를 갖춘 감압 주조장치가 요구되고 있었다.

본 발명은 조형틀 하부에 상부가 개방된 형태의 샌드로 채워진 박스를 설치하여 샌드 위에 조형틀을 쉽게 균형을 맞추어 올려놓을 수 있도록 하면서, 샌드박스의 샌드 내부에는 흡입 덕트를 장착하여 조형틀 내 충진재와 샌드 틈새를 부압으로 형성하여 주조과정에서 발생하는 가스를 효과적으로 배출할 수 있는 감압 주조장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

이러한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 토출측 압력이 대기압 이상이고 흡입측 압력이 대기압 이하인 흡입 블로워와, 상부가 개방된 박스로서 그 내부에는 샌드로 채워지는 샌드박스와, 흡입 블로워에 연결되고 샌드박스의 샌드 속에 그 끝부분이 위치하며 개폐밸브가 설치된 덕트와, 샌드박스의 샌드 속에 위치하는 덕트부분에 형성된 다수의 미공과, 다수의 미공이 형성된 덕트부분의 외면을 둘러싼 스크린망과, 샌드박스 내에 채워진 샌드 상부에 위치하는 조형틀 및, 조형틀과 샌드박스 사이의 샌드 상부면과 조형틀의 충진재 상부면에 개폐가능하게 형성되는 차단막을 포함하는 것을 특징으로 하는 감압 주조장치에 관한 것이다.
본 발명에서 모터 동력에 의해 흡입 블로워가 덕트를 통하여 가스를 흡입함으로써 샌드박스와 조형틀 내부를 부압으로 형성하게 된다.

삭제

흡입블로워는 진공펌프를 사용할 수 있으며, 진공상태는 흡입블로워 또는 진공펌프에 의해 조절하여 형성할 수 있으며, 진공을 약하게 형성하게 되면 충분한 가스흡입이 어렵게 되고 너무 강한 진공을 형성하면 조형의 파손이 일어날 수 있기 때문에 조형크기나 구조에 맞게 조절하는 것이 필요하다. 이러한 부압형성에 의한 주조장치 설명은 공개특허공보 제10-2007-0012435호를 참고할 수 있을 것이다.

샌드박스의 샌드 내에 장착된 덕트에는 다수의 미공이 형성되며 미공이 형성된 덕트 외면에는 모래 유입을 차단하기 위한 스크린망이 둘러싸이게 된다. 미공의 크기와 스크린망의 구멍 사이즈는 모래의 크기를 고려하여 흡입과정에서 모래가 빨려 들어오지 않도록 형성된다.

샌드박스의 샌드 상면에 조형틀이 올려지게 되며 조형틀 내 샌드 등의 충진재와 샌드박스의 샌드가 일체로 접하게 되며, 조형틀 무게와 샌드박스의 샌드 성질에 의해 조형틀을 쉽게 균형 잡아 올려놓을 수 있고 조형틀과 모래가 밀착되게 접함으로써 조형틀 내 모래 충진재와 샌드박스 모래가 잘 접촉되어 연결된다.

조형틀 내부에서 조형을 형성하는 충진재에는 점결제를 포함하지 않거나 소량만 함유하여 충진제 내 틈새를 막지 않도록 형성한다. 조형틀 내부에는 조형공간과 조형공간에서 샌드 상부면으로 노출되는 용융금속을 주입하는 주입구와 다수의 압탕이 형성되어 있다.

흡입 블로워 또는 진공펌프를 가동하여 공기를 흡입할 때 샌드박스와 조형틀 사이 대기에 노출되는 모래 위와 조형틀 상부 대기에 노출된 모래 조형재 부분에 비닐 등 차단막을 덮어 줌으로써 주물과정에서 발생하는 가스를 좀 더 효과적으로 흡입/배출할 수 있다.

차단막은 비닐 등의 수지필름, 수지시트, 금속필름, 금속시트, 조형재 등으로 개폐가능하게 형성된다.

삭제

본 발명은 조형틀을 올려놓는 상부가 개방된 형태의 샌드박스를 설치하여 샌드박스에 채워진 샌드 위에 조형틀을 쉽게 균형을 잡아 올려놓을 수 있게 하면서, 조형틀과 샌드박스의 샌드가 밀접하게 접하여 공기유입을 용이하게 차단하게 되며, 또한 조형틀이 올려지는 샌드박스의 샌드 상부면과 조형틀의 충진재 상부면에 비닐 등을 덮거나 조형재 막을 형성하여 쉽게 차단막을 형성할 수 있게 하여 용이하게 샌드 및 충진재 내 부압을 형성할 수 있는 효과가 있다.

이러한 효과를 가진 본 발명의 감압 주조장치는 주조과정에서 발생하는 가스를 샌드 틈새로 효과적으로 배출토록 함으로써 제품의 기포발생과 수축을 억제하고 금속밀도를 높여주는 품질향상의 효과가 있다.

또한 주조과정에서 발생하는 각종 가스를 덕트를 통하여 배출함으로써 작업장의 대기환경을 개선하는 효과가 있다.

도 1: 종래 감압 주조장치의 개략도이다.
도 2: 본 발명의 블로워와 덕트의 평면 개략도를 도시한 것이다.
도 3: 본 발명의 샌드박스와 조형틀 결합구조을 도시한 것이다.

도 1은 종래 감압 주조장치의 개략도로서, 하부부재(1) 내부를 빈 공간(3)으로 형성하고 하부부재의 상단프레임(4) 위에 조형틀(2)이 올려진 것으로, 다양한 크기와 모양을 가진 조형틀 마다 접하는 부분의 공기유입을 차단하기 위한 프레임과의 밀착된 구조를 형성해야 하는 어려움이 있을뿐 아니라 조형틀(2)과 하부부재가 접하는 부분을 밀착되게 형성한다 해도 틈새가 발생하여 공기유입을 완전차단하기 어려운 문제점이 있었다.

도 2는 본 발명의 흡입 블로워(20)에 연결된 덕트(110)에 대한 평면상 개략도이다. 블로워(20) 토출측의 압력은 대기압 이상이 되고 흡입측 압력은 대기압 이하로 되며 배출되는 유해가스는 세정장치 등으로 제거될 수 있다.
통상 조형틀(200)에 모래 등의 충진재과 조형제를 넣고 소정의 조형을 형성하면서 충진재를 다져주게 되며, 본 발명은 이와 같은 방법에 의하여 충진재를 충분하게 다져줌으로써 상부와 하부가 개방되게 조형을 형성하는 것이며, 형성된 조형틀을 샌드박스(100) 모래 위에 살며시 올리게 되면 조형틀 무게에 의해 조형틀 하부가 일정부분 모래에 들어가 자연스럽과 접촉이 형성되는 것이며, 올려져 설치된 조형틀과 샌드박스(100) 사이는 비닐을 덮게 되며 블로우 흡입에 의해 비닐이 모래에 흡착되어 외부 공기의 흡입을 차단하는 효과가 생겨 좀 더 효과적으로 주물과정에서 발생하는 조형틀 내 가스를 흡입/배출할 수 있다.

이와 같이 조형틀(200)과 샌드박스(100) 사이 노출되는 모래와 조형틀(200) 상부 노출되는 충진재 모래 위에 미닐을 덮음으로써 비닐에 의해 외부공기의 유입을 차단하는 효과가 생겨 블로우에 의해 좀 더 효과적으로 가스를 흡입/배출할 수 있게 된다.

덕터에는 각기 개폐밸브(116)가 설치되며, 샌드박스(100)에 들어가는 덕트의 부분에 다수의 미공(111)이 형성되며, 그 외면은 스크린망(112)으로 둘러싸여진다. 스크린망(112)은 한 겹으로 할 수 있고 여러 겹을 겹쳐서 형성할 수 있으며, 샌드가 미공(111)으로 들어가는 것을 차단하게 된다.

도 3은 샌드박스(100)의 샌드(110) 상부면에 올려진 조형틀(200)의 일 측 단면을 알기 쉽게 도시한 것이다. 샌드박스(100) 내 샌드와 조형틀(200) 내 샌드 등 충진재가 접하여 일체적으로 형성된다.

장치 내로 공기의 유입을 차단하기 위하여 차단막(160,161)이 공기에 노출되는 부분에 설치되어 있음을 알 수 있다.

주입구(220) 또는 압탕(230)으로 용융금속을 붓게 되면 용융금속이 조형공간을 메우면서 많은 가스가 발생하게 되며 그대로 두게 되면 이들 가스들은 주입구, 압탕, 모래 틈새를 통하여 위로 올라와 공기 중에 방출되게 되며, 일부는 남아서 제품에 기공 또는 수축을 형성하고 금속밀도를 낮추어 품질을 저하시키는 원인이 된다.

본 발명은 흡입 블로워(20)에 의해 샌드박스(100)와 조형틀(200) 내부를 감압함으로써 주조과정에서 발생하는 가스를 샌드 틈새를 통하여 덕터(110)로 흡입하여 배출한다.

조형틀(200) 상부의 차단막(161)은 조형틀(200)과 샌드박스(100) 사이의 차단막(160)처럼 완전 차단상태로 할 수 있고, 일부 또는 전부를 개방하여 조형틀 내 샌드 상부면으로 공기를 유입하도록 형성할 수 있다.

삭제

본 발명의 구성은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 통상의 기술범주에서 실시할 수 있는 범주를 포함한다.

1:하부부재 2:조형틀 3:공간 4:상단프레임
10:모터 20:흡입 블로워 100:샌드박스 105:샌드 110:덕트 111:미공 112:스크린망 116:개폐밸브 160,161:차단막 200:조형틀 210:조형 220:주입구 230:압탕

Claims (1)

1. 토출측 압력이 대기압 이상이고 흡입측 압력이 대기압 이하인 흡입 블로워(20)와,
   상부가 개방된 박스로서 그 내부에는 샌드(105)로 채워지는 샌드박스(100)와,
   흡입 블로워(20)에 연결되고 샌드박스(100)의 샌드(105) 속에 그 끝부분이 위치하며 개폐밸브(116)가 설치된 덕트(110)와,
   샌드박스(100)의 샌드(105) 속에 위치하는 덕트 부분에 형성된 다수의 미공(111)과,
   다수의 미공(111)이 형성된 덕트 부분의 외면을 둘러싼 스크린망(112)과,
   샌드박스(100) 내에 채워진 샌드 상부에 올려지고 조형을 형성하는 내부 충진재의 상부와 하부 가 개방되도록 형성된 조형틀(200) 및,
   조형틀(200)과 샌드박스(100) 사이 대기에 노출되는 샌드와 조형틀 상부 대기에 노출되는 충진재 모래를 덮는 차단막(160,161)을 포함하는 것을 특징으로 하는 감압 주조장치.

Images