KR101719589B1 - 다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정 - Google Patents

다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정에 관한 것으로서, 상·하부 금형으로 분리구성되고, 내부에는 형상이 형성된 수용공간이 형성되며, 상기 상·하부 금형의 일 측 또는 양측에는 간격을 두고 상기 수용공간과 연통되는 적어도 하나 이상의 용융물 공급통로가 형성되는 금형; 용융된 금속의 경계선상에 위치한 상·하부 금형에 장착되어 상기 수용공간에 수용되는 용융된 금속의 위치를 감지하는 용융물 감지센서; 상기 금형의 용융물 공급통로와 연결되고 도중에는 용융된 금속의 공급 또는 차단을 위하여 차단밸브가 장착되는 용융물 공급관; 및 상기 용융물 감지센서 및 용융물 공급관의 차단밸브와 연결되고, 상기 용융물 감지센서의 신호에 따라 차단밸브를 개방 또는 폐쇄하며, 구성의 작동 및 설정 값을 관리하는 제어부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 주물 금형에 세 개의 서로 다른 용융된 금속을 공급하여 각기 다른 성질을 가진 층을 가진 주물을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 기계가공, 건축자재, 토목자재 등을 포함한 기타 산업자재에 폭넓게 적용시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정{Molded process using multi-layer devices, and it is possible to form castings}
본 발명은 다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 주물 금형에 서로 다른 용융된 금속을 공급하여 각기 다른 성질을 가진 층을 가진 주물을 제작할 수 있도록 하는 다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정에 관한 것이다.
일반적으로, 주물이라 함은 용해된 금속을 주형(鑄型) 속에 넣고 응고시켜서 원하는 모양의 금속제품을 만드는 것을 말한다.
그리고 상기 주물에 사용되는 주형은 모래를 단단히 다져서 만든 생형주물사금형(sand mold), 강(steel) 등의 금속을 절삭가공하여 만든 금속주형, FURAN수지와 경화제, 모래를 혼합하면 화학반응으로 주물사를 단단하게 결합하여 주형표면의경도가 매우 강하게 주형을 만들 수 있는 FURAN NO BAKE 주조법이 있다.
한편, 철은 탄소함량에 따라 차이가 있는 주물로 제작하는 경우 주강이 보통 0.2 ~ 0.5 정도의 범위인데 반해서 회주철은 2 ~ 4% 정도의 범위이고 유리상태의 흑연이 존재한다.
이외에도 주철에서 내열이나 내식성을 증대시키기 위해 주철에 규소나 마그네슘을 첨가하여 산소를 구상의 흑연조직으로 하여 인장강도를 증대시킨 구상흑연주철, 합금주철이 존재한다.
그리고 상기 주강(합금주철), 회주철, 구상흑연주철의 경우에는 환경 및 목적 등에 따라서 단독뿐만 아니라 복합적으로 사용해야 할 경우가 발생한다.
이때, 주강(합금주철), 회주철, 구상흑연주철은 각각 기계적으로 결합하여 사용됨으로써 비용이 많이 들고, 결합수단에 의한 강도와 기타 성질이 제한되는 문제점이 있었다.
특히, 용접이 필요한 곳은 주강(합금주철)이 있어야 하는 등의 기본적 제한 성질에 의해 복합적으로 사용하는데 있어서 어려움이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제2006-0024163호 대한민국 공개특허공보 제2015-1012523호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 주물 금형에 세 개의 서로 다른 용융된 금속을 공급하여 각기 다른 성질을 가진 층을 가진 주물을 제작하여 복합적으로 사용할 수 있도록 하는 다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치는 상·하부 금형으로 분리구성되고, 내부에는 형상이 형성된 수용공간이 형성되며, 상기 상·하부 금형의 일 측 또는 양측에는 간격을 두고 상기 수용공간과 연통되는 적어도 하나 이상의 용융물 공급통로가 형성되는 금형; 용융된 금속의 경계선상에 위치한 상·하부 금형에 장착되어 상기 수용공간에 수용되는 용융된 금속의 위치를 감지하는 용융물 감지센서; 상기 금형의 용융물 공급통로와 연결되고 도중에는 용융된 금속의 공급 또는 차단을 위하여 차단밸브가 장착되는 용융물 공급관; 및 상기 용융물 감지센서 및 용융물 공급관의 차단밸브와 연결되고, 상기 용융물 감지센서의 신호에 따라 차단밸브를 개방 또는 폐쇄하며, 구성의 작동 및 설정 값을 관리하는 제어부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고 상기 상·하부 금형에는 수직방향으로 간격을 두고 세 개의 용융물 공급통로가 지그재그 형상으로 형성되고, 상기 세 개의 용융물 공급통로 중 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로는 상기 첫 번째 용융물 공급통로를 기준으로 상·하부에 차단밸브가 장착되는 제 1 용융물 공급관에 연결되고, 두 번째 용융물 공급통로는 차단밸브가 장착되는 제 2 용융물 공급관에 연결되며, 상기 상·하부 금형의 수용공간 하부에는 제 1 용융물 공급통로를 통해 구상흑연주철의 용융된 금속이 공급되고, 상기 구상흑연주철의 용융된 금속의 상부에는 제 2 용융물 공급통로를 통해 회주철의 용융된 금속이 공급되며, 상기 주철의 용융된 금속의 상부에는 제 1 용융물 공급통로를 통해 주강(합금주철)의 용융된 금속이 공급될 수 있다.
본원발명의 또 다른 특징인 다층 형성이 가능한 주물 장치를 이용한 주물 제작 공정은 다층 형성이 가능한 주물 장치를 구성하는 주물 장치 형성단계; 제어부의 신호에 따라 용융물 공급관을 통해 금형의 수용공간에 서로 다른 종류의 용융된 금속을 적어도 두 종 이상 채우는 용융물 공급단계; 상기 금형의 수용공간에 채워진 용융된 금속을 성형시킨 후, 상기 금형을 구성하는 상·하부 금형을 분리한 다음, 성형된 제품을 외부로 배출하는 성형물 배출단계;를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 용융물 공급단계는 상기 상·하부 금형에는 수직방향으로 간격을 두고 세 개의 용융물 공급통로가 지그재그 형상으로 형성하는 용융물 공급통로 설치과정; 상기 세 개의 용융물 공급통로 중 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로를 상기 첫 번째 용융물 공급통로를 기준으로 상·하부에 차단밸브가 장착되는 제 1 용융물 공급관에 연결하는 제 1 용융물 공급관 설치과정; 상기 세 개의 융용물 공급통로 중 두 번째 용융물 공급통로를 차단밸브가 장착되는 제 2 용융물 공급관에 연결하는 제 2 용융물 공급관 설치과정; 상기 제 2 용융물 공급관의 차단밸브를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관에 구상흑연주철이 용융된 금속을 하부에 위치한 용융물 감지센서 지점까지 공급하여 금형의 수용공간에 구상흑연주철층을 형성하는 구상흑연주철 공급과정; 상기 제 1 용융물 공급관의 차단밸브를 차단한 후 상기 제 2 용융물 공급관에 회주철이 용융된 금속을 중간에 위치한 용융물 감지센서 지점까지 공급하여 금형의 수용공간에 형성된 구상흑연주철층의 상부에 주철층을 형성하는 주철 공급과정; 상기 제 2 용융물 공급관의 차단밸브 및 제 1 용융물 공급관의 하부에 위치한 차단밸브를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관에 주강(합금주철)이 용융된 금속을 상부에 위치한 용융물 감지센서 지점까지 공급하여 금형의 수용공간에 형성된 주철층의 상부에 주강(합금주철)층을 형성하는 주강(합금주철) 공급과정;을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 주물 금형에 세 개의 서로 다른 용융된 금속을 공급하여 각기 다른 성질을 가진 층을 가진 주물을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 기계가공, 건축자재, 토목자재 등을 포함한 기타 산업자재에 폭넓게 적용시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치의 다른 실시 예를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치의 사용상태를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치를 이용한 주물 제작 공정을 나타낸 순차도.
도 5는 본 발명에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치를 이용한 주물 제작 공정을 구성하는 용융물 공급단계의 과정을 나타낸 순차도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하 본 발명의 구성을 첨부되는 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다층 형성이 가능한 주물 장치의 다른 실시 예를 나타낸 단면도이다.
본원발명인 다층 형성이 가능한 주물 장치(10)는 금형(20), 용융물 감지센서(30), 용융물 공급관(40), 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 금형(20)은 상·하부 금형(20a, 20b)로 분리구성되고, 내부에는 형상이 형성된 수용공간(22)이 형성되며, 상기 상·하부 금형(20a, 20b)의 일 측 또는 양측에는 수직방향으로 간격을 두고 상기 수용공간(22)과 연통되는 적어도 하나 이상의 용융물 공급통로(24)가 형성된다.
즉, 상기 금형(20)은 상·하부 금형(20a, 20b)으로 분리구성되면서 내부에 용융된 금속을 수용할 수 있도록 수용공간(22)이 형성되고, 일 측 또는 양측에는 상기 수용공간(22)에 용융된 금속을 공급할 수 있도록 용융물 공급통로(24)가 서로 다른 높이에 형성되는 것이다.
여기서, 상기 금형(20)은 상부 금형(20a)의 서로 다른 방향과 높이에 용융물 공급통로(24)가 각각 형성되고, 상기 수용공간(22)의 하부에 위치한 하부 금형(20b)에 용융물 공급통로(24)가 형성되는 예를 들어 설명하기로 한다.
즉, 본원발명에서 상기 금형(20)은 상·하부 금형(20a, 20b)에 세 개의 용융물 공급통로(24)가 지그재그 형상으로 배치되면서 수용공간(22)과 연통되게 형성되는 것이다.
다음으로, 상기 상·하부 금형(20a, 20b)의 내부에는 열 유지공간(26)이 형성되고, 상기 열 유지공간(26)에는 점성을 가지는 유체(28)가 삽입될 수 있다.
즉, 상기 금형(20)은 수용공간(22)의 둘레를 따라 상·하부 금형(20a, 20b)에 열 유지공간(26)을 형성하고, 상기 열 유지공간(26)에는 점성을 가지는 유체(28)를 설정된 온도로 삽입장착하여, 급격한 온도변화에 따른 용융된 금속의 성질변화를 방지하면서도 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
상기 용융물 감지센서(30)는 금형(20)의 수용공간(22)에 수용되는 용융된 금속의 위치를 감지하게 된다.
즉, 상기 용융물 감지센서(30)는 용융된 금속의 경계선상에 위치한 상·하부 금형(20a, 20b)에 장착되어 수용공간(22)에 수용되는 용융된 금속의 위치를 확인한 후 제어부(50)에 전달하게 된다.
여기서, 상기 용융물 감지센서(30)는 설정된 선을 기준으로 하부에 다수개수가 장착되어 이를 상기 수용공간(22)에 수용되는 용융된 금속을 정확하게 감지할 수 있음을 밝힌다.
아울러 상기 융융물 감지센서(30)는 물체를 감지할 수 있는 공지된 센서를 택일하여 구성되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 용융물 공급관(40)은 금형(20)의 용융물 공급통로(24)와 연결되어 용융된 금속을 수용공간(22)에 공급 또는 차단하게 된다.
즉, 상기 용융물 공급관(40)은 용융된 금속을 용융물 공급통로(24)를 통해 금형(20)의 수용공간(22)에 공급하게 되는 것이다.
이때, 상기 용융물 공급관(40)의 도중에는 용융된 금속을 수용공간(22)에 공급 또는 차단할 수 있도록 차단밸브(42)가 장착된다.
그리고 본원발명에서 상기 용융물 공급관(40)은 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로(24a, 24c)와 연결되는 제 1 용융물 공급관(40a)과 두 번째 용융물 공급통로(24b)와 연결되는 제 2 용융물 공급관(40b)으로 구성된다.
즉, 상기 세 개의 용융물 공급통로(24) 중 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로(24a, 24c)는 상기 첫 번째 용융물 공급통로(24a)를 기준으로 상·하부에 차단밸브(42a, 42c)가 장착되는 제 1 용융물 공급관(40a)에 연결되고, 두 번째 용융물 공급통로(24b)는 차단밸브(42b)가 장착되는 제 2 용융물 공급관(40b)에 연결되는 것이다.
상기 제어부(50)는 용융물 감지센서(30) 및 용융물 공급관(40)의 차단밸브(42)와 연결되고 상기 용융물 감지센서(30)의 신호에 따라 용융물 공급관(40)에 장착되는 차단밸브(42)를 개방 또는 폐쇄하게 된다.
즉, 상기 제어부(50)는 용융물 공급관(40)을 통해 금형(20)의 수용공간(22)에 용융된 금속을 공급하다, 상기 용융물 감지센서(30)의 신호가 제어부(50)에 전달되면, 상기 제어부(50)는 차단밸브(42)에 신호를 전달하여 용융물 공급관(40)을 차단하게 되는 것이다.
이를 좀 더 보충설명하면, 상기 제어부(50)는 용융물 감지센서(30)와 용융물 공급관(40)의 차단밸브(42)를 이용하여 금형(20)의 수용공간(22)에 순차적으로 용융된 금속이 삽입될 수 있도록 하는 것이다.
본원발명의 또 다른 특징인 다층 형성이 가능한 주물 장치를 이용한 주물 제작 공정(100)은 주물 장치 형성단계(S200), 용융물 공급단계(S300), 성형물 배출단계(S400)로 이루어진다.
여기서, 상기 주물 장치 형성단계(S200)는 다층 형성이 가능한 주물 장치(10)를 형성하는 과정으로 상기에 기재된 다층 형성이 가능한 주물 장치(10)와 동일하므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 용융물 공급단계(S300)는 제어부(50)의 신호에 따라 용융물 공급관(40)을 통해 금형(20)의 수용공간(22)에 서로 다른 종류의 용융된 금속을 적어도 두 종 이상 채우는 단계이다.
즉, 상기 용융물 공급단계(S300)는 금형(20)의 수용공간(22)에 서로 다른 종류의 용융된 금속을 적어도 두 종이 채운 후 성형시킨 것으로서, 여기서는 상기 금형(20)의 수용공간(22)에 서로 다른 세종류의 용융된 금속이 채워진다.
이를 위해, 상기 용융물 공급단계(S300)는 용융물 공급통로 설치과정(S310), 제 1 용융물 공급관 설치과정(S320), 제 2 용융물 공급관 설치과정(S330), 구상흑연주철 공급과정(S340), 회주철 공급과정(S350), 주강(합금주철) 공급과정(S360)으로 이루어진다.
상기 용융물 공급통로 설치과정(S310)은 상·하부 금형(20a, 20b)에 수직방향으로 간격을 두고 세 개의 용융물 공급통로(24a, 24b, 24c)가 지그재그 형상으로 형성하는 과정이다.
상기 제 1 용융물 공급관 설치과정(S320)은 세 개의 용융물 공급통로(24a, 24b, 24c) 중 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로(24a, 24c)를 상기 첫 번째 용융물 공급통로(24a)를 기준으로 상·하부에 차단밸브(42a, 42c)가 장착되는 제 1 용융물 공급관(40a)에 연결하는 과정이다.
상기 제 2 용융물 공급관 설치과정(S330)은 세 개의 융용물 공급통로(24a, 24b, 24c) 중 두 번째 용융물 공급통로(24b)를 차단밸브(42b)가 장착되는 제 2 용융물 공급관(40b)에 연결하는 과정이다.
상기 구상흑연주철 공급과정(S340)은 제 2 용융물 공급관(40b)의 차단밸브(42b)를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관(40a)에 구상흑연주철이 용융된 금속을 하부에 위치한 용융물 감지센서(30) 지점까지 공급하여 금형(20)의 수용공간(22)에 구상흑연주철 층을 형성하는 과정이다.
상기 주철 공급과정(S350)은 제 1 용융물 공급관(40a)의 차단밸브(42a, 42c)를 차단한 후 상기 제 2 용융물 공급관(40b)에 회주철이 용융된 금속을 중간에 위치한 용융물 감지센서(30) 지점까지 공급하여 금형(20)의 수용공간(22)에 형성된 구상흑연주철 층의 상부에 회주철 층을 형성하는 과정이다.
상기 주강(합금주철) 공급과정(S360)은 제 2 용융물 공급관(40b)의 차단밸브(42b) 및 제 1 용융물 공급관(40a)의 하부에 위치한 차단밸브(42c)를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관(40a)에 주강(합금주철)이 용융된 금속을 상부에 위치한 용융물 감지센서(30) 지점까지 공급하여 금형(20)의 수용공간(22)에 형성된 회주철 층의 상부에 주강(합금주철)층을 형성하는 과정이다.
상기 성형물 배출단계(S400)는 금형(20)의 수용공간(22)에 채워진 용융된 금속을 성형시킨 후, 상기 금형(20)을 구성하는 상·하부 금형(20a, 20b)을 분리한 다음, 성형된 제품을 외부로 배출하는 단계이다.
즉, 상기 성형물 배출단계(S400)는 금형(20)의 수용공간(22)에 채워진 용융된 금속을 성형한 후 성형된 제품을 외부로 배출할 수 있도록 한 것이다.
상기와 같이 구성되는 다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정의 실시 예를 참조로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상·하부 금형(20a, 20b)로 분리 구성되고, 내부에는 형상이 형성된 수용 공간(22)이 형성되며, 상기 상·하부 금형(20a, 20b)의 일측 또는 양측에는 수직방향으로 간격을 두고 상기 수용공간(22)과 연통되는 적어도 하나 이상의 용융물 공급통로(24)가 형성되는 금형(20)을 장착한다.
여기서 상기 금형(20)에는 세 개의 용융물 공급통로(24)가 지그재그 형상으로 배치되면서 수용공간(22)과 연통한다.
그리고 상기 용융된 금속의 경계선상에 위치한 상·하부 금형(20a, 20b)에 용융물 감지센서(30)를 각각 장착한다.
다음으로, 상기 금형(20)을 구성하는 세 개의 용융물 공급통로(24) 중 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로(24a, 24c)를 상기 첫 번째 용융물 공급통로(24a)를 기준으로 상·하부에 차단밸브(42a, 42c)가 장착되는 제 1 용융물 공급관(40a)에 연결하고, 두 번째 용융물 공급통로(24b)를 차단밸브(42b)가 장착되는 제 2 용융물 공급관(40b)에 연결한다.
그리고 상기 용융물 감지센서(30) 및 용융물 공급관(40)의 차단밸브(42)와 제어부(50)를 연결하면 다층 형성이 가능한 주물 장치(10)의 조립은 완료되는 것이다.
여기서 상기 다층 형성이 가능한 주물 장치의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.
다음으로, 상기와 같이 구성되는 다층 형성이 가능한 주물 장치를 이용한 주물 제작 공정의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.
여기서, 상기 다층 형성이 가능한 주물 장치(10)에 삽입되는 융용된 금속은 내식성이 뛰어난 구상흑연주철과 탄성이 있는 회주철 및 용접이 가능하는 주강(합금주철)으로 이루어지는 예를 들어 설명하되, 상기 다층 형성이 가능한 주물 장치(10)에는 기재된 금속 이외에도 다른 금속이 적용될 수 있음은 당연한 것이다.
즉, 상기 다층 형성이 가능한 주물 장치(10)를 구성하는 금형(20)의 수용공간(22)으로 하부에서 상부로 구상흑연주철과 회주철 및 주강(합금주철)이 순차적으로 형성되는 주물이 제작되는 것이다.
이를 위해, 먼저 상기 제 2 용융물 공급관(40b)의 차단밸브(42b)를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관(40a)에 구상흑연주철이 용융된 금속을 공급하면, 상기 구상흑연주철이 용융된 금속은 용융물 공급통로(24a, 24)를 통해 금형(20)의 수용공간(22) 하부에 수용된다.
그리고 상기 구상흑연주철이 용융된 금속이 하부에 위치한 용융물 감지센서(30) 지점까지 공급되면, 상기 용융물 감지센서(30)는 제어부(50)에 구상흑연주철이 용융된 금속의 공급차단신호를 전달하고, 상기 제어부(50)는 구상흑연주철이 용융된 금속을 공급을 차단하게 된다.
이후, 상기 제 1 용융물 공급관(40a)의 차단밸브(42a, 42c)를 차단한 후 상기 제 2 용융물 공급관(40b)에 회주철이 용융된 금속을 공급하면, 상기 회주철이 용융된 금속은 용융물 공급통로(24b)를 통해 금형(20)의 수용공간(22)에 수용된다.
이때, 상기 구상흑연주철이 용융된 금속 상부는 회주철이 용융된 금속과 혼합된다.
그리고 상기 회주철이 용융된 금속이 중간에 위치한 용융물 감지센서(30) 지점까지 공급되면, 상기 용융물 감지센서(30)는 제어부(50)에 회주철이 용융된 금속의 공급차단신호를 전달하고, 상기 제어부(50)는 회주철이 용융된 금속을 공급을 차단하게 된다.
다음으로, 상기 제 2 용융물 공급관(40b)의 차단밸브(42b) 및 제 1 용융물 공급관(40a)의 하부에 위치한 차단밸브(42c)를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관(40a)에 주강(합금주철)이 용융된 금속을 공급하면, 상기 주강(합금주철)이 용융된 금속은 용융물 공급통로(24a)를 통해 금형(20)의 수용공간(22)에 수용된다.
이때, 상기 회주철이 용융된 금속 상부는 주강(합금주철)이 용융된 금속과 혼합된다.
그리고 상기 주강(합금주철)이 용융된 금속이 상부에 위치한 용융물 감지센서(30) 지점까지 공급되면, 상기 용융물 감지센서(30)는 제어부(50)에 주강(합금주철)이 용융된 금속의 공급차단신호를 전달하고, 상기 제어부(50)는 주강(합금주철)이 용융된 금속을 공급을 차단하게 된다.
다음으로, 금형(20)의 수용공간(22)에 채워진 용융된 금속을 성형한 후 상·하부 금형(20a, 20b)를 분리한 다음, 성형된 제품을 외부로 배출하면 된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명인 다층 형성이 가능한 주물 장치 및 이를 이용한 주물 제작 공정을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 다층 형성이 가능한 주물 장치,
20 : 금형, 20a, 20b : 상·하부 금형,
22 : 수용공간, 24 : 용융물 공급통로,
26 : 열 유지공간, 28 : 유체,
30 : 용융물 감지센서, 40 : 용융물 공급관,
42 : 차단밸브, 50 : 제어부,
100 : 다층 형성이 가능한 주물 장치를 이용한 주물 제작 공정,
S200 : 주물 장치 형성단계,
S300 : 용융물 공급단계,
S400 : 성형물 배출단계.

Claims (4)

  1. 상·하부 금형으로 분리구성되고, 내부에는 형상이 형성된 수용공간이 형성되며, 상기 상·하부 금형의 일 측 또는 양측에는 간격을 두고 상기 수용공간과 연통되는 적어도 하나 이상의 용융물 공급통로가 형성되는 금형;
    용융된 금속의 경계선상에 위치한 상·하부 금형에 장착되어 상기 수용공간에 수용되는 용융된 금속의 위치를 감지하는 용융물 감지센서;
    상기 금형의 용융물 공급통로와 연결되고 도중에는 용융된 금속의 공급 또는 차단을 위하여 차단밸브가 장착되는 용융물 공급관;
    상기 용융물 감지센서 및 용융물 공급관의 차단밸브와 연결되고, 상기 용융물 감지센서의 신호에 따라 차단밸브를 개방 또는 폐쇄하며, 구성의 작동 및 설정 값을 관리하는 제어부;를 포함하되,
    상기 상·하부 금형에는 수직방향으로 간격을 두고 세 개의 용융물 공급통로가 지그재그 형상으로 형성되고,
    상기 세 개의 용융물 공급통로 중 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로는 상기 첫 번째 용융물 공급통로를 기준으로 상·하부에 차단밸브가 장착되는 제 1 용융물 공급관에 연결되고, 두 번째 용융물 공급통로는 차단밸브가 장착되는 제 2 용융물 공급관에 연결되며,
    상기 상·하부 금형의 수용공간 하부에는 제 1 용융물 공급통로를 통해 구상흑연주철의 용융된 금속이 공급되고, 상기 구상흑연주철의 용융된 금속의 상부에는 제 2 용융물 공급통로를 통해 회주철의 용융된 금속이 공급되며, 상기 회주철의 용융된 금속의 상부에는 제 1 용융물 공급통로를 통해 주강(합금주철)의 용융된 금속이 공급되는 것을 특징으로 하는 다층 형성이 가능한 주물 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1의 다층 형성이 가능한 주물 장치를 구성하는 주물 장치 형성단계;
    제어부의 신호에 따라 용융물 공급관을 통해 금형의 수용공간에 서로 다른 종류의 용융된 금속을 적어도 두 종 이상 채우는 용융물 공급단계;
    상기 금형의 수용공간에 채워진 용융된 금속을 성형시킨 후, 상기 금형을 구성하는 상·하부 금형을 분리한 다음, 성형된 제품을 외부로 배출하는 성형물 배출단계;를 포함하여 이루어지되,
    상기 용융물 공급단계는,
    상기 상·하부 금형에는 수직방향으로 간격을 두고 세 개의 용융물 공급통로가 지그재그 형상으로 형성하는 용융물 공급통로 설치과정;
    상기 세 개의 용융물 공급통로 중 첫 번째와 세 번째 용융물 공급통로를 상기 첫 번째 용융물 공급통로를 기준으로 상·하부에 차단밸브가 장착되는 제 1 용융물 공급관에 연결하는 제 1 용융물 공급관 설치과정;
    상기 세 개의 융용물 공급통로 중 두 번째 용융물 공급통로를 차단밸브가 장착되는 제 2 용융물 공급관에 연결하는 제 2 용융물 공급관 설치과정;
    상기 제 2 용융물 공급관의 차단밸브를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관에 구상흑연주철이 용융된 금속을 하부에 위치한 용융물 감지센서 지점까지 공급하여 금형의 수용공간에 구상흑연주철층을 형성하는 구상흑연주철 공급과정;
    상기 제 1 용융물 공급관의 차단밸브를 차단한 후 상기 제 2 용융물 공급관에 회주철이 용융된 금속을 중간에 위치한 용융물 감지센서 지점까지 공급하여 금형의 수용공간에 형성된 구상흑연주철 층의 상부에 회주철 층을 형성하는 회주철 공급과정;
    상기 제 2 용융물 공급관의 차단밸브 및 제 1 용융물 공급관의 하부에 위치한 차단밸브를 차단한 후 상기 제 1 용융물 공급관에 주강(합금주철)이 용융된 금속을 상부에 위치한 용융물 감지센서 지점까지 공급하여 금형의 수용공간에 형성된 회주철 층의 상부에 주강(합금주철)층을 형성하는 주강(합금주철) 공급과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 형성이 가능한 주물 장치를 이용한 주물 제작 공정.
  4. 삭제
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