KR101729396B1 - 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치 - Google Patents

Abstract

본발명은 맹압탕 효율 개선 장치에 관한 것으로, 용탕을 주형내에 주입하여 제품을 제조할 때 상기 주형의 상부 또는 측면에 봉형상의 테르밋부재가 거치된 맹압탕을 설치하는 것으로,
본발명은 소형의 맹압탕에서도 압탕벽의 가열에 필요한 열원을 보상할 수 있는 테르밋 반응을 이용한 별도의 가열수단인 테르밋부재와 통기성 내부심을 구비함으로서 맹압탕의 급탕효율을 개선할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치{blind feeder efficiency improvement device with thermit member}

본발명은 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 맹압탕에 테르밋봉을 거치함으로서 압탕벽의 가열에 필요한 열원을 보상하여 맹압탕의 급탕효율을 개선할 수 있는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속을 주조할 때 응고시 수축을 보상하기 위해 압탕을 붙인다.

압탕에는 맹압탕과 개방압탕이 있다. 개방압탕은 주조품의 상부에 붙여야 한다. 그러나 주물의 측면이나 하부에서도 수축이 발생하는 수가 있는데 이때는 맹압탕을 사용한다.

특허공보 특1993-0000087호에는 공동의 저면에서의 공동의 횡단면적이 공동의 상부에서의 횡단면적보다 더 큰 그러한 공동을 가지는 압탕스리브에 있어서, 공동의 저면과 스리브의 이 경계를 이루는 모든 점들과 공동의 상부면과 스리브의 내부표면이 경계를 이루는 가장 가까운 점들을 연결하는 직선은 수평면에 대하여 80°보다 더 작으며 스리브의 내부표면은 공동의 저면으로부터 공동의 상부까지 적어도 하나의 계단으로 구배를 가지는 것을 특징으로 하는 압탕스리브가 공개되어 있다.

그리고 등록특허공보 등록번호 10-1210920호에는 주형의 상부 측에 위치한 압탕을 가열하는 압탕가열장치로서, 주형의 압탕 상부에 위치하는 프레임; 상기 프레임 측에 설치되고, 상기 주형의 압탕 내로 수직방향 및 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 복수의 가열유닛; 상기 복수의 가열유닛을 수직방향으로 이송시키는 수직 이송유닛; 상기 복수의 가열유닛을 수평방향으로 이송시키는 수평 이송유닛; 및 상기 가열유닛의 가열작동을 제어하도록 상기 프레임측에 설치되는 제어유닛;을 포함하며, 상기 수직 이송유닛과 상기 수평 이송유닛은 상기 프레임 내에 위치함으로써 상기 복수의 가열유닛, 상기 수직 이송유닛 및 상기 수평 이송유닛은 모두 상기 압탕 상부에서 작동하고, 상기 프레임은 그 하부에 복수의 지지다리를 가진 거치식 구조물로 구성되고, 상기 지지다리에 의해 상기 프레임은 그 바닥면이 상기 주형의 압탕 상부와 일정간격으로 이격되도록 거치되며, 상기 프레임의 바닥면에는 복수의 슬롯이 방사상으로 형성되고, 상기 슬롯에 의해 상기 가열유닛의 전극봉이 안내 및 규제되는 것을 특징으로 하는 압탕가열장치가 공개되어 있다.

상기와 같은 압탕, 특히 맹압탕은 단열재나 발열재로 만들어져 조형시 조립사용할 수 있게 만들어져 있지만 소형압탕의 경우 압탕벽이 발열재나 단열재라 할지라도 면적이 넓어 용탕온도와 같아지는데 상당량의 열량과 시간이 소모되므로 급탕효율이 현격하게 저하한다.

맹압탕을 사용하기 위해서는 금속의 응고양상이 벽응고의 경향이 강하여야 한다.

압탕의 형상 및 크기의 조건은 첫째 응고부위의 수축을 보상할 수 있는 액상을 머금고 있을 정도의 충분한 크기이어야 하는 동시에 수축부 보다 늦게 응고하여야 한다.

현장에서 사용하는 압탕은 표준화되어 있기 때문에 확실한 효과를 얻기 위해서 계산값 보다 큰 압탕을 사용하는 경향이 있는데 맹압탕의 경우는 위치적 제약으로 인해 큰 맹압탕을 사용하기 어려운 경우가 왕왕 있으며 또한 벽응고경향이 약한 재질의 경우 압탕이 클수록 응고벽의 강도가 약해 급탕효율이 떨어질 수가 있다. 뿐만 아니라 형상적 제약으로 인해 계산치의 압탕을 사용할 수 없는 경우도 있다.

이러한 상황을 고려할 때 정칫수의 압탕을 사용거나 그 보다 적은 칫수의 압탕을 사용하더라도 급탕효과를 충분히 살릴 수 있는 보조적 장치의 개발이 필요하다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 소형의 맹압탕에서도 압탕벽의 가열에 필요한 열원을 보상할 수 있는 테르밋 반응을 이용한 별도의 가열수단인 테르밋부재를 구비함으로서 맹압탕의 급탕효율을 개선할 수 있는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치에 관한 것으로, 용탕을 주형내에 주입하여 제품을 제조하되, 상기 주형에는 상부에 봉형상의 테르밋부재가 거치된 맹압탕을 설치하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 소형의 맹압탕에서도 압탕벽의 가열에 필요한 열원을 보상할 수 있는 테르밋 반응을 이용한 별도의 가열수단인 테르밋부재를 구비함으로서 맹압탕의 급탕효율을 개선할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명 맹압탕에 거치되는 테르밋부재 설치상태도
도 2는 본발명 다른 실시례인 내부심에 외부 테르밋피복부가 일체화 형성된 테르밋부재 단면도

본발명은 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치에 관한 것으로, 용탕을 주형내에 주입하여 제품을 제조할 때 상기 주형의 상부 또는 측면에 봉형상의 테르밋부재(200)가 거치된 맹압탕(100)을 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 테르밋부재(200)는 산화철(

)250 ~ 350 중량부에 대하여, 알루미늄 분말 50 ~ 150중량부, 접착제 30 ~ 50중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 테르밋부재(200)는 펜슬형상의 봉형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 테르밋부재(200)의 지름은 맹압탕(100) 지름의 5/100 ~ 25/100인 것을 특징으로 한다.

그리고 본발명은 용탕을 주형내에 주입하여 제품을 제조할 때 상기 주형의 상부 또는 측면에 봉형상의 테르밋부재(200)가 거치된 맹압탕(100)을 설치하는 것으로, 상기 테르밋부재(200)는 내부심(210)과 외부 테르밋피복부(220)로 이루어지는 것으로, 상기 내부심(210)은 모래입자의 표면에 가열경화형 페놀수지가 코팅된 레진코티드샌드를 이용하여 봉상으로 성형한 것이며, 외부 테르밋피복부(220)는 산화철(

), 알루미늄 분말, 접착제로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 외부 테르밋피복부(220)는 산화철(

)250 ~ 350 중량부에 대하여, 알루미늄 분말 50 ~ 150중량부, 접착제 30 ~ 50중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 테르밋부재(200)는 펜슬형상의 봉형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 테르밋부재(200)의 지름은 맹압탕(100) 지름의 5/100 ~ 25/100인 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 맹압탕에 거치되는 테르밋부재 설치상태도, 도 2는 본발명 다른 실시례인 상기 내부심에 외부 테르밋피복부가 일체화 형성된 테르밋부재 단면도이다.

본발명의 테르밋 부재는 산화철(

), 알루미늄 분말, 접착제를 첨가하여 혼합한 후 압탕직경의 5/100 ~ 25/100 직경의 봉을 압축, 경화, 성형한다. 상기 접착제로는 건조경화형, 가열경화형, 촉매경화형의 각종 유기, 무기계 접착제를 사용할 수 있다.

다른 실시례로서는 상기의 내부심과 외부 테르밋피복부로 이루어지게 구성하되, 레진코티드샌드로 성형한 내부심 표면에 테르밋분말을 외부 테르밋피복부로 일체로 성형하여 구성할 수 있다. 상기 레진인 접착제는 페놀수지나 요소수지(尿素樹脂)를 액상형태로 혼합한 것을 주로 사용한다.

이와 같이, 봉상으로 제조한 테르밋 봉을 맹압탕의 펜슬코아의 자리에 거치한 상기 맹압탕을 주형에 조립, 조형한다.

본발명의 테르및부재는 산화철(

), 알루미늄 분말, 접착제 약간량을 첨가하여 혼합한 후 압탕직경의 5/100 ~ 25/100 이하 직경의 봉을 압축, 경화 건조 성형한다. 페놀수지나 요소수지(尿素樹脂)를 액상형태로 혼합한 것을 주로 사용한다.

한편, 다른 실시례로서는 상기 레진코티드샌드로 성형한 내부심 위에 테르밋분말을 성형할 수 있다.

내부심에 테르밋재가 일체성형된 테르밋부재를 맹압탕의 펜슬코아의 자리에 거치한 맹압탕을 주형에 조립 조형한다.

상기 테르밋부재를 제조하는 방법은 펜슬 봉 형상의 금형내에 상기 내부심을 안치한 후, 산화철(

)250 ~ 350 중량부에 대하여, 알루미늄 분말 50 ~ 150중량부, 접착제 30 ~ 50중량부로 이루어지는 테르밋 혼합물을 장입, 경화시킨 후 결정수 및 휘발성 성분을 제거하기 위해 100 ~ 300℃에서 5 ~ 60분 가량 열을 가하여 테르밋부재를 제조한다.

다른 테르밋부재 제조방법으로서 테르밋부재의 강도를 보완하고 맹압탕의 급탕효율을 좋게 하기 위해 상기 레진코티드샌드로 가열 성형한 내부심 표면에 테르밋피복부를 형성하여 테르밋부재를 제조하는 방법으로서, 상기 레진코티드샌드를 봉 형상의 금형 내부에 넣고 온도는 150 ~ 300℃에서 1 ~ 30분 가량 열을 가하여 모래입자 공극을 통하여 공기가 통하는 내부심을 제조한다.

상기 내부심 표면에 테르밋피복부를 형성하는 방법은 최종 펜슬 봉 형상의 금형내에 내부심을 거치한 후, 산화철(

)250 ~ 350 중량부에 대하여, 알루미늄 분말 50 ~ 150중량부, 접착제 30 ~ 50중량부로 이루어지는 테르밋 혼합물을 장입, 경화시킨 후 테르밋부재 성분 중의 결정수, 휘발성분들이 충분히 제거될 수 있도록 100 ~ 300℃에서 5 ~ 60분간 가열하여 테르밋부재를 제조한다.

본 발명을 통해 맹압탕에 유입되는 용탕에 의해 맹압탕 중심부에 있는 테르밋 봉이 발열하면 압탕 중으로 유입되는 용탕열이 주형벽에 빼앗기는 중에도 테르밋 봉의 발열에 의한 열원보상에 의해 주물에 수축이 발생하는 즉시 압탕에서의 급탕이 가능하고 발열에 의해 급탕가능시간을 길게 함으로서 맹압탕의 크기를 주물의 수축보상만 커버해도 충분한 급탕이 가능케 할 수 있음으로 주물의 협소한 위치에도 협소한 위치에도 맹압탕을 활용할 수 있어 주조방안설계의 자유도를 확장할 수 있다.

또한, 압탕벽의 가열에 필요한 열원을 보상할 수 있는 테르밋 반응을 이용한 별도의 가열수단인 테르밋부재와 통기성 내부심을 일체화하여 구비함으로서 맹압탕의 저장운반안정성과 주물의 결함저감 및 맹압탕의 급탕효율 개선과 압탕부의 결함예방에 현저한 효과가 있다.

100 : 맹압탕 200 : 테르밋부재
210 : 내부심 220 : 외부 테르밋피복부

Claims (8)

1. 용탕을 주형내에 주입하여 제품을 제조할 때 상기 주형의 상부 또는 측면에 봉형상의 테르밋부재(200)가 거치된 맹압탕(100)을 설치하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치에 있어서,
   상기 용탕을 주형내에 주입하여 제품을 제조하되, 상기 주형에는 상부에 봉형상의 테르밋부재(200)가 거치된 맹압탕(100)을 설치하는 것으로, 상기 테르밋부재(200)는 내부심(210)과 외부 테르밋피복부(220)로 이루어지는 것으로, 상기 내부심(210)은 레진코티드샌드로 성형하여 통기성을 구비케 한 것이며, 외부 테르밋피복부(220)는 산화철(

   

   ), 알루미늄 분말, 접착제로 이루어지는 것으로, 압탕부에 용탕이 공급될 때 내부심(210)의 상기 레진코티드샌드 간의 공극을 통해 공기가 통하게 하여 압탕내에 발생하는 음압을 해소함으로서 테르밋부재를 구비한 압탕의 급탕효과를 더욱 양호하게 하는 것을 특징으로 하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치
2. 제1항에 있어서, 상기 테르밋부재(200)는 산화철(

   

   )250 ~ 350 중량부에 대하여, 알루미늄 분말 50 ~ 150중량부, 접착제 30 ~ 50중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치
3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 테르밋부재(200)는 펜슬형상의 봉형상인 것을 특징으로 하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 테르밋부재(200)의 지름은 맹압탕(100) 지름의 5/100 ~ 25/100인 것을 특징으로 하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 외부 테르밋피복부(220)는 산화철(

   

   )250 ~ 350 중량부에 대하여, 알루미늄 분말 50 ~ 150중량부, 접착제 30 ~ 50중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치
7. 제1항 또는 6항에 있어서, 상기 테르밋부재(200)는 펜슬형상의 봉형상인 것을 특징으로 하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치
8. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 테르밋부재(200)의 지름은 맹압탕(100) 지름의 5/100 ~ 25/100인 것을 특징으로 하는 테르밋부재를 구비한 맹압탕 효율 개선 장치

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