KR101761046B1 - 정밀 주조용 중자 및 그 제조 방법, 정밀 주조용 주형 - Google Patents

정밀 주조용 중자 및 그 제조 방법, 정밀 주조용 주형 Download PDF

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Abstract

실리카질 입자와 실리카 퓸을 혼합하고 소결하여, 정밀 주조용 중자 본체를 형성하며 이루어진다. 실리카 퓸을 첨가한 것은, 가열 사출 성형에 있어서, 저항이 적어지며, 실리카 퓸 첨가에 의한 유동성의 향상이 발현된다. 그 결과, 유동성이 향상되므로, 중자 제작시의 사출 성형 압력의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 유동성이 향상되는 박육 성형품, 복잡 형상 성형품으로의 적용이 가능해진다.

Description

정밀 주조용 중자 및 그 제조 방법, 정밀 주조용 주형{CORE FOR PRECISION CASTING, PRODUCTION METHOD THEREFOR, AND MOLD FOR PRECISION CASTING}
본 발명은 정밀 주조용 중자 및 그 제조 방법, 정밀 주조용 주형에 관한 것이다.
정밀 주조품으로서, 예를 들면 가스 터빈에 이용되는 동익이 있다. 가스 터빈은 작동 유체를 연소기에서 연소시켜, 고온 고압의 작동 유체로 하고, 이 작동 유체에 의해 터빈을 회전시키도록 하고 있다. 즉, 압축기에서 압축한 작동 유체를 연소기에서 연소시켜, 에너지를 높이고, 그 에너지를 터빈으로 회수하여 회전력을 발생시켜, 그에 따라서 발전을 실행하도록 하고 있다. 터빈부에는, 터빈 로터가 마련되며, 상기 터빈 로터의 외주에는, 가스 터빈 동익이 적어도 하나 이상 마련되어 있다.
여기서, 육상용(陸用) 가스 터빈이나 제트 엔진의 터빈 날개는 고온에 노출되기 때문에, 내부에 냉각용의 냉각 매체(공기)를 방출하기 위한 복잡한 냉각 구조(공기 구멍)를 갖는다. 이와 같은 내부 냉각 구조를 구성하기 위해서, 냉각 매체의 유통로와 동일한 형상을 한 중자(실리카질)를 주형의 내부에 배치(설치)하고, 주조하여, 냉각을 실행하는 것에 의해, 금속 주물품을 얻을 수 있다. 이 때, 주형을 파손함으로써, 외형은 얻을 수 있지만, 내부에 중자가 남은 상태이며, 이것을 제거하기 위해, 통상은 알칼리(NaOH나 KOH 등)에 의한 용해 제거가 실행된다.
따라서, 중자는 알칼리로의 용해성을 갖고 있을 필요가 있으며, 실리카질 재료(SiO2)가 사용되고 있다(특허문헌 1).
여기서, 정밀 주조용 중자는, 용융 실리카(SiO2) 등의 실리카질 재료를 사출 성형 혹은 슬립 캐스트 등의 방법에 의해 성형한 후, 열 처리하여 얻을 수 있다.
사출 성형법은 세라믹스의 분말과 왁스를 혼련한 후, 왁스를 가열 용융시킨 재료를 금형 내에 사출 주입하고, 냉각·고화시키는 것에 의해서, 성형품을 얻는 방법이다.
또한, 슬립 캐스트 성형은 세라믹스의 분말을 물 등에 혼합하여 가늘고 길게 만들고, 이것을 석고제 등의 용액을 빨아들이는 재질로 만들어진 성형 형(型)에 주입하고 건조하여, 성형하는 방법이다.
일본 특허 공개 제 1996-340467 호 공보
그런데, 이 실리카질 재료는, 일반적으로는 석영을 전융(電融)하여 얻어진 잉곳을 분쇄하여 작성되기 때문에, 비교적 입도가 거칠다고 하는 문제가 있다. 이러한 재료를 사출 성형 등의 방법으로 중자 형상으로 성형하고, 열처리(소성)된 것이 사용되고 있지만, 입도가 거칠기 때문에, 소결체의 강도는 낮아지게 된다.
또한, 사출 성형시의 재료의 유동성이 낮기 때문에, 높은 사출 압력을 필요로 한다고 하는 문제가 있다.
또한, 현상의 중자는 알칼리 용해성을 주안(主眼)으로 제조되어 있기 때문에, 고온 강도가 낮은 등의 문제가 있다.
또한, 사출 성형법에 있어서, 그 성형 후, 소결된 중자에는, 그 표면에 다수의 구멍이 있기 때문에, 강도가 낮으며, 또한 이 구멍이 기점이 되어, 주조 시에 중자가 파손될 가능성이 염려된다고 하는 문제가 있다.
따라서, 고온 강도가 향상된 정밀 주조용 중자의 출현이 절실히 소망되고 있다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 유동성이 양호하며, 또한 고온 강도가 향상된 정밀 주조용 중자 및 그 제조 방법, 정밀 주조용 주형을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제 1 발명은 실리카질 입자와 실리카 퓸(silica fume)을 혼합하고 소결하여, 정밀 주조용 중자 본체를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 중자이다.
제 2 발명은 제 1 발명에 있어서, 상기 소결된 정밀 주조용 중자 본체의 표면에 피복층을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 중자이다.
제 3 발명은 주물의 제조에 이용하는 정밀 주조용 주형으로서, 상기 주물의 내부의 공동 부분에 대응하는 형상의 제 1 또는 제 2 발명의 정밀 주조용 중자와, 상기 주물의 외주면의 형상에 대응하는 외측 주형을 갖는 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 주형이다.
제 4 발명은 실리카질 입자를 주성분으로 하는 정밀 주조용 중자 본체의 소결 처리체를, 실리카질 재료와 알루미나질 재료로 이루어지는 피복 재료에 침지하며, 이어서 건조하고, 그 후 열 처리를 하여, 정밀 주조용 중자 본체의 표면에 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 중자의 제조 방법이다.
제 5 발명은 제 4 발명에 있어서, 상기 실리카질 재료가 실리카 졸이며, 상기 알루미나질 재료가 알루미나 졸인 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 중자의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 입도가 거친 실리카질 입자에, 구형 초미립자의 실리카 퓸을 첨가하는 것에 의해, 조제한 컴파운드의 유동성이 향상된다. 이에 의해, 중자 제작 시의 사출 성형 압력의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 소결된 정밀 주조용 중자 본체의 표면에, 입경이 상이한 2종류의 실리카질 재료의 피복층을 형성하는 것에 의해, 소결 시에 발생한 표면의 구멍을 봉공하게 되며, 중자의 강도가 향상되는 동시에, 구멍이 밀봉되므로, 주조 시에 중자가 파손되는 것을 방지할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 시험예 2의 실리카 퓸의 첨가량과, 강도의 관계를 도시하는 도면이다.
도 2는 시험예 3의 실리카 퓸의 첨가량과, 강도의 관계를 도시하는 도면이다.
도 3은 주조 방법의 공정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 주형 제조 방법의 공정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 중자의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 6은 금형의 일부를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 7은 납땜 형의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 8은 납땜 형에 슬러리를 도포하는 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 9는 외측 주형의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 10은 주형 제조 방법의 일부 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 11은 주조 방법의 일부 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 12는 실시예 2에 따른 중자의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 13은 정밀 주조용 중자의 단면 구성도이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 소위 균등한 범위의 것이 포함된다.
실시예 1
본 발명에 따른 정밀 주조용 중자는, 실리카질 입자와 실리카 퓸(입경 0.15㎛)을 혼합하여 소결하고, 정밀 주조용 중자 본체를 형성하여 이루어지는 것이다.
여기서, 실리카질 입자는, 예를 들면 실리카 샌드(砂), 실리카 플라워(silica flour) 등의 용융 실리카(SiO2)로 형성되어 있다.
이 중자 본체는 공지된 방법으로 제조되며, 실리카질 입자로서, 실리카 샌드(220 메쉬(20 내지 70㎛) 또는 350 메쉬(20 내지 40㎛))의 것 단체, 또는 예를 들면 실리카 플라워(예를 들면 800 메쉬(10 내지 20㎛))와, 실리카 샌드(예를 들면 220 메쉬 또는 350 메쉬)를 이용하여 1:1의 중량 비율로 혼합한 것에, 실리카 퓸(입경 0.15㎛)을 첨가하고, 이것에 왁스를 추가하고, 가열 혼련하여, 컴파운드를 얻는다.
여기서, 실리카 퓸은 입경 0.05 내지 0.5㎛로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 실리카질 입자에 배합하는 실리카 퓸은, 후술의 시험예에 나타내는 바와 같이, 5중량% 이상, 바람직하게는 10중량% 이상, 보다 바람직하게는 20중량% 이상으로 하는 것이 좋다. 이것은, 5중량% 미만의 첨가에서는, 중자의 강도 향상에 그다지 기여하지 않기 때문이다.
이 얻어진 컴파운드를 사출 성형에 의해 성형하여 중자용 성형체를 얻는다.
그 후, 예를 들면 600℃까지의 탈지 처리를 실행하고, 이어서 예를 들면 1,200℃에 있어서의 소결 처리를 실행하여, 중자 본체를 얻는다.
입도가 거친 실리카질 입자에, 구형 초미립자의 실리카 퓸을 첨가하는 것에 의해, 조제한 컴파운드의 유동성이 향상된다. 이것에 의해, 중자 제작시의 사출 성형 압력의 저감을 도모할 수 있다.
<시험예 1>
본 발명의 유동성의 효과를 도시하는 시험예에 대하여 설명한다.
사출 성형성 향상을 도모한 컴파운드의 유동성 비교에 대해 시험했다.
실리카질 입자(예를 들면 220 메쉬)에, 왁스(열가소성) 10중량%를 더하고, 혼련하고 컴파운드화하여, 이것을 비교의 컴파운드로 한다.
실리카질 입자(예를 들면 220 메쉬)에, 실리카 퓸을 중량비 9:1로 혼합하고, 10중량%의 왁스(열가소성)를 더하고, 혼련하고 컴파운드화하여, 이것을 본 시험의 컴파운드로 한다.
종래의 실리카 퓸을 첨가하지 않는 것(비교품 컴파운드)과, 실리카 퓸을 첨가한 것(시험품 컴파운드)의 각 컴파운드를 사출 성형기에 넣어, 가열 사출했을 때의 압력을 비교했다.
실리카질 입자만의 종래의 비교품 컴파운드를 100으로 한 경우, 실리카 퓸을 10중량% 첨가한 시험품 컴파운드는 85로, 저항이 적어지며, 실리카 퓸 첨가에 의한 유동성의 향상을 확인했다.
그 결과, 시험품 컴파운드에 있어서는, 유동성이 향상되므로, 중자 제작시의 사출 성형 압력의 저감을 도모할 수 있었다. 또한, 유동성이 향상되는 박육 성형품, 복잡 형상 성형품으로의 적용이 가능해진다.
<시험예 2>
본 발명의 강도의 효과를 도시하는 시험예에 대해 설명한다.
본 시험예에서는, 실리카 샌드(220 메쉬:20 내지 70㎛)에, 각각 실리카 퓸을 10중량%, 20중량%, 30중량%, 40중량%로 첨가한 것에 왁스를 더하고, 가열 혼련하여, 시험품 컴파운드를 얻는다. 여기서, 실리카 샌드는 류모리사제 "RD-120"(상품명)을 이용했다.
이 얻어진 각 시험품 컴파운드를 이용하여, 사출 성형에 의해 성형체를 얻는다.
각 평가 시험체로서, 폭 30×길이 200×두께 5㎜를 얻었다.
다음에, 600℃까지의 탈지 처리 및 1,200℃에 있어서의 소결 처리를 실행하여, 중자 본체용의 평가 시험체를 얻었다.
이 얻어진 평가 시험체의 강도를 측정했다.
여기서, 강도 시험은, JISR1601에 의한 "세라믹스의 휨 강도(1981)"에 준거하여 실행했다.
시험예 2의 시험 결과를 도 1에 도시한다. 도 1은 시험예 2의 실리카 퓸의 첨가량과, 강도의 관계를 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 실리카 퓸 첨가량의 증가에 따라서, 굴곡 강도는 상승하여, 20중량%까지 증가했다. 또한, 20중량% 이상의 첨가에 대해서는, 강도 향상의 비율은 적었다.
그 결과, 배합하는 실리카 퓸은 미립자이며, 첨가량이 너무 많으면, 치밀화가 격렬해져, 중자의 알칼리 용해에 시간을 필요로 하는 것이 염려되므로, 중자의 강도 향상에는, 실리카 퓸의 첨가량은 5중량% 내지 30중량%의 범위, 매우 바람직하게는 10중량% 내지 30중량%의 범위가 바람직한 것이 확인되었다.
이와 같이, 입도가 거친 실리카질 입자에, 구형 초미립자의 실리카 퓸을 첨가하여, 컴파운드를 조제함으로써, 중자재의 조직이 치밀화되고, 휨 강도의 향상이 발휘되는 것이 확인되었다.
<시험예 3>
시험예 2에 있어서, 실리카 샌드의 입자를 350 메쉬(20 내지 40㎛)로 한 이외는 시험예 2와 마찬가지로 조작하여, 휨 시험을 실행했다.
시험예 3의 시험 결과를 도 2에 도시한다. 도 2는 시험예 3의 실리카 퓸의 첨가량과 강도의 관계를 도시하는 도면이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 시험예 2보다 실리카 샌드를 미세하게 했으므로, 초기의 휨 강도의 값은 높았다. 또한, 실리카 퓸 첨가량의 증가에 따라서, 굴곡 강도는 상승하여, 20중량%까지 증가했다. 또한, 30중량% 이상의 첨가에 대해서는, 강도 향상의 비율은 적었다. 도 2에 의해, 중자의 강도 향상에는, 실리카 퓸의 첨가량은 5중량% 내지 30중량%의 범위, 매우 바람직하게는 10중량% 내지 30중량%의 범위가 바람직한 것이 확인되었다.
이하, 본 발명의 정밀 주조용 중자를 배치한 주형을 이용한 주조 방법에 대해 설명한다.
도 3은 주조 방법의 공정의 일 예를 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 3을 이용하여, 주조 방법에 대해 설명한다. 여기서, 도 3에 도시하는 처리는 전자동으로 실행하여도 좋고, 오퍼레이터가 각 공정을 실행하는 장치를 조작하여 실행하여도 좋다. 본 실시형태의 주조 방법은 주형을 제작한다(단계 S1). 주형은 미리 제작해 두어도 좋고, 주조를 실행할 때마다 제작하여도 좋다.
이하, 도 4 내지 도 10을 이용하여, 단계 S1의 공정에서 실행하는 본 실시형태의 주형 제조 방법에 대해 설명한다. 도 4는 주형 제조 방법의 공정의 일 예를 나타내는 흐름도이다. 여기서, 도 4에 나타내는 처리는 전자동으로 실행하여도 좋고, 오퍼레이터가 각 공정을 실행하는 장치를 조작하여 실행하여도 좋다.
주형 제조 방법은 중자(코어)를 제작한다(단계 S12). 중자는 주형으로 제작하는 주물의 내부의 공동에 대응하는 형상이다. 즉, 중자는 주물의 내부의 공동에 대응하는 부분에 배치되는 것에 의해, 주조 시에 주물이 되는 금속이 유입되는 것을 억제한다. 이하, 도 5를 이용하여, 중자의 제조 공정에 대해 설명한다.
도 5는 중자의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 주형 제조 방법은 도 5에 도시하는 바와 같이 금형(12)을 준비한다(단계 S101). 금형(12)은 중자에 대응하는 영역이 공동으로 되어 있다. 중자의 공동이 되는 부분이 볼록부(12a)가 된다. 또한, 도 5에서는, 금형(12)을 단면으로 도시하고 있지만, 금형(12)은 공간에 재료를 주입하는 개구나 공기를 빼내는 구멍 이외는, 기본적으로 중자에 대응하는 영역의 전체 둘레를 덮는 공동으로 되어 있다. 주형 주조 방법은, 화살표(14)에 도시하는 바와 같이 세라믹 슬러리(16)를, 금형(12)의 공간에 재료를 주입하는 개구로부터 금형(12)의 내부에 주입한다. 구체적으로는, 세라믹 슬러리(16)를 금형(12)의 내부에 분사하는, 소위 사출 성형으로 중자(18)를 제작한다. 주형 제조 방법은, 금형(12)의 내부에 중자(18)를 제작하면, 금형(12)으로부터 중자(18)를 분리하고, 분리한 중자(18)를 소성로(20)에 설치하고, 소성시킨다. 이것에 의해, 세라믹스로 형성된 중자(18)를 구워서 굳힌다(단계 S102).
주형 제조 방법은, 중자(18)를 제작하면, 외부 금형의 제작을 실행한다(단계 S14). 외부 금형은 내주면이 주물의 외주면에 대응한 형상이 된다. 금형은 금속으로 형성하여도 좋고, 세라믹스로 형성하여도 좋다. 도 6은 금형의 일부를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 6에 도시하는 금형(22a)은 내주면에 형성된 오목부가 주물의 외주면에 대응하고 있다. 또한, 도 6에서는, 금형(22a)만을 도시했지만, 금형(22a)에 대응하며, 내주면에 형성된 오목부를 막는 방향으로 금형(22a)에 대응하는 금형도 제작한다. 주형 제조 방법은 2개의 금형을 맞추는 것에 의해, 내주면이 주물의 외주면에 대응한 형으로 된다.
주형 제조 방법은, 외부 금형을 제작하면, 납땜 형(왁스형)의 제작을 실행한다(단계 S16). 이하, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은 납땜 형의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 주형 제조 방법은 금형(22a)의 소정 위치에 중자(18)를 설치한다(단계 S110). 그 후, 금형(22a)에 대응하는 금형(22b)을, 금형(22a)의 오목부가 형성되어 있는 면에 씌우고, 중자(18)의 주위를 금형(22a, 22b)으로 둘러싸고, 중자(18)와 금형(22a, 22b)의 사이에 공간(24)을 형성한다. 주형 제조 방법은, 화살표(26)로 도시하는 바와 같이, 공간(24)과 연결된 배관으로부터 공간(24)의 내부를 향하여 WAX(28)의 주입을 개시한다(단계 S112). WAX(28)는 소정의 온도 이상으로 가열되면 녹는, 융점이 비교적 저온의 물질, 예를 들면 납땜이다. 주형 제조 방법은, 공간(24)의 전역에 WAX(28)를 충전시킨다(단계 S113). 그 후, WAX(28)를 고화시키는 것에 의해, 중자(18)의 주위를 WAX(28)가 둘러싼 납땜 형(30)을 형성한다. 납땜 형(30)은, 기본적으로 WAX(28)로 형성되는 부분이 제조하는 목적의 주물과 동일한 형상이 된다. 그 후, 주물 제조 방법은 납땜 형(30)을 금형(22a, 22b)으로부터 분리하고, 탕구(32)를 장착한다(단계 S114). 탕구(32)는 주조 시에 녹은 금속인 용탕이 투입되는 입구이다. 주형 제조 방법은, 이상과 같이 하여, 내부에 중자(18)를 포함하며, 주물과 동일한 형상의 WAX(28)로 형성된 납땜 형(30)을 제작한다.
주형 제조 방법은, 납땜 형(30)을 제작하면, 슬러리 도포(디핑)를 실행한다(단계 S18). 도 8은 납땜 형에 슬러리를 도포하는 구성을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 도 9는 외측 주형의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 주형 제조 방법은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 슬러리(40)가 저류된 저류부(41)에 납땜 형(30)을 침지시켜, 취출한 후, 건조를 실행한다(단계 S19). 이것에 의해, 납땜 형(30)의 표면에 프라임층(101A)을 형성할 수 있다.
여기서, 단계 S18에서 도포하는 슬러리는 납땜 형(30)에 직접 도포되는 슬러리이다. 이 슬러리(40)는 알루미나 초미립자가 단일 분산된 슬러리를 이용한다. 이 슬러리(40)에는, 플라워로서 350 메쉬 정도의 내화성의 미립자, 예를 들면 지르코니아를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 분산제로서 폴리카르복실산을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 슬러리(40)에는, 소포제(실리콘계의 물질)나, 습윤성 개선제를 미량, 예를 들면 0.01% 첨가하는 것이 바람직하다. 습윤성 개선제를 첨가하는 것에 의해, 슬러리(40)의 납땜 형(30)으로의 부착성을 향상시킬 수 있다.
주형 제조 방법은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 슬러리(40)로 슬러리 도포를 실행하고, 건조된 프라임층(제 1 건조막)(101A)을 납땜 형에, 추가로 슬러리 도포(디핑)를 실행한다(단계 S20). 이어서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 이 젖어 있는 슬러리의 표면에 스터코재(54)로서 지르콘 스터코 입자(평균 입경 0.8㎜)를 뿌리는 스터코(stuccoing)를 실행한다(단계 S21). 그 후 슬러리층의 표면에 스터코재(54)가 부착된 것을 건조하고, 프라임층(제 1 건조막)(101A) 상에 제 1 백업층(제 2 건조막)(104-1)을 형성했다(단계 S22).
이 제 1 백업층(제 2 건조막)(104-1)의 형성 공정과 마찬가지의 조작을 복수 회(예를 들면 n : 6회 내지 10회) 반복하는 판단을 실행한다(단계 S23). 소정 횟수(n)의 제 n 백업층(104-n)을 적층시켜(단계 S23 : 예), 복층 백업층(105A)이 형성된 두께가 예를 들면 10㎜의 외측 주형이 되는 건조 성형체(106A)를 얻는다.
주형 제조 방법은, 프라임층(101A)과 복층 백업층(105A)의 복수층이 형성된 건조 성형체(106A)를 얻으면, 상기 건조 성형체(106A)에 대해 열 처리를 실행한다(단계 S24). 구체적으로는, 외측 주형과 중자의 사이에 있는 WAX를 제거하고, 또한 외측 주형과 중자를 소성시킨다. 이하, 도 10을 이용하여 설명한다. 도 10은 주형 제조 방법의 일부 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 주형 제조 방법은, 단계 S130에 도시하는 바와 같이, 프라임층(101A)과 복층 백업층(105A)의 복수층이 형성된 외측 주형이 되는 건조 성형체(106A)를 오토클레이브(60)의 내부에 넣고, 가열한다. 오토클레이브(60)는, 내부를 가압 증기로 채우는 것에 의해, 건조 성형체(106A)의 납땜 형(30)을 가열한다. 이것에 의해, 납땜 형(30)을 구성하는 WAX가 녹아, 용융 WAX(62)이 건조 성형체(106A)로 둘러싸인 공간(64)으로부터 배출된다.
주형 제조 방법은, 용융 WAX(62)를 공간(64)으로부터 배출함으로써, 단계 S131에 도시하는 바와 같이, 외측 주형이 되는 건조 성형체(106A)와, 중자(18)의 사이의 WAX가 충전되어 있던 영역에 공간(64)이 형성된 주형(72)이 제작된다. 그 후, 주형 제조 방법은, 단계 S132에 도시하는 바와 같이, 외측 주형이 되는 건조 성형체(106A)와, 중자(18)의 사이에 공간(64)이 형성된 주형(72)을, 소성로(70)에서 가열한다. 이것에 의해, 주형(72)은 외측 주형이 되는 건조 성형체(106A)에 포함되는 수성분(水成分)이나 불필요한 성분이 제거되고, 또한 소성되는 것에 의해 경화되며, 외측 주형(61)이 형성된다. 주물 제조 방법은 이상과 같이 하여 주형(72)을 제작한다.
도 3과 도 11을 이용하여, 주조 방법의 설명을 계속한다. 도 11은 주조 방법의 일부 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 주조 방법은, 단계 S1에서 주형을 제작하면, 주형의 예열을 실행한다(단계 S2). 예를 들면, 주형을 노(진공로, 소성로) 내에 배치하고, 800℃ 이상 900℃ 이하까지 가열한다. 예열을 실행함으로써, 주물의 제조 시에 주형에 용탕(녹은 금속)을 주입했을 때에 주형이 손상되는 것을 억제할 수 있다.
주조 방법은, 주형을 예열하면, 주탕을 실행한다(단계 S3). 즉, 도 1의 단계 S140에 도시하는 바와 같이, 용탕(80), 즉 용해된 주물의 원료(예를 들면 강)를 주형(72)의 개구로부터 외측 주형(61)과 중자(18)의 사이에 주입한다.
주조 방법은, 주형(72)에 따른 용탕(80)을 고화시키면, 외측 주형(61)을 제거한다(단계 S4). 즉, 도 11의 단계 S141에 도시하는 바와 같이, 주형(72)의 내부에서 용탕이 굳어져 주물(90)이 되면, 외측 주형(61)을 분쇄하고 파편(61a)으로 해서, 주물(90)로부터 분리된다.
주조 방법은, 외측 주형(61)을 주물(90)로부터 제거하면, 탈중자 처리를 실행한다(단계 S5). 즉, 도 11의 단계 S142에 도시하는 바와 같이, 오토클레이브(92)의 내부에 주물(90)을 넣고, 탈중자 처리를 실행하는 것에 의해, 주물(90)의 내부의 중자(18)를 용해하고, 용해된 용해 중자(94)를 주물(90)의 내부로부터 배출한다. 구체적으로는 오토클레이브(92)의 내부에서 주물(90)을 알칼리 용액에 투입하고, 가압, 감압을 반복하는 것에 의해, 주물(90)로부터 용해 중자(94)를 배출한다.
주조 방법은, 탈중자 처리를 실행하면, 마무리 처리를 실행한다(단계 S6). 즉, 주물(90)의 표면이나 내부에 마무리 처리를 실행한다. 또한, 주조 방법에서는, 마무리 처리와 함께 주물의 검품을 실행한다. 이것에 의해, 도 11의 단계 S143에 도시하는 바와 같이, 주물(100)을 제조할 수 있다.
본 실시형태의 주조 방법은, 이상과 같이, WAX(왁스)를 이용한 로스트 왁스 주조법을 이용하여 주형을 제작하고, 주물을 제작한다. 여기서, 본 실시형태의 주형 제조 방법, 주조 방법 및 주형은, 주형의 외측의 부분인 외측 주형을, 슬러리로서 알루미나 초미립자를 이용하여 내주면이 되는 프라임층(최초 층인 제 1 건조막)(101A)을 형성하고, 이 프라임층(101A)의 외부에 복수층의 백업층(105A)을 형성하여 다층 구조로 하고 있다.
본 발명에 따른 정밀 주조품으로서는, 가스 터빈 동익 이외에, 예를 들면 가스 터빈 정익, 가스 터빈 연소기, 가스 터빈 분할 링 등을 들 수 있다.
실시예 2
다음에, 제 2 정밀 주조용 중자에 대하여 설명한다. 도 13은 정밀 주조용 중자의 단면 구성도이다.
본 발명에 따른 정밀 주조용 중자는, 실리카질 입자를 주성분으로 하는 소결된 정밀 주조용 중자 본체(이하 "중자 본체"라 함)의 표면에, 입경이 상이한 2종류의 실리카질 재료의 피복층을 형성하여 이루어지는 것이다.
도 13에 도시하는 소결체의 중자 본체의 단면도의 상단에 도시하는 바와 같이, 중자 본체(18a)의 표면(18b)에는, 소결시에 다수의 구멍(18c)이 발생한다.
본 발명에서는, 도 13의 하단에 도시하는 바와 같이, 이 표면(18b)에 형성된 구멍(18c)을 피복층(19a)으로 피복함으로써, 구멍(18c)을 봉공하도록 하고 있다.
본 실시예에서는, 실시예 1에서 얻어진 실리카질 입자와 실리카 퓸(입경 0.15㎛)을 혼합하고 소결하여, 소결체의 중자 본체(18a)의 표면(18b)에, 피복층(19a)을 형성한다.
피복층(19a)은, 일 예로서, 입경이 상이한 2종류의 실리카질 재료를 이용하도록 하고 있다.
여기서, 2종류의 입경이 상이한 실리카질 재료는 제 1 재료로서 실리카 졸(SiO2가 30중량%)을 이용하고, 제 2 재료로서 실리카 퓸(입경 0.15㎛)을 이용한다.
본 발명에서는, 실리카 졸에 대해, 실리카 퓸을 첨가 분산하여, 실리카 졸-실리카 퓸 슬러리를 조제한다.
여기서, 실리카 졸과 실리카 퓸은 중량 비율 1:1 내지 4:1의 비율로 혼련하고 있다. 2:1로 혼련한 경우의 실리카 졸 중의 실리카 미립자의 비율은 졸 고형분:실리카 퓸=30:50이 된다.
얻어진 실리카 졸-실리카 퓸 슬러리에, 소결한 중자 본체(18a)를 침지하고, 그 후 끌어올려, 중자 본체(18a)의 표면에, 실리카 졸-실리카 퓸으로 이루어지는 피복층(19a)을 형성한다. 이 피복층(19a)의 형성 시, 중자의 표면의 구멍(18c)에도 슬러리 성분이 침투하여, 건조 후에는 중자재의 구멍 내에도 실리카 졸-실리카 퓸의 성분이 석출된다.
그 후 건조하고, 이어서 예를 들면 1,000℃로 열 처리를 실행한다. 이 열 처리는 표면에 피복층(19a)이 형성되면, 예를 들면 1,000℃ 이하라도 좋다.
이 얻어진 피복층(19a)은, 구성 재료인 실리카질 재료의 입경이 큰 실리카 퓸의 간극을, 입경이 작은 실리카 졸이 매립하는 상태가 되므로, 세밀 충전이 되며, 치밀층이 형성되게 된다.
또한, 실리카 퓸은 구 형상이기 때문에, 입경이 작은 실리카 졸이, 입경이 큰 실리카 퓸의 입자간의 간극에 인입되기 쉬우므로, 세밀 충전이 보다 높아지게 된다. 또한, 미립자의 실리카 졸은 입자간의 부착력을 향상시키므로, 강도 향상에 기여한다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 정밀 주조용의 중자의 고온 강도가 향상된다.
또한, 피복층을 형성하는 제 2 재료로서는, 실리카질 재료와 알루미나질 재료를 이용하도록 하고 있다.
여기서, 실리카질 재료가 실리카 졸(SiO2가 30중량%)이며, 알루미나질 재료가 알루미나 졸(Al2O3)이다.
실리카 졸(SiO2)과 알루미나 졸(Al2O3)의 혼합은 몰비=2:3이 되도록 조합하여, 혼합 졸(실리카 알루미나 졸)을 조제한다.
조제한 실리카 알루미나 졸에 중자 시험체를 침지한 후, 끌어올려, 중자 본체(18a)의 표면(18b)에, 실리카 알루미나 졸의 층을 형성하는 동시에, 중자 표면의 구멍(18c)에도 실리카 알루미나 졸의 성분이 석출된다.
그 후 건조하고, 이어서 예를 들면 1,000℃로 열 처리를 실행한다. 이 열 처리는 표면에 피복층(19a)이 형성되면, 예를 들면 1,000℃ 이하라도 좋다.
이 열 처리에 있어서, 실리카 알루미나 졸은, 반응에 의해 고융점의 멀라이트(3Al2O3·2SiO2)로 변화된다. 이 멀라이트화된 피복층(19a)에 의해 중자 본체(18a)가 덮인 중자(18)를 얻을 수 있다.
여기서, 멀라이트의 융점은 1,900℃이며, 실리카의 융점(1,600℃)보다 꽤 높아지므로, 높은 주조 온도로의 대응이 가능해진다.
또한, 피복층을 형성하는 제 3 재료로서는, 알콕시드 재료를 이용하도록 하고 있다.
여기서, 알콕시드 재료는 실리콘 알콕시드 단독 또는 실리콘 알콕시드와 알루미늄 알콕시드의 혼합 알콕시드로 하고 있다.
실리콘 알콕시드로서, 실리콘 에톡시드 또는 실리콘 부톡시드를 이용하며, 용매로서 에탄올 또는 뷰탄올을 이용하고 있다.
또한, 알콕시드를 2종류 혼합하는 경우에는, 실리콘 알콕시드와 알루미늄 알콕시드의 혼합 알콕시드 재료로 하고, 그 용매로서는, 예를 들면 뷰탄올 등의 알코올계 용매를 이용하고 있다.
혼합 알콕시드를 조제하는 경우, 실리콘 에톡시드와 알루미늄 이소프로폭시드의 혼합 알콕시드를, 뷰탄올에 용해한 액을 조합한다.
여기서, 혼합 알콕시드(실리콘 에톡시드＋알루미늄 이소프로폭시드)는 몰비=2:3이 되도록 조합하여, 유기체의 혼합 알콕시드를 조제한다.
조제한 알콕시드 단체 또는 혼합 알콕시드에 중자 시험체를 침지한 후, 끌어올려, 중자 본체(18a)의 표면(18b)에, 실리콘층 또는 실리콘 알루미늄 알콕시드의 층을 형성하는 동시에, 중자 표면의 구멍(18c)에도 실리콘 성분 또는 실리콘 알루미늄 알콕시드의 성분이 석출된다.
이 침지 시, 알코올 용액에 알콕시드 단체 또는 혼합 알콕시드가 용해되어 있으므로, 중자 본체로의 침투가 양호해져, 양호한 피복층이 형성되게 된다.
그 후 건조하고, 이어서 예를 들면 1,000℃로 열처리를 실행한다. 이 열 처리는 표면에 피복층(19a)이 형성되면, 예를 들면 1,000℃ 이하라도 좋다.
이 열 처리에 있어서, 혼합 알콕시드의 경우에는, 실리콘 알루미늄 알콕시드의 층은 반응에 의해 고융점의 무기체의 멀라이트(3Al2O3·2SiO2)로 변화된다. 이 멀라이트화된 피복층(19a)에 의해 중자 본체(18a)가 덮인 중자(18)를 얻을 수 있다.
여기서, 멀라이트의 융점은 1,900℃이며, 실리카의 융점(1,600℃)보다 꽤 높아지므로, 높은 주조 온도로의 대응이 가능해진다.
또한, 피복층을 형성하는 제 4 재료로서는, 알콕시드 재료와 실리카 퓸으로 이루어지는 알콕시드 실리카퓸 재료를 이용하도록 하고 있다.
여기서, 알콕시드 재료는 실리콘 알콕시드 단독 또는 실리콘 알콕시드와 알루미늄 알콕시드의 혼합 알콕시드이다.
무기 재료의 실리카 퓸은 예를 들면 입경 0.15㎛, 구형상체를 이용하고 있다.
여기서, 실리카 퓸은 입경 0.05 내지 0.5㎛로 하는 것이 바람직하다.
실리카 퓸의 분산 비율로서는, 5 내지 40중량%, 매우 바람직하게는 20중량% 전후로 하고 있다.
실리콘 알콕시드로서, 실리콘 에톡시드 또는 실리콘 부톡시드를 이용하며, 용매로서 에탄올 또는 뷰탄올을 이용하고 있다.
또한, 알콕시드를 2종류 혼합하는 경우에는, 실리콘 알콕시드와 알루미늄 알콕시드의 혼합 알콕시드 재료로 하며, 그 용매로서는, 예를 들면 뷰탄올 등의 알코올계 용매를 이용하고 있다.
혼합 알콕시드를 조제하는 경우, 실리콘 에톡시드와 알루미늄 이소프로폭시드의 혼합 알콕시드를 뷰탄올에 용해한 액을 조합한다.
여기서, 혼합 알콕시드(실리콘 에톡시드＋알루미늄 이소프로폭시드)는 몰비=2:3이 되도록 조합하여, 유기체의 혼합 알콕시드를 조제한다.
조제한 실리카 퓸을 분산시킨 단체 알콕시드 또는 혼합 알콕시드에 중자 시험체를 침지한 후, 끌어올려 중자 본체(18a)의 표면(18b)에, 실리카 퓸을 포함하는 실리콘층 또는 실리콘 알루미늄 알콕시드의 층을 형성하는 동시에, 중자 표면의 구멍(18c)에도 실리카 퓸을 포함하는 실리콘층 또는 실리콘 알루미늄 알콕시드의 성분이 석출된다.
이 침지 시, 알코올 용액에 알콕시드 단체 또는 혼합 알콕시드가 용해되어 있으므로, 중자 본체로의 침투가 양호해져, 양호한 피복층이 형성되게 된다.
그 후 건조하고, 이어서 예를 들면 1,000℃로 열 처리를 실행한다. 이 열 처리는, 표면에 피복층(19a)이 형성되면, 예를 들면 1,000℃ 이하라도 좋다.
이 건조 후에는 중자 본체(18a)의 표면(18b)의 구멍(18c) 내에도, 알콕시드와 실리카 퓸의 성분이 석출되는 형태가 된다. 이 때, 대입경의 실리카 퓸층과, 미세하고 치밀한 알콕시드층의 혼합층이 형성된다.
그리고, 1,000℃에서의 열 처리에 의해, 알콕시드층은 무기의 세라믹스화가 일어나, 대입경의 실리카 퓸층의 공극을 치밀한 세라믹스층으로 매립하여, 입자간의 부착력을 향상시키게 된다.
이 열 처리에 있어서, 혼합 알콕시드를 이용한 경우에는, 실리카 퓸을 포함하는 실리콘 알루미늄 알콕시드의 층은 반응에 의해 고융점의 무기체의 멀라이트(3Al2O3·2SiO2)로 변화된다. 대입경의 실리카 퓸층의 공극을 치밀한 멀라이트층으로 매립하여, 입자간의 부착력을 향상시킨 피복층(19a)에 의해 중자 본체(18a)가 덮인 중자(18)를 얻을 수 있다.
여기서, 멀라이트의 융점은 1,900℃이며, 실리카의 융점(1,600℃)보다 꽤 높아지므로, 높은 주조 온도로의 대응이 가능해진다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 표면에 다수 형성된 구멍이 봉공되므로, 종래와 같은 이 구멍이 기점이 되어, 주조 시에 중자가 파손되는 것이 방지된다. 따라서, 정밀 주조용의 중자의 고온 강도가 향상되게 된다.
또한, 실리카 퓸은 대입경이므로, 1,000℃에서의 열 처리에서도 열수축이 적어지게 된다.
또한, 피복층을 형성하는 제 5 재료로서는, 실리카질 재료와 알루미나질 재료와 실리카 퓸을 이용하도록 하고 있다.
여기서, 실리카질 재료가 실리카 졸(SiO2가 30중량%)이며, 알루미나질 재료가 알루미나 졸(Al2O3)이다.
여기서, 실리카질 재료와 알루미나질 재료로 분산되는 실리카 퓸의 분산 비율로서는 5 내지 40중량%, 매우 바람직하게는 20중량% 전후로 하고 있다.
실리카 퓸은 입경 0.05 내지 0.5㎛로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 실리카 졸(SiO2)과 알루미나 졸(Al2O3)의 혼합은 몰비=2:3이 되도록 조합하며, 혼합 졸(실리카 알루미나 졸)을 조제한다(분산 입자의 입경:1 내지 수 100㎚).
조제한 실리카 알루미나 졸에 실리카 퓸을 첨가 분산하여, 실리카 알루미나 졸-실리카 퓸 슬러리를 조제한다.
이 조제한 실리카 알루미나 졸-실리카 퓸 슬러리에, 중자 시험체를 침지한 후, 끌어올려, 중자 본체(18a)의 표면(18b)에, 실리카 알루미나 졸-실리카 퓸의 층을 형성하는 동시에, 중자 표면의 구멍(18c)에도 실리카 알루미나 졸-실리카 퓸의 성분이 석출된다.
그 후 건조하고, 이어서 예를 들면 1,000℃로 열 처리를 실행한다. 이 열 처리는 표면에 피복층(19a)이 형성되면, 예를 들면 1,000℃ 이하여도 좋다.
이 열 처리에 있어서, 실리카 알루미나 졸은 반응에 의해 고융점의 멀라이트(3Al2O3·2SiO2)로 변화된다. 대입경의 실리카 퓸층의 공극을 치밀한 멀라이트층으로 매립하여, 입자간의 부착력을 향상시킨 피복층(19a)에 의해 중자 본체(18a)가 덮인 중자(18)를 얻을 수 있다.
여기서, 멀라이트의 융점은 1,900℃이며, 실리카의 융점(1,600℃)보다 꽤 높아지므로, 높은 주조 온도로의 대응이 가능해진다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 표면에 다수 형성된 구멍이 봉공되므로, 종래와 같은 이 구멍이 기점이 되어, 주조시의 중자가 파손되는 것이 방지된다. 따라서, 정밀 주조용의 중자의 고온 강도가 향상되게 된다.
또한, 실리카 퓸은 대입경이므로, 1,000℃에서의 열 처리에서도 열수축이 적어지게 된다.
<시험예 4>
이하, 본 발명의 효과를 확인하는 시험예에 대하여 설명한다.
본 시험예에서는, 실리카 샌드(220 메쉬)에 실리카 퓸 20중량%를 첨가한 것에 왁스를 더하고, 가열 혼련하여, 컴파운드를 얻는다.
이 얻어진 컴파운드를 사출 성형에 의해 성형체를 얻는다.
평가 시험체로서, 폭 30×길이 200×두께 5㎜를 얻었다.
다음에, 600℃까지의 탈지 처리 및 1,200℃에 있어서의 소결 처리를 실행하여, 중자 본체용의 시험체를 얻었다.
다음에, 실리카 졸(SiO2가 30중량%)에 대해, 실리카 퓸(입경이 0.15㎛, 구형상)을 첨가 분산하여, 실리카 졸-실리카 퓸 슬러리를 조제했다(실리카 졸과 실리카 퓸은 중량 비율 2:1로 혼련했음). 이 때, 실리카 졸 중의 실리카 미립자의 비율은, 졸 고형분:실리카 퓸=30:50이었다.
이 얻어진 실리카 졸-실리카 퓸 슬러리에, 중자 본체용의 시험체를 침지한 후, 끌어올려, 표면에 실리카 졸-실리카 퓸의 피복층(19a)을 형성했다. 이어서 건조 후, 1,000℃에서 열 처리를 실행하고, 중자 본체(18a)의 표면(18b)에, 실리카 졸-실리카 퓸으로 이루어지는 피복층(19a)을 형성했다.
비교예로서, 피복층을 형성하지 않는 것을 비교 시험체로 했다.
이들의 평가 시험체의 강도를 측정했다.
여기서, 강도 시험은 JISR1601에 의한 "세라믹스의 휨 강도(1981)"에 준거하여 실행했다.
종래법의 피복층이 형성되지 않는 비교 시험체의 강도는 23㎫인 것에 반하여, 본 발명법에 의한 중자 본체용의 시험체의 강도는 29㎫였다. 그 결과, 본 발명의 중자 본체용의 시험체는 25%의 강도 향상이 확인되었다.
이하, 본 발명의 정밀 주조용 중자를 배치한 주형을 이용한 주조 방법에 대해 설명한다.
또한, 실시예 1의 주조 방법과 동일한 공정은 생략하고, "중자의 제조의 공정"에 대해서만, 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 실시예 2에 따른 중자의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 주형 제조 방법은, 도 12에 도시하는 바와 같이 금형(12)을 준비한다(단계 S101). 금형(12)은 중자에 대응하는 영역이 공동으로 되어 있다. 중자의 공동이 되는 부분이 볼록부(12a)가 된다. 또한, 도 12에서는, 금형(12)을 단면으로 도시하고 있지만, 금형(12)은, 공간에 재료를 주입하는 개구나 공기를 빼내는 구멍 이외는, 기본적으로 중자에 대응하는 영역의 전체 둘레를 덮는 공동으로 되어 있다. 주형 주조 방법은, 화살표(14)로 도시하는 바와 같이 세라믹 슬러리(16)를, 금형(12)의 공간에 재료를 주입하는 개구로부터 금형(12)의 내부에 주입한다. 구체적으로는, 세라믹 슬러리(16)를 금형(12)의 내부에 분사하는, 소위 사출 성형으로 중자(18)를 제작한다. 주형 제조 방법은, 금형(12)의 내부에 중자(18)를 제작하면, 금형(12)으로부터 중자(18)를 분리하고, 분리한 중자(18)를 소성로(20)에 설치하고, 소성시킨다. 이것에 의해, 세라믹스로 형성된 중자(18)를 구워서 굳힌다(단계 S102).
여기까지는, 실시예 1의 공정과 마찬가지이다.
이어서, 도 12에 도시하는 바와 같이, 중자(18)의 표면에 피복층을 형성하기 위해서, 슬러리(19)가 저류된 저장부(17)에 소결한 중자(18)를 침지시켜, 취출한 후, 건조를 실행한다(단계 S103). 이어서 침지한 중자(18)를 취출하여, 소성로(20)에 설치하고, 소성시킨다. 이것에 의해, 세라믹스로 형성된 중자(18)의 표면에 피복층(19a)을 형성한다(단계 S104).
주형 주조 방법은, 이상과 같이 하여 피복층(19a)이 형성된 중자(18)를 제작한다. 또한, 중자(18)는 주물이 굳은 후에 화학 처리 등의 탈중자 처리로 없앨 수 있는 재료로 형성된다.
본 실시형태의 주조 방법 시, 중자의 표면에 피복층이 형성되어 있으므로, 치수 정밀도가 향상되며, 주조 온도가 고온이어도 내구성이 향상된다.
또한, 주조 프로세스 시간이 장시간이 된 경우라도, 고강도의 중자이므로, 주조 설계의 자유도(예를 들면 낮춤 속도를 낮게 설정하는 것 등)가 향상된다.
또한, 제품의 박육화를 도모하며, 열효율의 양호한 터빈 동익 등의 정밀 주조품을 제조할 수 있다.
12, 22a, 22b : 금형 12a : 볼록부
14, 26 : 화살표 16 : 세라믹 슬러리
18 : 중자(코어) 18a : 중자 본체
18b : 표면 18c : 구멍
19 : 슬러리 19a : 피복층
20, 70 : 소성로 24, 64 : 공간
28 : WAX(납땜) 30 : 납땜 형
32 : 탕구 40 : 슬러리
60, 92 : 오토 클레이브 61 : 외측 주형
61a : 파편 62 : 용융 WAX
72 : 주형 80 : 용탕
90, 100 : 주물 94 : 용해 중자
101A : 프라임층

Claims (12)

  1. 20㎛ 내지 70㎛의 실리카 샌드로 이루어지는 실리카질 입자와 5중량% 내지 30중량%의 범위에서 0.05㎛ 내지 0.5㎛의 실리카 퓸을 혼합하여 소결하고, 정밀 주조용 중자 본체를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 중자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소결된 정밀 주조용 중자 본체의 표면에 피복층을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 중자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피복층을 형성하는 재료로서, 실리카 졸과 실리카 퓸이 이용되는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 중자.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 피복층을 형성하는 재료로서, 알콕시드 재료가 이용되는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 중자.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 피복층을 형성하는 재료로서, 알콕시드 재료와 실리카 퓸으로 이루어지는 알콕시드-실리카 퓸 재료가 이용되는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 중자.
  6. 주물의 제조에 이용하는 정밀 주조용 주형에 있어서,
    20㎛ 내지 70㎛의 실리카 샌드로 이루어지는 실리카질 입자와 5중량% 내지 30중량%의 범위에서 0.05㎛ 내지 0.5㎛의 실리카 퓸을 혼합하여 소결하고, 정밀 주조용 중자 본체를 형성하여 이루어지며, 상기 주물의 내부의 공동 부분에 대응하는 형상의 정밀 주조용 중자와,
    상기 주물의 외주면의 형상에 대응하는 외측 주형을 갖는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 주형.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소결된 정밀 주조용 중자 본체의 표면에 피복층을 형성해서 이루어지는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 주형.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피복층을 형성하는 재료로서, 실리카 졸과 실리카 퓸이 이용되는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 주형.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 피복층을 형성하는 재료로서, 알콕시드 재료가 이용되는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 주형.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 피복층을 형성하는 재료로서, 알콕시드 재료와 실리카 퓸으로 이루어지는 알콕시드-실리카 퓸 재료가 이용되는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 주형.
  11. 20㎛ 내지 70㎛의 실리카 샌드로 이루어지는 실리카질 입자와, 5중량% 내지 30중량%의 범위에서 0.05㎛ 내지 0.5㎛의 실리카 퓸을 혼합하여 소결해 이루어지는 정밀 주조용 중자 본체의 소결 처리체를, 실리카질 재료와 알루미나질 재료로 이루어지는 피복 재료에 침지하고,
    이어서 건조하고, 그 후 열 처리를 하여, 정밀 주조용 중자 본체의 표면에 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 중자의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리카질 재료가 실리카 졸이며, 상기 알루미나질 재료가 알루미나 졸인 것을 특징으로 하는
    정밀 주조용 중자의 제조 방법.
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