KR101837419B1 - 정밀 주조용 주형 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

슬러리 코팅조 내의 슬러리 수위와 양을 자동으로 일정하게 유지하며 왁스 모형 및 왁스 트리의 구조에 따른 열팽창에 의한 주형의 균열을 방지하는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 관한 것으로, 연결구 및 상기 연결구와 연통하는 다수의 관통구가 형성된 트리 본체에 주형 형성시 주형의 균열을 방지하기 위한 중공을 갖는 다수의 왁스 모형을 각각 접착하여 왁스 트리를 형성하는 왁스 트리 형성부, 상기 왁스 트리 형성부에 의해 형성된 왁스 트리에 슬러리 코팅조의 슬러리를 코팅하여 주형을 형성하는 슬러리 코팅 유닛, 상기 슬러리 코팅 유닛에서 사용되는 슬러리를 상기 슬러리 코팅조로 공급하는 슬러리 공급 유닛, 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터가 순차적으로 마련되고 비활성 가스를 공급받아 상기 주형 내의 왁스 트리를 녹여 제거하는 가열로, 상기 슬러리 코팅 유닛, 슬러리 공급 유닛 및 가열로의 작동을 제어하는 제어 유닛의 구성을 마련하여, 왁스 트리의 코팅층을 균일하게 유지하여 정밀주조용 금형의 부분적인 균열이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다.

Description

정밀 주조용 주형 처리 시스템{Processing system for mold used in precisioncasting}

본 발명은 정밀 주조 주형 제작용 슬러리를 자동으로 공급할 수 있는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 슬러리 코팅조 내의 슬러리 수위와 양을 자동으로 일정하게 유지하며 왁스 모형 및 왁스 트리의 구조에 따른 열팽창에 의한 주형의 균열을 방지하는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 관한 것이다.

정밀주조 주형 제작 공정은 왁스 모형을 여러 개 붙여서 만든 클러스터(cluster)에 내화물의 슬러리를 고르게 도포시키고 그 위에 모래를 묻히는 작업(stuccoing)이다. 슬러리는 내화물의 미세한 분말과 모래, 액상의 실리카 바인더 등을 적정 비율로 배합하여 만든 점결력과 유동성을 가진 반 액체 상태의 물질이며 왁스 모형의 클러스터 내외부와 상하에 일정한 두께로 도포되어야 그 이후의 모래 코팅(stuccoing) 공정에서 모래를 균일한 두께로 코팅할 수 있다.

즉, 왁스 패턴(wax patten)은 정밀주조법의 하나인 로스트왁스법(lost wax process)에 의한 제품의 생산시에 사용되는 것으로써, 원하는 제품의 모양대로 형성된 왁스 모형, 상기 왁스모형을 고정해주기 위한 왁스 트리, 왁스 트리의 일측에 형성되는 탕구(sprue)로 구성되며, 이러한 왁스패턴은 외부에 주물사를 입혀 건조시키고, 이후 고온, 고압의 스팀을 이용해 주물사 내부에 들어가 있는 왁스 패턴을 녹여 제거한 뒤 그 공간(캐비티)에 주물을 부어서 공간의 형상대로 제품을 만들 때 사용된다.

이러한 주형 제작 공정에서는 에를 들어, 로봇 팔을 이용하여 콘베이어나 카트에서 클러스터를 내린 후, 슬러리 믹서에 왁스 모형 클러스터를 침지하고 과잉의 슬러리를 흘러내리게 하여 제거한다. 다음에, 슬러리가 클러스터에 고르게 퍼지도록 클러스터를 3차원으로 회전시킨다. 슬러리 도포가 끝난 후 클러스터를 모래 유동상자에 넣거나 비산 모래를 이용하여 모래를 묻히고 과잉의 모래를 흘러내리게 하여 제거한다. 정밀 주조 주형을 제작하기 위해서는 상술한 동작을 7~8회 반복하며 모래 코팅의 회수가 증가할 때마다 슬러리의 사용이 증가하여 슬러리 믹서의 수위는 점차 낮아지게 되고 일정한 수위 이상으로 낮아지면 클러스터에 슬러리가 도포되지 않는 문제가 발생하므로 수시로 작업자가 직접 슬러지를 공급해주어야 한다.

그러나 왁스 트리에 슬러리를 코팅하는 과정에서 자동화 장치가 없는 경우 작업자가 직접 손에 들고 작업을 하기 때문에 작업자들이 작업을 기피하며 이로 인한 생산성의 저하와 품질 저하가 크게 문제점으로 나타나고 있다.

이러한 정밀 주조의 문제점을 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 특허 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 사출에 사용될 왁스를 수용하여 교반하되, 수용된 상기 왁스를 구간 별로 상이한 온도를 갖도록 가열하여, 상기 왁스의 점도를 가열구간 별로 차별화시키는 교반부, 상기 교반부의 하류측에 연결되어, 상기 교반부에 수용된 상기 왁스를 상기 교반부 밖으로 짜내는 사출부, 상기 사출부의 하류측에 연결되어, 상기 사출부로부터 공급된 상기 왁스를 금형에 주입하는 노즐부, 상기 교반부 일측에 설치되어, 상기 교반부의 상기 가열구간 별로 상이한 온도를 감지하는 온도감지부 및 상기 사출부와 상기 노즐부에서 배출되는 상기 왁스의 배출량, 배출압력, 및 배출시간을 제어하는 제어부를 포함하는 왁스 사출기에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 2에는 설계 도면에 따른 금형을 제작하는 단계, 금형에 왁스를 주입하여 제작된 왁스 모형을 런너에 조립하여 왁스 트리를 제작하는 단계, 왁스 트리 표면에 내화물을 도포 및 건조시켜 주형을 제작하는 단계, 주형을 고온, 고압 처리하여 왁스 트리를 녹여 제거하는 단계, 왁스가 제거된 주형을 가열하여 예열시킨 뒤 용융 금속을 주입하는 단계, 용융 금속이 주입된 주형의 외형을 탈사하는 단계, 금속을 절단 후 탕도를 제거하여 각 제작 대상물을 분리시키는 단계, 제작대상물의 표면을 연마하는 단계를 포함하고, 왁스 트리를 산성슬러리에 침지 후 샌드를 피복하여 15분간 약염기성가스에 노출시킨 후 15분간 자연건조시키는 과정을 4회 반복하는 정밀주조 공법에 대해 개시되어 있다.

또한, 하기 특허문헌 3에는 사출기를 이용해 왁스 모형과 왁스 트리를 만드는 반제품 준비단계, 준비된 왁스 모형을 지그에 적재하는 왁스 모형 적재단계, 적재된 왁스모형을 고정부 쪽으로 이동하고 왁스 트리를 고정하는 이송 및 고정단계, 이송된 왁스 모형과 왁스 트리에 열을 가하는 히팅 단계, 히팅 단계를 통해 일부분이 녹은 왁스 모형과 왁스 트리를 접합하는 접합 단계, 접합이 완료된 제품을 배출하는 배출 단계로 구성되며, 상기 이송 및 고정 단계는 그리퍼에 의해 왁스 모형을 파지한 뒤 왁스 모형을 히팅부 쪽으로 이송시키며, 왁스 트리는 고정부에 고정하고, 상기 히팅 단계는 히터에 의해 왁스 모형과 왁스 트리를 동시에 가열해주는 정밀주조 왁스 사출 및 조립 자동화시스템에 대해 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1479420호(2014.12.29 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1788216호(2017.10.13 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1759271호(2017.07.12 등록)

그러나 상술한 바와 같은 특허문헌에 개시된 기술에서는 슬러리가 도포된 왁스 트리의 상부 왁스 모형과 하부 왁스 모형에서 코팅층이 불균일하게 되며, 이와 같은 불균일한 코팅층은 정밀주조용 금형의 부분적인 균열이나 크랙이 발생하게 되며, 이에 따라 정밀 주조 주형 제작을 위한 비용이 증가된다는 문제가 있었다.

또 상술한 종래 기술에서는 주형을 고온, 고압 처리하여 왁스 트리의 제거 시, 내부압력 6~10㎏/㎠, 온도 100~170℃인 오토클레이브(Auto Clave)에 주형을 투입하여 실행되므로, 고온 고압의 수증기를 사용하여 에너지 사용량이 증가하고, 이에 따라 설비 비용이 증가하며, 수증기의 사용에 의해 왁스를 재사용할 수 없다는 문제가 있으며, 주형에서 왁스 트리의 제거 시, 마이크로웨이브를 적용하는 경우, 장치가 고가로 되며. 상압에서 마이크로웨이브의 사용시 주형에 균열이 발생한다는 문제가 있었다.

또한, 상기 특허문헌에서는 왁스 트리를 제거하는 공정에서 가열로를 균일하게 전체적으로 가열하므로, 왁스 모형 및 왁스 트리의 왁스와 주형의 열팽창 차이로 인해 주형에 균열이 발생하게 되며, 가열로에서 녹은 왁스가 탕구를 통해 용이하게 배출되지 않는다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 슬러리 수위를 자동화함으로써 노동력에 의존할 때 발생할 수 있는 불균일한 코팅층 형성과 불량 발생을 방지할 수 있는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 왁스 모형 및 왁스 트리에 중공, 연결구 및 관통구를 마련하여 열팽창에 따른 주형 균열을 방지할 수 있는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비교적 저가인 일반 가열로를 이용하고 왁스 모형 및 왁스 트리를 녹여 배출하는 과정을 신속하게 실현할 수 있는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 왁스 모형 및 왁스 트리가 녹아 배출된 왁스를 재사용할 수 있는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 왁스 모형의 형성을 위해 이송되는 용융 상태의 왁스의 온도를 균일하게 유지할 수 있는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템은 연결구 및 상기 연결구와 연통하는 다수의 관통구가 형성된 트리 본체에 주형 형성시 주형의 균열을 방지하기 위한 중공을 갖는 다수의 왁스 모형을 각각 접착하여 왁스 트리를 형성하는 왁스 트리 형성부, 상기 왁스 트리 형성부에 의해 형성된 왁스 트리에 슬러리 코팅조의 슬러리를 코팅하여 주형을 형성하는 슬러리 코팅 유닛, 상기 슬러리 코팅 유닛에서 사용되는 슬러리를 상기 슬러리 코팅조로 공급하는 슬러리 공급 유닛, 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터가 순차적으로 마련되고 비활성 가스를 공급받아 상기 주형 내의 왁스 트리를 녹여 제거하는 가열로, 상기 슬러리 코팅 유닛, 슬러리 공급 유닛 및 가열로의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 왁스 트리의 형상에 대한 정보, 상기 슬러리의 종류 및 특성에 대한 정보, 상기 슬러리 코팅조에 충전되는 슬러리 충전에 대한 정보, 상기 슬러리 코팅 유닛의 작동 순서에 대한 정보, 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터에 대한 정보를 저장하는 메모리, 상기 슬러리 코팅조에 충전된 슬러리 양을 감지하는 슬러리 감지 센서, 상기 슬러리 감지 센서에서 감지된 상기 슬러리 코팅조 내의 슬러지 양에 따라 상기 슬러리 공급 유닛의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 연결구, 다수의 관통구와 중공은 서로 연통되도록 접착되고, 상기 왁스 트리 형성부는 상기 가열로에서의 가열된 비활성 가스를 이용하여 왁스 모형을 형성하고, 상기 가열로에서 가열된 비활성 가스는 상기 연결구, 다수의 관통구 및 중공을 통해 왁스 본체 및 왁스 모형으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에서, 상기 슬러리 코팅 유닛은 상기 왁스 트리의 트리 파지부를 파지하는 그립, 상기 슬러리 코팅조가 마련된 평면 상에 위치한 지지대, 상기 지지대 상에 마련된 유압 공급부, 상기 유압 공급부에서 공급되는 유압에 따라 상기 그립을 상기 평면에 대해 수직 방향으로 이동 가능한 제1 실린더, 상기 제1 실린더에 결합되고 상기 제1 실린더에 대해 수직 방향으로 마련된 제2 실린더, 상기 제2 실린더에 장착되고 상기 평면과 수평방향으로 마련된 수평암, 상기 수평암에 장착되고 상기 평면에 대해 수평 방향으로 상기 그립을 회전시키는 제1 회동 모터, 상기 수평암에 장착되고 상기 평면에 대해 수직 방향으로 상기 그립을 회전시키는 제2 회동 모터를 포함하고, 상기 슬러리 공급 유닛은 상기 슬러리 코팅조에 공급되는 슬러리를 저장하는 슬러리 저장조, 상기 슬러리 저장조에 저장된 슬러리를 슬러리 코팅조에 공급하는 슬러리 공급관, 상기 슬러리 공급관에 장착되고 상기 제어부의 제어에 따라 작동되는 슬러리 공급 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에서, 상기 가열로 내의 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터는 가열로의 하부에서 상부를 향해 순차적으로 마련되고, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터에 대한 정보에 따라 상기 제1 히터를 제1 설정 시간 동안 작동시키고, 상기 제1 히터 및 제2 히터를 제2 설정 시간 동안 작동시킨 후, 상기 가열로 내에서 비활성 가스의 대류 현상을 유도하기 위해 상기 비활성 가스의 공급과 동시에 제1 히터 내지 제3 히터를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 의하면, 슬러리 코팅 유닛과 슬러리 공급 유닛을 마련하여 왁스 트리에 슬러리를 코팅하는 과정을 자동으로 실현함과 동시에 슬러리 코팅조 내의 슬러리를 최적의 상태로 유지하므로, 왁스 트리의 코팅층을 균일하게 유지하여 정밀주조용 금형의 부분적인 균열이나 크랙의 발생을 방지하며, 이에 따라 생산성을 향상시키고, 인건비를 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 의하면, 가열로에서 주형 내부에 충전된 왁스 트리의 전반적인 용융 전에 연결구, 다수의 관통구 및 중공으로 비활성 가스가 공급되어 왁스의 열팽창에 의한 주형의 균열을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 의하면, 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터가 가열로의 하부에서 상부를 향해 순차적으로 마련되고, 제1 설정 시간 동안 제1 히터가 작동되고, 제2 설정 시간 동안 제1 히터 및 제2 히터가 작동된 후, 비활성 가스의 대류 현상을 유도하기 위해 비활성 가스의 공급과 동시에 제1 히터 내지 제3 히터가 작동되므로, 배출이 용이한 탕구 측을 먼저 가열하여 녹아지는 왁스의 배출 경로를 확보하고, 이에 따라 왁스를 녹여 배출하는 과정을 신속하게 실현할 수 있다는 효과도 얻어진다.

또 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 의하면, 가열로 내에 비활성 가스가 공급되어 왁스 배출조 내에 충전된 왁스를 재사용할 수 있다는 효과도 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 의하면, 가열된 비활성 가스를 이용하여 왁스 공급관을 통해 왁스 금형으로 공급되는 왁스의 온도 상태를 일정하게 유지할 수 있으므로, 왁스 모형을 정밀하게 제조할 수 있다는 효과도 얻어진다.

도 1은 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 설명하기 위한 전체 공정을 나타내는 설명도,
도 2는 본 발명에 적용되는 왁스 트리의 구조를 설명하기 위한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에서 슬러리 코팅 유닛과 슬러리 공급 유닛의 구조를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 슬러리 코팅 유닛의 작동을 설명하기 위한 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에서 슬러리 코팅 유닛, 슬러리 공급 유닛, 가열부의 제어 관계를 설명하기 위한 블록도,
도 6은 본 발명에 적용되는 가열로의 구조 및 왁스 모형의 제작 과정을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 적용되는 가열로의 동작 과정을 설명하기 위한 공정도.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에 적용되는 용어 '왁스 처리'는 정밀 주조법에 의하여 주형을 제조하기 위한 왁스 모형를 제조하고 주형의 제조 후 가열로에서 왁스 트리를 제거하는 일련의 과정을 의미한다.

또 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 시스템은 트리 본체에 다수의 왁스 모형을 각각 접착하여 왁스 트리를 형성하는 왁스 트리 형성부, 상기 왁스 트리 형성부에 의해 형성된 왁스 트리에 슬러리 코팅조의 슬러리를 코팅하여 주형을 형성하는 슬러리 코팅 유닛, 상기 슬러리 코팅 유닛에서 사용되는 슬러리를 상기 슬러리 코팅조로 공급하는 슬러리 공급 유닛, 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터가 순차적으로 마련되고 비활성 가스를 공급받아 상기 왁스 트리를 녹여 제거하는 가열로, 상기 슬러리 코팅 유닛, 슬러리 공급 유닛 및 가열로의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.

먼저, 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 시스템에 따른 처리 과정을 도 1 및 도 2에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 설명하기 위한 전체 공정을 나타내는 설명도이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 왁스 트리의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

먼저, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 원하는 제품(1)의 설계 데이터를 마련하고, 이에 대응하는 금형을 준비한다. 이와 같은 금형은 통상 알루미늄 합금을 사용하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제품(1)의 종류에 따라 다양한 금속 또는 고강도 플라스틱을 사용할 수 있으며, 금형의 형상이나 치수는 제조 공정 중에 생기는 주형이나 금속의 팽창 및 수축을 고려하여 마련할 수 있다. 이러한 제품(1)의 설계 데이터는 후술하는 메모리에 저장될 수 있다.

즉 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 원하는 제품에 대응하는 왁스 금형(2)으로서 하부 금형(2a) 및 상부 금형(2b)을 마련한다.

상기 상부 금형(2b)에는 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 왁스(3)를 주입하기 위한 사출 노즐(4a)이 삽입되는 주입구 및 주형 형성시 주형의 균열을 방지하기 위한 중공을 갖는 왁스 모형을 마련하기 위해 상기 중공을 형성하기 위한 돌기부가 마련된다.

왁스 금형(2)에 의해 제작된 왁스 왁형 모형(5)에는 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 상부 금형(2b)에 마련된 돌기부에 대응하여 추후 주형 형성시 주형의 균열을 방지하기 위한 중공(6)이 형성된다. 이와 같은 중공(6)의 직경 및 길이는 특별히 한정되는 것은 아니고, 후술하는 왁스 트리와의 접착시 문제가 발생하지 않을 정도면 충분하다. 본 발명에서는 왁스 모형(5)에 중공(6)을 마련하는 것에 의해 종래의 기술에 따른 왁스 모형보다 왁스의 사용량을 절감할 수 있다.

또 본 발명에서는 왁스 모형(5)과는 별도로 도 2에 도시된 바와 같은 왁스 트리 본체(10)를 마련하고, 이 왁스 트리 본체(10)에 다수의 왁스 모형(5)를 강력 접착왁스(Stick Wax) 등을 사용하여 각각 연결(접착)하는 것에 의해 도 1의 (e)에 도시된 바와 같은 왁스 트리(15)가 제작된다.

상기 왁스 트리 본체(10)는 대략 원뿔 형상으로 마련된 탕구(10a), 상기 탕구(10a)의 하부에 연속하여 대략 사각기둥 형상으로 마련된 탕도(10b), 상기 탕구(10a)의 상부에 원기둥 형상으로 마련된 트리 파지부(10c)를 포함한다. 도 2에 도시된 구조에서 탕도(10b)는 사각기둥 형상으로 마련된 구조로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 원기둥 형상으로 마련될 수 있다.

본 발명에 적용되는 왁스 트리 본체(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 트리 파지부(10c), 탕구(10a)와 탕도(10b)를 연통하는 연결구(10d)가 형성되고, 상기 탕도(10b)에는 연결구(10d)와 대략 수직 방향으로 연통하는 다수의 관통구(10e)가 마련된다.

본 발명에 따른 왁스 트리(15)에서는 각각의 관통구(10e)가 왁스 모형(5)의 중공(6)과 연통되도록 접착된다. 따라서, 상기 트리 본체(10)의 연결구(10d), 다수의 관통구(10e) 및 왁스 모형(5)의 중공(6)이 서로 연통된 구조의 왁스 트리(15)가 마련된다. 이와 같이 연결구(10d), 다수의 관통구(10e) 및 중공(6)이 연통된 구조를 마련하는 것에 의해 왁스의 열팽창에 의한 주형 균열을 방지할 수 있다.

또 도 2에서는 3개의 왁스 모형(5)이 탕도(10b)의 양측에 마련된 구조를 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 왁스 모형(5)가 4개 이상을 마련된 구조를 적용할 수 있다. 또 도 2에서는 탕도(10b)의 양측에만 왁스 모형(5)이 접착되는 구조로 설명을 하였지만, 전후좌우 탕도(10b)의 4곳에 왁스 모형(5)이 접착되는 구조를 마련할 수도 있다.

상기 왁스 트리 본체(10)도 왁스 모형(5)과 같은 금형에 의해 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 왁스 트리 형성부는 상술한 바와 같은 왁스 모형(5)과 왁스 트리 본체(10)를 각각 금형에 의해 제작하고, 이 왁스 모형(5)과 왁스 트리 본체(10)를 접착을 접착 부재에 의해 자동으로 실행하는 구성으로 마련될 수 있다.

다음에 상술한 바와 같이 마련된 왁스 트리(15)에 슬러리(slurry)를 도포하여 슬러리가 왁스 트리(15)의 표면에 코팅된 주형(mold)을 마련한다. 즉 도 1의 (f)에 도시된 바와 같이, 슬러리 코팅조(20) 내에 충전된 슬러리(21)에 침지시켜 표면을 코팅하여 샌드(sand)를 피복한 후 일정 시간 동안 건조시키는 작업을 반복하는 것에 의해 도 1의 (g)에 도시된 바와 같은 내화물 또는 세라믹으로 이루어진 주형(30)을 마련한다. 상기 슬러리로서는 지르콘분말(Zircon Flour)과 콜로이달실리카를 혼합하고 소포제를 첨가하여 사용할 수 있다. 샌드로서는 지르콘샌드(Zircon Sand) 또는 알루미나(Al₂O₃) 샌드를 사용할 수 있다. 상기 왁스 트리(15)를 슬러리 코팅조(20)에 침지하는 횟수 및 건조 작업은 슬러리에 포함된 입자의 양 및 종류 또는 왁스 트리(15)의 구조 등에 따라 변경 가능하므로 특정 조건에 한정되지는 않는다.

다음에 주형(30) 내에 충전된 왁스 트리(15)를 녹여 제거하기 위해, 도 1의 (g)에 도시된 바와 같은 주형(30)은 지지 부재 등의 수단에 의해 도 1의 (h)에 도시된 바와 같은 가열로(50)에 안착된다. 도 1의 (h)에서는 설명의 편의상 주형(30)이 지지되는 지지 부재 등의 구조에 대해서는 생략하였다. 상기 주형(30)은 도 1의 (h)에 도시된 바와같이, 내부의 왁스 제거 작업 시 중력에 의해 탕구(10a) 부분으로 녹은 왁스(3)가 배출되도록 도 1의 (g)에 도시된 상태의 역 방향으로 유지된다. 즉, 탕구(10a) 부분이 가열로(50)의 바닥을 향하도록 유지된다.

다음에 가열로(50)에서 주형(30)의 내부에서 왁스(3)가 완전히 제거되면, 주형(30)을 가열로(50)에서 인출하고, 도 1의 (i)에 도시된 바와 같이, 용탕 래들(60)에서 제품(1)의 스펙에 적합한 재질의 금속 또는 플라스틱이 용융된 용탕(70)을 주형(30) 내부로 주입한다. 이 후 주형(30)에서 용융된 금속 또는 플라스틱이 굳어지면, 도 1의 (j)에 도시된 바와 같이, 주형(30)의 외형을 예를 들어 탈사기로 탈사하여 주입된 금속만 남아 주조물(80)이 형성된다.

도 1의 (j)에 도시된 바와 같은 주조물(80)에 대해 런너 부분을 제거하는 것에 의해 도 1의 (k)에 도시된 바와 같은 다수의 제품(90)이 마련된다.

다음에 도 1의 (f) 및 (g)에서 왁스 트리(15)에 슬러리를 도포하여 슬러리가 왁스 트리(15)의 표면에 코팅된 주형을 마련하는 과정에 대해 도 3 내지 도 5에 따라 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에서 슬러리 코팅 유닛과 슬러리 공급 유닛의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 슬러리 코팅 유닛의 작동을 설명하기 위한 설명도이며, 도 5는 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에서 슬러리 코팅 유닛, 슬러리 공급 유닛, 가열부의 제어 관계를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템은 상술한 바와 같은 왁스 금형(2) 및 왁스 트리 본체 금형을 구비한 왁스 트리 형성부에 의해 형성된 왁스 트리(15)에 슬러리 코팅조(20)의 슬러리(21)를 코팅하여 주형을 형성하는 슬러리 코팅 유닛(200), 상기 슬러리 코팅 유닛(200)에서 사용되는 슬러리(21)를 슬러리 코팅조(20)로 공급하는 슬러리 공급 유닛, 상기 슬러리 코팅 유닛(200), 슬러리 공급 유닛 및 가열로(50)의 작동을 제어하는 제어 유닛을 구비한다.

상기 제어 유닛은 도 5에 도시된 바와 같이, 왁스 트리(15)의 형상에 대한 정보, 슬러리 코팅조(20)에 충전된 슬러리(21)의 종류 및 특성에 대한 정보, 상기 슬러리 코팅조(20)에 충전되는 슬러리 충전에 대한 정보, 상기 슬러리 코팅 유닛(200)의 작동 순서에 대한 정보, 제1 히터(52a), 제2 히터(52b) 및 제3 히터(53c)에 대한 정보를 저장하는 메모리(41), 상기 슬러리 코팅조(20)에 충전된 슬러리 양을 감지하는 슬러리 감지 센서(27), 상기 슬러리 감지 센서(27)에서 감지된 상기 슬러리 코팅조(20) 내의 슬러지 양에 따라 상기 슬러리 공급 유닛의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함한다.

상기 제어부(40)는 통상의 마이크로프로세서로 이루어지고, 메모리(41)는 예를 들어 비휘발성 메모리로 이루어지며, 도 5에서는 제어부(40)와 메모리(41)를 분리하여 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 메모리(41)가 제어부(40)에 포함되는 구성을 채용할 수도 있다. 상기 슬러리 감지 센서(27)와 제어부(40)는 유선 또는 무선 방식에 의해 통신 가능하게 접속되며, NFC, 블루투스 또는 비콘 방식으로 데이터의 송수신이 가능하게 연결될 수 있다. 또 슬러리 코팅 유닛(200) 및 슬러리 공급 유닛과 제어부(40)와의 데이터 송수신도 유선 또는 NFC, 블루투스 또는 비콘 방식으로 실현할 수 있다.

상기 슬러리 코팅 유닛(200)은 매니퓰레이터(manipulator)의 구조로 이루어지며, 도 3에 도시된 바와 같이 왁스 트리(15)의 트리 파지부(10c)를 파지하는 그립(280), 상기 슬러리 코팅조(20)가 마련된 평면 상에 위치한 지지대(210), 상기 지지대(210) 상에 마련된 유압 공급부(220), 상기 유압 공급부(220)에서 공급되는 유압에 따라 상기 그립(280)을 상기 평면에 대해 수직 방향으로 이동 가능한 제1 실린더(230), 상기 제1 실린더(230)에 결합되고 상기 제1 실린더(230)에 대해 수직 방향으로 마련된 제2 실린더(240), 상기 제2 실린더(240)에 장착되고 상기 평면과 수평방향으로 마련된 수평암(250), 상기 수평암(250)에 장착되고 상기 평면에 대해 수평 방향으로 상기 그립(280)을 회전시키는 제1 회동 모터(260), 상기 수평암(250)에 장착되고 상기 평면에 대해 수직 방향으로 상기 그립(280)을 회전시키는 제2 회동 모터(270)를 포함한다.

상기 슬러리 공급 유닛은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬러리 코팅조(20)에 공급되는 슬러리(21)를 저장하는 슬러리 저장조(25), 상기 슬러리 저장조(25)에 저장된 슬러리(21)를 슬러리 코팅조(20)에 공급하는 슬러리 공급관(26), 상기 슬러리 공급관(26)에 장착되고 상기 제어부(40)의 제어에 따라 작동되는 슬러리 공급 펌프(27)를 포함한다.

다음에 슬러리 코팅 유닛(200)의 동작에 대해 도 1 및 도 4에 따라 설명한다.

도 1의 (e)에 도시된 바와 같이 제작된 왁스 트리(15)에 슬러리를 도포하여 슬러리가 왁스 트리(15)의 표면에 코팅된 주형(30)을 마련하기 위해, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(40)는 메모리(41)에 저장된 왁스 트리(15)의 형상에 대한 정보에 따라 그립(280)이 소정의 장소에 보관 중인 왁스 트리(15)의 트리 파지부(10c)를 잡고 이동시키도록 슬러리 코팅 유닛(200)을 제어한다. 이에 따라 제1 실린더(230)와 제2 실린더(240)가 하강하고, 그립(280)에 유지되고 있는 왁스 트리(15)는 슬러지 코팅조(20)의 내부에 침지되어 왁스 트리(15)의 외부에 슬러지가 코팅된다.

이와 같은 제1 실린더(230)와 제2 실린더(240)의 하강 상태는 메모리(41)에 저장된 슬러리 코팅조(20)에 대한 정보, 예를 들어 슬러리 코팅조(20)의 깊이 정보와 왁스 트리(15)의 크기 정보에 따라 제어부(40)의 제어에 의해 설정되며, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 침지 상태에서 미리 설정된 시간 동안 유지되고, 이어서 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 실린더(230)와 제2 실린더(240)가 상승하여 슬러리(21)가 왁스 트리(15)의 전체 표면에 도포된 상태로 슬러지 코팅조(21)에서 인출된다.

왁스 트리(15)가 슬러지 코팅조(21)에서 인출되면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 액체 상태인 슬러리(21)가 슬러지 코팅조(21)를 향해 흐르면서, 왁스 트리(15)의 상부 왁스 모형과 하부 왁스 모형에서 코팅층이 불균일하게 된다. 이와 같이 불균일한 코팅층은 정밀주조용 금형의 부분적인 균열이나 크랙이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해 작업자가 왁스 트리(15)의 위치를 임의로 변경하여도 각각의 왁스 모형에서 코팅층의 불균일을 제거하기가 곤란할 뿐만 아니라, 이를 위한 인건비가 증가하고 생산성이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서는 왁스 트리(15)의 각각의 왁스 모형에 균일한 코팅층을 형성하기 위해, 제어부(40)는 메모리(41)에 저장된 슬러리 코팅 유닛(200)의 작동 순서에 대한 정보에 따라 먼저 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 수평암(250)에 장착된 제2 회동 모터(270)를 작동시켜 그립(280)에 유지되고 있는 왁스 트리(15)의 위치를 지지대(210)가 유지된 평면에 대해 수직 방향으로 회전시킨다. 이에 따라 왁스 트리(15)의 각각의 왁스 모형(5)의 수평 방향의 코팅층을 균일하게 유지할 수 있다. 그러나, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같은 작동에 의해서는 왁스 트리(15)의 각각의 왁스 모형(5)의 수직 방향의 코팅층을 균일하게 유지하기가 곤란하다. 따라서, 본 발명에서는 도 4의 (c)에 도시된 작동에 이어서 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 제어부(40)가 제2 회동 모터(270)의 작동을 정지시키고, 수평암(250)에 장착된 제1 회동 모터(260)를 작동시켜 지지대(210)가 유지된 평면에 대해 수평 방향으로 유지된 그립(280)에 유지되고 있는 왁스 트리(15)를 상기 평면에 대해 수평 방향으로 회전시킨다. 도 4의 (d)에 도시된 바와 같은 슬러리 코팅 유닛(200)의 작동에 의해 왁스 트리(15)의 각각의 왁스 모형(5)에서의 코팅층을 균일하게 할 수 있다. 또 이와 같은 작업은 제어부(40)의 제어에 의해 슬러리 코팅 유닛(200)에서 자동으로 실현되므로, 왁스 트리(15)에 슬러리(21)를 코팅하는 과정에 따른 생산성을 향상시키고, 인건비를 절감할 수 있다.

다음에 슬러리 공급 유닛에서 슬러지의 공급의 제어에 대해 도 3 및 도 5를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템에서 슬러리 코팅조(20)에 충전된 슬러리 양을 감지하는 슬러리 감지 센서(27)는 왁스 트리(15)의 코팅을 위한 최적의 슬러리 양을 유지하기 위해 슬러리 코팅조(20)의 내부에 장착된다. 상기 슬러리 감지 센서(27)는 슬러리의 수위량을 감지하는 수위 센서 또는 슬러리의 무게를 감지하는 중량 센서를 적용할 수 있다. 또 슬러리 감지 센서(27)로 수위 센서를 적용하는 경우 슬러리 수위의 최소 위치와 최대 위치를 감지하게 하며, 중량 센서를 적용하는 경우 공급 및 소요되는 슬러리의 무게 변동에 따라 슬러리 코팅조(20) 내의 슬러리의 총 질량의 최소 및 최대를 감지하게 된다.

상기 슬러리 감지 센서(27)에서 감지된 슬러리 코팅조(20)의 슬러지에 대한 정보는 유선 또는 무선 방식에 의해 통신 가능하게 접속되며, NFC, 블루투스 또는 비콘 방식으로 제어부(40)로 전송되고, 제어부(40)는 메모리(41)에 저장된 슬러리 코팅조(20)에 충전되는 슬러리 충전에 대한 정보를 참조하여 슬러리 공급 펌프(27)의 작동을 제어한다. 즉 메모리(40)는 슬러리 수위의 최소 위치와 최대 위치에 대한 정보에 따라 슬러리 공급 펌프(27)의 on 또는 off를 제어하여 슬러리 코팅조(20) 내의 슬러리(21)의 양을 최적의 상태로 유지하게 한다. 따라서, 왁스 트리(15)에 코팅되는 슬러리 양을 최적화하여 각각의 왁스 모형의 코팅층을 균일하게 유지하여 정밀주조용 금형의 부분적인 균열이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다.

다음에 가열로(50)의 구조 및 작동 과정과 이 가열로(50)의 비활성 가스를 이용하여 왁스 모형을 제작하는 과정에 대해 도 4, 도 6 및 도 7에 따라 설명한다.

도 6은 본 발명에 적용되는 가열로의 구조 및 왁스 모형의 제작 과정을 나타내는 도면이고, 도 7는 본 발명에 적용되는 가열로의 동작 과정을 설명하기 위한 공정도이다.

본 발명에 따른 가열로(50)의 내부 중앙 부분에는 주형(30)이 안착되고, 바닥 부분에는 왁스 배출조(51)가 마련된다. 왁스 배출조(51)의 구조는 특정되지 않으며, 왁스 트리(15)에서 녹아 배출되는 왁스(3)를 담아서 유지할 수 있을 정도이면 충분하다.

상기 가열로(50) 내에는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 히터(52a), 제2 히터(52b) 및 제3 히터(52c)가 순차적으로 마련되고, 가열로(50)의 상부 일측에는 비활성 가스를 공급 받는 가스 공급구가 마련되고, 가열로(50)의 상부 타측에는 가열된 비활성 가스를 배출하는 가스 배출구가 마련되며, 가열로(50)의 하부 일측에는 진공 펌프(53)에서 진공 라인(53a)을 통해 가열로(50)의 내부의 상태를 진공으로 유지하기 위한 흡입구가 마련되고, 가열로(50)의 하부 타측에는 상기 가스 배출구를 통해 배출된 가스를 회수하는 가스 회수구가 마련된다.

상기 제어부(40)에 의해 제어되는 제1 히터(52a), 제2 히터(52b) 및 제3 히터(52c)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가열로(50)의 측벽 둘레 하부에서 상부를 향해 코일 형상으로 분리되어 순차적으로 마련되고, 상기 제3 히터(52c)는 가열로의 천장 부분에도 마련된다. 상기 가스 공급구는 가열로(50)의 내부 측벽에 마련된 제3 히터(52c)의 상부에 마련되고, 가스 공급 탱크(54)에서 가스 공급 라인(54a)과 가스 공급 밸브(54b)를 경유하여 비활성 가스, 예를 들어 Ar 가스가 가스 공급구로 공급된다. 따라서, 가열로(50)의 내부에는 비활성 가스가 충전되므로, 왁스 배출조(51)에 충전된 왁스에는 이물질이 함유되지 않아 용융된 왁스를 재사용할 수 있다.

한편, 가열로(50)에 인접하여 용융 상태로 왁스(3)를 보관하는 왁스 공급 탱크(T)가 마련되며, 이 왁스 공급 탱크(T)에는 왁스 배출조(51)에 저장된 왁스가 저장될 수 있다. 상기 왁스 공급 탱크(T)에 저장된 왁스(3)는 왁스 공급 펌프(100)와 왁스 공급관(100)을 거쳐 사출기(4)에 공급되며, 사출기(4)에서 사출 노즐(4a)을 통해 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 왁스 금형(2)으로 용융된 왁스를 공급하게 된다. 상기 왁스 금형(2)은 도 6에서 하나를 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 왁스 금형(2)은 예를 들어 컨베이어 라인을 통해 연속적으로 공급되는 구조를 채용할 수 있다.

또 도 6에서는 왁스 배출조(51)와 왁스 공급 탱크(T)가 분리된 구조를 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 가열로(50) 내에 비활성 가스가 공급되어 왁스 배출조(51) 내에 충전된 왁스를 재사용할 수 있으므로, 왁스 배출조(51)와 왁스 공급 탱크(T)를 연통하는 구조로 하여 왁스(3)의 재사용을 촉진할 수 있다.

상기 왁스 금형(2)에서 왁스 모형(5)의 형성 시, 왁스 공급 탱크(T)에서 왁스 공급관(100)을 거쳐 이송되는 용융 상태의 왁스가 일정한 온도 상태로 유지되어 공급되도록, 왁스 공급관(100)은 상기 가열로(50)에서 가열된 비활성 가스에 의해 가열된다. 즉 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가열로(50)에 마련된 가스 배출구에는 가스 공급관(55)가 연결되고, 가스 회수구에는 가스 공급관(55)과 연통되는 가스 회수관(56)이 연결된다.

상기 가스 공급관(55)에는 가스 순환펌프(57)이 장착되고, 이 가스 공급관(55)은 제1 가스 공급관(55a)와 제2 가스 공급관(55b)로 분기되고, 가스 회수관(56)은 제1 가스 회수관(56a)과 제2 가스 회수관(56b)의 결합에 의해 마련된다.

상기 제1 가스 공급관(55a)과 제1 가스 회수관(56a)은 왁스 공급관(100)의 상부 부분을 둘러싸서 가열로(50)에서 가열된 비활성 가스가 왁스 공급관(100)을 가열시킨 후 가스 회수관(56)을 통해 가열로(50)로 순환되게 하며, 상기 제2 가스 공급관(55b)과 제2 가스 회수관(56b)은 왁스 공급관(100)의 하부 부분을 둘러싸서 가열로(50)에서 가열된 비활성 가스가 왁스 공급관(100)을 가열시킨 후 가스 회수관(56)을 통해 가열로(50)로 순환되게 구성되므로, 왁스 공급 탱크(T)에서 왁스 공급관(100)을 거쳐 이송되는 용융 상태의 왁스를 일정한 온도 상태로 유지하게 할 수 있다. 상기 제1 가스 공급관(55a)과 제2 가스 공급관(55b)으로 둘러 싸인 왁스 공급관(100)의 부분에는 제1 가스 공급관(55a)과 제2 가스 공급관(55b)에서 공급되는 열을 보호하기 위해 단열재(120)로 도포될 수 있다. 따라서 왁스 공급 탱크(T)로부터 용해된 액상의 왁스가 제1 가스 공급관(55a)과 제2 가스 공급관(55b)에서 공급되는 열에 의해 70도 이상으로 유지할 수 있어, 왁스 공급 탱크(T)와 거리상 떨어져 있는 사출기(4)까지 왁스를 액상으로 이송할 수 있다.

또 본 발명에서는 상기 왁스 공급관(100) 내의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 마련하고, 이 온도 센서에서 감지된 온도에 따라 제어부(40)에서 가스 순환 펌프(57)에서 공급되는 가열된 불활성 가스의 공급량을 제어하도록 구성할 수도 있다.

상기 가열로(50) 내의 작동은 도 7에 도시된 바와 같이, 주형(30)이 장착된 후 진공 펌프(53)를 작동시켜 가열로(50)의 내부를 대략 진공상태로 유지한다(S10). 이와 같이 가열로(50)의 내부를 진공 상태로 유지하는 것에 의해 도 2에 도시된 바와 같은 왁스 본체(10) 및 왁스 모형(5)에 형성된 연결구(10d), 다수의 관통구(10e) 및 중공(6)으로 비활성 가스의 공급을 용이하게 실현할 수 있다.

상기 단계 S10에서 가열로(50)의 내부가 진공 상태로 유지되면(S20), 진공 펌프(53)의 작동을 off 한다(S30). 상기 단계 S20에서 진공 상태의 유지 여부는 가열로(50)의 내부 공간 영역과 진공 펌프(53)의 흡입 용량에 따라 설정된 조건에 따라 진공 펌프(53)를 일정 시간 동안 작동하는 것에 의해 실현된다.

또 본 발명에서 가열로(50)의 진공 상태는 완벽한 진공 상태로 유지하는 것은 아니고, 가열로(50)의 내부 측벽의 상부에 마련된 가스 공급구를 통해 공급된 Ar 가스가 가열로(50)의 바닥 부분을 향해 마련된 연결구(10d), 다수의 관통구(10e) 및 중공(6)으로 용이하게 공급할 수 있을 정도이면 충분하다.

상기 단계 S30에서 진공 펌프(53)가 off 된 후, 메모리(41)에 저장된 제1 설정 시간 동안 제어부(40)의 제어에 의해 가열로(50)의 하부에 마련된 제1 히터(52a)가 작동(on)되고(S40), 메모리(41)에 저장된 제2 설정 시간 동안 상기 제1 히터(52a) 및 상기 제1 히터(52a)의 상부에 마련된 제2 히터(52b)가 작동(on)한다(S50). 상기 제1 설정 시간 및 제2 설정 시간은 가열로(50)의 내부 크기, 주형(30)의 크기 또는 히터에 마련된 열선의 개수에 따라 변경 가능하고, 특정 시간에 한정되는 것은 아니며, 먼저 제1 히터(52a)의 작동 후, 제1 히터(52a)와 제2 히터(52b)가 작동하여 도 6에 도시된 주형의 하부 부분부터 왁스를 가열할 수 있으면 충분하다.

상기 단계 S50에 의해 제1 히터(52a)와 제2 히터(52b)가 제2 설정 시간 동안 작동된 후, 가스 공급구를 통한 비활성 가스의 대류 현상을 유도하기 위해 비활성 가스의 공급과 동시에 제1 히터(52a) 내지 제3 히터(53c)가 작동한다(S60). 상술한 바와 같이 가열로(50)의 하부에 마련된 제1 히터(52a)가 가장 먼저 작동하고, 제3 히터(53c)가 마지막에 작동하므로, 대류 현상에 의해 가스 공급구를 통한 비활성 가스는 가열로(50)의 바닥 부분으로 공급되어 왁스 본체(10) 및 왁스 모형(5)으로 이루어진 왁스 트리(15)의 전반적인 용융 전에 연결구(10d), 다수의 관통구(10e) 및 중공(6)으로 비활성 가스가 공급되어 왁스의 열팽창에 의한 주형의 균열을 방지할 수 있다.

또한. 주형(30)의 내부에 충전된 왁스(3)를 제거하기 위해, 초기에 가열로(50)의 내부를 진공 상태로 마련한 후, 탕구(10a) 측인 가열로(50)의 하부에 마련된 제1 히터(52a)를 작동하여 제1 히터(52a)에 의한 복사 열전달만 이루어지므로, 배출이 용이한 탕구(10a) 측을 먼저 가열하여 녹여지는 왁스(3)의 배출 경로를 확보할 수도 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 정밀 주조용 왁스 처리 시스템을 사용하는 것에 의해 왁스 트리의 코팅층을 균일하게 유지하여 정밀주조용 금형의 부분적인 균열이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다.

15 : 왁스 트리
20 : 슬러리 코팅조
30 : 주형
50 : 가열로
200 : 슬러리 코팅 유닛

Claims (3)

1. 연결구 및 상기 연결구와 연통하는 다수의 관통구가 형성된 트리 본체에 주형 형성시 주형의 균열을 방지하기 위한 중공을 갖는 다수의 왁스 모형을 각각 접착하여 왁스 트리를 형성하는 왁스 트리 형성부,
   상기 왁스 트리 형성부에 의해 형성된 왁스 트리에 슬러리 코팅조의 슬러리를 코팅하여 주형을 형성하는 슬러리 코팅 유닛,
   상기 슬러리 코팅 유닛에서 사용되는 슬러리를 상기 슬러리 코팅조로 공급하는 슬러리 공급 유닛,
   제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터가 순차적으로 마련되고 비활성 가스를 공급받아 상기 주형 내의 왁스 트리를 녹여 제거하는 가열로,
   상기 슬러리 코팅 유닛, 슬러리 공급 유닛 및 가열로의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함하고,
   상기 제어 유닛은 상기 왁스 트리의 형상에 대한 정보, 상기 슬러리의 종류 및 특성에 대한 정보, 상기 슬러리 코팅조에 충전되는 슬러리 충전에 대한 정보, 상기 슬러리 코팅 유닛의 작동 순서에 대한 정보, 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터에 대한 정보를 저장하는 메모리, 상기 슬러리 코팅조에 충전된 슬러리 양을 감지하는 슬러리 감지 센서, 상기 슬러리 감지 센서에서 감지된 상기 슬러리 코팅조 내의 슬러지 양에 따라 상기 슬러리 공급 유닛의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 연결구, 다수의 관통구와 중공은 서로 연통되도록 접착되고,
   상기 왁스 트리 형성부는 상기 가열로에서의 가열된 비활성 가스를 이용하여 왁스 모형을 형성하고,
   상기 가열로에서 가열된 비활성 가스는 상기 연결구, 다수의 관통구 및 중공을 통해 왁스 본체 및 왁스 모형으로 공급되는 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템.
2. 제1항에서,
   상기 슬러리 코팅 유닛은 상기 왁스 트리의 트리 파지부를 파지하는 그립, 상기 슬러리 코팅조가 마련된 평면 상에 위치한 지지대, 상기 지지대 상에 마련된 유압 공급부, 상기 유압 공급부에서 공급되는 유압에 따라 상기 그립을 상기 평면에 대해 수직 방향으로 이동 가능한 제1 실린더, 상기 제1 실린더에 결합되고 상기 제1 실린더에 대해 수직 방향으로 마련된 제2 실린더, 상기 제2 실린더에 장착되고 상기 평면과 수평방향으로 마련된 수평암, 상기 수평암에 장착되고 상기 평면에 대해 수평 방향으로 상기 그립을 회전시키는 제1 회동 모터, 상기 수평암에 장착되고 상기 평면에 대해 수직 방향으로 상기 그립을 회전시키는 제2 회동 모터를 포함하고,
   상기 슬러리 공급 유닛은 상기 슬러리 코팅조에 공급되는 슬러리를 저장하는 슬러리 저장조, 상기 슬러리 저장조에 저장된 슬러리를 슬러리 코팅조에 공급하는 슬러리 공급관, 상기 슬러리 공급관에 장착되고 상기 제어부의 제어에 따라 작동되는 슬러리 공급 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템.
3. 제1항에서,
   상기 가열로 내의 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터는 가열로의 하부에서 상부를 향해 순차적으로 마련되고,
   상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 제1 히터, 제2 히터 및 제3 히터에 대한 정보에 따라 상기 제1 히터를 제1 설정 시간 동안 작동시키고, 상기 제1 히터 및 제2 히터를 제2 설정 시간 동안 작동시킨 후, 상기 가열로 내에서 비활성 가스의 대류 현상을 유도하기 위해 상기 비활성 가스의 공급과 동시에 제1 히터 내지 제3 히터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 정밀 주조용 왁스 처리 시스템.
   

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