KR101880392B1 - 선박용 밸브 시트 링의 제조방법 - Google Patents

선박용 밸브 시트 링의 제조방법 Download PDF

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KR101880392B1
KR101880392B1 KR1020170030321A KR20170030321A KR101880392B1 KR 101880392 B1 KR101880392 B1 KR 101880392B1 KR 1020170030321 A KR1020170030321 A KR 1020170030321A KR 20170030321 A KR20170030321 A KR 20170030321A KR 101880392 B1 KR101880392 B1 KR 101880392B1
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Abstract

본 명세서에서 개시되는 기술은 니켈과 크롬을 주요 조성물로 혼합된 니켈크롬강을 주 재료로 하는 선박용 밸브 시트 링의 가공시간 및 제조원가를 낮출 수 있는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법에 관한 것으로, 니켈과 크롬을 주요 조성물로 혼합된 니켈크롬강을 이용한 선박용 밸브 시트 링의 제조방법에 있어서, 니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 1560℃ ~ 1600℃로 가열하여 용해하는 용해과정과 상기 용해된 혼합물을 150℃ ~ 250℃로 가열된 샌드몰드에 주입하고, 샌드몰드를 회전시켜 임시밸브시트링을 성형하는 원심주조과정, 상기 원심주조과정을 거친 샌드몰드를 파괴하여 임시밸브시트링을 얻는 몰드제거과정, 상기 임시밸브시트링에 냉각수를 공급하여 냉각시키는 냉각과정 및 상기 냉각된 임시밸브시트링의 표면을 설계치수에 맞게 표면을 가공하는 표면처리과정을 포함한다.

Description

선박용 밸브 시트 링의 제조방법 {manufacturing method of valve seat ring for ship}
선박용 밸브 시트 링의 제조방법에 관한 것으로 상세하게는 니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 주 재료로 하는 선박용 밸브 시트 링의 가공시간 및 제조원가를 낮출 수 있는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법에 관한 것이다.
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선박용 밸브 시트 링의 제조는 통상적으로 선박에서 요구하는 강도 및 내구성을 가진 소재의 관 형태의 재료를 설계치수에 적합하게 표면을 연마하는 가공을 통해서 제조된다.
대한민국공개특허 제10-2014-0047451호(2014.04.22.)에는 니켈합금으로 제조되던 선박엔진용 배기밸브 스핀들 모재의 재질을 스테인리스강으로 대체하고, 모재의 헤드부 바닥면에 니켈합금을 이용한 열용사 코팅 방식으로 얇은 두께의 코팅부를 형성함으로써, 용접 방식에 따른 니켈합금의 과다 사용을 방지하면서 용접 과정상 발생되는 결함을 방지할 수 있어, 제품 불량률을 크게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조 원가를 대폭 절감하는 동시에, 내마모성, 내부식성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 기술이 개시되어 있다. 좀 더 살펴 보면 스테인리스강을 모재로 헤드부와 스템부를 성형하는 단계와 상기 헤드부의 시트의 면 가장자리 부분을 따라 링 형상의 홈을 형성하는 단계, 상기 홈에 용접부를 형성하는 단계 및
상기 헤드부의 바닥에 니켈합금을 이용한 열용사 코팅 방식으로 코팅부를 형성하는 단계가 개시되어 있다.
그리고 대한민국특허 제10-0809577호(2008.02.26.)에는 선박 엔진용 실린더 헤드의 밸브 시트를 연속 공정으로 가공하면서도 가공 품질을 높일 수 있는 새로운 엔진 밸브 시트 가공기 및 가공 공구가 개시되어 있다. 엔진 밸브 시트 가공기 및 가공 공구는 선박 엔진용 실린더 헤드의 밸브 시트를 가공하는 엔진 밸브 시트 가공기에 장착되기 위한 엔진 밸브 시트용 가공 공구에 있어서, 유체 통로가 형성되는 가공 공구 몸체, 가공 공구 몸체 내에서 상하로 슬라이딩되는 압력 전달용 부재, 압력 전달용 부재를 탄성지지하는 제1탄성체, 압력 전달용 부재와 접촉하면서 슬라이딩하는 가공부, 상기 가공부를 탄성지지하는 제2탄성체를 포함하여 이루어진다. 가공 공구는 개방된 상부로부터 하부를 향하여 유체 통로가 형성되며, 상기 유체 통로의 하부에 상기 유체 통로와 연통되어
기둥 형태의 슬라이딩부 수용부가 형성되며, 상기 슬라이딩부 수용부의 하부에 상기 슬라이딩부 수용부와 연통되어 압력 전달부 수용부가 형성되며, 상기 압력 전달부 수용부의 하부에 상기 압력 전달부 수용부와 연통되어 기둥 형태의 제1탄성체 수용부가 형성되며, 상기 압력 전달부 수용부와 연통되어 하향 경사지게 적어도 둘 이상의 제2탄성체 수용부가 형성되며, 상기 제2탄성체 수용부의 하부에 단턱을 형성하며 상기 제2탄성체 수용부와 연통되는 가공부 다리 수용부가 형성되며, 상기 가공부 다리 수용부의 하부와 연통되며 하부가 개방되는 가공부 본체 수용부가 형성되는 가공 공구 몸체와 상기 슬라이딩부 수용부에 위치되어 상기 슬라이딩부 수용부 내에서 상하로 슬라이딩되는 기둥 형태의 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부의 하부에 연설되며 상부가 넓고 하부가 좁은 원추형을 이루며 상기 압력 전달부 수용부에 위치되는 압력 전달부, 상기 압력 전달부의 하부에 연설되는 제1탄성체 장착부를 포함하여 이루어지는 압력전달용 부재, 상기 제1탄성체 수용부에 위치되어 상기 압력 전달용 부재의 제1탄성체 장착부에 탄성력을 가하는 제1탄성체, 상기 슬라이딩부 수용부와 상기 슬라이딩부 사이의 간격을 밀봉하기 위하여 상기 슬라이딩부의 주면에 장착되는 실링재, 밸브 시트에 대한 가공작업을 수행하기 위하여 상기 가공부 본체 수용부에 위치되는 가공부 본체와, 상기 가공부 본체로부터 연설되어 상기 가공부 다리 수용부 및 상기 제2탄성체 수용부를 지나 상기 압력 전달용 부재의 압력 전달부와 접촉되는 가공부 다리를 포함하여 이루어지며, 상기 가공부 다리 수용부를 따라 슬라이딩되도록 마련되는 가공부, 상기 가공부 다리의 상부에 고정 마련되는 스냅링, 하단이 상기 제2탄성체 수용부의 하부에 지지되어 상기 스냅링을 향하여 탄성력을 가하는 제2탄성체를 포함하는 기술이 개시되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법은 니켈과 크롬을 주 재료로 하는 선박용 밸브 시트 링의 가공 면적을 줄여 선박용 밸브 시트 링의 가공시간 및 제조원가를 낮출 수 있는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법을 제공한다.
일 실시 예에서 선박용 밸브 시트 링의 제조방법이 개시(disclosure)된다.
니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 이용한 선박용 밸브 시트 링의 제조방법에 있어서, 니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 1560℃ ~ 1600℃로 가열하여 용해하는 용해과정과 상기 용해된 혼합물을 150℃ ~ 250℃로 가열된 샌드몰드에 주입하고, 샌드몰드를 회전시켜 임시밸브시트링을 성형하는 원심주조과정 원심주조과정, 상기 원심주조과정을 거친 샌드몰드를 파괴하여 임시밸브시트링을 얻는 몰드제거과정, 상기 임시밸브시트링에 냉각수를 공급하여 냉각시키는 냉각과정 및 상기 냉각된 임시밸브시트링의 표면을 설계치수에 맞게 표면을 가공하는 표면처리과정을 포함한다.
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상기 원심주조과정은 150℃ ~ 250℃에서부터 5초당 20℃ 가감하면서 60초간 회전하여, 임시밸브시트링의 표면에 막층과 돌출부를 형성시키는 것을 포함한다.
상기 샌드몰드는 밸브 시트 링의 상단의 상부 면과 외측면의 형상과 대응하도록 형성된 제1몰드과 밸브 시트 링의 하단의 외측면의 형상과 대응하도록 형성된 제2몰드 및 밸브 시트 링의 하단의 하부면과 안쪽 측면의 일부와 대응하도록 형성된 금속지그를 포함하되, 샌드몰에 의해서 주조된 선박용 밸브 시트 링의 크기는 설계치수보다 2 ~ 3mm 크게 형성되는 것을 포함한다.
상기 금속지그는 샌드몰드의 개방된 상부와 연통하는 공기배출통로를 포함한다.
상기 표면처리과정은 상기 임시밸브시트링의 표면에 충격을 가하여 막층과 돌출부를 임시밸브시트링에서 분리하여 가공면적을 감소시키는 표면충격과정과 상기 막층과 돌출부가 분리된 임시밸브시트링의 표면을 표면가공장치를 통해서 설계치수와 동일하게 가공하는 표면가공과정을 포함한다.
삭제
본 명세서에서 개시된 선박용 밸브 시트 링의 제조방법은 표면처리과정에 사용되는 가공대상물을 설계치수보다 약간 큰 크기로 성형된 임시밸브시트링을 사용함으로써, 표면처리과정의 가공면적이 줄어들어 가공시간 및 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 개시된 선박용 밸브 시트 링의 제조방법은 원심주조과정에서 가열온도가 서서히 가감함에 따라서 용융된 니켈 크롬 혼합물 내에 존재하는 기포가 외부로 배출되면서 냉각되는 효과가 있고, 임시밸브시트링의 표면에 기포로 인한 홈이 형성되어 가공면적을 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 개시된 선박용 밸브 시트 링의 제조방법은 금속지그의 공기배출통로에 의해서 금속지그와 제2몰드에 감싸이는 선박용 임시밸브시트링의 하단에서 배출되는 기포의 공기가 원활하게 배출되는바, 기포로 인한 홈이 제1몰드에 대응하는 임시밸브시트링의 상단에 집중되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.
전술한 내용은 이후에 보다 자세하게 기술되는 사항에 대해 간략화된 형태로 선택적인 개념만을 제공한다. 본 내용은 특허 청구 범위의 주요 특징 또는 필수적 특징을 한정하거나, 특허청구범위의 범위를 제한할 의도로 제공되는 것은 아니다.
전술한 내용은 이후에 보다 자세하게 기술되는 사항에 대해 간략화된 형태로 선택적인 개념만을 제공한다. 본 내용은 특허 청구 범위의 주요 특징 또는 필수적 특징을 한정하거나, 특허청구범위의 범위를 제한할 의도로 제공되는 것은 아니다.
도 1은 본 명세서에 개시하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 명세서에서 개시하는 임시밸브시트링(200)의 단면을 도시한 도면이다.
이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 당업자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안되며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "배치"라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 배치되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "연결"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 연결되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "형성"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 형성되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "결합"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 결합하는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다.” 또는 “가지다.” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미가 있는 것으로 해석될 수 없다.
본 명세서에서 개시되는 선박용 밸브 시트 링은 링 형태로 형성되되, 상단과 중단 및 하단으로 구분되며, 상단과 하단을 외부로 돌출된다. 즉, 한쪽의 단면 모양이 ‘ㄷ’자 모양인 것이다. 그리고 하단의 돌출높이가 상단의 돌출 높이보다 더 큰 값의 형상을 가지고 있다. 즉, 밸브 시트 링의 하단의 두께가 상단 또는 중간의 두께보다 더 크게 형성된 것이다. 밸브 시트 링 하단의 두께는 300 ~ 500mm의 값을 가진다.
도 1은 본 명세서에 개시하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법의 순서도이다. 도 2는 본 명세서에서 개시하는 임시밸브시트링(200)의 단면을 도시한 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 명세서에서 개시하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법을 대략적으로 설명하기로 한다. 도면을 참조하면, 니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 이용한 선박용 밸브 시트 링의 제조방법에 있어서, 니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 1560℃ ~ 1600℃로 가열하여 용해하는 용해과정(S100)과 상기 용해된 혼합물을 150℃ ~ 250℃로 가열된 샌드몰드(100)에 주입하고, 샌드몰드(100)를 회전시켜 임시밸브시트링(200)을 성형하는 원심주조과정 원심주조과정(S200), 상기 원심주조과정(S200)을 거친 샌드몰드(100)를 파괴하여 임시밸브시트링(200)을 얻는 몰드제거과정(S300), 상기 임시밸브시트링(200)에 냉각수를 공급하여 냉각시키는 냉각과정(S400) 및 상기 냉각된 임시밸브시트링(200)의 표면을 설계치수에 맞게 표면을 가공하는 표면처리과정(S500)을 포함한다.
상기 혼합물은 크롬(Cr) 54중량% ~ 58중량%와 니켈(Ni) 40.8중량% ~ 44.8중량%로 혼합된 것을 포함한다.
상기 표면처리과정(S500)을 거친 최종 결과물로 요구하는 밸브 시트 링의 어느 한쪽의 두께가 300~500㎜인 경우, 상기 원심주조장치의 회전은 300~400rpm 으로 회전되는 것을 포함한다.
상기 원심주조과정(S200)은 150℃ ~ 250℃에서부터 5초당 20℃ 가감하면서 60초간 회전하여, 임시밸브시트링(200)의 표면에 막층(240)과 돌출부(210)를 형성시키는 것을 포함한다.
상기 샌드몰드(100)는 밸브 시트 링의 상단의 상부 면과 외측면의 형상과 동일하도록 형성된 제1몰드(110)과 밸브 시트 링의 하단의 외측면의 형상과 대응하도록 형성된 제2몰드(120) 및 밸브 시트 링의 하단의 하부면과 안쪽 측면의 일부와 대응하도록 형성된 금속지그(130)를 포함하되, 샌드몰드(100)에 의해서 주조된 선박용 밸브 시트 링의 크기는 설계치수보다 2 ~ 3mm 크게 형성되는 것을 포함한다.
상기 금속지그(130)는 샌드몰드(100)의 개방된 상부와 연통하는 공기배출통로(131)를 포함한다.
상기 표면처리과정(S500)은 상기 임시밸브시트링(200)의 표면에 충격을 가하여 막층(240)과 돌출부(210)를 임시밸브시트링(200)에서 분리하여 가공면적을 감소시키는 표면충격과정(S510)과 상기 막층(240)과 돌출부(210)가 분리된 임시밸브시트링(200)의 표면을 표면가공장치를 통해서 설계치수와 동일하게 가공하는 표면가공과정(S520)을 포함한다.
용해과정(S100)은 니켈(Ni)과 크롬(Cr)이 혼합된 혼합물을 1560℃ ~ 1600℃로 가열하여 용해한다. 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 용해는 통상적으로 전기가열로를 사용한다.
상기 혼합물은 크롬(Cr) 54중량% ~ 58중량%, 니켈(Ni) 40.8중량% ~ 44.8중량%로 혼합된다. 그리고 기타 불가피한 불순물인 탄소(C) 0.1중량%와 실리콘(Si) 0.6중량% 및 망간(Mn) 0.5중량%를 더 혼합한다. 이렇게 혼합된 혼합물은 용융과정을 거처 선박용 밸브 시트 링에서 요구하는 강성 및 내구성을 가진 혼합물을 얻을 수 있다.
원심주조과정(S200)은 용해된 혼합물을 150℃ ~ 250℃로 가열된 샌드몰드(100)에 주입하고, 샌드몰드(100)를 회전시켜 선박용 밸브 시트 링과 유사한 형상을 성형한다. 원심주조장치는 통상의 원심주조장치를 사용한다. 이러한 원심주조과정(S200)은 설계치수보다 큰 크기의 임시밸브시트링(200)을 성형하여 표면을 연마하는 가공면적을 줄일 수 있다.
상기 원심주조과정(S200)은 통상의 원심주조장치를 통해서 성형할 선박용 밸브 시트 링의 최대 두께가 300~500㎜인 경우, 원심주조장치의 회전은 300~400rpm으로 회전시킨다. 이러한 회전은 용융된 혼합물이 샌드몰드(100)의 모양에 따라서 위치하도록 한다. 그리고 용융된 혼합물 내에 존재하는 공기를 외부로 밀어낸다.
상기 원심주조과정(S200)은 샌드몰드(100)를 150℃ ~ 250℃에서부터 10초당 50℃ 가감하면서 회전하는 것을 포함한다. 원심주조장치의 회전시간은 60초 이다. 이러한 원심주조과정(S200)은 용융된 혼합물이 원심력에 의해서 임시의 밸브 시트 링 형상으로 변화된다. 이때, 혼합물 속에 포함된 공기가 원심력의 반대 방향으로 몰리게 되어 혼합물 밖으로 분리된다. 여기서 샌드몰드(100)의 온도가 가감함에 원심주조장치가 장동한 지 20초부터는 공기가 용융된 혼합물 밖으로 배출될 수 없게 되어 용융된 혼합물의 표면에 몰린 상태로 분포한다.
상기 샌드몰드(100)는 밸브 시트 링의 상단의 상부 면과 외측면의 형상과 동일하도록 형성된 제1몰드(110)와 밸브 시트 링의 하단의 외측면의 형상과 대응하도록 형성된 제2몰드(120) 및 밸브 시트 링의 하단의 하부면과 안쪽 측면의 일부와 대응하도록 형성된 금속지그(130)를 포함하되, 샌드몰드(100)에 의해서 주조된 선박용 밸브 시트 링의 크기는 설계 크기보다 2 ~ 3mm 크게 형성되는 것을 포함한다. 이러한 샌드몰드(100)는 용융된 혼합물이 식으면서 조성된다. 그리고 그 모양은 선박용 밸브 시트 링과 유사하되, 샌드몰드(100)의 두께가 설계수치보다 2 ~ 3mm 크게 형성된다. 몇몇 일부 부분에서 용융된 혼합물에서 분리되지 못한 공기에 의해서 볼록한 형상이 되면서 두께가 더 큰 부분이 존재한다. 그리고 공기가 용융된 혼합물에서 분리되는 그 순간 용융된 혼합물이 굳어지면서 원형 모양의 홈인 공기홈(220)이 형성되고, 그 주변에는 미세한 두께의 돌출부(210)가 생성된다. 즉, 수면 위에서 공기방울이 터졌을 순간의 모양과 같은 형상이 생성될 수 있는 것이다.
상기 금속지그(130)는 샌드몰드(100)의 개방된 상부와 연통하는 공기배출통로(131)를 포함한다. 공기배출통로(131)는 금속지그(130)의 상부와 측면에 연장된다. 이러한 공기배출통로(131)은 금속지그(130)와 제2몰드(120) 사이로 유입되는 용융된 혼합물 내에 존재하는 공기가 용이하게 배출되도록 한다. 좀 더 상세히 설명하면, 금속지그(130)와 제2몰드 사이로 유입된 용융된 혼합물 내에 존재하는 공기는 제1몰드(110)가 대향하는 금속지그(130)의 상부, 즉 임시밸브시트링(200)의 상단의 안쪽 면 부분으로 쏠리는 현상을 방지하는 것이다.
상기 용융된 혼합물 속에 존재하는 공기가 한쪽으로 몰릴 경우, 그 공기가 몰린 쪽의 임시밸브시트링(200)의 표면 내에 공기 층이 두꺼워 져서 설계치수에 적합한 밸브 시트 링을 제조할 수 없는 문제를 방지하는 것이다.
이러한 원심주조과정(S200)은 용융된 혼합물이 냉각됨에 따라서 전체적인 형상이 선박용 밸브 시트 링처럼 한쪽의 단면이 ‘ㄷ’자 모양으로 형성된 임시밸브시트링(200)이 완성된다. 이러한 임시밸브시트링(200)은 중단부분의 외부 표면이 함몰된 상태로 제작된바, 이하 설명될 표면처리과정(S500)에 의해서 가공면적이 대폭 줄어드는 것이다. 그리고 가공면적이 줄어들어 표면처리과정(S500)에서 갈려지는 소재의 양을 줄일 수 있어 재료비용을 절감하여 제조원가를 대폭 낮출 수 있다. 그리고 가열온도가 서서히 가감함에 따라서 용융된 혼합물 내에 존재하는 기포가 외부로 배출되면서 냉각되는 효과가 있다.
몰드제거과정(S300)은 상기 원심주조과정(S200)을 거친 샌드몰드(100)를 파괴하여 임시밸브시트링(200)을 얻는다. 임시밸브시트링(200)은 설계치수보다 2 ~ 3mm 크게 형성된 것이다.
냉각과정(S400)은 상기 임시 성형된 선박용 밸브 시트 링에 냉각수를 공급하여 가열된 임시밸브시트링(200)을 냉각시킨다.
표면처리과정(S500)은 상기 냉각된 선박용 밸브 시트 링의 표면을 정치수에 맞게 표면을 가공한다. 통상의 연삭장치 또는 CNC 또는 연마장치 등의 표면가공장치를 사용한다. 이러한 표면처리과정(S500)에서는 임시밸브시트링(200)의 표면을 1mm ~ 6mm 이내만 깍으면 설계치수에 일치하는 선박용 밸브 시트 링을 완성할 수 있다.
좀 더 상세히 설명하면, 표면처리과정(S500)은 임시밸브시트링(200)의 표면에 충격을 가하는 표면충격과정(S510)과 설계치수와 일치하도록 임시밸브시트링(200)의 표면을 가공하는 표면가공과정(S520)을 포함한다.
표면충격과정(S510)은 망치 등으로 임시밸브시트링(200)의 표면에 충격을 가한다. 표면충격과정(S510)은 공기층(230)에 의해서 생성된 얇은 막층(240)과 돌출부(210)를 부러뜨려 임시밸브시트링(200)에서 분리시킨다. 이러한 표면충격과정(S510)은 임시밸브시트링(200)에서 막층(240)과 돌출부(210)를 제거하여 이후 설명될 표면가공과정(S520)에서 사용되는 표면가공장치의 연마툴 또는 가공툴의 마모율을 감소시킨다.
표면가공과정(S520)은 통상의 표면가공장치를 통해서 설계치수에 맞추어 임시밸브시트링(200)의 표면을 가공한다.
상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.
S100 : 용해과정
S200 : 원심주조과정
S300 : 몰드제거과정
S400 : 냉각과정
S500 : 표면처리과정
S510 : 표면충격과정
S520 : 표면가공과정
100 : 샌드몰드
110 : 제1몰드
120 : 제2몰드
130 : 금속지그
131 : 공기배출통로
200 : 임시밸브시트링
230 : 공기층
210 : 돌출부
220 : 공기홈
240 : 막층

Claims (7)

  1. 니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 이용한 선박용 밸브 시트 링의 제조방법에 있어서,
    니켈과 크롬이 혼합된 혼합물을 1560℃ ~ 1600℃로 가열하여 용해하는 용해과정;
    상기 용해된 혼합물을 150℃ ~ 250℃로 가열된 샌드몰드에 주입하고, 샌드몰드를 회전시켜 임시밸브시트링을 성형하는 원심주조과정;
    상기 원심주조과정을 거친 샌드몰드를 파괴하여 임시밸브시트링을 얻는 몰드제거과정;
    상기 임시밸브시트링에 냉각수를 공급하여 냉각시키는 냉각과정; 및
    상기 냉각된 임시밸브시트링의 표면을 설계치수에 맞게 표면을 가공하는 표면처리과정을 포함하여, 임시밸브시트링을 통해서 불필요한 형상을 제거하며,
    상기 원심주조과정은 150℃ ~ 250℃에서부터 5초당 20℃ 가감하면서 60초간 회전하여, 임시밸브시트링의 표면에 막층과 돌출부를 형성시키는 것을 포함하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 샌드몰드는
    밸브 시트 링의 상단의 상부 면과 외측면의 형상과 동일하게 형성된 제1몰드;
    밸브 시트 링의 하단의 외측면의 형상과 대응하도록 형성된 제2몰드; 및
    밸브 시트 링의 하단의 하부면과 안쪽 측면의 일부와 대응하도록 형성된 금속지그를 포함하되,
    샌드몰드에 의해서 주조된 선박용 밸브 시트 링의 크기는 설계치수보다 2 ~ 3mm 크게 형성되는 것을 포함하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속지그는 샌드몰드의 개방된 상부와 연통하는 공기배출통로를 포함하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표면처리과정은,
    상기 임시밸브시트링의 표면에 충격을 가하여 막층과 돌출부를 임시밸브시트링에서 분리하여 가공면적을 감소시키는 표면충격과정;
    상기 막층과 돌출부가 분리된 임시밸브시트링의 표면을 표면가공장치를 통해서 설계치수와 동일하게 가공하는 표면가공과정을 포함하는 선박용 밸브 시트 링의 제조방법.
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