KR101930003B1 - 주물을 식별하기 위한 방법 - Google Patents

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토르스텐 베르
마티아스 고드스티나트
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네마크 에스.에이.비.드 씨. 브이.
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Abstract

본 발명에 따른 방법에 의해, 판독가능한 정보(IG1, IG2)가 영구적으로 제공된 주물(G1, G2)을 제조할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 정보 표면(15, 22)은 덮여지는 반면에 식별 요소(11, 20)의 주조 표면(14, 21)은 주형 캐비티(7)에 노출되도록 하는 방식으로, 한쪽 측면에는 정보(I1, I2)가 제공된 정보 표면(15, 22)을 갖고 있으며, 다른쪽 측면에는 주물(G1, G2)에 할당되고 또한 정보(I1, I2)가 제공되어 있는 주조 표면(14, 21)을 갖고 있는 식별 요소(11, 20)가 주형(1)의 주형 캐비티(7)에 할당된 주형 표면(10)에 배열된다. 다음에, 용융 금속(M)의 주조 또는 응고 중에 주물(G1, G2)에 대한 식별 요소(11, 20)의 결합 연결, 상호 맞물림 연결 또는 마찰 연결이 생성되고 주조 표면(14, 21)에 있는 정보(I1, I2)가 주물(G1, G2)의 할당된 표면(18)에 스탬프 방식으로 복제되도록, 용융 금속(M)이 주형(1)에 주입되어 주조 표면(14, 21)을 습윤한다. 마지막으로, 주물(G1, G2)이 주형(1)으로부터 제거되고 전형적인 방식으로 다듬어진다.

Description

주물을 식별하기 위한 방법
본 발명은 판독가능한 정보를 구비하는 주물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 주물은, 일반적으로 완전히 응고되고 주형으로부터 제거된 주물에 의해 제조된 부품들을 포함한다. 그러므로, "주물 표면 소제(fettling)"라는 기술 용어로 또한 칭해지는 후속 처리 단계에 의해서 응고 후에 일반적으로 제거되는 압탕, 유입구, 탕도 및 이와 유사한 것과 같은, 주물을 주조하기 위해 필요한 주형 부분들이 본 발명에 따라 제조된 유형의 주물에는 없다.
특히, 본 발명에 따라 제조된 주물은 내연 엔진을 제조하기 위한 부품들이다. 그러므로, 본 발명에 따라 제조된 주물 중에는 내연 엔진용으로 특별히 설계된 실린더 헤드 및 크랭크케이스가 있다.
실제 사용에서 높은 응력을 받게 되는, 여기에서 논의되는 유형의 제품의 품질에 대해 점차 더 높은 요건들이 부과되고 있다. 이것은 그들 제품의 기계적 성질 및 치수 안정성 모두에 관련한 것이다. 주물의 품질은 제조 공정에 의해 결정적으로 영향을 받기 때문에, 주조 제품의 제조 중에 수행되는 상이한 공정 단계들의 트랙을 유지하고 개별적인 주조 부품에 이들을 할당하는 것이 점점 더 중요하다. 여기에서, 제조 공정에서 중요하며 개별적인 주조 제품의 품질 또는 성능 특성에 영향을 줄 수 있는 모든 결정적인 인자들의 전체적인 지식 및 추적 가능성이 추구된다. 각각의 주물에 개별적으로 할당된 제조 데이터의 이러한 추적 가능성은 제조 공정으로부터 결정적인 제조 결함들을 알 수 있게 하며 제조 공정에 대한 상응하는 수정이 실행될 수 있도록 한다. 이 방식에서, 공정은 계속해서 최적화될 수 있다.
이와 관련하여, 예컨대 중요한 제조 데이터는 제조 일자, 주입 속도, 주조 온도, 생산 플랜트 등이다.
각각의 주물을 독특하게 개별화하는 데 필요한 주물에 대한 세부 사항의 정보를 필요한 깊이에 부착하는 종래 기술로부터 알려져 있는 하나의 방식은, 레이저에 의해 독특한 문자 열의 네거티브 이미지를 주조 캐비티, 채널 또는 주물의 외부 윤곽을 위해 주형에 사용되는 주조 코어에 제공하는 것인데, 이 독특한 문자 열은 주조 공정의 과정에서 주물 본체에 복제되며 주조 후에 시각적으로 알아볼 수 있다.
주물에 복제된 정보는 예컨대 JP 04 075761에 설명된 것과 같은, 자동으로 작동하는 장치를 사용하여 주조 공정에서 포착될 수 있다.
주물을 확인하는 단순한 방식이 EP 0 363 791 B1에 제안되어 있는데, 주조 직후에 개별적인 주물에 대한 정보를 포함한 태그가 용융물에 도달할 때 돌출하고 용융물에 부유하도록 여전히 자유롭게 유동하는 용융물의 표면에 위치된다. 응고 후에, 태그는 얻어진 주물에 단단히 부착한다. 그러나, 이 방법을 위해서는 주형에 주입된 용융물의 더욱더 커다란 표면 섹션이 자유롭게 이용가능한 것이어야만 한다. 이것은 현대적인 많은 주조 방법으로 가능하지 않은 개방 주형을 필요로 한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, EP 2 196 272 B1에서 식별 요소로서의 역할을 하는 코드 캐리어를 사전 제조하고, 다음에 이 코드 캐리어를 응고되고 주형으로부터 제거된 후에 얻어지는 주물 블랭크의 압탕 또는 다른 주형 부분에 적어도 하나의 섹션과 함께 몰드 성형하는 것이 제안되었다. 이 방식에서, 코드 캐리어는 주물 블랭크에 분리할 수 없게 결합된다. 코드 캐리어에 포함된 정보는 용이하게 포착될 수 있고 예컨대 데이터 처리 장치에서 개별적인 주물에 자동으로 할당될 수 있다. 그러나, 코드 캐리어에 의해 가능해진 주물 블랭크의 독특한 식별은 주물 표면 소제 중에 다시 손실되고. 비록 주조를 위해 필요하지만 주형 부품 및 주형 부품 중의 하나에 부착된 코드 캐리어는 완성된 주물의 기능적인 부분들이 주물로부터 분리되므로 필요하지 않다.
이러한 배경을 감안한, 발명의 목적은 특히 사용하기 위한 준비 상태에서 판독가능한 정보가 영구적으로 제공된 주물을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 이 목적은 주물이 주조될 때 적어도 청구항 1에 명시한 제조 단계들을 실행함으로써 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에 명시되어 있고 마찬가지로 본 발명의 전반적인 개념이 이하에서 상세히 설명된다.
판독가능한 정보를 구비한 주물 본체를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 아래의 제조 단계들이 실행된다:
a) 한쪽 측면에 정보가 제공된 정보 표면을 갖고 있으며, 다른쪽 측면에 주물에 할당되고 그 위에 또한 정보가 있는 주조 표면을 갖고 있는, 식별 요소를 제공하는 단계,
b) 주조할 주물을 형성하는 주형 캐비티를 한정하는 주형에 식별 요소를 배열하는 단계로서, 주형 캐비티에 할당된 주형 표면에서 정보 표면이 주형 캐비티에 대해 덮혀지는 반면에, 주조 표면이 노출되도록 식별 요소의 주조 표면이 주형 캐비티에 할당되는 방식으로 식별 요소가 배열되며,
c) 식별 요소의 주조 표면을 용융 금속으로 습윤하게 주형에 용융 금속을 주입하는 단계,
d) 주물을 형성하도록 용융 금속을 응고시키는 단계로서, 주조 또는 응고 중에 주물에 식별 요소의 견고한 결합 연결, 형상 맞춤 연결, 억지 끼워맞춤 연결이 형성되고 주조 표면에 있는 정보는 용융 금속의 주조 또는 응고 중에 주물의 할당된 표면에 스탬프 방식으로 복제되며,
e) 주형으로부터 주물을 제거하는 단계,
f) 주물을 주물 표면 소제하는 단계.
본 발명에 있어서 중대한 것은 두 개의 다른 표면에 정보를 갖고 있는 식별 요소가 사용된다는 것이다. 한편으로 하나의 표면, 즉 용융 금속이 주형 내로 주입될 때 주조 표면이 용융 금속과 접촉하게 되므로, 주물의 금속과 접촉으로 인해 주조 표면에 있는 정보가 스탬프 방식으로 주물의 할당된 표면에 전달되고 주물이 완전히 응고하였을 때 주물에 있게 된다.
동시에, 완전 응고된 주물에 식별 요소의 형상 맞춤 연결, 견고한 결합 연결 또는 억지 끼워맞춤 연결이 형성된다.
이것은 예컨대, 주조 중에 주형 캐비티 내로 유동하는 용융 금속이 주조 표면 자체와 접촉하는 것에 의해, 주조 표면이 형성되는 식별 요소의 섹션 주위로 혹은 섹션에 대해 유동하는 것에 의해, 또는 식별 요소에 추가적으로 제공되며 또한 용융 금속이 대항하여 유동하고 용융 금속으로 충전되거나 둘러싸이는 주형 부품 및 유사한 것에 의해 일어난다.
이러한 방식으로 응고하는 용융 금속은 식별 요소를 적어도 그 둘레에서 둘러싸고, 따라서 형상 맞춤 연결 및 가능하게는 또한 억지 끼워맞춤 연결을 형성한다. 식별 요소를 구성하는 재료의 유형에 따라, 용융 금속에 의해 습윤된 식별 요소의 섹션들의 추가적인 용해 또는 대안적인 용해가 일어날 수 있으므로, 용융 금속으로 형성된 주물과 식별 요소 사이에 견고한 결합 연결이 생성된다.
주물에 대한 식별 요소의 연결을 지지하기 위해 제공된 주형 부품들은, 주조 중에 주형 캐비티가 용융물로 충전될 때 용융 금속이 침투하는 식별 요소 내에 형성된 압입부, 개구 및 채널일 수 있다. 주형에 배열된 식별 요소가 주형 캐비티 내로 돌출하고 주조 중에 주형 캐비티에 진입하는 용융물에 의해 둘러싸이는 경우에 주형 부품들은 돌출부, 팽출부 및 이와 유사한 것일 수도 있다.
다른 한편으로, 주조 표면으로부터 옵셋된 다른 표면 즉 정보 표면에, 식별 요소는 또한 정보를 갖고 있다. 정보 표면은 주조 표면으로부터 멀리 떨어져 배열되고, 식별 요소가 주형에 위치될 때 정보 표면이 주형 캐비티에 대해 봉쇄되고 상응하게 주형 캐비티가 충전될 때 용융 금속과 접촉하지 않거나 갖고 있는 정보의 가독성이 용융 금속에 의해 손상되지 않은 정도로만 접촉하도록 하는 방식으로 배열된다.
본 발명에 따른 방법의 경우에, 응고되고 주형으로부터 제거된 후에 얻어진 주물 블랭크는 상기 주물에 견고하게 연결되고 이제 노출된 그 정보 표면에 있는 정보에 의해서 각각의 주물의 정확하고 개별적인 식별을 확실하게 할 수 있는 식별 요소를 갖는다.
주형으로부터 제거된 후에 얻어진 주물은 이제, 일반적으로 주물의 완성을 위해 실행되는 후속 처리 단계들을 받을 수 있다. 특히 압탕, 주입구, 탕도, 이음매 및 주물에 여전히 존재하는 주형의 부착 잔류물을 기계적으로 제거하기 위하여, 주물은 주물 표면 소제를 받을 수 있다.
주물 표면 소제의 과정에서, 주물은 일반적으로 연마 블라스팅 처리를 받는데, 주물은 연마 블라스팅 처리에서 높은 동적 에너지로 주물과 충돌하는 분출 입자들에 노출된다. 이러한 처리 공정 동안에, 식별 요소의 노출된 정보 표면이 목표하는 기계적인 충격에 또한 노출되므로 복제된 정보가 파괴될 수 있지만, 주물에 인접한 주조 표면 및 주조 표면으로부터 전달된 정보가 제공되며 주조 표면에 의해 덮여지는 주물의 표면 섹션은 주조 표면이 그 위에 놓이는 식별 요소의 섹션에 의해서 연마 블라스팅 처리에 대항하여 보호된다.
만약 주물 표면 소제 공정의 최종 단계에서 식별 요소가 주물로부터 분리된다면, 주물은 식별 요소의 주조 표면에 의해 이전에 덮여 있던 위치에서 자유롭게 시각적으로 볼 수 있는 주조 표면으로부터 주물에 전달된 정보를 갖게 된다.
그러므로, 본 발명에 따른 방법은 완성된 주물에 영구적으로 남아있으며 임의의 적합한 자동 판독 장치에 의해 포착될 수 있는 복잡한 정보를 매우 단순한 수단을 이용하여 성공적으로 복제한다.
본 발명에 따라 제조된 주물은 일반적으로 이러한 주물의 제조 중에 제공되는 모든 제조 단계들을 겪을 수 있다. 따라서, 주물은 기계적 성질을 설정하기 위하여 열처리를 받을 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 주물이 식별 요소가 그 위에 배열되는 적어도 그 표면의 구역에서 주조 코어로 구성되는 주형에서 주조되는 공정들을 위해 특히 적합한 것이다. 주조 코어는 그 자체가 공지되어 있는 방식으로 주물사, 주물사를 결합하는 바인더 및 옵션인 첨가제를 포함하는 주형 재료로 제조될 수 있으며 주물을 제거한 후에 파괴된다. 본 발명에 따른 방법은, 또한 그 자체가 공지되어 있는 방식으로 복수의 주조 코어들로 구성된 코어 패키지로서 형성되는 주형에서 주물을 주조하기 위해 특히 적합한 것이다.
용융 금속과 접촉하게 될 때 그 형태를 유지하는 온도 저항성이 충분히 높으며, 용융 금속 또는 용융 금속으로부터 주조된 주물의 특성이 용융 금속과의 접촉을 통해서 영구적으로 손상되는 반응이 전혀 일어나지 않는 재료가 본 발명에 따라 이용되고 설계되는 식별 요소를 제조하기 위해 적합한 것이다. 특히, 식별 요소는 강 또는 알루미늄 재료로 제조되는 판재 금속(sheet metal)으로 구성될 수 있다.
식별 요소는 스트립 형태일 수 있다. 이러한 디자인으로, 스트립의 한쪽 측면의 표면이 주조 표면을 형성하고 반대쪽 측면의 표면이 식별 요소의 정보 표면을 형성한다. 정보 표면의 정보는 식별 요소의 주조 표면의 정보와 반대로 배열된다. 스트립 형태의 식별 요소는 주조 전에 그 정보 표면이 주형의 상응하는 평탄한 표면 상에 평탄하고 단단히 놓이는 단순한 방식으로 배열될 수 있다.
필요하다면, 정보 표면을 갖는 적어도 식별 요소의 섹션이 인접한 구역에 형상 맞춤 방식 또는 동일 높이로 삽입될 수 있는, 슬롯이 주형에 제공될 수 있다.
스트립 형태 식별 요소의 경우에 정보 구조화의 최대 가능성을 갖게 하기 위하여, 식별 요소의 주조 표면 및 정보 표면에 서로에 대해 옵셋된 정보를 배열하는 것이 유리할 수 있다.
주조 표면의 정보가 주조 표면에 엠보싱 또는 주조 표면 내에 압인 되면 특히 유리하다.
주조 표면에 각각 제공된 엠보싱 표시 또는 압인 표시는 주조 표면에 있는 패턴을 프레스 하며 주물에 전달할 정보의 네거티브를 주물의 할당된 표면에 표시하는 특히 단순한 방식으로 주물에 전달될 수 있다. 정보 표면에 제공된 정보의 압인, 세이핑(shaping), 새김 또는 적용은, 이러한 방식으로 나타낸 정보가 가혹한 주조 작업에서 종종 발생하는 마모 응력에 노출된 이후 충분히 오랜 기간에 걸쳐 여전히 판독가능하다는 장점을 갖는다.
그러나, 정보는 적절한 색깔 또는 이와 유사한 것을 사용하여 주조 표면 또는 정보 표면에 적용하는 것이 또한 가능하다. 주조 표면에 적용된 정보의 재료는 용융물과 접촉할 때 주물에 전달이 일어나도록 선택될 수 있다.
각각의 경우에 어떻게 전달이 일어나는지 관계없이, 각각의 경우에 스탬프에 의한 것처럼 정보는 식별 요소의 주조 표면을 통해 주물에 각인된다.
스트립 형태 디자인의 대안으로서, 식별 요소는 앵글 피스(angle piece) 특히 판재 금속 앵글(sheet metal angle)처럼 또한 디자인될 수 있다. 주조 표면이 앵글 피스의 한쪽 다리부에 제공되고 정보 표면이 앵글 피스의 다른쪽 다리부에 제공된다면, 주형에서 용융물로 습윤되는 것에 대항하여 보호되는 정보 표면의 위치결정은 특히 용이하다. 따라서, 정보 표면을 갖는 다리부는 주형의 할당된 표면에 형성되는 슬롯에 맞추어질 수 있다.
주형의 개별적인 표면이 주조 코어에 형성되면, 식별 요소는 주조 코어의 제조 중에 이미 주조 코어에 배열될 수 있으므로 식별 요소는 주형을 조립할 때 정확한 위치를 유지한다.
식별 요소에 제공된 정보는 그 자체가 공지된 방식으로 기계-판독가능한(machine-readable) 것일 수 있다. 이러한 유형의 정보는, 예컨대 글자 및 다른 문자 열, 도트, 점선 또는 사선의 형태로 식별 요소에 적용된다. 이들은 광학 스캔 시스템에 의해 확실하게 인식될 수 있고, 식별 요소가 갖고 있는 정보가 부분적으로 판독할 수 없는 경우에도 개별적인 주물 본체를 여전히 독특하게 확인할 수 있게 하는 예컨대 포괄적인 정보 량을 여분의 데이터 형태로 저장될 수 있다.
식별 요소에 제공된 정보는 자료 행렬 코드(DMC : Data Matrix Code)의 방식으로 표시될 수 있다. 국제표준기구(ISO)에 의해 표준화된 이러한 코드를 위한 저렴한 판독 및 기록 장치들은 시장에서 입수할 수 있다.
그러나, 본 발명에 따라 제공되는 식별 요소에 의해 가지게 될 수 있는 다른 형태의 코딩도 생각할 수 있다. 그러므로, 광학적으로 판독가능한 코드 대신에 개별적인 트랜스폰더가 충분히 내열성이 있거나 과열되지 않도록 주조 공정 중에 보호된다면 예컨대, 적절한 판독 장치에 의해 판독될 수 있는 트랜스폰더 코딩이 제공되도록 하는 것이 가능하다. 따라서, 식별 요소는 예컨대 접촉하지 않고 전파로 판독될 수 있는 무선 식별 칩(RFID chip)을 휴대할 수 있다.
본 발명에 따라 제공된 식별 요소의 별도의 사전 제조는, 주형의 외부에서 기계-판독가능한 코드를 구비한 식별 요소가 미리 제공될 수 있게 한다.
별도로 제조되고 그 후에 주조 공정의 과정에서 주물 본체에 부착되는 식별 요소에 기계-판독가능한 코드의 배열은 포괄적인 정보 내용을 포함하는 코드들이 사용될 수 있게 한다. 따라서, 식별 요소에 저장된 정보는 주물이 제조되었거나 주물 제조 파라미터가 결정될 수 있는 데이터로 구성될 수 있다. 그러나, 필수적인 제조 파라미터를 추적하기 위해 필요한 데이터를 식별 요소 자체가 휴대하는 코드에 저장하는 것이 절대적으로 필요한 것은 아니다. 대신에, 상응하는 절차에서, 코드가 유일하고 독특한 식별과 관련하여 각각의 주물 본체를 개별화하면 충분하다. 이러한 식별은, 예컨대 연속적인 범위의 숫자들로부터의 하나의 숫자일 수 있다.
충분히 독특한 방식으로 각각의 주물을 개별화함으로써, 주물에는 예컨대 데이터베이스에 저장된 그 전체 제조 이력이 할당될 수 있다. 이를 위해, 주형으로부터 주물이 제거된 후에 주물은 정보 표면에 있는 정보에 의해 식별될 수 있고, 주조 및 후속 처리 단계, 특히 응고 직후 및 주형으로부터 제거에 동반되는 열처리 중에 적용되었던 작동 파라미터들의 실제 값들이 데이터베이스에서 주물에 할당될 수 있다.
주물의 독특한 첫 번째의 식별 후에 주물이 받게 되는 각각의 공정 단계들로 그 특성에 영향을 줄 수 있는 추가적인 제조 단계들을 물론 거쳐야 하는데, 데이터 처리 장치에 이미 저장된 주물에 관한 데이터는 관련 데이터에 의해서 수정될 수 있다.
이하에서 본 발명은 예시적인 실시예를 나타내는 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 주형을 개략적으로 도시한 측면도.
도 2는 도 1에 따른 주형을 부분적으로 파단되어 개방된 개방 상태에서 개략적으로 도시한 평면도.
도 3은 각도를 이루는 제1 식별 요소를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4는 주형의 주형 캐비티에 할당된 쪽에서, 도 1에 따른 주형의 전방 측벽 코어와 도 3에 도시된 식별 요소를 함께 개략적으로 도시한 정면도.
도 5는 주물 표면 소제 이전에, 도 4에 따라 형성된 전방 측벽 코어가 제공된 도 1에 따른 주형에서 주물의 섹션을 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 주물 표면 소제 이후에, 도 5에 도시된 섹션을 개략적으로 도시한 사시도.
도 7은 스트립 형태의 제2 식별 요소의 한쪽 표면을 개략적으로 도시한 정면도.
도 8은 도 7에 도시된 식별 요소의 다른 한쪽 표면을 개략적으로 도시한 정면도.
도 9는 주형의 주형 캐비티에 할당된 쪽에서, 도 4에 따른 주형의 전방 측벽 코어와 도 7 및 도 8에 도시된 식별 요소를 함께 개략적으로 도시한 정면도.
도 10은 주물 표면 소제 이전에, 도 9에 따라 형성된 전방 측벽 코어가 제공된 도 1에 따른 주형에서 주물의 섹션을 개략적으로 도시한 사시도.
도 11은 주물 표면 소제 이후에, 도 10에 도시된 섹션을 개략적으로 도시한 사시도.
주물(G1, G2)이 내연 엔진용 크랭크케이스인, 상기 주물(G1, G2)을 주조하기 위한 도 1에 도시된 주형(1)은 하부 코어(2), 상부 코어(3), 종방향 측벽 코어(4a, 4b) 및 전방 측벽 코어(5, 6)를 구비한 코어 패키지로서 전형적인 방식으로 형성된다. 다른 한편으로는, 구성요소로 여기에 각각 도시된 코어(2 내지 6)들은 그 자체가 알려져 있는 방식으로 두 개 이상의 단일 코어들로 구성될 수 있다.
또한, 명료함을 위해 여기에서 설명되지 않은 압탕, 유입구, 탕도 및 이와 유사한 것들이 주형(1)의 코어(2 내지 6)에 형성되는데, 이들을 통해 주형(1)에 의해 둘러싸이는 주형 캐비티(7)가 용융 금속으로 충전될 수 있다. 여기에서, 용융 금속은 예컨대 전형적인 알루미늄 주조 합금이다.
주형 캐비티(7)에 추가적인 주조 코어(8)들과 인서트(9)가 배열되는데, 이들은 그 차제가 또한 알려져 있는 방식으로 주물(G1, G2)에 실린더, 오일 채널 및 워터 채널 등을 형성한다.
주형(1)의 하부 코어(2)는 금속 재료로 제조될 수 있고 재사용 가능하다. 주형(1)의 다른 주조 코어(3 내지 6, 8)들은 이러한 목적을 위해 알려져 있는 주형 재료로 제조되고 주물(G1, G2)이 주형으로부터 제거될 때 파괴된다.
강판 스트립으로부터 굽혀진 각도를 이루는 앵글 피스 형상으로 형성된 식별 요소(11)가 주형 캐비티(7)에 할당된 전방 측벽(5)의 표면(10)에 배열된다.
식별 요소(11)는 서로 직각으로 배열된 두 개의 다리부(12, 13)를 갖고 있으며 다리부 사이에 형성된 각도 β로 떨어져 대향하는 각각의 다리부의 측면에 평탄한 외부 표면을 갖는다. 각각의 경우에 다리부(12)의 외부 표면은 주형 캐비티(7) 그리고 주조할 주물(G1, G2)에 할당되는 주조 표면(14)을 형성하는 반면에, 다리부(12)에 대해 직각으로 배열된 다른 다리부(13)의 외부 표면은 정보 표면(15)을 형성한다. 각각의 경우에 DMC로서 코드화된 정보(I1, I2)는 주조 표면(14)과 정보 표면(15) 양자 모두에 나타난다. 각각의 경우에 정보(I1, I2)는 개별적인 표면에 압인되어 DMC 코드와 상응하게 배열된 직경 대략 1mm의 구형 모자 형상의 오목부(V1, V2)에 의해 표시된다.
주물(G1)이 주조되기 전에, 정보(I2)를 가진 정보 표면(15)을 구비한 식별 요소(11)의 다리부(13)는 전방 측벽 코어(5)의 표면(10) 내에 형성된 슬롯(16)에 매립된다. 다리부(13)가 슬롯(16)에 정확하게 피팅되므로 주조 중에 슬롯 내로 용융 금속이 전혀 들어가지 않고 정보(I2)가 배열되는 구역에서 특히 정보 표면(15)은 용융 금속에 의해 습윤되지 않는다. 동시에, 식별 요소(11)의 다른 다리부(12)가 전방 측벽 코어(5)의 표면(10) 상의 주조 표면(14)으로부터 떨어져 대향하는 표면(17)과 가급적 밀착하도록 다리부(13)는 슬롯(16) 안으로 충분히 멀리 푸시된다.
한편으로는 정보(I1)가 용융 금속으로 충전될 때 주조 표면(14) 내에 형성된 오목부(V1)와 다른 한편으로는 용융 금속이 다리부(12)의 가장자리를 둘러싸도록, 용융 금속이 주형(1)의 주형 캐비티에 주입될 때 용융 금속은 식별 요소(11)의 다리부(12) 주위로 유동한다. 주형(1) 내에 충전되는 용융 금속은 주조 종료시 가장 늦게 응고하기 시작한다.
주물(G1)이 완전히 응고되기 전에, 그 차체가 알려져 있는 방식으로 주형(1)이 이미 열처리로 안으로 이송될 수 있는데, 열처리로 안에서 열 공급으로 주형(1)의 붕괴가 촉진되는 동시에 주물(G1)은 열처리 된다. 물론, 주물(G1)은 다른 방식으로 또한 응고될 수 있고 후속해서 주형으로부터 제거될 수 있다.
주물(G1)이 응고되고 주형으로부터 제거된 후, 식별 요소(11)는 주물(G1)에 대한 전방 측벽 코어(5)의 표면(10)에 의해 형성되는 주물(G1)의 표면(18)에 단단히 위치한다. 동시에, 식별 요소(11)의 적어도 형상 맞춤(form-fit) 유지는 주조 중에 다리부(12)의 가장자리 주위로 유동하고 다리부(12) 뒤에 부분적으로 도달하며 이러한 방식으로 다리부(12)를 둘러싸는 응고된 용융 금속(M)에 의해서 확보된다. 대조적으로, 정보 표면(15)에 정보(I1)를 가진 다리부(13)는 용융 금속으로 습윤되지 않은 상태로 남아 있다. 상응하게, 이제 정보(I1)는 여기에서는 도시되지 않은 대응하는 판독 장치에 의해 용이하게 포착될 수 있으며 품질 보증 및 에러 추적을 위해 필요한 모든 처리 데이터가 정보(I1)에 의한 데이터베이스로 주물(G1)에 할당될 수 있다.
다음에, 주물(G1)은 그 자체가 알려져 있는 후속하는 기계적 처리(주물 표면 소제)를 받게 되는데, 주물에 부착된 주형의 잔류물, 주조 기능을 위해 필수적인 것은 아니지만 주조를 위해 필요한 주형 부품 및 주조 코어의 결합 위치에서의 불가피한 이음매 및 이와 유사한 것들이 주물(G1)로부터 제거된다. 주물(G1)은 후속하는 샌드 블라스팅 처리를 받게 되는데, 식별 요소(11)가 주물(G1)로부터 또한 분리되고 주물(G1)에 인접한 주조 표면(14)과 함께 다리부(12)에 의해 덮여 있었던 그 아래에 놓인 주물(G1)의 표면 섹션(19)이 노출된다.
압인된 오목부(V1)에 의해 주조 표면(14)에 이미 나타난 정보(I1)가 상응하는 패턴의 도트 형태 볼록부(E1)로 영구적으로 이제 표면 섹션(19)에 복제된다. 이러한 방식으로 주물(G1)에 형성된 정보(IG1)은 임의의 시점에서 다시 판독될 수 있으므로, 심지어 주물(G1)의 오랜 수명 후에도, 어떻게 주물(G1)이 제조되었고 그 과정에서 어떤 공정 파라미터들이 설정되었는지가 여전히 정확하게 결정될 수 있다.
전술한 주물(G1)의 제조와 대조적으로, 주물(G2)을 제조하는 경우에 마찬가지로 판재 금속 재료로 만들어진 스트립 형태 식별 요소(20)가 사용되었다.
식별 요소(20)의 한쪽 표면은 주조 표면(21)으로서의 역할을 하는 반면에. 식별 요소(20)의 반대쪽에 있는 표면은 정보 표면(22)으로서의 역할을 한다. 정보 표면(22)과 주조 표면(21)은 식별 요소(20)의 종방향 연장부(Kl)와 관련하여 두 개의 종방향 절반부(L1, L2)로 분리된다. 정보 표면(22)은 종방향 절반부(L1)에 할당된 정보(I1)를 갖고 있는 반면에, 주조 표면(21)은 종방향 절반부(L2)에 할당된 정보(I2)를 갖고 있다. 종방향 연장부(K)와 관련하여, 정보 표면(22) 및 주조 표면(21)의 정보(I1, I2) 사항들은 서로에 대해 옵셋된다. 식별 요소(11)와 마찬가지로, 정보(I1, I2) 사항들은 개별적인 표면(21, 22)에 형성된 오목부(V1, V2)에 의해 표시된다.
식별 요소(20)는 전방 측벽 코어(5)의 표면(10)에 또한 배열된다. 이를 위해, 이 경우에 슬롯(23)이 표면(10)에 형성되고, 식별 요소(20)가 슬롯(23)의 평탄한 베이스 표면에 단단히 위치하고 식별 요소(20)의 가장자리가 주조 중에 식별 요소(20)에 대하여 유동하는 용융 금속에 의해서 쉽게 침투될 수 있도록 슬롯의 형상 및 크기는 식별 요소에 맞추어져 있다.
주물(G2)을 형성하기 위한 용융 금속의 주조 및 응고 후에, 주형으로부터 제거된 후에 주물(G2)에 적어도 형상 맞춤에 의해 확실하고 단단히 유지되도록, 응고된 주조 금속이 식별 요소(20)의 가장자리를 둘러싼다. 주물(G1)과 마찬가지로, 이제 주물(G2)에 단단히 위치한 식별 요소(20)의 주조 표면(21)에 있는 정보(I2)는, 식별 요소(20)에 의해 덮여진 주물(G2)의 표면 섹션(24)에 스탬핑되는 반면에, 식별 요소(20)의 덮여지지 않은 정보 표면(22)에 제공된 정보(I1)가 노출되고 판독 장치에 의해 포착될 수 있다.
주물(G2)의 후속하는 주물 표면 소제 중에, 또한 식별 요소(20)는 제거되고 결과적으로 이전에 덮여졌던 주물(G2)의 표면 섹션(24)은 그 위에 복제되고 볼록부(E2)로 표현된 정보(IG2)와 함께 노출된다.
따라서, 본 발명에 따른 방법에 의하면 판독가능한 정보(IG1, IG2)가 영구적으로 제공된 주물(G1, G2)을 제조할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 정보 표면(15, 22)은 덮여지는 반면에 식별 요소(11, 20)의 주조 표면(14, 21)은 주형 캐비티(7)에 노출되도록 하는 방식으로, 한쪽 측면에는 정보(I1, I2)가 제공된 정보 표면(15, 22)을 갖고 있으며, 다른쪽 측면에는 주물(G1, G2)에 할당되고 또한 정보(I1, I2)가 제공된 주조 표면(14, 21)을 갖고 있는 식별 요소(11, 20)가 주형(1)의 주형 캐비티(7)에 할당된 주형 표면(10)에 배열된다. 다음에, 용융 금속(M)의 주조 또는 응고 중에 주물(G1, G2)에 대한 식별 요소(11, 20)의 견고한 결합 연결, 형상 맞춤 연결 또는 억지 끼워맞춤 연결이 생성되고 주조 표면(14, 21)에 있는 정보(I1, I2)가 주물(G1, G2)의 할당된 표면(18)에 스탬프 방식으로 복제되도록, 용융 금속(M)이 주형(1)에 주입되어 주조 표면(14, 21)을 습윤한다. 마지막으로, 주물(G1, G2)이 주형(1)으로부터 제거되고 전형적인 방식으로 주물 표면 소제된다.
1 : 주물(G1, G2)을 주조하기 위한 주형
2 : 주형(1)의 하부 코어
3 : 주형(1) 상부 코어
4a, 4b : 주형(1)의 종방향 측벽 코어
5, 6 : 주형(1)의 전방 측벽 코어
7 : 주형(1)의 주형 캐비티
8 : 주형(1)의 주조 코어
9 : 주형(1)의 인서트
10 : 주형 캐비티(7)에 할당된 전방 측벽(5)의 표면
11 : 식별 요소
12, 13 : 식별 요소(11)의 다리부
14 : 식별 요소(11)의 주조 표면
15 : 식별 요소(11)의 정보 표면
16 : 표면(10)의 슬롯
17 : 주조 표면(14)으로부터 떨어져 대향하는 다리부(12)의 표면
18 : 주물(G1)에 전방 측벽 코어(5)의 표면(10)에 의해 형성된 표면
19 : 주물(G1)에 인접한 주조 표면(14)과 함께 다리부(12)에 의해 덮여진 주물(G1)의 표면 섹션
β : 다리부(12, 13)들 사이의 각도
E1 : 정보(IG1)를 나타내는 볼록부
G1 : 주물
I1, I2 : 정보
IG1 : 주물(G1)의 정보
M : 응고되는 용융 금속
V1, V2 : 오목부
20 : 식별 요소
21 : 식별 요소(20)의 주조 표면
22 : 식별 요소(20)의 정보 표면
23 : 슬롯
24 : 식별 요소(20)에 의해 덮여진 주물(G2)의 표면 섹션
E2 : 정보(IG2)를 나타내는 볼록부
G2 : 주물
IG2 : 주물(G2)의 정보
L : 식별 요소(20)의 종방향 연장부
L1, L2 : 식별 요소(20)의 종방향 절반부

Claims (15)

  1. 판독가능한 정보(IG1, IG2)를 구비한 주물(G1, G2)을 제조하기 위한 방법으로서,
    a) 한쪽 측면에 정보(I1, I2)가 제공된 정보 표면(15, 22)을 갖고 있으며, 다른쪽 측면에 주물(G1, G2)에 할당되고 그 위에 또한 정보(I1, I2)가 있는 주조 표면(14, 21)을 갖고 있는, 식별 요소(11, 20)를 제공하는 단계,
    b) 주조할 주물(G1, G2)을 형성하는 주형 캐비티(7)를 한정하는 주형(1)에 식별 요소(11, 20)를 배열하는 단계로서, 주형 캐비티(7)에 할당된 주형 표면(10)에서 정보 표면(15, 22)이 주형 캐비티(7)에 대해 덮혀지는 반면에, 주조 표면이 노출되도록 식별 요소(11, 20)의 주조 표면(14, 21)이 주형 캐비티(7)에 할당되는 방식으로 식별 요소(11, 20)가 배열되며,
    c) 식별 요소(11, 20)의 주조 표면(14, 21)을 용융 금속(M)으로 습윤하게 주형(1)에 용융 금속(M)을 주입하는 단계,
    d) 주물(G1, G2)을 형성하도록 용융 금속(M)을 응고시키는 단계로서, 주조 또는 응고 중에 주물(G1, G2)에 식별 요소(11, 20)의 결합 연결, 형상 맞춤 연결 또는 억지 끼워맞춤 연결이 형성되고 주조 표면(14, 21)에 있는 정보(I1, I2)는 용융 금속(M)의 주조 또는 응고 중에 주물(G1, G2)의 할당된 표면(18)에 스탬프 방식으로 복제되며,
    e) 주형(1)으로부터 주물(G1, G2)을 제거하는 단계,
    f) 주물(G1, G2)을 주물 표면 소제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    식별 요소(11, 20)는 주물(G1, G2)의 후속 처리 과정에서 제거되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    주물(G1, G2)은 열처리를 받게 되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    주물(G1, G2)은, 주물(G1, G2)에 대해 기계적으로 작용하는 후속 기계적 처리를 받게 되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    식별 요소(20)는 판재 금속 스트립인 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    정보 표면(22)의 정보(I1)는 식별 요소(20)의 주조 표면(21)의 정보(I2)와 반대로 배열되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    식별 요소(20)의 정보 표면(22) 및 주조 표면(21)의 정보(I1, I2) 사항들은 서로에 대해 옵셋되어 배열되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    식별 요소(11)는 판재 금속 앵글인 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    식별 요소(11)는 한쪽 다리부(12)에 주조 표면(14)을 갖고 있으며 다른쪽 다리부(13)에 정보 표면(15)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    식별 요소(11, 20)에 구비된 정보(I1, I2) 사항들 중의 적어도 하나는 기계-판독가능한 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    기계-판독가능한 정보(I1, I2)는 데이터로 구성되며, 데이터에 의해 주물(G1, G2)이 제조된 날짜 또는 주물 제조 파라미터들이 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    데이터베이스에 저장된 데이터가 주물(G1, G2)에 복제되는 기계-판독가능한 정보(IG1, IG2)로 할당되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    주물(G1, G2)이 겪게 되는 각각의 공정 단계에 의해, 추가적인 판독가능한 데이터가 주물(G1, G2)에 복제되는 기계-판독가능한 정보 사항들에 대한 데이터베이스에 지정된 데이터에 할당되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    주형(1)은 주형 재료로 구성되는 코어(2 - 6, 8)들에 의해서 적어도 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    식별 요소(11, 20)는 인접한 구역들과 같은 높이로 주조 코어(2 - 6, 8)들 중의 하나의 표면(10)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 판독가능한 정보를 구비한 주물 제조 방법.
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