KR101960715B1

KR101960715B1 - 임펠러 또는 터빈 휠의 제조 방법

Info

Publication number: KR101960715B1
Application number: KR1020120084990A
Authority: KR
Inventors: 이정승
Original assignee: 한화파워시스템 주식회사; 한화에어로스페이스 주식회사
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2019-03-22
Also published as: CN103567384A; US20140034262A1; KR20140018632A; CN103567384B

Abstract

본 발명은 임펠러 또는 터빈 휠을 제조하는 방법에 관련된 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 제조하는 방법은, 임펠러에 대응되는 형상의 캐비티를 구비하는 주조용 몰드를 형성하는 단계와, 상기 주조용 몰드의 캐비티에서 상기 임펠러의 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 코어를 배치하는 단계와, 상기 코어가 배치된 상기 주조용 몰드에 용탕을 주입하는 단계와, 상기 주조용 몰드에서 주조된 주물에서 상기 코어를 제거하는 단계를 포함한다.

Description

임펠러 또는 터빈 휠의 제조 방법{Method for manufacturing a impeller and Method for manufacturing a turbine wheel}

본 발명은 압축기 또는 터빈 등 각종의 기계에 사용될 수 있는 임펠러 또는 터빈을 제조하는 방법에 관련된 것이다.

압축기 또는 터빈 등의 기계 장치에는 고속으로 회전하는 임펠러 또는 터빈 휠이 사용된다.

도 1A는 압축기의 임펠러 또는 터빈 휠의 개략적인 단면 형상을 도시한 것으로, 도 1A를 참조하면, 임펠러 또는 터빈 휠(1)은 디스크 허브(disk hub)(12)와, 디스크 허브(12)의 외주면(16)의 둘레를 따라서 배치되는 복수의 날개(에어 포일-air foil)을 구비한다. 디스크 허브와 에어 포일의 접속 부위에는 필렛 R(fillet R)(18)이 형성된다. 이러한 임펠러 또는 터빈 휠(1)은 일체로 제작되며, 실린더 형상의 원소재를 절삭 기계 가공하는 방법 또는 로스트 왁스(Lostwax) 공법에 의한 정밀주조 공법에 의해서 제조된다. 일체로 제조된 임펠러 또는 터빈 휠(1)에는 샤프트(미도시)와의 결합을 위해서 관통 홀(11)이 가공 형성된다.

임펠러 또는 터빈 휠은 고속으로 회전하는 부품이기 때문에 작동시에 매우 큰 원심하중을 받게 되며 그 원심하중으로 인하여 고응력 상태가 된다. 이러한 작동환경에서도 적절한 수명과 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 임펠러 또는 터빈 휠은 고강도의 소재를 사용할 수밖에 없기 때문에, 임펠러 또는 터빈 휠의 소재를 선택함에 있어서 한계가 있다.

또한 정밀 주조시 에어 포일과 디스크 허브의 부피의 차이가 크기 때문에 용탕에서 얇은 디스크 허브 부분이 먼저 응고된 다음 부피가 큰 디스크 허브가 응고하게 되는데, 디스크 허브가 응고되면서 수축이 발생하게 되어 내부에 인장응력이 발생하게 된다.

도 1B는 임펠러 또는 터빈 휠을 주조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1B에 도시된 바와 같이, 몰드(20)에 주입된 용탕은 화살표로 도시된 순서, 즉 에어 포일(14)에서 디스크 허브(12)의 중심부분(15)을 향하는 순서로 응고가 진행되면서 디스크 허브(12)가 수축되면서 내부에 인장응력이 발생하게 되는 것이다. 경우에 따라서는 디스크 허브(12) 내에 공동(cavity)가 형성될 수도 있다

이러한 인장응력은 에어 포일(14)과 디스크 허브(12)의 접속부인 필렛 R(18) 부분에 잔류응력을 생성하거나, 열간 균열(Hot tear) 또는 크랙(crack)와 같은 결함을 야기하기도 한다. 또한 디스크 허브의 응고 시에 발생하는 내부 응력에 의해서 에어 포일(14)의 형상이 뒤틀리거나, 디스크 허브(12)의 외형이 변형되는 등의 치수 결함이 발생하기도 한다.

이와 같은 정밀 주조 시의 문제점은 임펠러 또는 터빈 휠이 대형화될수록 심각해지게 되지만, 임펠러 또는 터빈 휠의 작동 특성상 기계적 강도가 떨어지는 주조용 소재를 사용할 수가 없다. 따라서 대형의 임펠러 및 터빈 휠의 경우는 고가의 단조 원소재(forging bar)를 기계 가공하여 제작하는 방법을 선택할 수밖에 없어, 그 제조 비용이 매우 높아지게 된다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 정밀 주조 공정 시에 발생할 수 있는 열간 균열이나 치수 결함 등의 주조 결함을 효과적으로 억제할 수 있는 임펠러 또는 터빈 휠의 제조 방법을 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 제조 방법은, 임펠러에 대응되는 형상의 캐비티를 구비하는 주조용 몰드를 형성하는 단계와, 상기 주조용 몰드의 캐비티에서 상기 임펠러의 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 코어를 배치하는 단계와, 상기 코어가 배치된 상기 주조용 몰드에 용탕을 주입하는 단계와, 상기 주조용 몰드에서 주조된 주물에서 상기 코어를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 주조용 몰드를 형성하는 단계는 상기 임펠러에 대응되는 형상의 왁스 모델을 슬러리 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 주조용 몰드의 캐비티에 상기 코어를 배치하는 단계에서 상기 코어는 상기 왁스 모델에 미리 삽입되어 있는 것일 수 있다.

또한 상기 코어가 상기 왁스 모델에 미리 삽입되어 있도록, 상기 임펠러 제조 방법은 상기 임펠러에 대응되는 형상의 캐비티를 갖는 왁스용 몰드를 마련하는 단계와, 왁스용 몰드의 캐비티의 내부에 상기 코어를 배치하는 단계와, 상기 코어가 배치된 상기 왁스용 몰드의 캐비티 내부로 왁스를 주입하고 상기 왁스를 응고시키는 단계와, 상기 왁스용 몰드에서 응고된 상기 왁스 모델을 취출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 코어는 상기 임펠러의 디스크 허브의 내부에서 상기 임펠러의 회전중심축의 둘레를 따라 일주하도록 배치될 수 있다.

또한 상기 코어는 세라믹을 포함하는 재질이며, 상기 주조용 몰드에서 주조된 주물에서 상기 코어를 제거하는 단계에서 상기 코어는 세라믹 리칭 공정으로 제거될 수 있다.

마찬가지로 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 휠의 제조 방법은 상기 터빈 휠에 대응되는 형상의 캐비티를 구비하는 주조용 몰드를 형성하는 단계와, 상기 주조용 몰드의 캐비티에서 상기 터빈 휠의 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 코어를 배치하는 단계와, 상기 코어가 배치된 상기 주조용 몰드에 용탕을 주입하는 단계와, 상기 주조용 몰드에서 주조된 주물에서 상기 코어를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 또는 터빈 휠의 제조 방법에 따르면, 정밀 주조 공정 시에 발생할 수 있는 임펠러 또는 터빈 휠의 내부 응력을 완화함으로써, 열간 균열이나 치수 결함 등의 주조 결함을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 또는 터빈 휠의 제조 방법은 주조 결함이 현저히 감소될 수 있기 때문에, 대형의 임펠러 또는 터빈 휠에도 적용성이 우수하다. 따라서 대형의 임펠러 또는 터빈 휠의 제조 비용을 현저하게 낮출 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해서 제조된 임펠러 또는 터빈 휠은 디스크 허브의 질량이 감소되므로, 작동시에 발생되는 원심하중의 크기가 감소되어 내구성 및 기계적 안정성의 측면에서도 매우 우수하다.

도 1A는 종래의 임펠러 또는 터빈 휠의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1B는 종래의 임펠러 또는 터빈 휠의 주조 공정의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 제조 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 3은 왁스 모델을 주조하기 위한 제1몰드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 왁스 모델에 삽입되는 코어를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 제1몰드의 캐비티에 코어를 삽입한 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 코어를 삽입한 제1몰드에 왁스를 주입한 것을 개략적으로 도시한 단면이다.
도 7은 코어가 삽입된 왁스 모델을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 코어 모델을 슬러리 코팅하여 제2몰드를 제작한 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 제2몰드에서 왁스 모델을 제거한 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 제2몰드에서 용탕을 주입한 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 제2몰드 및 코어를 제거하여 제조된 임펠러의 개략적인 단면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 또는 터빈 휠의 제조 방법에 대해서 설명한다. 다만, 임펠러 및 터빈 휠은 모두 디스크 허브 및 에어 포일을 구비한다는 측면에서 형상이 유사하고 동일한 제조 방법으로 제작될 수 있는 것이므로, 이하에서는 설명의 편의상 임펠러의 제조 방법만을 예시한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 제조 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다. 도 2를 참조하면 본 실시예의 임펠러의 제조 방법은, 왁스용 몰드를 마련하는 단계(S10), 왁스용 몰드의 캐비티에 코어를 배치하는 단계(S20), 왁스용 몰드에 왁스를 주입하는 단계(S30), 왁스 모델을 취출하는 단계(S40), 왁스 모델을 이용하여 주조용 몰드를 형성하는 단계(S50), 왁스 모델을 제거하는 단계(S60), 주조용 몰드에 용탕을 주입하는 단계(S70), 코어를 제거하여 주물에 중공을 형성하는 단계(S80), 주물을 취출하는 단계(S90)를 구비한다.

상기 왁스용 몰드를 마련하는 단계(S10)는 임펠러의 형상을 가지는 왁스 모델을 주조하기 위한 몰드를 마련하는 단계이다. 도 3은 왁스용 몰드를 개략적으로 도시한 도면으로 도 3을 참조하면 왁스용 몰드(100)는 임펠러에 대응되는 형상의 캐비티(102)를 구비한다. 또한 왁스용 몰드(100)는 후술할 코어가 정확한 위치에 안착될 수 있도록 코어 안착부(110)를 구비한다. 왁스용 몰드는 통상의 로스트 왁스 공정에서 사용되는 왁스용 몰드와 동일한 방법으로 제작될 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

왁스용 몰드(100)의 캐비티(102)에 코어를 배치하는 단계(S20)는, 임펠러의 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 코어가 위치되도록 왁스용 몰드(100)의 캐비티(102)에 코어를 안착시키는 단계이다. 도 4는 코어의 개략적인 사시도이며 도 5는 도 4의 코어를 도 3의 왁스용 몰드 내에 배치한 것을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면 코어(200)는 임펠러의 회전 중심축이 지나갈 수 있도록 가운데가 비어 있으며, 임펠러의 회전 중심축을 중심으로 일주하도록 형성되어 임펠러의 디스크 허브의 내부 공간을 점유할 수 있는 형태로 형성된다. 또한 코어(200)는 왁스용 몰드(100)의 코어 안착부(110)에 끼워질 수 있도록 결합부(210)를 구비한다. 도 5에 도시된 바와 같이 코어(200)는 그 결합부(210)가 왁스용 몰드(100)의 코어 안착부(110)에 끼우면서 왁스용 몰드(100)의 캐비티(102)에 위치되므로, 코어(200)는 안정적으로 제자리에 위치될 수 있다. 코어(200)는 열에 대한 저항성이 강한 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

왁스용 몰드(100)에 왁스를 주입하는 단계(S30)는 왁스용 몰드(100)의 캐비티(102)에 왁스를 주입하여 왁스 모델을 주조하는 단계이다. 도 6은 코어(200)가 삽입된 왁스용 몰드(100)에 왁스를 주입한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이 왁스용 몰드(100)에 액체 상태의 왁스가 주입된 후, 왁스가 식으면서 응고되면, 왁스용 몰드(100)의 캐비티(102)와 동일한 형상의 왁스 모델(30)이 형성된다. 즉, 왁스 모델(30)은 임펠러와 동일한 형상으로 형성되며, 임펠러의 디스크 허브에 대응되는 부분(300) 및 임펠러의 에어 포일에 대응되는 부분(310)을 구비하게 된다. 한편, 왁스용 몰드(100)에는 코어(200)가 미리 배치되어 임펠러의 디스크 허브의 내부에 대응되는 공간을 점유하고 있었으므로, 왁스 모델(30)의 디스크 허브 부분(300)의 내부 공간은 코어(200)가 점유하게 된다.

왁스 모델(30)을 취출하는 단계(S40)는 왁스용 몰드(100)를 이형시키고 왁스용 몰드(100) 내부의 왁스 모델(30)을 취출하는 단계이다. 취출된 왁스 모델(30)의 디스크 허브 부분(300)에는 코어(200)가 삽입되어 있다. 이때, 코어(200)의 결합부(210)는 왁스 모델(30)로부터 돌출된다.

왁스 모델(30)을 이용하여 주조용 몰드를 형성하는 단계(S50)는 왁스 모델(30)의 외측면을 슬러리 코팅(slurry coating)하여 임펠러의 주조를 위한 주조용 몰드를 제작하는 단계이다. 슬러리 코팅은 왁스 모델(30)의 외측면에 세라믹 슬러리를 도포하고 응고시키는 과정을 반복하여 세라믹 재질의 주조용 몰드를 형성하는 것으로서, 로스트 왁스 공법에서 많이 사용되고 있다. 도 8은 왁스 모델(30)을 감싸고 있는 주조용 몰드의 단면을 개략적으로 도시한 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이 주조용 몰드(400)는 슬러리 코팅에 의해서 형성되므로 왁스 모델과 동일한 형태의 캐비티를 가진다. 주조용 몰드(400)에는 용탕의 주입 위한 용탕 주입구(406)와, 용융된 왁스를 배출시키기 위한 왁스 배출구(404)가 마련될 수 있다.

왁스 모델(30)을 제거하는 단계(S60)은 주조용 몰드(400) 내의 왁스 모델(30)을 용융시켜 제거하여 주조용 몰드(400)을 남기는 단계이다. 왁스 모델(30)이 주조용 몰드(400)의 내부에 배치된 상태에서 주조용 몰드(400) 전체를 가열하면 왁스 모델(30) 만이 녹아서 액체 상태가 된다. 액체 상태가 된 왁스를 주조용 몰드(400)의 왁스 배출구(404)를 통해서 빼내어 주면, 주조용 몰드(400) 만이 남게 된다. 도 9는 주조용 몰드(400)에서 왁스 모델(30)이 제거된 상태를 개략적으로 도시한 단면도로, 도 9에 도시된 바와 같이 주조용 몰드(400) 내의 왁스 모델(30)이 제거되면 주조용 몰드(400)는 임펠러 형상의 캐비티(402)를 구비하게 되며, 왁스 모델(30) 내에 삽입되어 있던 코어(200)는 주조용 몰드(400)의 내부에서 임펠러의 디스크 허브에 대응되는 위치에 남게 된다.

이와 같이 본 실시예에서는 코어(200)가 미리 삽입되어 있는 왁스 모델(30)을 슬러리 코팅하여 주조용 몰드(400)를 형성함으로써, 주조용 몰드(400)를 형성하는 단계와 주조용 몰드(400)의 내부에 코어(200)를 삽입하는 단계가 동시에 수행되는 것이라고 할 수 있다.

주조용 몰드(400)에 용탕을 주입하는 단계(S70)는 주조용 몰드(400)에 임펠러의 주조를 위한 용탕을 주입하고 응고시켜 주물(50)을 형성하는 단계이다. 도 10은 주조용 몰드(400)에 용탕이 주입되어 응고된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이 주조용 몰드의 내부에는 코어(200)가 배치되어 있었으므로, 코어(200)가 차지하는 공간만큼 용탕이 침투하지 못하게 된다.

이와 같이 주물(50)의 디스크 허브 부분(500)에는 코어(200)가 배치되어 있으므로, 종래의 정밀 주조 방법에 비해서 디스크 허브 부분(500)을 이루는 용탕의 질량 및 체적이 적다. 따라서 디스크 허브 부분(500)의 잠열의 양이 크게 감소되어 열 수축에 의한 열간 균열, 임펠러 형상의 변형 등의 각종의 주조 결함이 효과적으로 감소될 수 있다.

또한 종래의 임펠러 주조 방법의 경우는, 도 2에 도시된 바와 같이 용탕이 임펠러의 에어 포일 부분에서 디스크 허브 방향으로만 응고되기 때문에 디스크 허브 부분에 집중적으로 응력이 축적되거나 공동이 형성되는 문제가 있었으나, 본 실시예의 경우는 코어(200)의 주변에서도 용탕의 냉각이 이루어지기 때문에 용탕이 전체적으로 응고하면서 내부의 열 응력이 효과적으로 분산될 수 있다. 따라서 본 단계에서 형성되는 주물(50)은 종래의 정밀 주조 방법에 비해서 내부 응력이 크게 완화된 상태로 제작된다.

코어(200)를 제거하여 주물(50)에 중공을 형성하는 단계(S80)는 주물(50)의 디스크 허브 부분(500)에 삽입되어 있는 코어(200)를 세라믹 리칭 공정(leaching process)으로 제거하는 단계이다. 세라믹 리칭 공정은 특수한 용액 및 가열 공정을 통하여 세라믹을 용해시켜 제거하는 공정으로, 세라믹을 제거하기 위한 일 방편으로 일반적으로 사용되는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 리칭 공정을 통해서 주물(50)에서 코어(200)를 제거하면 주물(50)의 디스크 허브 부분(500)에는 코어(200)에 대응되는 부분에는 중공(502)이 형성된다.

주물을 취출하는 단계(S90)은 주조용 몰드(400)를 제거하여 주물(50)만을 취하는 단계이다. 주물을 취출하는 단계(S90)는 코어(200)를 제거하여 주물(50)에 중공을 형성하는 단계(S80) 이전 또는 이후에 독립적으로 수행될 수도 있으나, 주조용 몰드(400)를 이루는 슬러리 코트도 리칭 공정으로 제거될 수 있는 세라믹 재질인 경우에는 코어(200)를 제거하는 단계(S90)와 동시에 수행될 수도 있다.

도 11은 주물(50)을 취출하여 완성된 임펠러(2)의 개략적인 단면을 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이 임펠러(2)의 디스크 허브(500)에는 코어(200)의 대응되는 형상의 중공(502)이 형성된다. 이와 같이 본 실시예의 제조 방법으로 제조된 임펠러(2)는 디스크 허브(500)의 내부가 비어 있으므로 중량이 감소되어, 임펠러의 작동시에 발생할 수 있는 원심 하중도 크게 감소될 수 있다. 따라서 종래의 임펠러(1)에 비해서 구조적 안정성 및 수명이 우수한 장점을 가진다.

상기의 방법에 의해서 주조되어 형성된 임펠러(2)에는 추후 샤프트(미도시)의 결합을 위해서 관통 홀(520)이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 실시예의 임펠러 제조 방법에 따르면, 주조 시에 발생할 수 있는 열간 균열, 과다 내부 응력의 발생, 형상의 변형 등의 문제를 효과적으로 해소할 수 있으므로, 내구성 및 구조적 안정성이 우수한 임펠러를 제작할 수 있다. 특히, 종래의 정밀 주조 방법에 의한 주조 결함은 임펠러의 크기가 커질수록 더욱 문제가 되는데, 본 실시예의 임펠러 제조 방법은 이러한 주조 결함을 효과적으로 억제함으로써 대형의 임펠러를 제조하는데도 효과적으로 적용될 수 있다. 따라서 기계 가공에 의존하던 대형의 임펠러의 제작을 본 실시예에 따른 정밀주조로 대체할 수 있으므로, 대형 임펠러의 제작 비용을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이상 본 발명의 일부 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.

예를 들면 이상에서는 압축기에 사용되는 임펠러의 제조 방법을 설명하였으나, 본 발명은 터빈 휠의 제조 방법에도 동일하게 적용될 수 있음은 앞서 서술한 바와 같다.

또한 상기 실시예에서는 로스트 왁스 공법을 사용하는 것으로 설명하였으나, 왁스 모델을 제작하지 않고 별도로 주조용 몰드를 만들 수도 있다. 즉, 주조용 몰드를 슬러리 코팅에 의하지 않고 제작한 다음, 그 주조용 몰드의 내부에 코어를 배치시키고 용탕을 주입하는 방법을 취할 수도 있다. 용탕이 응고되면 그 주물을 취출하고 주물에 삽입되어 있는 코어를 리칭 공정 등을 통해서 제거해줌으로써 임펠러 또는 터빈을 제작할 수도 있다. 이와 같이 로스트 왁스 공법에 의하지 않고 주조용 몰드를 제작하는 경우에는 주조용 몰드를 형성하는 단계와 주조용 몰드 내부에 코어를 배치하는 단계는 시간적으로 분리된다고 할 수 있다.

또한 상기의 실시예에서 각 단계는 반드시 상기에서 기술한 순서로 수행되는 것은 아니며, 논리적으로 선후 관계가 명백한 경우가 아닌 이상은 각 단계는 순서가 바뀌거나 동시에 수행될 수도 있다.

또한 상기 실시예에서는 코어(200)가 도넛과 같이 연속적인 형태로 임펠러의 회전 중심축선의 둘레를 일주하는 것으로 설명하였으나, 코어(200)는 임펠러의 회전 중심축선의 둘레를 따라 단속적으로 배치될 수도 있다. 이 경우 코어(200)는 임펠러에서 질량의 편심이 발생하지 않도록 회전 중심축선으로부터 동일 거리 및 동일 각도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

이외에도 본 발명은 다양한 형태로 구체화될 수 있음은 물론이다.

1,2 ... 임펠러
30 ... 왁스 모델
50 ... 주물
100 ... 왁스용 몰드
200 ... 코어
400 ... 주조용 몰드

Claims

디스크 허브와 상기 디스크 허브의 외주면에 배치되는 에어 포일을 구비하는 임펠러를 제조하는 방법으로서,
상기 임펠러에 대응되는 형상의 캐비티와, 안쪽에 코어 안착부를 구비하는 왁스용 몰드를 마련하는 단계;
상기 캐비티의 내부 중 상기 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 코어를 배치하되, 상기 코어의 결합부가 상기 코어 안착부에 끼워져 배치되는 단계;
상기 코어가 배치된 상기 캐비티에 왁스를 주입하고 상기 왁스를 응고시켜 왁스 모델을 형성하는 단계;
상기 왁스용 몰드에서 응고된 상기 왁스 모델을 취출하는 단계;
상기 왁스 모델의 외면을 슬러리 코팅하는 단계;
상기 왁스 모델을 용융시켜 제거함으로써, 상기 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 상기 코어가 배치된 주조용 몰드를 형성하는 단계;
내부에 상기 코어가 배치된 상기 주조용 몰드에 용탕을 주입하고 상기 용탕을 응고시켜 주물을 형성하는 단계;
상기 주물에서 상기 코어를 제거하여 상기 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 중공을 형성하는 단계; 및
상기 주조용 몰드를 제거하여 상기 주물을 취출하는 단계;를 포함하며,
상기 코어는, 상기 임펠러의 회전 중심축이 지나갈 수 있도록 가운데가 비어 있으며 상기 임펠러의 상기 회전 중심축을 중심으로 일주하도록 형성되어, 상기 디스크 허브의 내부 공간을 점유할 수 있도록 배치된 임펠러의 제조 방법.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 코어는 세라믹을 포함하는 재질이며,
상기 주물에서 상기 코어를 제거하는 단계에서 상기 코어는 세라믹 리칭 공정으로 제거되는 임펠러의 제조 방법.
디스크 허브와 상기 디스크 허브의 외주면에 배치되는 에어 포일을 구비하는 터빈 휠을 제조하는 방법으로서,
상기 터빈 휠에 대응되는 형상의 캐비티와, 안쪽에 코어 안착부를 구비하는 왁스용 몰드를 마련하는 단계;
상기 캐비티의 내부 중 상기 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 코어를 배치하되, 상기 코어의 결합부가 상기 코어 안착부에 끼워져 배치되는 단계;
상기 코어가 배치된 상기 캐비티에 왁스를 주입하고 상기 왁스를 응고시켜 왁스 모델을 형성하는 단계;
상기 왁스용 몰드에서 응고된 상기 왁스 모델을 취출하는 단계;
상기 왁스 모델의 외면을 슬러리 코팅하는 단계;
상기 왁스 모델을 용융시켜 제거함으로써, 상기 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 상기 코어가 배치된 주조용 몰드를 형성하는 단계;
내부에 상기 코어가 배치된 상기 주조용 몰드에 용탕을 주입하고 상기 용탕을 응고시켜 주물을 형성하는 단계;
상기 주물에서 상기 코어를 제거하여 상기 디스크 허브의 내부에 대응되는 위치에 중공을 형성하는 단계; 및
상기 주조용 몰드를 제거하여 상기 주물을 취출하는 단계;를 포함하며,
상기 코어는, 상기 터빈 휠의 회전 중심축이 지나갈 수 있도록 가운데가 비어 있으며 상기 터빈 휠의 상기 회전 중심축을 중심으로 일주하도록 형성되어, 상기 디스크 허브의 내부 공간을 점유할 수 있도록 배치된 터빈 휠의 제조 방법.