KR101961285B1 - Method for manufacturing stick-resistant and wear-resistant aluminum die-casting sleeve and apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법은, 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 외주면을 형성할 수 있도록 중공의 금형을 제작하는 단계; 상기 금형의 하단을 밀봉한 상태로 수직축 방향으로 회전되는 로터에 상기 금형을 장착하는 단계; 상기 금형의 내벽에 이형제를 도포하는 단계; 상기 금형을 예열시키는 단계; 상기 금형을 회전시키고, 별도로 준비된 용탕을 상기 금형의 내부에 주입시키는 단계; 주입된 상기 용탕을 냉각시키고 상기 금형으로부터 냉각된 슬리브를 이형시키는 단계; 이형된 상기 슬리브를 열처리시키는 단계; 열처리된 상기 슬리브를 1차 가공하는 단계; 및 상기 슬리브의 내주면에 진공상태에서 이온질화를 실시하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a wear resistant sleeve for aluminum die casting according to the present invention comprises the steps of: fabricating a hollow mold so as to form an outer circumferential surface of an aluminum die casting sleeve; Mounting the mold on a rotor rotated in a vertical axis direction while sealing a lower end of the mold; Applying a releasing agent to the inner wall of the mold; Preheating the mold; Rotating the mold and injecting a separately prepared molten metal into the mold; Cooling the injected molten metal and releasing the cooled sleeve from the mold; Heat treating the deformed sleeve; Processing the heat-treated sleeve first; And ion-nitriding the inner peripheral surface of the sleeve in a vacuum state.

Description

알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법 및 제작장치{METHOD FOR MANUFACTURING STICK-RESISTANT AND WEAR-RESISTANT ALUMINUM DIE-CASTING SLEEVE AND APPARATUS THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a wear-resisting abrasion sleeve for aluminum die casting,

본 발명은 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법 및 제작장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a wear resistant sleeve for aluminum die casting and a manufacturing apparatus therefor.

다이캐스팅은 정밀한 금형에 용융 합금을 압입하여 표면이 우수한 주물을 얻는 방법으로서, 일반적으로 다이캐스트기(die-cast machine)를 사용해서 짧은 시간에 대량 생산하는 주조 방식이다. 치수 정밀도가 높고 주물 표면이 평활하기 때문에, 다양한 산업분야에서 다이캐스트 주물이 이용되고 있다. Die casting is a method of casting a molten alloy into a precise die to obtain a casting with excellent surface properties. In general, die casting is a mass production method in a short time using a die-cast machine. Diecast castings are used in various industries because of their high dimensional accuracy and smooth casting surfaces.

다이캐스트 작업법은 가압실 방식에 따라 냉가압실식 다이캐스트법과 열가압실식 다이캐스트법으로 분류될 수 있다. 전자는 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 구리 합금 등의 용융점이 높은 합금에 주로 사용되고, 후자는 아연, 납, 주석, 합금 등 용융점이 낮은 합금 다이캐스트에 쓰인다. 이중 냉가압실식 다이캐스트는 가압실이 용탕 안에 없고 가열되어 있지 않는다고 하여 이 명칭으로 불리워지고 있다. The die casting operation can be classified into a cold pressurizing type die casting method and a heat pressurizing type die casting method according to a pressurizing chamber method. The former is mainly used for alloys with high melting points such as aluminum alloys, magnesium alloys and copper alloys, and the latter is used for alloy die casts with low melting points such as zinc, lead, tin and alloys. The double cold pressurized type die cast is called this name because the pressurizing chamber is not in the molten metal and is not heated.

냉가압실식 다이캐스트의 용탕은 소형 레이들로서 수동으로 가압실에 주입 주조되기 때문에 용탕의 공급은 신속하게 이루어져야 한다. 용탕의 공급을 위하여, 다이캐스트기에는 레이들로부터 용탕을 공급받는 부품인 슬리브와, 슬리브에 채워진 용탕을 금형 내부로 밀어 넣기 위하여 슬리브 내에서 활주되는 플런저가 구비된다. 슬리브의 내벽은 용융 금속 및 플런저가 접촉하는 부위로서 내마모성 및 내열충격성이 요구된다. 슬리브의 내벽에 용융금속이 늘러붙는 현상을 소착(burning)이라 하는데, 이러한 현상은 슬리브의 수명을 단축시키는 원인이 된다.Since the molten metal of the cold pressurized type die casting is manually cast into the pressurizing chamber by a small ladle, the supply of the molten metal must be performed promptly. For supplying the molten metal, the die casting machine is provided with a sleeve, which is a component to be supplied with the molten metal from the ladle, and a plunger that slides in the sleeve to push the molten metal filled in the sleeve into the mold. The inner wall of the sleeve is required to have abrasion resistance and thermal shock resistance as a portion where the molten metal and the plunger come into contact with each other. The phenomenon of molten metal sticking to the inner wall of the sleeve is referred to as burning, which causes shortening of the life of the sleeve.

다이캐스팅용 슬리브의 제작방법은 원통형의 소재에 대한 머신 가공을 통하여 형상을 만드는 방법이 있으나, 재료의 낭비가 과다하여 주조법이 대안으로 제시되었다. 그럼에도 용융 금속이 접촉하거나 열충격이 가해지는 부분에 대하여는 내마모성을 높이기 위한 처리가 행하여진다. 원심 주조법은 그러한 방법 중 하나로서, 중공 원통체의 내면에 내용손성, 내마모성을 갖는 합금을 원심 주조를 이용하여 피복하는 방법도 제시되었다.There is a method of making a die through a machining process on a cylinder type material, but the casting method is proposed as an alternative because the waste of the material is excessive. Nevertheless, a treatment is performed to increase the wear resistance of a portion where the molten metal contacts or a thermal shock is applied. The centrifugal casting method is one of such methods, and a method of coating the inner surface of the hollow cylindrical body by using centrifugal casting is also proposed.

* 관련 선행기술:* Related Prior Art:

일본 공개특허 제2006-315007호(2006.11.24. 공개)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-315007 (published on November 24, 2006)

일본 공개특허 제2006-272361호(2006.10.12. 공개)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-272361 (published on October 12, 2006)

대한민국 공개특허 제2014-0142350호(2014.12.11. 공개)Korean Patent Publication No. 2014-0142350 (Dec. 11, 2014)

대한민국 등록특허 제1031259호(2011.04.29. 공고)Korean Registered Patent No. 1031259 (Notice of April 29, 2011)

일본 공개특허 제2012-219340호(2012.11.12. 공개)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-219340 (2012.11.12. Disclosed)

본 발명의 목적은 내마모, 내소착성을 향상시키면서도 수율을 향상시킬 수 있는 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 제작방법 및 장치를 제시하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing an aluminum die casting sleeve capable of improving the yield while improving the abrasion resistance and the anti-seizure property.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법은, 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 외주면을 형성할 수 있도록 중공의 금형을 제작하는 단계; 상기 금형의 하단을 밀봉한 상태로 수직축 방향으로 회전되는 로터에 상기 금형을 장착하는 단계; 상기 금형의 내벽에 이형제를 도포하는 단계; 상기 금형을 예열시키는 단계; 상기 금형을 회전시키고, 별도로 준비된 용탕을 상기 금형의 내부에 주입시키는 단계; 주입된 상기 용탕을 냉각시키고 상기 금형으로부터 냉각된 슬리브를 이형시키는 단계; 이형된 상기 슬리브를 열처리시키는 단계; 열처리된 상기 슬리브를 1차 가공하는 단계; 및 상기 슬리브의 내주면에 진공상태에서 이온질화를 실시하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a wear resistant sleeve for an aluminum die casting, comprising: fabricating a hollow mold so as to form an outer circumferential surface of an aluminum die casting sleeve; Mounting the mold on a rotor rotated in a vertical axis direction while sealing a lower end of the mold; Applying a releasing agent to the inner wall of the mold; Preheating the mold; Rotating the mold and injecting a separately prepared molten metal into the mold; Cooling the injected molten metal and releasing the cooled sleeve from the mold; Heat treating the deformed sleeve; Processing the heat-treated sleeve first; And ion-nitriding the inner peripheral surface of the sleeve in a vacuum state.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 용탕은, 탄소(C) 0.32~0.42 중량 퍼센트, 규소(Si) 0.80~1.20 중량 퍼센트, 크롬(Cr) 4.50~5.50 중량 퍼센트, 텅스텐(W) 1.00~1.50 중량 퍼센트, 바나듐(V) 0.80~1.20 중량 퍼센트, 몰리브덴(Mo) 1.20~1.60 중량퍼센트 및 미소 불순물을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the molten metal may include 0.32 to 0.42 weight percent of carbon (C), 0.80 to 1.20 weight percent of silicon (Si), 4.50 to 5.50 weight percent of chromium (Cr), 1.00 to 1.50 weight percent of tungsten 0.80 to 1.20 percent by weight of vanadium (V), 1.20 to 1.60 percent by weight of molybdenum (Mo), and micro impurities.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법은 상기 열처리된 상기 슬리브를 1차 가공하는 단계 이후에, 상기 슬리브를 2차 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the method of manufacturing the wear resistant sleeve for aluminum die casting may further include a step of secondary processing the sleeve after the step of processing the heat-treated sleeve.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 슬리브를 1차 가공하는 단계와 상기 슬리브를 2차 가공하는 단계 사이에, 상기 슬리브의 마모 집중부위에 용사처리를 실시하는 단계가 더 포함될 수 있다.As an example related to the present invention, a spraying treatment may be further carried out between the step of primary processing the sleeve and the step of secondary processing the sleeve, at the concentrated region of wear of the sleeve.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 슬리브를 1차 가공하는 단계는, 상기 용사처리될 부위에 대한 가공을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of primary processing the sleeve may include machining on the part to be sprayed.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 2차 가공단계와 상기 슬리브의 내주면에 진공상태에서 이온질화를 실시하는 단계 사이에, 상기 진공 이온질화될 부위를 제외한 부위에 대하여 마스킹을 실시하는 단계를 더 포함될 수 있다.As an example related to the present invention, there is further included a step of performing masking on a portion excluding the portion to be nitrided by vacuum ionization, between the secondary processing step and the step of ion-nitriding the inner circumferential surface of the sleeve in a vacuum state .

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 열처리된 상기 슬리브의 내주면에 진공상태에서 이온질화를 실시하는 단계에서, 상기 이온질화는 진공 플라즈마 상태에서 실시될 수 있다.As an example related to the present invention, in the step of performing ion nitridation in a vacuum state on the inner peripheral surface of the heat-treated sleeve, the ion nitridation may be performed in a vacuum plasma state.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 진공 이온질화의 깊이는 50~200㎛일 수 있다.As an example related to the present invention, the depth of the vacuum ion nitridation may be 50 to 200 탆.

본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작장치는, 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 외주면을 형성하기 위한 중공의 금형; 상기 금형의 하단을 밀봉한 상태로 수직축 방향으로 회전될 수 있게 형성된 로터; 상기 금형의 내벽에 도포되는 이형제; 상기 금형의 예열부; 상기 금형의 회전속도 및 용탕의 공급량 제어부; 상기 금형으로부터 이형된 슬리브의 열처리부; 상기 슬리브의 1차 가공부; 상기 슬리브의 마모 집중부위에 실시될 있게 형성되는 용사 코팅부; 상기 슬리브의 2차 가공부; 및 상기 슬리브의 내주면에 진공상태에서 이온질화를 실시할 수 있게 형성된 이온질화부를 포함할 수 있다.An apparatus for manufacturing a wear resistant sleeve for aluminum die casting according to the present invention comprises: a hollow mold for forming an outer circumferential surface of an aluminum die casting sleeve; A rotor formed to be rotatable in a vertical axis direction with the lower end of the mold sealed; A releasing agent applied to the inner wall of the mold; A preheating portion of the mold; A rotational speed of the mold and a supply amount of the molten metal; A heat treatment portion of the sleeve released from the mold; A primary machining portion of the sleeve; A spray coating part formed so as to be carried out at a wear concentration area of the sleeve; A secondary machining portion of the sleeve; And an ion nitriding portion formed on the inner peripheral surface of the sleeve so as to perform ion nitridation in a vacuum state.

본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법 및 제작장치에 의하면, 수직형 원심주조법을 적용함으로써 건드릴 방법에 비해 불필요한 재료의 낭비를 획기적으로 줄일 수 있으며, 수평형 원심주조에 비해 축방향 균질성을 확보할 수 있다.According to the method and apparatus for manufacturing the wear resistant sleeve for aluminum die casting according to the present invention, unnecessary waste of materials can be drastically reduced as compared with the Gunnedor method by applying the vertical centrifugal casting method, and compared with the horizontal centrifugal casting, Homogeneity can be ensured.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 진공 이온질화를 적용함으로써 기존의 가스 질화를 사용하는 경우에 비해 질화 깊이를 정밀하게 제어할 수 있으며, 공정관리도 용이하게 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by applying vacuum ion nitridation, the depth of nitriding can be precisely controlled as compared with the case of using conventional gas nitriding, and process control can be facilitated.

도 1은 본 발명과 관련된 제1실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 제2실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 제3실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 제4실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브를 수직 원심주조에 의해 제작하는 것을 개념적으로 보인 단면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명과 관련되어 원심주조를 마친 슬리브의 부위별 미세조직 현미경 사진들이다.
도 9는 본 발명과 관련되어 열처리를 마친 슬리브의 부위별 미세조직 현미경 사진들이다.
도 10은 본 발명과 관련되어 이온 질화 확산을 거친 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 개념적 횡단면도이다.
도 11은 본 발명과 관련되어 이온 질화처리된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브를 보인 사진이다.
도 12는 본 발명과 관련되어 이온 질화처리된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 이온 질화 확산층이 형성된 미세조직 사진이다.
도 13은 본 발명과 관련되어 용사코팅된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 미세조직 사진이다.
1 is a process flow diagram of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a first embodiment related to the present invention.
Fig. 2 is a process flow chart of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a second embodiment related to the present invention.
3 is a process flow diagram of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a third embodiment related to the present invention.
4 is a process flow diagram of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a fourth embodiment related to the present invention.
5 is a cross-sectional view conceptually showing a sleeve for aluminum die casting according to the present invention manufactured by vertical centrifugal casting.
Figures 6 to 8 are micrographic micrographs of the sections of the sleeve after centrifugal casting in connection with the present invention.
FIG. 9 is micrographic micrographs of the sleeve after heat treatment in accordance with the present invention. FIG.
10 is a conceptual cross-sectional view of an aluminum die casting sleeve that has undergone ion nitridation diffusion in connection with the present invention.
11 is a photograph showing a sleeve for aluminum diecasting subjected to ion nitriding in connection with the present invention.
12 is a photograph of a microstructure in which an ion nitriding diffusion layer of an ion-nitrided aluminum die casting sleeve is formed in connection with the present invention.
13 is a microstructure photograph of a spray-coated aluminum die casting sleeve in connection with the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법 및 제작장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method and apparatus for manufacturing a wear resistant sleeve for aluminum die casting according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명과 관련된 제1실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다.1 is a process flow diagram of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a first embodiment related to the present invention.

본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 제작방법은, 금형의 제작(110), 수직원심주조(121, 122, 123, 124, 125), 열처리(130), 1차 가공(140) 및 진공이온질화(150) 단계를 포함할 수 있다.The method for manufacturing an aluminum die casting sleeve according to the present invention comprises the steps of: fabricating a die 110, vertical centrifugal castings 121, 122, 123, 124 and 125, heat treatment 130, (Step 150).

금형의 제작(110) 단계는 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 외주면을 형성할 수 있도록 중공의 금형을 제작하는 것이다. 제품도에 따라 냉각 수축율 및 빼기 구배와 기계가공 여유를 감안하여 설계된다.In the step of fabricating mold 110, a hollow mold is formed to form the outer circumferential surface of the sleeve for aluminum die casting. It is designed in consideration of cooling shrinkage ratio, subtracting gradient and machining allowance according to product drawings.

도 5는 본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브를 수직 원심주조에 의해 제작하는 것을 개념적으로 보인 단면도이다. 도 1 및 도 5를 통해, 수직원심주조 과정(121, 122, 123, 124, 125)을 설명하면 다음과 같다. 5 is a cross-sectional view conceptually showing a sleeve for aluminum die casting according to the present invention manufactured by vertical centrifugal casting. 1 and 5, the vertical centrifugal casting processes 121, 122, 123, 124, and 125 will now be described.

수직원심주조 과정은, 금형(106)의 하단을 밀봉한 상태로 수직축 방향으로 회전되는 로터(107)에 금형(106)을 장착하는 단계(121)와, 금형(106)의 내벽에 이형제를 도포하는 단계(122), 금형(106)을 예열시키는 단계(123), 금형(106)을 회전시키고 별도로 준비된 용탕(M)을 금형(106)의 내부에 주입시키는 단계(124), 주입된 용탕(M)을 냉각시키고 금형(106)으로부터 냉각된 슬리브(101)를 이형시키는 단계를 포함할 수 있다. The vertical centrifugal casting process includes a step 121 of mounting a mold 106 to a rotor 107 rotated in a vertical axis direction while sealing the lower end of the mold 106 and a step 121 of applying a release agent to the inner wall of the mold 106 A step 124 of pre-heating the mold 106, a step 124 of injecting the separately prepared molten metal M into the mold 106 by rotating the mold 106, M and releasing the cooled sleeve 101 from the mold 106. [

원심주조법은 원심력에 의한 압력을 용융금속에 가하여 금속산화물과 비금속 게재물 등을 밀도차에 의하여 원심분리시키며 방향성 응고를 실시할 수 있어 우수한 특성의 주물품을 제조할 수 있다. 원심주조에는 금형의 회전 속도가 주물제품의 특성에 결정적인 영향을 미치며, 금형(106)의 회전 속도가 낮으면 용락현상(Burn Through)이 일어나거나 불순물의 제거가 이루어지지 않게 된다. 반대로 금형(106)의 회전속도가 너무 높으면 원심력에 의한 원주 방향의 응력이 크게 발생하여 응고층에 균열이 발생하므로, 금형(106)의 적정한 회전속도를 정한다. 수평원심주조법을 사용하는 경우에 비해, 본 예의 수직형 원심주조법을 사용하는 경우, 축방향(axial) 조직 균질성을 확보할 수 있다.In the centrifugal casting method, the pressure due to the centrifugal force is applied to the molten metal, the metal oxide and the nonmetal inclusion are centrifuged by the density difference, and the directional solidification can be carried out, whereby the cast product having excellent characteristics can be manufactured. In the centrifugal casting, the rotational speed of the mold has a decisive influence on the characteristics of the casting product, and when the rotational speed of the mold 106 is low, burn-through occurs or impurities are not removed. On the other hand, if the rotation speed of the mold 106 is too high, stress in the circumferential direction due to the centrifugal force is largely generated and cracks are generated in the solidification layer, so that the appropriate rotation speed of the mold 106 is determined. In contrast to the case of using the horizontal centrifugal casting method, axial vertical tissue homogeneity can be ensured when the vertical centrifugal casting method of this embodiment is used.

용탕(M)의 제조를 위해, 재료의 용해 단계(190)가 포함된다. 본 발명과 관련되어 용탕(M)의 재료는 STD61 종의 열간 금형용 합금강일 수 있다. 구체적으로, 재료는, 탄소(C) 0.32~0.42 중량 퍼센트, 규소(Si) 0.80~1.20 중량 퍼센트, 크롬(Cr) 4.50~5.50 중량 퍼센트, 텅스텐(W) 1.00~1.50 중량 퍼센트, 바나듐(V) 0.80~1.20 중량 퍼센트, 몰리브덴(Mo) 1.20~1.60 중량퍼센트 및 미소 불순물을 포함할 수 있다. 이와 같은 열간 금형용 합금강을 직접 재료로 사용하여 수직 원심주조를 통하여 슬리브(101)를 제작하는 것이다. 이 점에서 원통체를 미리 만들고 원통체의 내벽에 원심주조법에 의하여 별도의 주조층을 형성하는 기술과 차이가 있다. 본 예의 방법에 의하면 수직 원심주조에 의하여 바로 슬리브(101)의 대부분의 형상을 만드는 것이므로 건드릴 등과 같이 머신가공 과정을 거치는 동안 소재가 유실되는 것을 획기적으로 줄일 수 있다.For the production of the melt (M), a dissolving step (190) of the material is included. In connection with the present invention, the material of the molten metal (M) may be STD61 alloy steel for hot-mold. Specifically, the material is selected from the group consisting of 0.32 to 0.42 weight percent of carbon (C), 0.80 to 1.20 weight percent of silicon (Si), 4.50 to 5.50 weight percent of chromium (Cr), 1.00 to 1.50 weight percent of tungsten (W) 0.80 to 1.20 weight percent, molybdenum (Mo) 1.20 to 1.60 weight percent, and micro impurities. The sleeve 101 is manufactured through vertical centrifugal casting by using the alloy steel for hot metal as a direct material. In this respect, there is a difference from the technique of previously forming a cylindrical body and forming a separate casting layer on the inner wall of the cylindrical body by the centrifugal casting method. According to the method of the present embodiment, since most of the shape of the sleeve 101 is formed by the vertical centrifugal casting, it is possible to drastically reduce loss of material during the machining process such as a gun drill.

도 5에 의하면, 본 발명과 관련된 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브의 제작장치는 래들로부터 공급받은 용탕(M)이 금형(106) 내에서 적정한 위치와 방향으로 금형(106)의 내벽 방향으로 출사될 수 있도록 상하이동형 노즐 주입구(108)가 구비될 수 있다. 금형(106)의 예열을 위한 장치 및 금형(106)의 회전속도 및 용탕(M)의 공급량을 제어하기 위한 제어부가 구비될 수 있다. 금형(106) 예열장치는 전기적인 히터 또는 유도가열장치일 수 있다. 금형(106)의 회전속도를 제어하기 위해 로터(107)의 컨트롤러가 구비되며, 용탕(M)의 공급량을 제어하기 위한 컴퓨터 등의 자동연산장치가 포함될 수 있다.5, the apparatus for manufacturing the wear resistant sleeve for aluminum die casting according to the present invention is characterized in that the molten metal M supplied from the ladle exits in the direction of the inner wall of the mold 106 in the proper position and direction in the mold 106 A vertically movable nozzle inlet 108 may be provided. A controller for controlling the apparatus for preheating the mold 106 and the rotational speed of the mold 106 and the supply amount of the molten metal M may be provided. The mold 106 preheating device may be an electrical heater or an induction heating device. A controller of the rotor 107 is provided to control the rotation speed of the mold 106 and an automatic calculation device such as a computer for controlling the supply amount of the molten metal M may be included.

용탕(M)의 사용에 따라 수직 원심주조 성형 또한 주물의 단면 두께가 얇은 제품은 탄소당량이 낮은 주강을 선택하면 탄화물을 형성할 가능성이 높고, 냉각의 속도차에 의한 칠화의 영향이 증가될 수 있다. 이에 따라 요구된 성분비 내에서 약간 높은 탄소 당량으로 용탕하고 원심금형주입은 두께가 얇은 제품부터 주입한다. 또한, 잔류 용융 주강 주물로 두께가 두꺼운 제품으로의 주입 또한 유동도를 높이기 위하여, 몰리브덴, 니켈, 구리 또는 주석을 합금원소가 첨가될 수 있다. 이와 같은 합금 원소는 레이들에 첨가하여 완전히 녹고 균일하게 분산되게 하기 위하여 용탕(M)을 스터링(Stirring)하고, 미소량의 흑연화 접종제를 첨가하여 충분한 핵성장을 시켜 적당한 응고가 확실하게 일어나게 하는 것이 바람직하다.Vertical Centrifugal Casting Depending on the use of the molten metal (M), if the cast steel has a thin cross-sectional thickness, cast steel having a low carbon equivalent is more likely to form carbide, and the effect of chilling due to the difference in cooling rate may be increased have. Accordingly, the molten metal is injected at a slightly higher carbon equivalent within the required composition ratio, and the centrifugal injection is performed from a thinner product. In addition, molybdenum, nickel, copper, or tin alloying elements may be added to the casting of residual molten cast iron to increase the degree of fluidity. Such an alloying element is added to the ladle to completely dissolve and uniformly disperse the molten metal (M), and a small amount of graphitizing inoculant is added to allow sufficient nucleation to ensure proper solidification .

원심주조상태(as-cast)에서 각 부위별로 미세조직을 관찰한 결과를 도 6 내지 도 8을 통해 보였다. 전체적인 미세조직 상태는 주조 응고조직인 수지상(dendrite) 형상으로 나타나며, 외경부는 금형접촉면으로 내경부에 비해 냉각속도가 빨라 미세한 조직에서 내측부로 갈수록 조대하다. The results of microscopic observation of each part in the centrifugal casting state (as-cast) are shown in FIGS. 6 to 8. FIG. The overall microstructure shows a dendrite shape as a solidified casting structure, and the outer diameter is a contact surface of the mold, which has a cooling rate faster than that of the inner diameter portion, and becomes coarser from the fine structure to the inner portion.

As-cast 상태에서의 경도 분포 시험결과 내-외측부 모두 약 55 HRC 정도로 미세조직에 상관없이 고른 경도를 나타냄에 따라 원심주조에 의한 합금성분의 편중화는 거의 없는 것으로 나타났다.As a result of hardness distribution test in the as-cast state, the inner-outer side showed a uniform hardness of about 55 HRC irrespective of the microstructure, and thus the degree of partialization of the alloy component by centrifugal casting was found to be almost zero.

수직원심주조 과정(121, 122, 123, 124, 125)을 통하여 슬리브(101)의 형상이 완성되면, 슬리브(101)에 대하여 열처리를 실시한다(130). 강의 조직을 개선 및 연화하고, 내부응력을 제거하며, 탄화물을 구상화하고, 내부 조직을 균질화를 위하여, 완전 어닐링(Full annealing)을 실시할 수 있다. Ac₁점 직하까지 가열하고 밖으로 꺼내어 공냉 또는 수냉을 하며, 이 방법으로 강이 충분히 연화하여 절삭성과 가공성을 향상시킬 수 있다.When the shape of the sleeve 101 is completed through the vertical centrifugal casting processes 121, 122, 123, 124 and 125, the sleeve 101 is heat-treated (130). Full annealing can be performed to improve and soften the steel structure, remove internal stresses, spheroidize the carbide, and homogenize the internal structure. It is heated up to a point immediately below the Ac 1 point and taken out to perform air cooling or water cooling. With this method, the steel is sufficiently softened to improve machinability and workability.

열처리를 마친 슬리브(101)의 부위별 미세조직 현미경 사진들을 도 9를 통하여 보였다. 즉, 일반적 STD61 단강품의 미세조직과 달리, 열처리 후에도 수지상이 사라지지 않고 합금성분의 재고용 및 변태에 의해 마르텐사이트화된 미세조직 형상을 나타내고 있다.Microscopic microphotographs of the sleeve 101 after the heat treatment are shown in FIG. That is, unlike the microstructure of a general steel STD61 steel forgings, the resin phase does not disappear even after the heat treatment, and the microstructure of the martensite is exhibited due to the reformation and transformation of the alloy component.

열처리가 완료되면, 슬리브(101)에 대하여 1차 가공(140)을 실시한다. 선삭 등의 작업을 통해 슬리브(101)의 내외경 치수 가공을 한다. When the heat treatment is completed, primary processing (140) is performed on the sleeve (101). The outer diameter of the sleeve 101 is machined through an operation such as turning.

1차 가공(140)을 실시한 후, 슬리브(101)의 내주면에 진공 상태에서 이온질화를 실시한다(150). 본 발명과 관련되어 이온 질화 확산을 거친 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브를 도 10을 통해 보였으며, 도 11은 본 발명과 관련되어 이온 질화처리된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브를 보인 사진이고, 도 12는 본 발명과 관련되어 이온 질화처리된 알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 이온 질화 확산층이 형성된 미세조직 사진이다. 이온질화는 진공 플라즈마 상태에서 실시될 수 있다. 이온 질화 확산층(102)이 슬리브(101)의 내주면에 형성된 것으로, 깊이는 50~200㎛일 수 있다. 이온질화처리에 의해 강의 표면의 형성된 화합물층은 ε상(Fe2 -3N) 및 γ′상(Fe4N)으로 구성된다. 보통의 질화층은 저항력이 약하기 때문에 3차원적 응력을 피하기 위해서는 화합물층은 ε상+γ′상의 혼합층을 피하고 오히려 ε상 혹은 γ′상만의 단상만을 생성시키는 것이 바람직하다. 이온질화는 염욕질화법의 대체기술로서, 질화처리 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전기에너지를 이용하므로 공해가 적고 질화층의 제어가 용이하고 질화효율이 높은 장점을 이용할 수 있다.After the primary machining 140 is performed, the inner circumferential surface of the sleeve 101 is ionized in a vacuum state (150). FIG. 11 is a photograph showing an ion-nitrided sleeve for aluminum die casting according to the present invention, and FIG. 12 is a photograph showing a sleeve for aluminum diecasting according to the present invention. And the ion nitriding diffusion layer of the aluminum diecasting sleeve subjected to the ion nitriding process is formed. Ion nitration can be conducted in a vacuum plasma state. The ion nitriding diffusion layer 102 is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 101, and the depth may be 50 to 200 占 퐉. The compound layer formed on the surface of the steel by the ion nitriding process is composed of? Phases (Fe 2 -3 N) and? 'Phases (Fe 4 N). Since the normal nitrided layer is weak in resistance, it is desirable to avoid a mixed layer of epsilon + gamma 'phase and to generate only a single phase of only epsilon or gamma phase in order to avoid three dimensional stress. Ion nitration is an alternative to the salt bath nitriding method. In addition, it can shorten the nitriding treatment time remarkably, and can utilize advantages of low pollution, easy control of the nitrided layer, and high nitriding efficiency by using electric energy.

이온 질화 처리(150)를 실시한 시험편의 표면층을 관찰한 결과, 도 12와 같이, 화합물층은 약 6~7㎛, 확산층은 약 150㎛ 이상 생성됨을 확인하였다.As a result of observing the surface layer of the test piece subjected to the ion nitriding treatment 150, it was confirmed that the compound layer was formed to about 6 to 7 mu m and the diffusion layer was formed to be about 150 mu m or more, as shown in Fig.

도 2는 본 발명과 관련된 제2실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다.Fig. 2 is a process flow chart of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a second embodiment related to the present invention.

본 예에서도 금형제작(210), 금형 수직 장착(221), 이형제 도포(222), 예열(223), 원심 주입제어(224), 냉각 및 이형(225), 열처리(230), 1차 가공(240), 진공 이온질화(260) 등의 단계가 포함되어 있으며, 제1실시예와 유사하다. 다만, 슬리브를 1차 가동하는 단계 이후에 슬리브를 2차 가공하는 단계(250)가 추가되어 있다. In this example as well, the mold preparation 210, the mold vertical mounting 221, the mold release agent application 222, the preheating 223, the centrifugal injection control 224, the cooling and release mold 225, the heat treatment 230, 240, vacuum ion nitridation 260, and the like, and is similar to the first embodiment. However, there is added a step 250 of secondary machining of the sleeve after the step of first operating the sleeve.

2차 가공단계(250)는 열처리(230) 및 1차 가공(240)된 슬리브의 미소 변형 치수를 보완하고 최종 표면 조도를 확보하기 위해 내외경 연삭을 실시한다.The secondary machining step 250 performs internal and external grinding to compensate for the minor deformation dimensions of the sleeve subjected to the heat treatment 230 and the primary machining 240 and to ensure final surface roughness.

도 3은 본 발명과 관련된 제3실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다. 본 예에서도 금형제작(310), 금형 수직 장착(321), 이형제 도포(322), 예열(323), 원심 주입제어(324), 냉각 및 이형(325), 열처리(330), 1차 가공(340), 2차 가공(360), 진공 이온질화(370) 등의 단계가 포함되어 있으며, 제2실시예와 유사하다. 다만, 슬리브를 1차 가공 단계(340)와 2차 가공 단계(360) 사이에 슬리브의 마모 집중부위에 용사처리를 실시하는 단계(350)가 포함되어 있다. 용사처리 단계(350)는 기계적 물리적 성질이 우수하지만 용융점이 높고 기계가공성이 좋지 않은 탄화물, 산화물계 재료를 고온의 화염 또는 플라즈마로 순간 용융시키고, 용융된 입자를 매우 빠른 속도로 가속시켜, 금속 등의 모재위에 0.1~1mm 두께의 후막층을 형성시킨다. 본 예에서는 니켈계자용성 합금에 텅스텐카바이드(WC)를 혼합한 형태를 적용하였다. 아래의 표 1은 본 발명과 관련되어 용사코팅의 성분을 보인 것이다.3 is a process flow diagram of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a third embodiment related to the present invention. In this example as well, the mold production 310, the vertical mold mounting 321, the mold release agent application 322, the preheating 323, the centrifugal injection control 324, the cooling and release 325, the heat treatment 330, 340, secondary processing 360, vacuum ion nitridation 370, and the like, and is similar to the second embodiment. (350) spraying the sleeve between the primary machining step (340) and the secondary machining step (360) on the wear concentrate of the sleeve. The thermal spraying step 350 is a step of melting the carbide and oxide-based material having excellent mechanical and physical properties but having a high melting point and poor machinability with a hot flame or a plasma to rapidly melt the molten particles, A thick film layer having a thickness of 0.1 to 1 mm is formed on the base material. In this example, a mixed form of tungsten carbide (WC) is applied to a nickel field-usable alloy. Table 1 below shows the components of the spray coating in connection with the present invention.

성분/소재Ingredient / material CC SiSi BB FeFe CrCr NiNi WC-CoWC-Co 비율ratio 0.50.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 1111 4646 3535

자용성합금에 대해 용사코팅을 실시한 후 기공을 줄이기 위해 후열처리가 실시될 수 있다. 기공도 확인을 위해 열처리전후 현미경 관찰을 실시한 결과를 도 13을 통하여 보였다. 즉, 화염용사를 하였을 경우 코팅층 내부에 기공이 다량 발생되어 있는 것을 관찰할 수 있으며, 열처리를 실시하였을 경우 기공이 거의 소멸되어 치밀한 코팅조직을 가지는 것을 알 수 있다. 용사코팅층의 두께는 목적에 따라 자유롭게 조절할 수 있으며, 본 실시예에서는 700±100 ㎛ 이다.A post-heat treatment may be performed to reduce porosity after spray coating of the virgin alloy. Fig. 13 shows the result of microscopic observation before and after the heat treatment to confirm the porosity. That is, it can be seen that a large amount of pores are generated in the coating layer when the flame spraying is performed, and when the heat treatment is performed, the pores are almost extinguished and the coating structure is dense. The thickness of the spray coating layer can be freely adjusted according to the purpose, and in this embodiment, it is 700 ± 100 μm.

도 4는 본 발명과 관련된 제4실시예에 따른 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법의 공정 순서도이다.4 is a process flow diagram of a method of manufacturing an anti-seizure wear sleeve for aluminum die casting according to a fourth embodiment related to the present invention.

본 예에서도 금형제작(410), 금형 수직 장착(421), 이형제 도포(422), 예열(423), 원심 주입제어(424), 냉각 및 이형(425), 열처리(430), 1차 가공(440), 용사처리(450), 2차 가공(460), 진공 이온질화(470) 등의 단계가 포함되어 있으며, 제3실시예와 유사하다. 다만, 2차 가공단계(460)와 슬리브의 내주면에 진공상태에서 이온질화를 실시하는 단계(470) 사이에, 진공 이온 질화될 부위를 제외한 부위에 대하여 마스킹을 실시하는 단계(470)가 포함되어 있다. 이러한 마스킹 단계(470)는 특히, 용사 코팅층의 경우 그 자체로 경도가 확보되어 있으므로 이온 질화 확산 처리될 필요가 없으므로 이온질화 확산층의 형성에서 제외시키는 것이며, 재료의 낭비를 줄일 수 있다.In this example as well, the mold making 410, the mold vertical mounting 421, the releasing agent application 422, the preheating 423, the centrifugal injection control 424, the cooling and releasing 425, the heat treatment 430, 440, a spraying process 450, a secondary process 460, and a vacuum ion nitriding process 470, and is similar to the third embodiment. However, masking is performed on the portion excluding the portion subjected to vacuum ion nitriding (Step 470) between the secondary processing step 460 and the step 470 of performing ionization in vacuum on the inner circumferential surface of the sleeve have. In this masking step 470, in particular, in the case of the spray coating layer, since the hardness is secured by itself, it is not necessary to perform the ion nitriding diffusion treatment, so that it is excluded from the formation of the ion nitriding diffusion layer and waste of material can be reduced.

상기와 같이 설명된 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법 및 제작장치는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The method and apparatus for manufacturing the wear resistant sleeve for aluminum die casting described above are not limited in the construction and the method of the described embodiments. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.

101: 슬리브 102: 질화층
106: 금형 107: 로터
108: 상하이동형 노즐 주입구
101: Sleeve 102: Nitrided layer
106: mold 107: rotor
108: Up and down movable nozzle inlet

Claims (9)

알루미늄 다이캐스팅용 슬리브의 외주면을 형성할 수 있도록 중공의 금형을 제작하는 단계;
상기 금형의 하단을 밀봉한 상태로 수직축 방향으로 회전되는 로터에 상기 금형을 장착하는 단계;
상기 금형의 내벽에 이형제를 도포하는 단계;
상기 금형을 예열시키는 단계;
상기 금형을 회전시키고, 별도로 준비된 열간 금형용 합금강으로 조성된 용탕을 상기 금형의 내부에 상하방향으로 노즐 주입구를 이동시키며 주입시키는 단계;
주입된 상기 용탕을 냉각시키고 상기 금형으로부터 냉각된 슬리브를 이형시키는 단계;
이형된 상기 슬리브를 열처리시키는 단계;
열처리된 상기 슬리브를 1차 가공하는 단계;
상기 슬리브의 마모 집중부위에 용사처리를 실시하는 단계;
용사처리를 실시한 상기 슬리브에 기공을 줄일 수 있도록 후열처리를 실시하는 단계;
상기 슬리브를 2차 가공하는 단계;
상기 슬리브의 상기 용사처리된 영역에 대하여 마스킹을 실시하는 단계; 및
상기 슬리브의 내주면에 진공 플라즈마 상태에서 이온질화를 실시하는 단계를 포함하는, 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법.
Fabricating a hollow mold to form an outer circumferential surface of an aluminum die casting sleeve;
Mounting the mold on a rotor rotated in a vertical axis direction while sealing a lower end of the mold;
Applying a releasing agent to the inner wall of the mold;
Preheating the mold;
Rotating the mold and injecting a molten metal made of an alloy steel for hot mold separately prepared by moving a nozzle injection port in a vertical direction inside the mold;
Cooling the injected molten metal and releasing the cooled sleeve from the mold;
Heat treating the deformed sleeve;
Processing the heat-treated sleeve first;
Performing a spraying process on a wear-concentrated portion of the sleeve;
Performing a post-heat treatment so as to reduce pores in the sleeve subjected to spraying treatment;
Secondary processing the sleeve;
Masking the sprayed area of the sleeve; And
And ion-nitriding the inner peripheral surface of the sleeve in a vacuum plasma state.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 슬리브를 1차 가공하는 단계는,
상기 용사처리될 부위에 대한 가공을 포함하는, 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법.
The method according to claim 1,
The step of first machining the sleeve comprises:
And processing the portion to be sprayed. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 진공 이온질화의 깊이는 50~200㎛인, 알루미늄 다이캐스팅용 내소착 내마모 슬리브 제작방법.
The method according to claim 1,
Wherein the depth of the vacuum ion nitriding is 50 to 200 占 퐉.
삭제delete
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KR102586531B1 (en) * 2023-04-06 2023-10-11 (주)동아진공열처리 Surface treatment method for molding sleeve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011143431A (en) * 2010-01-13 2011-07-28 Komatsu Ltd Method for manufacturing floating seal, device for manufacturing the same and floating seal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60114553A (en) * 1983-11-26 1985-06-21 Riken Corp Alloy steel for piston ring
JPH0985412A (en) * 1995-09-27 1997-03-31 Toshiba Corp Production of sleeve for die casting machine
KR20130010257A (en) * 2011-07-18 2013-01-28 (주)피앤테크 Surface treatment method for plastic injection mold using plazma ion nitriding

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011143431A (en) * 2010-01-13 2011-07-28 Komatsu Ltd Method for manufacturing floating seal, device for manufacturing the same and floating seal

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