KR101993726B1 - 주조용 압탕 및 주조 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 압탕은 주형에 결합되는 주조용 압탕이며, 용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체; 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되어, 상기 주형과 상기 본체간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도;를 포함하며, 상기 본체가 상기 탕도의 둘레를 둘러싼 구조를 가져, 압탕 자체적으로 탕도를 열적으로 보호할 수 있으며, 별도의 가열 부재나 발열 물질의 도움 없이도 주조 도중 탕도가 냉각되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

주조용 압탕 및 주조 구조체{Riser for Casting and Casting Equipment}

본 발명은 주조용 압탕 및 주조 구조체에 관한 것으로, 상세하게, 향상된 작업성을 가지면서도, 열적으로 자가 보호(self-protection) 가능하여 압탕 탕도 측의 응고를 방지하기 위한 별도의 가열 부재가 불필요한 주조용 압탕 및 주조 구조체에 관한 것이다.

주조는 주철, 주강, 알루미늄, 스테인레스강, 특수강인 망간 및 크롬강 등의 용융물인 용탕을 주형에 주입한 후 응고시켜서 목적하는 제품을 제조하는 공정을 의미한다. 이러한 주조를 이용하여 목적하는 제품을 주조할 경우, 제품(주물)의 불량을 방지하기 위해 압탕이 사용되는 것이 통상적이다.

알려진 바와 같이, 압탕은 용탕의 추가 저장부로, 주형내 용탕의 응고 수축으로 인한 용탕 부족분을 보충하고, 주물보다 후에 응고되어 주물에 균열이나 불순물이등의 결함이 생성되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

압탕은 제품이 아닌 제품에 결함이 생성되는 것을 방지하기 위한 요소임에 따라, 주조가 완료된 후 제거되어야 한다. 압탕 제거시에 의한 주물의 손상을 방지하고, 주물 내 압탕 제거 부위를 매끄럽게 처리하는 표면처리 영역을 최소화하며, 단순한 물리력의 인가에 의해 압탕을 용이 제거하기 위해서는, 압탕과 주형간의 연결부위, 즉, 압탕내 용탕을 주형으로 주입시키는 주입부(탕도)가 좁고 가는 것이 유리하다.

그러나, 생산성 향상을 위해, 압탕의 주입부(탕도)를 좁고 가늘게 설계하는 경우, 열 손실에 의해 주입부(탕도)가 응고되어 압탕이 제 역할을 수행할 수 없는 문제점이 발생한다.

이를 해결하기 위해, 별도의 가열 유닛을 이용하여 압탕을 직접 가열하는 방법(대한민국 공개특허 제2006-014533호)이나, 압탕에 발열물질을 투입하는 방법등이 제안된 바 있으나, 주조 공정의 공정을 복잡화시키고 비용을 상승시키며, 중공 구조의 압탕을 균일하고 효율적으로 가열시키기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2006-014533호

본 발명의 목적은 단순한 물리력의 인가에 의해 주형으로부터 용이 제거 가능하면서도 별도의 가열 부재나 발열체에 의한 열적 보호가 불필요한 주조용 압탕 및 이를 포함하는 주조 구조체를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따른 압탕(I)은 주형에 결합되는 주조용 압탕이며, 용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체; 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되어, 상기 주형과 상기 본체간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도;를 포함하며, 상기 본체가 상기 탕도의 둘레를 둘러쌀 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I)에 있어, 상기 본체는 내측으로 함몰되어 형성되는 탕도 수용부를 포함하며, 상기 탕도 수용부에 의해 상기 탕도가 둘러싸일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I)에 있어, 상기 본체는 외측으로 돌출되되, 돌출 단면이 중공의 폐 루프 형상인 탕도 수용부를 포함하며, 상기 탕도 수용부에 의해 상기 탕도가 둘러싸일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I)에 있어, 상기 탕도 수용부와 상기 탕도는 동심구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I)에 있어, 상기 탕도 수용부는 상기 탕도 내 용탕이 응고되는 것을 방지하는 열확산장벽(thermal diffusion or conduction barrier)을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I)에 있어, 상기 탕도의 일 단은 상기 탕도 수용부 외부로 돌출되어 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I)에 있어, 상기 탕도 수용부는 서로 이격 배열된 둘 이상의 상기 탕도를 둘러쌀 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I)에 있어, 상기 본체 및 탕도는 3차원 인쇄물일 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태에 따른 압탕(IV)은 주형에 결합되는 주조용 압탕이며, 용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체; 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되고, 상기 주형과 상기 본체의 내부 공간 간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도;를 포함하며, 상기 본체는 상기 탕도의 본체측 일 단의 둘레를 따라 부분적으로 내측으로 함몰되거나 외측으로 돌출되어, 상기 탕도의 원주 방향을 기준으로 상기 탕도를 부분적으로 감싸는 차폐 영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(IV)에 있어, 상기 본체 및 탕도는 3차원 인쇄물일 수 있다.

본 발명은 상술한 주조용 압탕(I, IV)이 구비된 주형인 주조 구조체를 포함한다.

본 발명에 따른 주조 구조체는 제조하고자 하는 주물품과 대응하는 형태의 빈 공간인 주물 공간을 구비한 주형; 및 용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되고, 상기 주물 공간과 상기 본체의 내부 공간 간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도를 포함하는 압탕;을 포함하며, 상기 탕도의 둘레는 상기 본체에 의해 둘러싸이거나, 상기 탕도의 길이 방향에 수직인 원주 방향을 따라 상기 본체와 상기 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸이거나, 또는 상기 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 상기 본체에서 상기 탕도가 연장되는 방향과 평행하게 상기 본체가 내측으로 함몰되거나 또는 외측으로 돌출되어 형성된 차폐 영역에 의해, 상기 탕도가 부분적으로 감싸일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 차폐 영역에 의해 둘러싸이지 않은 탕도의 둘레에 상기 주물 공간을 구획하는 주형의 일 내면이 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 상기 탕도의 둘레에 위치하는 주형의 일 내면은 평면 또는 곡면일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 상기 주물 공간은 오목한 홈을 포함하며, 상기 탕도의 일 단이 상기 홈의 바닥에 연결되어, 상기 홈의 측면이 상기 탕도의 둘레를 둘러쌀 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 상기 압탕은 상기 주형에 부착된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 상기 압탕과 상기 주형은 일체형일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 상기 압탕, 주형 또는 압탕과 주형은 3차원 인쇄물일 수 있다.

본 발명은 3차원 프린팅 장치의 메모리에 로딩될 수 있으며, 3차원 프린팅 장치에서 실행될 경우, 3차원 프린팅에 의해 상술한 압탕(I, 또는 IV)이 인쇄물로 제조되는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함한다.

본 발명은 3차원 프린팅 장치의 메모리에 로딩될 수 있으며, 3차원 프린팅 장치에서 실행될 경우, 3차원 프린팅에 의해 상술한 주조 구조체가 인쇄물로 제조되는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕은 탕도가 본체에 의해 감싸이는 구조를 가져, 별도의 가열 부재나 별도의 발열 물질의 도움 없이도, 압탕 자체적으로 탕도를 열적으로 보호하는 자가 보호 기능을 갖는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕은 탕도가 좁고 가는 형상이라 할지라도 압탕 내 용탕에 의해 탕도가 열적으로 안전하게 보호됨에 따라, 주조시 효과적으로 불량을 방지하면서도, 단순 물리력 인가에 의해 압탕이 주형으로부터 제거 가능하여, 주조시 작업 용이성 및 생산성이 향상되며, 주조 비용의 절감이 가능한 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕은 주조시 연결되는 주형과 압탕의 본체에 의해 탕도가 감싸이는 구조를 가져, 별도의 가열 부재나 별도의 발열 물질의 도움 없이도, 탕도의 냉각(응고)이 방지되는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체는 주조시, 압탕에 담지되는 용탕, 압탕과 주형에 담지되는 용탕, 또는 주형에 담지되는 용탕의 열에 의해 탕도가 보호되어, 압탕의 탕도가 좁고 가는 관 형상이라 할지라도, 별도의 가열 부재나 별도의 발열 물질의 도움 없이도, 탕도의 냉각(응고)이 방지되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕의 단면을 도시한 일 단면도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕의 단면을 도시한 다른 일 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕의 단면을 도시한 또 다른 일 단면도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕의 단면을 도시한 또 다른 일 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체의 단면을 도시한 일 단면도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체의 단면을 도시한 다른 일 단면도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체의 단면을 도시한 또 다른 일 단면도이며,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체의 단면을 도시한 또 다른 일 단면도이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 압탕 및 주조 구조체를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 압탕은 주형에 결합되는 주조용 압탕이며, 용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체; 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되어, 상기 주형과 상기 본체간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도;를 포함하며, 상기 본체가 상기 탕도의 둘레를 둘러쌀 수 있다.

본 발명에 따른 주조용 압탕은 주형과 본체간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도가 좁고 가는 관 형태라 할지라도, 본체가 탕도의 둘레를 둘러 싼 구조를 가짐에 따라, 탕도가 본체에 담지된 용탕에 의해 열적으로 보호될 수 있다. 즉, 본체가 탕도의 둘레를 둘러싸는 구조에 의해, 탕도의 열 손실을 방지할 수 있으며, 이와 함께 탕도의 둘레를 둘러싼 본체의 용탕의 열에 의해 탕도가 일정 온도로 유지될 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 압탕은 본체가 탕도의 둘레를 둘러싸는 구조를 가져, 탕도를 둘러싼 본체 영역이 탕도 내 용탕이 응고되는 것을 방지하는 열확산장벽(thermal diffusion or conduction barrier) 역할을 수행할 수 있다. 이와 동시에 탕도를 둘러싼 본체 영역은 탕도 내 용탕의 온도가 본체 내 용탕의 온도보다 낮아지는 경우 탕도 내 용탕을 가열하는 가열 부재의 역할 또한 수행할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 압탕은 주조시 압탕 스스로의 열에 의해 탕도가 열적으로 보호(자가 보호)되어, 탕도를 얇고 가늘게 구현하여도 탕도가 응고에 의해 막히는 것을 방지할 수 있어 주조의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 별도의 가열 부재나 이종의 발열 물질이 불필요한 장점이 있다.

이때, 본체가 탕도의 둘레를 둘러싼다는 것은, 탕도의 본체측 일 단의 둘레에 위치하는 본체 영역이 탕도의 둘레를 따라 내측으로 함몰되거나 외측으로 돌출되며, 탕도를 감싸는 것을 의할 수 있다.

또한, 본체가 탕도의 둘레를 둘러싼다는 것은 특별히 '부분적으로 둘러 싼다'라고 명시되지 않는 한, 탕도의 길이 방향에 수직인 전(모든) 방사 방향에 대해 감싸는, 즉, 탕도의 둘레를 모두 감싸는 것을 의미할 수 있다. 이때, 탕도의 길이 방향은 탕도에서의 용탕 흐름 방향, 구체적으로, 본체로부터 연장되는 탕도의 연장 방향을 의미할 수 있다.

또한, 본체가 탕도의 둘레를 둘러싼다는 것은 본체가 탕도의 본체측 일 단에서부터 일정 길이(설계 길이)까지 탕도를 감싸는 것을 의미할 수 있다. 이때, 탕도의 길이는 탕도의 본체측 일단에서 타단까지의 최단거리를 의미할 수 있다.

또한, 본체가 탕도의 둘레를 둘러싼다는 것은 탕도의 측면(길이 방향 면);과 탕도를 둘러쌈에 따라 탕도의 측면과 대향하게 되는 본체 면; 간, 틈(이격)이 존재함을 의미하는 것이나, 탕도의 측면과 탕도를 둘러싸는 본체의 면이 탕도의 길이 방향을 따라 부분적으로 서로 결합하며 탕도 내의 공간과 본체 내의 공간이 서로 통공되는 것을 배제하는 것으로 해석하여서는 안 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(1000)의 단면을 도시한 일 단면도이다. 압탕(1000)은 용탕이 수용되는 내부 공간(IS)을 갖는 본체(100) 및 내부 공간(IS)과 연통되며 본체(100)로부터 연장된 탕도(200)를 포함할 수 있다. 주조시, 본체(100)로부터 연장된 탕도(200)의 일 단은 주형과 결합되어, 주형 내 제조하고자 하는 주물품과 대응하는 형태의 빈 공간인 주물 공간(CS)과 연통될 수 있으며, 탕도(200)는 주형과 본체(100)간의 용탕 이동 경로를 형성할 수 있다.

도 1의 일 예와 같이, 본체(100)는 내측으로 함몰되어 형성되는 탕도 수용부(110)를 포함할 수 있으며, 탕도 수용부(110)에 의해 탕도(200)가 둘러싸일 수 있다.

상세하게, 탕도 수용부(110)는 탕도(200)의 본체측 일 단의 둘레에 위치하는 본체 영역이 탕도(200)의 둘레를 따라 내측으로 함몰되어 형성될 수 있으며, 탕도(200)의 본체측 일 단이 탕도 수용부의 내부 최저면(함몰 방향으로 최저면)에 위치함으로써, 탕도(200)의 외측이 탕도 수용부(110)의 측면에 의해 둘러싸일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(1000)의 다른 단면을 도시한 일 단면도이다. 도 2의 일 예와 같이, 본체(100)는 외측으로 돌출되되, 단면이 중공의 폐 루프 형상인 탕도 수용부(110)를 포함할 수 있으며, 돌출 형태의 탕도 수용부(110)에 의해 탕도(200)가 둘러싸일 수 있다.

상세하게, 탕도 수용부(110)는 탕도(200)의 본체측 일 단의 둘레에 위치하는 본체 영역이 탕도(200)의 둘레를 따라 외측으로 돌출되되, 그 돌출 방향에 수직인 단면이 중공의 폐 루프 형태로 돌출되고, 중공에 탕도(200)가 위치함으로써, 탕도(200)의 외측이 탕도 수용부(110)의 내측 측면에 의해 둘러싸일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(1000)의 또 다른 단면을 도시한 일 단면도이다. 도 3에 도시한 일 예와 같이, 본체(100)는 내측으로 함몰되고 동시에 외측으로 돌출되어 형성되는 탕도 수용부(110)를 포함할 수 있으며, 탕도 수용부(110)에 의해 탕도(200)가 둘러싸일 수 있다. 이때, 함몰은 탕도(200)가 형성되고자 하는 본체(100)의 표면을 기준면(도 3의 RP)으로, 탕도(200)의 본체 측 일 단이 기준면보다 본체의 내부 쪽에 위치함을 의미하는 것일 수 있으며, 돌출은, 탕도(200) 주변, 기준면(RP) 보다 본체의 외부 쪽에 위치하는 면(본체의 표면, 기준면과 평행한 면을 포함함)이 존재함을 의미할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 일 예와 같이, 탕도 수용부(110)의 함몰 또는 돌출 방향은 본체(100)에서 탕도(200)가 연장되는 방향인 연장 방향과 평행할 수 있다.

또한, 주조시, 탕도(200)의 타단이 주형 내 주물 공간(CS, 주물품과 대응하는 형태의 빈 공간)과 연통되도록 결합됨에 따라, 탕도(200)의 타단은 탕도 수용부(110) 외부로 돌출된 형태일 수 있다. 돌출된 탕도(200)의 타단부 영역을 안정적으로 보호하며 주형과의 용이한 결합 측면에서 탕도 수용부(110) 외부로 돌출된 탕도(200)의 길이(돌출 길이)는 탕도의 직경, 압탕부의 주형과 인접한 면적, 소착 결함으로부터의 안전성 등을 고려하여 7 내지 40mm일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

탕도가 수용되는 탕도 수용부(110)의 내부 공간의 단면(탕도 길이 방향에 수직인 단면) 크기 및 형상은 탕도(200)가 탕도 수용부(110) 내에 안정적으로 위치할 수 있는 크기 및 형상이면 족하다. 다만, 탕도 수용부(110)와 탕도(200) 측면간의 이격 거리가 과도하게 넓은 경우 본체(100)로부터 탕도(200)로의 열전달 효율이 감소할 위험이 있다. 이와 함께, 탕도 수용부(110)와 탕도(200)의 측면간의 이격 거리가 과도하게 좁은 경우, 탕도 수용부와 탕도 사이의 벽이 너무 얇아서 용탕 주입시 크랙이 발생할 위험이 있다. 이러한 측면에서, 서로 대향하는 탕도 수용부(110)의 측면과 탕도(200) 측면간의 이격 거리는 7 내지 20mm일 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이로 제한하는 것은 아니나, 탕도 수용부(110)의 탕도(200) 길이 방향에 대해 수직한 단면은 탕도(200)의 단면과 대응할 수 있다. 즉, 탕도 수용부(110)의 단면은 탕도(200)의 단면이 확대된 형상일 수 있다. 즉, 탕도의 단면이 원형인 경우 탕도 수용부의 단면 또한 원형일 수 있다. 탕도 수용부(110)와 탕도(200)의 단면이 대응하는 경우, 방사 방향으로 동등한 열적 환경이 구현 가능하여 유리하다.

또한, 서로 대응하는 단면 형상과 함께, 또는 이와 독립적으로, 탕도 수용부(110)와 탕도(200)는 동심구조를 가질 수 있다. 이러한 동심 구조는 탕도 수용부(110)에 의해 탕도(200)가 전 방사방향으로 균일하게 열적으로 보호되는데 유리하며, 또한 탕도 수용부(110)의 용탕에 의해 탕도(200)가 전 방사방향으로 균일하게 가열되는데도 유리하다.

도 2 및 도 3과 같이, 탕도 수용부(110)가 돌출된 형태를 포함하는 경우, 탕도 수용부(110)의 탕도(200) 길이 방향에 수직인 단면은 중공형 폐 루프의 형상일 수 있으며, 폐 루프의 내부 중공의 단면적이 앞서 상술한 탕도(200)가 수용되는 탕도 수용부(110)의 내부 공간에 상응할 수 있다. 이때, 폐 루프의 폭(도 2 및 3의 w)은 탕도 수용부(110)의 외측 반경에서 내부 중공의 반경을 뺀 값에 해당할 수 있다. 탕도 수용부의 돌출 길이는 탕도의 길이보다 짧아야 함에 따라, 폐 루프의 폭에 의해 탕도(200)를 열적으로 보호하고 탕도(200)를 가열하는데 사용되는 용탕의 크기(즉, 돌출된 영역에 위치하는 용탕의 양)가 제어될 수 있다. 이때 폐 루프의 폭이 너무 넓어질 경우에는 압탕의 돌출 부위와 인접한 주형 내 용탕도 보온되는 효과가 발생하기 때문에, 인접한 주형의 형상을 고려하여 폐 루프의 폭을 설정할 수 있다.

주조 관련 당업자는 주형 내 빈 공간(주물)의 형태나 크기를 고려하고, 주형 내 빈 공간과 압탕의 본체 내 공간에 용탕이 채워진 후, 주형내 용탕이 모두 응고되고 압탕이 응고되기 시작하는 시점까지 소요되는 주물 공정 시간, 용탕의 온도나 압탕의 재질등을 고려하여 탕도의 열적 보호를 위해 사용되어야 하는 용탕의 크기를 적절히 설계할 수 있음은 물론이며, 폐 루프의 폭을 설계할 수 있음은 물론이다.

도 1 내지 도 3은 단일한 탕도 수용부(110)에 단일한 탕도(200)가 수용되는 일 예를 도시한 것이나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 압탕에 있어, 탕도 수용부는 서로 이격 배열된 둘 이상의 탕도를 둘러쌀 수 있다.

도 4는 단일한 탕도 수용부(110)에 둘 이상의 탕도(200)가 수용된 예를 도시한 단면도이다. 도 4에 도시한 일 예와 같이, 일 예에 따른 압탕은 서로 이격 배열된 둘 이상의 탕도인 탕도 어레이를 포함할 수 있으며, 탕도 어레이의 둘레에 위치하는 본체 영역이 탕도 어레이의 둘레를 따라 내측으로 함몰되거나 외측으로 돌출되어, 단일한 탕도 수용부(110)가 둘 이상의 탕도를 열적으로 보호할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 압탕은 본체로부터 동일 내지 상이한 방향으로 연장된 둘 이상의 탕도를 포함할 수 있으며, 둘 이상의 탕도 각각이 탕도 수용부에 의해 열적으로 보호될 수 있다. 이러한 경우, 압탕은 n개(n은 2 내지 10의 자연수)의 탕도와 탕도의 수에 상응하는 n개의 탕도 수용부를 포함할 수 있다.

본 발명은 제조하고자 하는 주물품과 대응하는 형태의 빈 공간을 구비한 주형 및 주형에 결합된 탕도를 통해 본체의 내부 공간이 주형 내 빈 공간과 연통되는 상술한 압탕을 포함하는 주조 구조체를 제공한다.

상술한 압탕은 본 발명의 일 양태에 따라, 압탕 그 자체로 탕도가 열적으로 보호되는, 자가 보호 가능한 압탕이다.

본 출원인은 주조시 압탕이 주형에 결합하여 사용되는 점, 용탕이 주형 내 주물 공간을 채움과 동시에 압탕의 탕도 및 본체 내부 공간을 채우는 점에 주목하였다. 즉, 탕도를 열적으로 보호하고 또한 탕도를 가열할 수 있는 용탕이 압탕 뿐만 아니라 주형에도 존재하여, 압탕의 본체와 함께, 또는 주형 단독으로도, 주형 내 용탕이 탕도를 열적으로 보호하고, 및/또는 탕도를 가열할 수 있음을 주목하였다.

이에 기반하여, 본 출원인은 주형 및 주형과 결합된 압탕을 포함하는 주조 구조체를 제공하며, 별도의 가열 부재나 발열 물질의 도움 없이, 압탕 자체 뿐만 아니라, 주조 구조체 자체적으로 압탕의 탕도가 열적으로 보호되는 주조 구조체를 제공한다.

상세하게, 본 발명에 따른 주조 구조체는 제조하고자 하는 주물품과 대응하는 형태의 빈 공간인 주물 공간을 구비한 주형; 및 용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되고, 상기 주물 공간과 상기 본체의 내부 공간 간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도를 포함하는 압탕;을 포함하며, 상기 탕도의 둘레는 상기 본체에 의해 둘러싸이거나, 상기 탕도의 길이 방향에 수직인 원주 방향을 따라 상기 본체와 상기 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸이거나, 또는 상기 주형의 주물공간에 의해 둘러싸인, 주조 구조체일 수 있다.

명확한 이해를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에서, 탕도의 둘레가 본체에 의해 둘러싸이는 경우 주조 구조체의 압탕은 압탕(I)로 통칭하며, 탕도의 길이 방향에 수직인 원주 방향을 따라 본체와 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸이는 경우 주조 구조체의 압탕은 압탕(II)로 통칭하며, 탕도의 둘레가 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸인 경우 주조 구조체의 압탕은 압탕(III)으로 통칭한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에서 압탕(I)은 앞서 도 1 내지 4를 기반으로 상술한 압탕과 동일 내지 유사하다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체는 앞서 도 1 내지 4를 기반으로 상술한 압탕의 모든 내용을 포함한다.

압탕(II)을 포함하는 주조 구조체는, 주조시, 압탕의 탕도가 압탕의 본체와 주형에 의해서 열적으로 보호 및 가열되는 구조이며, 압탕(III)을 포함하는 주조 구조체는, 주조시, 압탕의 탕도가 주형에 의해 열적으로 보호 및 가열되는 구조일 수 있다.

이하, 압탕(II)을 포함하는 주조 구조체를 구체적으로 상술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체에 있어, 압탕(II)의 탕도의 둘레는 탕도의 길이 방향에 수직인 원주 방향을 따라 본체와 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸일 수 있다.

즉, 압탕(II)의 탕도는 탕도의 원주 방향을 따라 탕도의 외측이 도 1 내지 3을 기반으로 상술한 바와 유사하게 본체에 의해 둘러싸이되, 부분적으로 둘러싸일 수 있으며, 본체에 의해 둘러싸이지 않는 탕도의 둘레는 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸일 수 있다. 이때, 탕도의 둘레는 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸인다 함은, 주물 공간을 구획하는 주형의 내측 면을 내면으로 하여, 탕도의 둘레에 주형의 일 내면이 위치함을 의미할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체는 본체에서 탕도가 연장되는 방향과 평행하게 본체가 부분적으로 내측으로 함몰되거나 또는 외측으로 돌출되어 형성된 차폐 영역에 의해, 탕도가 부분적으로 감싸인 구조를 가질 수 있다.

즉, 도 1 내지 도 3을 기반으로 상술한 바와 유사하게, 탕도의 본체 측 일 단의 둘레에 해당하는 본체 영역이 원주 방향을 기준하여 부분적으로 내측으로 함몰되어 차폐 영역이 형성되거나, 외측으로 돌출되어 차폐 영역이 형성되거나, 내측으로 함몰됨과 동시에 외측으로 돌출되어 차폐 영역이 형성될 수 있다. 이때, 도 1 내지 도 3을 기반으로 상술한 압탕에서의 탕도 수용부는 탕도의 본체 측 일 단의 둘레에 위치하는 본체 영역이 모두 함몰, 돌출 또는 함몰 및 돌출한 경우일 수 있다. 이에, 도 1 내지 도 3을 기반으로 상술한 압탕은 탕도의 길이 방향에 수직인 전(모든) 방사 방향에 대해 차폐 영역이 탕도를 감싸는 구조, 즉, 차폐 영역이 탕도의 둘레를 모두 감싸는 구조에 상응할 수 있다. 다만, 용어의 명확한 구분을 위해, 탕도의 둘레를 따라 함몰, 돌출 또는 함몰과 돌출된 본체 영역이 탕도의 둘레를 모두 감싸는 구조는 탕도 수용부로, 탕도의 둘레를 모두 감싸지 않고 부분적으로 감싸는 구조는 차폐 영역으로 통칭한다.

도 5는 압탕(II)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체의 단면을 도시한 일 예로, 도 5(a)는 탕도(200)의 길이 방향에 평행한 단면을 도시한 예이며, 도 5(b)는 탕도(200)의 길이 방향에 수직인 단면을 도시한 예이다. 또한, 도 5는 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 본체(100)가 내측으로 함몰되어 형성되는 차폐 영역(120)을 도시한 일 예이다.

도 6은 본체(100)가 외측으로 돌출되어 형성되는 차폐 영역(120)을 포함하는 압탕(II)이 구비된 주조 구조체의 단면을 도시한 일 예로, 도 6(a)는 탕도(200)의 길이 방향에 평행한 단면을 도시한 예이며, 도 6(b)는 탕도(200)의 길이 방향에 수직인 단면을 도시한 예이다.

도 5 내지 도 6에 도시한 일 예와 같이, 탕도(200)는 그 원주 방향을 따라 차폐 영역(120)과 주형의 일 내면(P_cs), 즉, 주물 공간(CS)을 구획하는 일 면에 의해 둘러싸일 수 있다. 탕도(200)의 원주 방향을 따라 탕도(200)를 둘러싸는 차폐 영역(120)과 주형의 일 내면(P_cs)은 서로 이격되어 위치할 수 있으며, 이러한 이격은 주조시 탕도(200)를 통해 압탕이 주물 공간(CS)과 연통되나, 용탕의 응고가 완료된 후 압탕이 주형으로부터 제거되어야 함에 따라, 불가피하게 존재할 수 밖에 없는 이격이다.

차폐 영역(120)과 주형의 일 내면(P_cs) 간의 이격은 탕도의 길이 방향에 수직인 단면을 기준으로, 탕도(200)와 대향하는 차폐 영역(120)의 면인 차폐 영역의 측면과 탕도(200)의 둘레에 위치하는 주형의 일 내면(P_cs)간의 최단 거리(도 5(b) 및 도 6(b)의 s)로 규정될 수 있다.

탕도(200)를 둘러싸는 차폐 영역과 주물 공간간의 이격이 과도하게 넓은 경우 열전달 효율이 떨어질 수 있으며, 이러한 이격이 과도하게 좁은 경우, 주형에 압탕을 부착하는 과정이 용이하지 않고 용탕의 응고가 완료된 후 수행되는 압탕의 물리적 제거시 주물품에 원치 않는 물리적 손상을 입힐 위험이 있다. 이에, 주조 분야에 종사하는 당업자는 차폐 영역과 주물 공간간 이격 거리를, 제조되는 주물품의 형상이나 크기, 용탕의 온도, 주형과 압탕의 재질등을 고려하여 원활한 열전달이 이루어질 수 있으면서도 공정 용이성이 확보될 수 있는 크기로 적절히 조절할 수 있음은 자명하다. 실질적인 일 예로, 차폐 영역과 주물 공간간의 이격 거리는 7 내지 40mm 범위의 크기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

탕도(200)의 둘레에 위치하여, 차폐 영역(120)과 함께 탕도를 열적으로 보호하는 주형의 일 내면(P_cs)은 평면 또는 곡면일 수 있다. 이때, 탕도(200)의 둘레에 위치하여 탕도와 대향하는 주형의 일 내면(P_cs)은 탕도(200)의 길이 방향을 면내 방향으로 가질 수 있다. 즉, 탕도(200)의 길이 방향은 탕도(200)의 둘레에 위치하는 주형의 일 내면(P_cs)의 면내(in-plane) 방향일 수 있다. 도 5 내지 도 6에 도시한 일 예와 같이, 탕도(200)의 둘레에 위치하는 주형의 일 내면(P_cs)은 탕도(200)의 길이 방향과 평행한 성분을 갖는 평면(적어도 탕도와 대향하는 영역이 평면)을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 탕도(M)의 길이 방향과 평행한 성분을 갖는 곡면인 경우 또한 포함할 수 있다.

탕도(200)의 둘레를 부분적으로 감싸는 차폐 영역(120)은 차폐 영역(120)과 함께 열확산장벽을 형성하는 주형의 일 내면(P_cs)의 형상을 고려하여, 설계된 크기의 이격 거리로 주형의 일 내면(P_cs)과 이격되어, 주형의 일 내면(P_cs)과 함께 탕도의 둘레를 감쌀 수 있도록 형성되면 무방하다.

구체적으로, 탕도의 길이 방향에 수직인 단면을 기준으로 하고, 탕도의 중심을 원주의 중심으로 하여, 차폐 영역에 의해 부분적으로 감싸이는 탕도 영역의 원주 방향에 따른 각도(도 5 또는 도 6의 α)는 180 내지 270°일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

앞서, 압탕(I)에서 상술한 바와 유사하게, 압탕(II)에서 주형과 연결되는 탕도의 타단부는 차폐 영역 외부로 돌출된 형태일 수 있으며, 탕도의 돌출된 타단부 영역이 열적으로 안정하게 보호되며 주형과 용이 결합 가능하도록, 탕도의 돌출된 길이는 7 내지 40mm일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 앞서, 압탕(I)에서 상술한 바와 유사하게, 압탕(II)에서, 차폐 영역(120)에서 탕도(200)와 대향하는 차폐 영역의 측면에 의해 규정되는 공간은 탕도가 해당 공간 내에 안정적으로 위치할 수 있으며, 본체와 원활한 열전달이 이루어질 수 있는 크기 및 형상이면 족하다. 구체적이며 비 한정적인 일 예로, 서로 대향하는 탕도의 측면과 차폐 영역의 측면간의 이격 거리는 7 내지 20mm일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 앞서, 압탕(I)에서 상술한 바와 유사하게, 압탕(II)의 차폐 영역(120)이 돌출된 형태인 경우, 탕도의 길이 방향에 수직인 단면 기준, 돌출 영역의 폭은 인접한 주형의 형상을 고려하여 적절히 설계될 수 있음은 물론이다.

상술한 압탕(II)을 포함하는 주조 구조체는 압탕의 탕도가 주형과 본체에 의해 열적으로 보호 및 가열되는 구조일 수 있다.

이하, 압탕의 탕도가 주형에 의해 열적으로 보호 및 가열되는 주조 구조체, 즉, 압탕(III)을 포함하는 주조 구조체를 구체적으로 상술한다.

도 7은 주형에 의해 압탕(III)의 탕도(200)가 열적으로 보호 및 가열되는 주조 구조체의 단면을 도시한 일 단면도이다. 도 7에 도시한 일 예와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체는 제조하고자 하는 주물품과 대응하는 형태의 빈 공간인 주물 공간(CS)을 갖되, 오목한 홈(H, 내측으로 오목한 홈)을 포함하는 주물 공간(CS)을 갖는 주형; 및 용탕이 수용되는 내부 공간(IS)을 갖는 본체(100) 및 내부 공간(IS)과 연통되며 본체(100)로부터 연장되고, 주형의 주물 공간(CS)과 본체(100)의 내부 공간(IS) 간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도(200)를 포함하는 압탕;을 포함하며, 탕도(200)의 일 단이 주물 공간(CS)의 홈(H)의 바닥에 연결되어, 홈(H)의 측면(P_cs2)이 탕도(200)의 둘레를 둘러쌀 수 있다.

즉, 주물 공간(CS)의 홈(H) 바닥면에 탕도(200)의 일단이 연결됨으로써, 탕도(200)가 홈(H)의 측면(P_cs2)에 해당하는 주형의 내벽에 의해 이격 감싸인 구조를 가져, 주형 내 용탕에 의해 열적으로 보호되고 또한 가열될 수 있다.

압탕의 탕도(200) 길이는 홈(H)의 깊이보다 크면 무방하나, 홈(H) 외부에 위치하는 탕도 영역을 열적으로 안정하게 보호하며 기계적 안정성을 향상시키는 측면에서 압탕의 탕도 길이는 홈(H)의 깊이보다 7 내지 40mm 더 긴 길이를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그러나, 본 발명이 압탕의 탕도 길이에 의해 한정되는 것은 아니며, 선택적으로, 탕도가 홈 깊이 대비 상대적으로 매우 길게 설계되어야 할 필요가 있는 경우, 도 8에 도시한 일 예와 같이, 홈(H) 외부에 위치하는 탕도 영역을 열적으로 보호하기 위해, 압탕은 도 1 내지 도 4를 기반을 상술한 바와 동일 내지 유사한 탕도 수용부(110)를 더 포함할 수 있음은 물론이다.

또한 압탕의 효과를 극대화하기 위해 압탕의 탕도 크기는 10 내지 40mm일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체는, 독립된 물인 압탕이 압탕의 탕도를 통해 독립된 물인 주형에 부착된 것일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체는 압탕 및 주형을 포함하되, 압탕이 주형에 부착된 주조 구조체일 수 있다.

이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체는, 압탕과 주형이 일체인 일체형일 수 있다. 이때, 일체형의 의미는 압탕의 재질과 주형의 재질이 동일하며 주형 및 주형과 연결된 압탕이 일 공정에 의해 동시 제조됨을 의미할 수 있다.

본 발명은 상술한 압탕(I) 및 상술한 주조 구조체(압탕(I), 압탕(II) 또는 압탕(III)을 포함하는 주조 구조체)와 독립적으로, 주형에 결합되는 주조용 압탕(IV)이며, 용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체; 및 내부 공간과 연통되며 본체로부터 연장되고, 주형과 상기 본체의 내부 공간 간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도;를 포함하며, 상기 본체는 상기 탕도의 본체측 일 단의 둘레를 따라 부분적으로 내측으로 함몰되거나 외측으로 돌출되어, 상기 탕도의 원주 방향을 기준으로 상기 탕도를 부분적으로 감싸는 차폐 영역을 포함하는 주조용 압탕(IV)을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(IV)은 앞서 주조 구조체에서 상술한 압탕(II)과 동일 내지 유사할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예 따른 주조용 압탕(IV)은 앞서 주조 구조체에서 상술한 모든 내용을 포함한다.

상술한 압탕(I, II, III, IV)의 구체적이며 실질적인 일 예에 있어, 탕도(200)는 일 단이 본체(100)와 연결되어 본체의 내부 공간과 탕도(200) 내 공간이 연통되는 관 형상일 수 있다. 이때, 관의 단면은 원; 타원; 또는 삼각, 사각, 오각 내지 육각의 다각;일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

앞서 상술한 바와 같이, 생산성 향상 및 비용과 시간 절감을 위해서는, 주조시, 단순한 물리적 충격에 의해 탕도가 끊어지며 압탕이 주형으로부터 분리되는 것이 유리하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 압탕 또는 주조 구조체는 그 자체적으로 탕도를 열적으로 보호할 수 있음에 따라, 히터와 같은 별도의 가열 부재의 도움이나 발열물질의 도움 없이도, 단순 물리적 충격에 의해 절단될 수 있는 얇고 좁은 탕도의 구현이 가능하다.

주조 관련 당업자는 탕도를 포함한 압탕의 재질을 고려하고, 탕도를 통한 용탕의 원활한 흐름을 고려하고, 작업자에 의해 인가되는 단순 물리적 충격량을 고려하여 탕도의 두께 및 탕도의 직경을 적절히 설계할 수 있음은 자명하다. 구체예로, 압탕(탕도)의 재질이 샌드인 샌드 압탕이며, 절삭 도구가 아닌 해머등에 의한 단순 충격에 의해 주조 후 압탕을 주형으로부터 용이 분리시키고자 하는 경우, 탕도의 직경(탕도 단면의 직경)은 10 내지 40mm일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 탕도의 길이는 20 내지 40mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 압탕이 주형에 연결되는 위치등을 고려하여 적절히 변경될 수 있음은 물론이다.

또한, 주조 관련 당업자는, 제조하고자 하는 주물품의 크기, 형태, 주형에 구비되는 압탕의 수, 주형 내 용탕이 응고되는 주조 시간등을 고려하여, 압탕(I, II, III, IV)의 본체 내부 공간, 즉, 압탕에 담지되는 용탕의 부피를 적절히 설계할 수 있음은 자명하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조용 압탕(I, IV)은 3차원 인쇄물일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체(압탕 I, II 또는 III을 포함하는 주조 구조체)에 있어, 압탕, 주형 또는 압탕과 주형은 3차원 인쇄물일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주조 구조체(압탕 I, II 또는 III을 포함하는 주조 구조체)는 압탕과 주형이 일체인 3차원 인쇄물일 수 있다.

본 발명은 3차원 프린팅 장치의 메모리에 로딩될 수 있으며, 3차원 프린팅 장치에서 실행될 경우, 3차원 프린팅에 의해 상술한 압탕(I, II, III, IV)이 인쇄물로 제조되는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함한다. 즉, 본 발명은 3차원 프린팅에 의해 상술한 압탕(I, II, III, IV)이 인쇄물로 제조되는 3차원 데이터가 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함한다.

또한, 본 발명은 3차원 프린팅 장치의 메모리에 로딩될 수 있으며, 3차원 프린팅 장치에서 실행될 경우, 3차원 프린팅에 의해 상술한 주조 구조체가 인쇄물로 제조되는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함한다. 즉, 본 발명은 3차원 프린팅에 의해 상술한 주조 구조체가 인쇄물로 제조되는 3차원 데이터가 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함한다.

압탕 또는 주조 구조체의 3차원 데이터는 캐드등과 같은 3차원 도면 툴, 3차원 모델링 소프트웨어 또는 3차원 스캐너등을 통해 생성될 수 있다.

본 발명은 상술한 3차원 데이터가 저장된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함하는 3차원 프린팅 장치를 포함한다.

본 발명은 3차원 프린팅을 이용하여 상술한 압탕(I, II, III, IV)인 3차원 인쇄물을 제조하는 방법을 포함한다.

본 발명은 3차원 프린팅을 이용하여 상술한 주조 구조체인 3차원 인쇄물을 제조하는 방법을 포함한다.

상술한 3차원 인쇄물은 3차원 샌드 인쇄물, 3차원 세라믹 인쇄물, 3차원 왁스 인쇄물, 3차원 금속 인쇄물 등을 포함할 수 있다. 상술한 3차원 프린팅 장치는 3차원 샌드 프린팅 장치, 3차원 세라믹 프린팅 장치, 3차원 왁스 프린팅 장치, 3차원 금속 프린팅 장치 등을 포함할 수 있다.

상술한 3차원 인쇄물의 제조방법에서, 3차원 프린팅은, 알려진 바와 같이, 상술한 3차원 데이터에 따라, 물질(입자상의 물질 포함)을 층대층(layer by layer)으로 적층 및 결착시켜 수행될 수 있다. 3차원 샌드 프린팅을 기준한 일 예로, 3차원 프린팅은, 샌드 층의 생성 및 바인더 젯팅이 반복적으로 이루어진 후, 바인더 젯팅되지 않은 샌드들을 제거함으로써 수행될 수 있으나, 본 발명이 구체적인 3차원 프린팅 방법에 의해 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (19)

1. 주형에 결합되는 주조용 압탕이며,
   용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체; 및
   상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되어, 상기 주형과 상기 본체간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도;를 포함하며,
   상기 본체가 상기 탕도의 둘레를 둘러싸는 주조용 압탕.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는 내측으로 함몰되어 형성되는 탕도 수용부를 포함하며,
   상기 탕도 수용부에 의해 상기 탕도가 둘러싸인 주조용 압탕.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 본체는 외측으로 돌출되되, 돌출 단면이 중공의 폐 루프 형상인 탕도 수용부를 포함하며,
   상기 탕도 수용부에 의해 상기 탕도가 둘러싸인 주조용 압탕.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 탕도 수용부와 상기 탕도는 동심구조를 갖는 주조용 압탕.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 탕도 수용부는 상기 탕도 내 용탕이 응고되는 것을 방지하는 열확산장벽(thermal diffusion or conduction barrier)을 형성하는 주조용 압탕.
6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 탕도의 일 단은 상기 탕도 수용부 외부로 돌출되어 위치하는 주조용 압탕.
7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 탕도 수용부는 서로 이격 배열된 둘 이상의 상기 탕도를 둘러싸는 주조용 압탕.
8. 제조하고자 하는 주물품과 대응하는 형태의 빈 공간인 주물 공간을 구비한 주형; 및
   용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되고, 상기 주물 공간과 상기 본체의 내부 공간 간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도를 포함하는 압탕;을 포함하며,
   상기 탕도의 둘레는 상기 본체에 의해 둘러싸이거나, 상기 탕도의 길이 방향에 수직인 원주 방향을 따라 상기 본체와 상기 주형의 주물 공간에 의해 둘러싸이거나, 또는 상기 주형의 주물공간에 의해 둘러싸인, 주조 구조체.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 본체에서 상기 탕도가 연장되는 방향과 평행하게 상기 본체가 내측으로 함몰되거나 또는 외측으로 돌출되어 형성된 차폐 영역에 의해, 상기 탕도가 부분적으로 감싸인 주조 구조체.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 차폐 영역에 의해 둘러싸이지 않은 탕도의 둘레에 상기 주물 공간을 구획하는 주형의 일 내면이 위치하는 주조 구조체.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 탕도의 둘레에 위치하는 주형의 일 내면은 평면 또는 곡면인 주조 구조체.
12. 제 8항에 있어서,
    상기 주물 공간은 오목한 홈을 포함하며, 상기 탕도의 일 단이 상기 홈의 바닥에 연결되어, 상기 홈의 측면이 상기 탕도의 둘레를 둘러싸는 주조 구조체.
13. 제 8항에 있어서,
    상기 압탕은 상기 주형에 부착된 주조 구조체.
14. 제 8항에 있어서,
    상기 압탕과 상기 주형은 일체형인 주조 구조체.
15. 제 8항에 있어서,
    상기 압탕, 주형 또는 압탕과 주형은 3차원 인쇄물인 주조 구조체.
16. 주형에 결합되는 주조용 압탕이며,
    용탕이 수용되는 내부 공간을 갖는 본체; 및 상기 내부 공간과 연통되며 상기 본체로부터 연장되고, 상기 주형과 상기 본체의 내부 공간 간의 용탕 이동 경로를 형성하는 탕도;를 포함하며,
    상기 본체는 상기 탕도의 본체측 일 단의 둘레를 따라 부분적으로 내측으로 함몰되거나 외측으로 돌출되어, 상기 탕도의 원주 방향을 기준으로 상기 탕도를 부분적으로 감싸는 차폐 영역을 포함하는 주조용 압탕.
17. 제 1항 또는 제 16항에 있어서,
    상기 본체 및 탕도는 3차원 인쇄물인 주조용 압탕.
18. 3차원 프린팅 장치의 메모리에 로딩될 수 있으며, 3차원 프린팅 장치에서 실행될 경우, 3차원 프린팅에 의해 제1항 또는 제16항에 따른 압탕이 인쇄물로 제조되는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
19. 3차원 프린팅 장치의 메모리에 로딩될 수 있으며, 3차원 프린팅 장치에서 실행될 경우, 3차원 프린팅에 의해 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 주조 구조체가 인쇄물로 제조되는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.

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