KR102069459B1 - 쉘 몰드 소결 방법 및 장치 - Google Patents
쉘 몰드 소결 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102069459B1 KR102069459B1 KR1020187014669A KR20187014669A KR102069459B1 KR 102069459 B1 KR102069459 B1 KR 102069459B1 KR 1020187014669 A KR1020187014669 A KR 1020187014669A KR 20187014669 A KR20187014669 A KR 20187014669A KR 102069459 B1 KR102069459 B1 KR 102069459B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- shell mold
- sintering
- temperature
- shell
- internal chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/165—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents in the manufacture of multilayered shell moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/02—Lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
- B22C9/043—Removing the consumable pattern
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
- F27B17/0016—Chamber type furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/04—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B5/16—Arrangements of air or gas supply devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
쉘 몰드 소결 방법에서, 상기 방법은, 쉘 몰드를 제조하고, 쉘 몰드의 제조 과정에 탄소 분말을 첨가해야 하는 단계 S1; 제조한 쉘 몰드를 탈랍한 후 소결 장치에 넣고, 소결로 내부의 충분한 산소 함유량을 보장하며, 소결로 내부의 온도를 600℃ 내지 800℃로 유지하여, 쉘 몰드 내부에 잔류한 왁스를 소진하는 단계 S2; 소결로 내부의 산소 함유량을 줄이고, 쉘 몰드의 소결 온도까지 온도를 상승시키는 단계 S3; 저산소 또는 무산소 환경에서 소결로 내부의 온도를 쉘 몰드의 소결 온도로 유지하여, 쉘 몰드가 완벽하게 소결되도록 하는 단계 S4; 를 포함한다. 쉘 몰드 소결 장치에서, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1), 가열 장치(2), 송풍 장치(3), 배기 연도(4), 제어 시스템(5), 소결 내부 챔버(6)와 폐쇄 도어(7)를 포함하고; 여기서 제어 시스템은 상기 쉘 몰드의 소결 방법에 기반하여 가열 장치, 송풍 장치, 배기 연도를 제어하여 쉘 몰드의 소결 조작을 실현한다. 상기 소결 방법과 장치를 사용하면 품질의 안정성을 향상시킬 수 있고, 생산 효율을 향상시킬 수 있으며, 생산 원가를 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 정밀한 주조 공법에 관한 것으로서, 특히는 쉘 몰드 소결 방법 및 상기 방법의 전용 장치에 관한 것이다.
정밀 주조는 전통 주조 공법에 관한 주조 방법으로서, 이는 비교적 정확한 형태와 비교적 높은 주조 정밀도를 획득할 수 있다. 정밀 주조의 공법 과정은, 우선, 왁스 몰드를 제조하고, 상기 왁스 몰드와 주조할 제품의 크기 형태가 서로 일치하며; 다음, 제조한 왁스 몰드 표면에 세라믹 쉘을 형성하고; 이어서, 상기 세라믹 쉘에 탈랍 처리를 진행하며(내부의 왁스 몰드를 용해시킨 후 제거함); 그 다음, 고온에서 세라믹 쉘을 소결하고; 마지막으로, 소결 후의 세라믹 쉘 내부에 금속 재료를 주입하고, 금속 재료가 냉각 응고된 후, 상기 세라믹 쉘을 파쇄하고 제거하여, 획득한 주조물이 바로 필요한 제품이다.
상기 공법 과정에 있어서, 세라믹 쉘의 제조가 매우 중요한 바, 그 품질의 좋고 나쁨은 주조물의 우열을 결정한다. 현재, 세라믹 쉘 제조에서 일반적으로 사용하는 방법은, 쉘 몰드법으로서, 구체적으로는 일반적으로 수용성 실리카 졸 쉘 제조법을 사용하며, 상기 방법은 세라믹 쉘 제조 시, 내화 재료와 상이한 펄프 및 모래를 배합하여, 한 층의 펄프 한 층의 모래는 점차 한 층씩 왁스 몰드 표면에 퇴적되어, 필요한 두께의 세라믹 쉘을 제조한다. 그리고, 제조한 세라믹 쉘을 건조, 탈랍하고 소결기 내부에 넣고 900 내지 1400℃에서 고온 소결한다. 소결은 쉘 몰드 제조에서 반드시 필요한 과정이기에, 따라서, 소결의 좋고 나쁨은 직접적으로 쉘 몰드의 품질, 아울러 최종 주조물의 품질에까지 영향을 준다.
종래기술은 일반적으로 플랫폼형 소결로 또는 터널형 소결로를 사용하여 쉘 몰드의 소결 작업을 진행하며, 소결 과정에서 직접 쉘 몰드 소결 온도까지 온도를 상승시켜 소결 조작을 진행한다. 양자의 구별점은 하기와 같은 바, 플랫폼형 소결로는, 환기 연통 장치의 장착 여부에 따라 도 1a에 도시된 폐쇄식 플랫폼형 소결로로 나뉘고, 그 소결 과정은, 우선 탈랍한 후의 쉘 몰드 수구를 소결로 챔버(1)의 플랫폼에 하부를 향하게 뒤집어 놓고, 그 다음 폐쇄 도어(3)를 닫는 동시에 제어 시스템(4)은 가열 장치(2)가 소결로 챔버(1)을 가열하여 소결로 챔버(1)의 온도가 쉘 몰드 소결 온도에 도달하도록 제어 하고, 제어 시스템(4)은 가열 장치를 제어하여 소결로 챔버(1)의 온도를 유지하면서, 쉘 몰드에 소결 조작을 진행하고, 전 과정에서 소결로 챔버(1)는 폐쇄 상태와 유사한 상태에 진입하며; 또한 도 1 내지 도 2에 도시된 대류식 플랫폼형 소결로에 있어서, 그 소결 과정은, 우선 탈랍한 후의 쉘 몰드 수구를 소결로 챔버(1)의 플랫폼에 하부를 향하게 뒤집어 놓고, 그리고 폐쇄 도어(4)를 닫는 동시에 제어 시스템(5)은 가열 장치(2)를 제어하여 소결로 챔버(1)에 가열을 진행하여 소결로 챔버(1)의 온도가 쉘 몰드 소결 온도에 도달하게 하고, 제어 시스템(5)은 가열 장치가 소결로 챔버(1)의 온도를 유지하도록 제어하여, 쉘 몰드를 소결하고, 소결로 챔버(1)에 오픈된 대류 연도(3)가 연결되어 있기에, 따라서 소결 과정은 전반적으로 열대류 상태에서 진행된다.
기존의 터널형 소결로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 소결 과정은 하기와 같은 바, 탈랍한 후의 쉘 몰드는, 그 수구가 하부로로 향하게 평판 트롤리(3)에 뒤집어 놓고, 평판 트롤리(3)를 소결로 챔버(1)에 푸시하며, 폐쇄 도어(4)를 닫는 동시에 제어 시스템(5)은 가열 장치(2)를 가동하여 소결로 챔버(1)를 가열하여 소결로 챔버(1)의 온도가 쉘 몰드 소결 온도까지 도달하도록 하며, 제어 시스템(5)은 가열 장치가 소결로 챔버(1)의 온도를 유지하도록 제어하여, 쉘 몰드를 소결하며, 소결로 챔버(1)의 하방에 가이드 레일이 설치되어 있기에, 완전히 폐쇄할 수 없어, 소결 과정은 전반적으로 열 대류 상태에 처하게 된다.
기존의 소결로로 쉘 몰드를 소결할 경우 수구를 뒤집어 놓는 목적은 쉘 몰드 소결 과정에 산생된 세라믹 그레인이 쉘 몰드 내부에 떨어져, 주입하여 제조된 최종 주조물의 품질에 영향주는 것을 방지하는 것이다.
기존의 소결 방법과 장치를 사용하면 아래과 같은 문제들이 존재한다.
1. 플랫폼형 소결로를 사용하여 소결 제조한 쉘 몰드는, 쇳물을 주입하여 제조된 주조물은 통상적으로 모래 구멍을 지니고 있다.
2. 폐쇄식 플랫폼형 소결로를 사용하여 소결 제조한 쉘 몰드는, 쇳물을 주조물에 주입할 시 흔히 쇳물이 밖으로 튀는 현상이 존재하여, 주입 과정의 위험 계수가 크게 증가되며; 이 밖에, 제조된 주조물은 흔히 투과성 기공이 존재하여 폐기된다.
3. 대류식 플랫폼형 소결로와 터널형 소결로를 사용하면, 주조물을 탈형할 시 흔히 탈탄 현상이 발생함과 아울러 주조물 표면에 부식 현상이 나타난다.
4. 플랫폼형 소결로를 사용하여 연속 생산을 진행하면, 제 2 로 및 그 다음에 소결된 쉘 몰드를 사용하여 쇳물을 주입하여 제조된 주조물에 일반적으로 그레이 엣지 ― 즉 버 또는 볼록 물결이 흔히 존재하거나, 또는 딤플형 원형 링클 무늬 ― 즉 오목 물결이 나타날 수 있다.
상기 문제들은, 모두 주조물 품질의 불안정을 초래하여, 주조물이 불량품, 폐품 비율을 향상시키고, 현재의 해결 방법은 통상적으로 불량품을 더욱 정밀 가공하여 요구되는 주조물 정밀도에 도달시키고, 폐품은 순환 재활용을 진행한다. 기존의 해결 방법은 비록 주조물의 품질 문제를 일정 정도 보완하였으나, 현재의 해결 방법은 생산 효율을 대폭 절감하였고, 생산 원가를 향상시켰으며, 또한 정밀도가 충분히 높은 주조물을 생산하기 어렵다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 쉘 몰드 소결 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 쉘 몰드 소결 방법은,
쉘 몰드를 제조하고, 쉘 몰드의 제조 과정에 탄소 분말을 첨가해야 하는 단계 S1;
제조한 쉘 몰드를 탈랍한 후 소결 장치에 넣고, 소결로 내부의 충분한 산소 함유량을 보장하며, 쉘 몰드용 왁스의 연소 온도까지 온도를 상승시키고, 동시에 쉘 몰드 내부에 잔류한 왁스가 소진되도록 소결로 내부 온도를 유지하는 단계 S2;
소결로 내부의 산소 함유량을 줄이고, 쉘 몰드의 소결 온도까지 온도를 상승시키는 단계 S3;
저산소 또는 무산소 환경에서 소결로 내부의 온도를 쉘 몰드의 소결 온도로 유지하여, 쉘 몰드가 완벽하게 소결되도록 하는 단계 S4;를 포함한다.
또한, 단계 S1의 상기 쉘 몰드의 제조 과정에 탄소 분말을 첨가하는 것은 구체적으로,
쉘 몰드가 4층 또는 5층의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제 3층에 탄소 분말을 첨가하는 단계 A;
쉘 몰드가 6층 또는 7층의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제3과 제4층에 탄소 분말을 첨가하는 단계 B;
쉘 몰드가 7층 이상의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제 3, 제 4 와 제 5 층에 탄소 분말을 첨가하는 단계 C; 를 포함한다.
또한, 탄소 분말의 첨가 총량은 쉘 몰드 품질의 15%이상이다.
바람직하게, 각 층 탄소 분말의 첨가량은 내층 첨가 층으로부터 한 층씩 점차 증가한다.
바람직하게, 탄소 분말의 첨가 총량은 쉘 몰드 품질의 15% 내지 20%이다.
바람직하게, 상기 탄소 분말은 흑연이다.
또한, 단계 S2에 있어서, 소결 환경 내부에 난류 기류를 발생하여 소결 환경의 충분한 산소 함유량을 보장할 수 있다.
또한, 단계 S2의 상기 쉘 몰드용 왁스의 연소 온도는 600℃ 내지 800℃로 정할 수 있다.
또한, 단계 S2의 상기 소결로 내부 온도를 유지하는 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 미리 설정한다.
바람직하게, 상기 유지 시간은 5분 내지 20분으로 설정할 수 있다.
또한, 단계 S4의 상기 소결로 내부 온도를 쉘 몰드의 소결 온도로 유지하는 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 미리 설정한다.
바람직하게, 상기 유지 시간은 30분 내지 180분으로 설정할 수 있다.
또한, 단계 S4의 상기 쉘 몰드의 소결 온도는 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 미리 설정한다 .
바람직하게, 상기 쉘 몰드의 소결 온도는 1200℃ 내지 1400℃로 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 과제는, 상기 쉘 몰드 소결 방법에 기반한 소결 장치를 제공하는 것으로서, 상기 장치는 쉘 몰드 안착 플랫폼, 가열 장치, 송풍 장치, 배기 연도, 제어 시스템, 소결 내부 챔버와 폐쇄 도어를 포함하고; 여기서, 대기 소결 쉘 몰드 수구를 쉘 몰드 안착 플랫폼에 뒤집어서 안착하고; 쉘 몰드 안착 플랫폼은 소결 내부 챔버 내부에 내장되며; 폐쇄 도어는 소결 내부 챔버를 열거나 또는 닫을 수 있고; 가열 장치는 소결 내부 챔버에 가열 조작을 진행할 수 있으며; 송풍 장치의 공기 흡입구 일단은 소결 장치의 외부에 위치하고, 공기 출구의 일단은 소결 내부 챔버의 내부에 위치하며; 배기 연도 내부에는 스위치 장치가 설치되어 있고, 그 공기 흡입구의 일단은 소결 내부 챔버 내부에 위치하고, 공기 출구의 일단은 소결 장치의 외부에 위치하며; 제어 시스템은 온도 감응 모듈과 제어 모듈를 포함하고, 여기서 온도 감응 모듈은 소결 내부 챔버 내부에 장착되어, 소결 내부 챔버의 환경 온도를 센싱하고 제어 모듈에 온도 데이터를 피드백할 수 있으며, 제어 모듈은 가열 장치, 송풍 장치와 배기 연도 내부의 스위치 장치와 각각 연결되고, 기설정된 프로그램에 따라 가열 장치, 송풍 장치 및 배기 연도의 열림 또는 닫음을 제어할 수 있다.
상기 소결 장치의 작업 과정은,
쉘 몰드 안착 플랫폼에 대기 소결 쉘 몰드를 넣은 후, 장치를 가동하고, 제어 장치는 가열 장치, 송풍 장치와 배기 연도의 열림을 제어하는 단계 a;
대기 소결 내부 챔버의 온도가 제1 단계 설정 온도에 도달할 경우, 가열 장치의 열림 또는 닫힘을 제어함으로써, 소결 내부 챔버의 온도를 제1 단계 설정 온도 범위로 유지하고, 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 미리 설정하는 단계 b;
송풍 장치와 배기 연도를 닫는, 동시에 가열 장치를 열고, 제 2 단계 설정 온도까지 계속 가열하는 단계 c;
가열 장치의 열림 또는 닫힘을 제어함으로써, 소결 내부 챔버의 온도를 제2 단계 설정 온도 범위로 유지하고, 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 미리 설정하는 단계 d; 이다.
바람직하게, 상기 제 1 단계 설정 온도는 600℃ 내지 800℃일 수 있다.
상기 제 1 단계 설정 온도 범위는 몰드 왁스 연소 온도 내지 탄소 분말 연소 온도이다.
바람직하게, 상기 제1 단계 설정한 온도 범위는 600℃ 내지 800℃일 수 있다.
바람직하게, 상기 제 2 단계 설정 온도는 1200℃ 내지 1400℃일 수 있다.
상기 제 2 단계 설정 온도는 쉘 몰드 소결 온도이고, 제 2 단계 설정한 온도 범위는 쉘 몰드 소결 온도 ±100℃일 수 있다.
바람직하게, 상기 제 2 단계 설정 온도 범위는 1200℃ 내지 1400℃일 수 있다.
또한, 상기 쉘 몰드 안착 플랫폼은 소결 내부 챔버 내부에 고정 설치되거나 또는 소결 내부 챔버와 이동 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 상기 송풍 장치와 배기 연도는 소결 내부 챔버 내부에 난류 기류를 형성시킬 수 있고 또한 난류의 풍력 강도는 세라믹 그레인을 쉘 몰드 내부에 불어 넣기엔 역부족이다.
또한, 송풍 장치의 송풍 통로 내부에 스위치 장치(B)가 더 설치되어 있어, 상기 장치는 송풍 통로를 열거나 또는 닫을수 있다.
바람직하게, 상기 송풍 장치 내부의 스위치 장치(B)는 송풍 장치에 설치되고 소결 내부 챔버의 벽의 공기 출구 외측에 위치한다.
바람직하게, 상기 배기 연도 내부의 스위치 장치는 배기 연도에 설치되고 소결 내부 챔버의 챔버 벽의 공기 흡입구 외측에 위치한다.
또한, 상기 제어 시스템은 산소 농도 측정 모듈을 더 포함하고, 상기 모듈의 일단은 소결 내부 챔버에 연결되어, 소결 내부 챔버의 실시간 산소 농도를 측정할 수 있으며; 타단은 제어 모듈과 연결되어, 소결 내부 챔버의 실시간 산소 농도를 제어 모듈에 피드백할 수 있고; 제어 모듈은 획득한 산소 농도에 따라 송풍 장치의 출력 파워를 제어한다.
또한, 상기 쉘 몰드 안착 플랫폼의 쉘 몰드가 안착되는 일면에 요홈이 있고, 요홈의 폭은 쉘 몰드 소결 시 산생되는 세라믹 그레인이 요홈 내부에 떨어지도록 할 수 있고 또한 쉘 몰드가 자체적으로 요홈 내부에 흘러내려 쉘 몰드 기울림 현상이 발생하지 않도록 한다.
또한, 상기 송풍 장치와 배기 연도를 통해 소결 내부 챔버 내부에 형성된 난류 기류는 요홈으로부터 몰드의 수구을 따라 쉘 몰드의 내부에 진입할 수 있다.
바람직하게, 쉘 몰드에 단지 하나의 수구가 있다면, 난류 기류는 쉘 몰드 내부에 대류를 형성할 수 있고; 쉘 몰드가 다수 개의 수구가 있으면, 난류 기류는 쉘 몰드 내부에 환류를 형성할 수 있다.
바람직하게, 쉘 몰드의 안착 플랫폼에 탈착 또는 교체가 가능한 평판이 안착 또는 장착되어 있고, 쉘 몰드는 평판의 일면에 안착되며, 쉘 몰드가 안착되는 평판의 면에 요홈이 있고, 요홈의 폭은 쉘 몰드 소결 시 산생되는 세라믹 그레인이 요홈 내부에 떨어지도록 할 수 있고 또한 쉘 몰드가 자체적으로 요홈 내부에 흘러내려 쉘 몰드 기울림 현상이 발생하지 않도록 한다.
바람직하게, 상기 평판은 조립식 평판이고, 평판은 전반적으로 다수 블록의 하부 구조 평판의 조합으로 형성된다.
또한, 상기 요홈은 물결형 단면을 통해 획득되고, 이때, 대기 소결 쉘 몰드의 수구 컵벽은 뒤집어서 물결형 단면의 파고점 위치에 안착된다.
바람직하게, 물결형 단면의 물결 구조의 그 파고점 높이는 3 내지 10cm이다.
또한, 상기 배기 연도에는 진동 장치와 먼지 제거홀이 더 설치되고, 상기 진동 장치는 배기 연도 내벽에 부착된 연기와 먼지를 연도의 먼지 제거홀에 떨어뜨린다.
바람직하게, 상기 진동 장치는, 진동 모터, 구동 장치와 제어 장치를 포함한다. 여기서, 진동 모터는 배기 연도의 외측벽에 이동 가능하게 설치되고; 제어 장치와 진동 모터는 연결되어, 진동 모터의 온/오프를 제어할 수 있고, 아울러 구동 장치를 통해 진동 모터가 배기 연도의 외측벽을 따라 운동하도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 구동 장치는 구동 모터와 운동 궤도를 포함하고, 제어 장치와 구동 모터는 연결되고, 기설정된 프로그램에 따라 모터를 구동하는 것 통해 진동 모터가 배기 연도 외측벽의 운동 궤도를 따라 운동하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 상기 쉘 몰드 소결 방법과 장치는 하기와 같은 장점이 있다.
1. 본 발명의 상기 쉘 몰드 소결 방법과 장치를 사용하여 제작된 쉘 몰드는 쇳물을 주입할 시, 쇳물이 밖으로 튀는 현상이 거의 존재하지 않고, 제조한 주조물도 침투성 기공이 거의 존재하지 않는다.
2. 본 발명의 상기 쉘 몰드 소결 방법과 장치를 사용하여 제작된 쉘 몰드는 쇳물을 주입할 시, 기벽 반응이 거의 생기지 않기에, 주조물의 정밀도를 향상시킨다.
3. 본 발명의 상기 쉘 몰드 소결 방법과 장치는 쉘 몰드의 연속화 생산을 진행할 수 있고, 연속 생산 과정 중에 주조물에 볼록 물결 또는 오목 물결이 산생되는 문제가 거의 존재하지 않는다.
4. 본 발명의 상기 쉘 몰드 소결 방법과 장치를 사용하여 제작된 쉘 몰드에 주입되어 제조된 주조물은, 모래 구멍이 거의 존재하지 않는다.
5. 본 발명의 상기 쉘 몰드 소결 방법과 장치를 사용하여 제작된 쉘 몰드에 주입되어 제조된 주조물은 품질이 안정적이고, 불량품, 폐품율이 낮고 생산 효율이 기존의 소결 방법과 장치에 비해 월등히 높다.
6. 적절한 탄소 분말 첨가량은 쇳물 주입 시 탄소 분말이 산소 방지 침투 보호를 충분하게 진행하도록 보장할 뿐만 아니라, 쉘 몰드가 탄소 분말의 대량 연소로 인하여 쉘 몰드의 강도가 부족한 것을 초래하지 않도록 보장할 수 있고; 적합한 탄소 분말 첨가 위치는 쉘 몰드가 필요한 쉘 층에서 팽창 처리를 진행하도록 보장할 뿐만 아니라, 쉘 몰드의 충분한 강도를 보장하였다.
도 1a은 기존의 폐쇄식 플랫폼형 소결로이다.
도 1b는 기존의 대류식 플랫폼형 소결로이다.
도 2는 기존의 터널형 소결로이다.
도 3은 본 발명의 소결 장치의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 소결 장치의 소결 내부 챔버의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 조립식 물결형 소결 평판의 구조도이다.
도 1b는 기존의 대류식 플랫폼형 소결로이다.
도 2는 기존의 터널형 소결로이다.
도 3은 본 발명의 소결 장치의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 소결 장치의 소결 내부 챔버의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 조립식 물결형 소결 평판의 구조도이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결수단 및 장점을 더욱 분명하고 뚜렷하게 하기 위하여, 이하 도면을 결부하여, 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 응당 이해할 것은, 여기에서 서술된 구체적인 실시예는 단지 본 발명을 해석하기 위한 것으로서, 본 발명을 한정하지 않는다.
발명자는 종래기술에 대한 연구를 거쳐, 기존의 소결 방법과 소결 장치에 상기 문제가 발생하는 원인은 각각 하기와 같다는 것을 발견했다.
1. 기존의 폐쇄식 플랫폼형 소결로를 사용하여 소결 제작 한 쉘 몰드는 쇳물을 주입할 시 쇳물이 밖으로 튀는 현상이 생기고 주조물에 침투성 기공이 나타나는 원인은, 기존의 소결 방법은 모두 소결로를 쉘 몰드의 소결 온도까지 가열하고 쉘 몰드가 소결 완료될 때까지 일정한 시간을 유지하며, 쉘 몰드의 소결 온도는 일반적으로 1200 내지 1400℃이고; 다음 쉘 몰드를 소결로에 넣기 전에 흔히 쉘 몰드 제조 시 사용한 왁스를 완벽하게 제거하지 못하는데(쉘 몰드를 가열하고, 왁스가 용해된 후 왁스를 쏟아냄), 특히는 쉘 몰드가 비교적 크거나 또는 구조가 복잡할 경우, 이때, 완전히 제거되지 못한 왁스는 고온 저산소 환경에서 직접 탄화되어, 잔류 탄소의 형식으로 쉘 몰드의 내부에 부착된다. 쉘 몰드 내부에 쇳물을 주입할 시, 쉘 몰드 내부에 잔류한 탄소는 쇳물의 고온과 몰드 내부의 공기의 급속한 연소 반응에 의해 CO 고압 기체를 형성하고, CO와 쇳물 사이에는 반응이 일어나지 않으며, 쉘 몰드와 쇳물이 접촉하는 내층은 질이 조밀하고 강하기에, 따라서 CO 고압 기체는 역방향으로 배출될 수 밖에 없고, 이로써 쇳물이 밖으로 튀기는 현상이 초래되며, 잔류된 CO 기체는 또 주조물에 침투성 기공을 형성할 수도 있다.
2. 대류식 플랫폼형 소결로와 터널형 소결로를 사용하여 소결 제조한 쉘 몰드는 주조물 탈형 시 흔히 탈탄 현상이 발생하고 아울러 주조물에 표면 부식 현상이 나타나는 원인은, 쉘 몰드의 제조 과정에서 기벽반응을 방지하고 쉘 몰드의 통기성을 향상하기 위하여, 일반적으로 모두 탄소 분말을 넣는데; 그러나 대류식 플랫폼형 소결로와 터널형 소결로의 소결 환경이 반폐쇄 환경이기에, 산소 함유량이 매우 높고, 따라서 넣은 탄소 분말은 매우 빨리 산화반응을 완성하여, 제조된 쉘 몰드가 상응한 보호 작용을 못하게 한다. 쇳물을 주입 시, 외부 환경 중의 산소가 대량으로 쉘 몰드 내층에 침투하고; 산소가 쇳물 및 쉘 몰드에 접촉하는 내층 표면에 침투할 시, 쇳물의 고온 작용 하에, 쇳물 중의 금속 산화물과 쉘 몰드 내층 중의 산화규소가 반응하여 저용융점의 규산염이 형성되는데, 즉 기벽 반응이 발생하여, 주조물 탈형 시 탈탄 현상이 발생하고 아울러 주조물의 표면에 부식 현상이 나타나게 한다. 고농도의 실리카 졸을 사용하여 쉘 몰드를 제조하면 기벽반응을 더욱 가중시킬 수 있다.
3. 기존의 소결로를 사용하여 연속 생산을 진행하면, 제 2 로 및 그 다음에 소결된 쉘 몰드를 사용하여 쇳물을 주입하여 제조한 주조물에 버(burr)/볼록 물결 또는 오목 물결이 산생되는 원인은 하기와 같은 바, 연속으로 제 2 로 쉘 몰드 및 그 다음의 쉘 몰드를 소결할 시, 로 내부의 온도가 극히 높고, 쉘 몰드의 열전도 능력이 부족하기에, 쉘 몰드 안팎의 큰 온도차를 초래하여, 아우터 쉘 몰드의 팽창이 이너 쉘 몰드보다 크기에, 이너 쉘 몰드에 미세한 크랙이 발생한다. 산생된 크랙이 쇳물을 통과시키기에 역부족이면, 크랙에서 적체된 기체가 고온 하에 팽창하여 순간 고압을 산행하여, 주조물 표면에 오목 물결이 나타나게 된다. 산생된 크랙이 쇳물을 통과시킬 수 있으면, 쇳물이 크랙을 통과하여, 주조물에 돌출한 버 또는 볼록 물결 생기게 된다.
4. 플랫폼형 소결로를 사용하여 소결 제조한 쉘 몰드는, 쇳물을 주입한 후 제조된 주조물에 통상적으로 모래 구멍이 있는 원인은 하기와 같은 바, 쉘 몰드의 소결 과정은 반드시 세라믹 그레인의 산생을 수반하는데 ― 즉 쉘 몰드 외층의 세라믹체가 소결 과정에서 상응한 구조 강도를 유지하지 못하여 떨어지는데, 떨어진 세라믹 그레인은 플랫폼에 쌓이고, 이때, 수구를 뒤집어 놓았기에 소결 과정 중에 세라믹 그레인이 떨어지는 것을 방지하였지만, 수구에 부착된 잔류 세라믹 그레인은 쇳물을 주입할 시 흘러내려 쉘 몰드 내부에 들어갈 수 있고, 흘러 내린 세라믹 그레인은 쇳물의 고온 작용하에 내고온성 구조를 형성하여, 주조물 표면에 모래형 딤플을 형성하고, 이러한 딤플은 모래 구멍이라 불린다. 모래 구멍을 방치하는 종래기술도 있는데, 즉 잔류 세라믹 그레인을 즉시 청소하는 방식을 사용하는 것인 바, 그러나 종래기술에는 (1) 세라믹 그레인 청소를 진행하면 필연적으로 생산을 정지해야 하고, 소결로 내부의 온도를 하강시켜야만 진행할 수 있으며; (2) 세라믹 그레인의 온도를 낮추는 과정에서 흔히 응결이 발생할 수 있어, 청소하기 어려우며, 강제적으로 제거하면 심지어 소결기의 소결 플랫폼을 훼손시킬수 있는 현상이 존재한다. 기존의 청결 기술은 생산 효율을 대폭 하강시켰고, 아울러 생산 원가를 향상시켰다.
상기 연구 발견에 기반하여, 발명자는 새로운 쉘 몰드 소결 방법을 제공하였는 바, 상기 방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.
S1: 쉘 몰드를 제조하고, 쉘 몰드의 제조 과정에 흑연을 첨가해야 한다.
흑연의 첨가량은 쉘 몰드 품질의 20%이고; 흑연의 첨가 위치는 구체적으로 하기와 같다.
A. 쉘 몰드가 4층 또는 5층의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제3 층에 탄소 분말을 첨가한다.
B. 쉘 몰드가 6층 또는 7층의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제3 과 제4 층에 탄소 분말을 첨가한다.
C. 쉘 몰드가 7층 이상의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제3, 제 4 와 제5 층에 탄소 분말을 첨가한다.
각 층 탄소 분말의 첨가량은 내층으로부터 한 층씩 점차 증가한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 흑연의 첨가량은 쉘 몰드 질량의 15%이다.
S2: 제조한 쉘 몰드를 탈랍(脫蠟)한 후 소결 장치에 넣고, 소결로 내부의 충분한 산소 함유량을 보장하며, 소결로 내부의 온도를 600℃ 내지 800℃로 유지하여, 쉘 몰드 내부에 잔류한 왁스가 소진되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 단계 S2의 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 5 내지 20분에서 미리 설정한다.
S3: 소결로 내부의 산소 함유량을 줄이고, 쉘 몰드의 소결 온도까지 온도를 상승시킨다.
S4: 저산소 또는 무산소 환경에서 소결로 내부의 온도를 쉘 몰드의 소결 온도로 유지하여, 쉘 몰드가 완벽하게 소결되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 단계 S4의 상기 소결로 내부의 온도를 쉘 몰드의 소결 온도로 유지하는 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 30 내지 180분에서 미리 설정한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 단계 S4의 상기 쉘 몰드의 소결 온도는 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 1200℃ 내지 1400℃에서 미리 설정한다.
상기 소결 방법에 기반하여, 본 발명은 쉘 몰드의 소결 장치도 제공하였는 바, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 쉘 몰드 안착 플랫폼(1), 가열 장치(2), 송풍 장치(3), 배기 연도(4), 제어 시스템(5), 소결 내부 챔버(6)와 폐쇄 도어(7)를 포함한다.
여기서, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)은 소결 내부 챔버(6) 내부에 내장되고, 대기 소결 쉘 몰드 수구는 뒤집어서 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)에 안착되고, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)과 쉘 몰드 수구가 접촉하는 일면은 물결형 구조이며, 파고점 높이는 10cm이며, 이때, 수구는 뒤집어지고 또한 공중에 떠있는 상태로 파고점에 안착된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)의 파고점 높이는 3cm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)의 파고점 높이는 5cm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)은 탈착 가능한 무빙 연결 구조를 사용하여 소결 내부 챔버(6) 내부에 내장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)의 물결형 구조는 요홈이 있는 기타 구조로 교환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)은 평판 플랫폼이고, 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)에는 다수 블록의 서브 플레이트(12)가 조합되어 형성된 소결판(11)이 안착되어 있다. 쉘 몰드를 소결판(11)에 뒤집어 놓는다. 소결판(11)과 쉘 몰드가 접촉하는 일 면은 물결형 구조면이고, 파고점 높이는 10cm이며, 이때, 쉘 몰드의 수구는 뒤집어지고 또한 공중에 뜬 상태로 소결판(11)의 파고점에 안착된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 소결판의 파고점 높이는 3cm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 소결판의 파고점 높이는 5cm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 소결판의 물결형 구조는 요홈이 있는 기타 구조로 교환할 수 있다.
폐쇄 도어(7)는 소결 내부 챔버(6)를 열거나 또는 닫을 수 있다. 가열 장치(2)는 소결 내부 챔버(6)에 가열 조작을 진행할 수 있다.
송풍 장치(3)의 공기 흡입구 일단은 소결 장치의 외부에 위치하고, 공기 출구의 일단은 소결 내부 챔버(6)의 내부에 위치한다. 송풍 통로 내부에는 스위치 장치(31)가 더 설치되어 있고, 상기 장치는 송풍 통로를 열거나 또는 닫을 수 있다. 상기 송풍 장치 내의 스위치 장치(31)는 송풍 장치에 설치되고 소결 내부 챔버(6) 챔버 벽의 공기 출구의 외측에 위치한다.
배기 연도(4) 내부에는 스위치 장치(41)가 설치되어 있고, 그 공기 흡입구의 일단은 소결 내부 챔버의 내부에 위치하며, 공기 출구의 일단은 소결 장치의 외부에 위치한다. 상기 배기 연도 내부의 스위치 장치는 배기 연도가 소결 내부 챔버(6) 챔버 벽에 설치된 공기 흡입구의 외측에 장착된다. 상기 배기 연도에는 진동 장치(42)와 먼지 제거홀(43)이 더 설치되어 있고, 상기 진동 장치는 배기 연도 내벽에 부착된 연기와 먼지를 연도의 먼지 제거홀에 떨어뜨린다. 상기 진동 장치(42)는, 진동 모터, 구동 장치와 제어 장치를 포함한다. 여기서, 진동 모터는 배기 연도의 외측벽에 이동 가능하게 설치되고; 구동 장치는 구동 모터와 운동 궤도를 포함하며, 제어 장치는 진동 모터 및 구동 모터와 연결되고, 기설정된 프로그램에 따라 진동 모터의 온/오프을 제어할 수 있으며, 아울러 모터를 구동하는 것을 통해 진동 모터가 배기 연도 외측벽의 운동 궤도를 따라 운동하도록 제어할 수 있다. 떨어뜨린 연기와 먼지는 먼지 제거홀(43)을 통해 취할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 송풍 장치(3)와 배기 연도(4)의 공동 작용 하에, 소결 내부 챔버(6) 내부에 난류 기류가 형성된다. 상기 난류 기류는 쉘 몰드의 공중에 뜬 상태로 장착된 수구가 위치한 곳을 따라 쉘 몰드 내부로 진입할 수 있다. 쉘 몰드가 단지 하나의 수구만 있다면, 난류 기류는 쉘 몰드 내부에 대류를 형성할 수 있고; 쉘 몰드가 다수 개의 수구가 있다면, 난류 기류는 쉘 몰드 내부에 환류를 형성할 수 있다. 아울러, 송풍 장치(3)로 송풍되는 풍력 강도는 세라믹 그레인을 쉘 몰드 내부에 불어 넣기에는 역부족이다.
제어 시스템(5)은 온도 감응 모듈(51)과 제어 모듈(52)를 포함하는데, 여기서 온도 감응 모듈(51)은 소결 내부 챔버(6) 내부에 설치되어, 소결 내부 챔버(6) 내의 환경 온도를 센싱하여 제어 모듈(52)에 온도 데이터를 피드백할 수 있으며, 제어 모듈(52)은 가열 장치(2), 송풍 장치(3)와 배기 연도(4) 및 송풍 장치(3)의 스위치 장치(31), 배기 연도(4)의 스위치 장치(41)와 각각 연결되고, 기설정된 프로그램에 따라 가열 장치, 송풍 장치, 배기 연도 및 스위치 장치(31 및 41)의 열림 또는 닫힘을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어 시스템(5)은 산소 농도 측정 모듈도 포함하고, 상기 모듈의 일단은 소결 내부 챔버(6)에 연결되어, 소결 내부 챔버(6)의 실시간 산소 농도를 측정할 수 있고; 타단은 제어 모듈(52)과 연결되어, 소결 내부 챔버(6)의 실시간 산소 농도를 제어 모듈(52)에 피드백할 수 있으며; 제어 모듈(52)은 획득한 산소 농도에 따라 송풍 장치(3)의 출력 파워를 제어한다.
본 발명의 쉘 몰드 소결 장치의 작업 과정은 하기와 같다.
단계 a: 쉘 몰드 안착 플랫폼(1)의 소결판에 대기 소결 쉘 몰드를 안착한 후, 장치를 가동하고, 제어 장치(5)는 가열 장치(2), 송풍 장치(3) 및 송풍 장치(3)의 스위치 장치(31)와 배기 연도(4)의 스위치 장치(41)의 열림을 제어한다.
단계 b: 소결 내부 챔버(6)의 온도가 700℃에 도달할 경우, 가열 장치의 열림 또는 닫힘을 제어하여, 소결 내부 챔버의 온도를 600℃ 내지 800℃ 온도 범위로 유지하고, 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 5 내지 20분으로 미리 설정한다.
단계 c: 송풍 장치(3) 및 송풍 장치(3)의 스위치 장치(31)와 배기 연도(4)의 스위치 장치(41)를 오프한다. 동시에 가열 장치(2)를 열고, 소결 내부 챔버(6)를 계속 가열하여 소결 내부 챔버(6)의 온도가 쉘 몰드의 소결 온도까지 도달하게 한다. 쉘 몰드의 소결 온도는 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 1200℃ 내지 1400℃ 에서 선정할 수 있다.
단계 d: 가열 장치의 열림 또는 닫힘을 제어하여, 소결 내부 챔버의 온도를 1200℃ 내지 1400℃ 온도 범위로 유지하고, 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 30 내지 180분으로 미리 설정한다.
본 발명의 소결 방법과 장치의 장점은 하기와 같다.
1. 계단식 가열 방법을 사용하여, 쉘 몰드 소결 과정을 왁스 버닝 단계와 소결 단계로 분류하는 바, 왁스 버닝 단계는 소결 환경 내부에 충분한 산소가 있어 왁스와 충분히 연소 반응을 진행하도록 보장하여, 제조된 쉘 몰드 내부에 잔류 왁스의 탄화로 인하여 형성된 잔류 탄소가 거의 없도록 하고, 이로 인해 산생된 주입 시 쇳물이 밖으로 튀는 문제 및 주조물에 침투성 기공이 있는 문제를 방지하였다. 아울러, 소결 단계에서 소결 환경의 산소 농도를 가급적 저하하고, 쉘 몰드의 흑연이 소결 단계에서 이미 완전히 연소 완료하여, 쉘 몰드에 쇳물을 주입할 시 엄중한 기벽반응 현상이 나타나는 것을 방지했다.
2. 소결 장치와 쉘 몰드 수구가 접촉하는 일 면은 물결형이고, 상기 형태는 수구와 파고점이 접촉하기에, 접촉면이 거의 모두 접선면이고, 따라서 수구를 뒤집어 쇳물을 주입할 시, 그 주입구에는 세라믹 그레인이 거의 잔류하지 않기에, 이로써 산생되는 모래 구멍 현상도 방지하였다.
3. 송풍 장치와 배기 연도의 공동 작용 하에, 소결 내부 챔버 내부에 난류 기류가 형성될 수 있다. 상기 난류 기류는 쉘 몰드에서 공중에 뜬 상태로 안착된 수구의 위치를 따라 쉘 몰드 내부로 진입할 수 있고, 쉘 몰드 내부 및 외부 층 사이의 온도 차이를 감소하여, 쉘 몰드의 내부 및 외부 온도 차이로 인해 초래된 쉘 몰드 내층의 분열을 방지하였으며, 주조물에 그레이 엣지/볼록 물결 또는 오목 물결이 나타나는 문제를 방지하였다. 아울러, 난류 기류의 풍력 강도는 비교적 낮아, 세라믹 그레인을 쉘 몰드 내부에 불어 넣기에는 역부족이다.
4. 조립식 소결판을 쉘 몰드의 안착 플랫폼으로 사용하면, 소결판의 요홈 내부에 비교적 많은 세라믹 그레인이 쌓였을 경우 즉시 소결판을 탈착하여 교환할 수 있기에, 소결판 내부에 잔류된 세라믹 그레인을 편리하게 청소할 수 있을 뿐만 아니라, 연속 생산에 대한 영향이 비교적 적기에, 생산 효율을 향상시킨다.
5. 적절한 탄소 분말 첨가량은 쇳물을 주입할 경우 충분한 탄소 분말이 산화 방지 침투 보호를 진행하도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 쉘 몰드가 탄소 분말의 대량 연소로 인하여 쉘 몰드의 강도가 부족한 것을 초래하지 않을 것을 보장할 수 있고; 적합한 탄소 분말 첨가 위치는 쉘 몰드가 필요한 쉘 층에서 팽창 처리하도록 보장하였을 뿐만 아니라, 쉘 몰드의 충분한 강도를 보장하였다.
본 발명의 소결 방법과 장치를 사용하면 기존의 쉘 몰드 주조 과정에서 초래된 주조물 품질 불안정, 주조물 불량품, 폐품율이 높은 문제를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 생산 효율을 향상하고, 생산 원가를 절감하며, 또한 정밀도가 충분히 높은 주조물을 생산할 수 있다.
본 발명의 정신과 보호 범위를 벗어나지 않는 상황하에, 상기 구체적으로 서술된 본 발명에 대해 여러가지 보정과 개선을 진행할 수 있다. 따라서, 보호받고자 하는 기술적 해결수단의 범위는 시사되는 임의의 특정된 시범 교시의 제한을 받지 않음을 반드시 주의하고 이해해야 한다.
Claims (12)
- 쉘 몰드 소결 방법에 있어서,
쉘 몰드를 제조하고, 쉘 몰드의 제조 과정에 탄소 분말을 첨가해야 하는 단계 S1;
제조한 쉘 몰드를 탈랍한 후 소결 장치에 넣고, 소결로 내부의 충분한 산소 함유량을 보장하며, 쉘 몰드용 왁스의 연소 온도까지 온도를 상승시키고, 쉘 몰드 내부에 잔류한 왁스가 소진되도록 소결로 내부 온도를 유지하는 단계 S2;
소결로 내부의 산소 함유량을 줄이고, 쉘 몰드의 소결 온도까지 온도를 상승시키는 단계 S3;
저산소 또는 무산소 환경에서 소결로 내부의 온도를 쉘 몰드의 소결 온도로 유지하여, 쉘 몰드가 완벽하게 소결되도록 하는 단계 S4; 를 포함하며,
단계 S1의 상기 쉘 몰드의 제조 과정에 탄소 분말을 첨가하는 것은, 구체적으로,
쉘 몰드가 4층 또는 5층의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제3 층에 탄소 분말을 첨가하는 단계 A;
쉘 몰드가 6층 또는 7층의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제3 과 제4 층에 탄소 분말을 첨가하는 단계 B;
쉘 몰드가 7층 이상의 쉘 몰드 구조라면, 쉘 몰드의 내부에서 외부로의 제3, 제4 와 제5 층에 탄소 분말을 첨가하는 단계 C; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드 소결 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 탄소 분말의 첨가 총량은 쉘 몰드 품질의 15% 이상인 것을 특징으로 하는 쉘 몰드 소결 방법.
- 제 1항의 쉘 몰드 소결 방법에 따른 쉘 몰드 소결 장치에 있어서,
이는 쉘 몰드 안착 플랫폼, 가열 장치, 송풍 장치, 배기 연도, 제어 시스템, 소결 내부 챔버와 폐쇄 도어를 포함하고; 소결 쉘 몰드 수구를 쉘 몰드의 안착 플랫폼에 뒤집어 놓고; 쉘 몰드 안착 플랫폼은 소결 내부 챔버 내부에 내장되며; 폐쇄 도어는 소결 내부 챔버를 열거나 또는 닫을 수 있고; 가열 장치는 소결 내부 챔버에 가열 조작을 진행할 수 있으며; 송풍 장치의 공기 흡입구 일단은 소결 장치의 외부에 위치하고, 공기 출구의 일단은 소결 내부 챔버 내부에 위치하며; 배기 연도 내부에는 스위치 장치가 설치되어 있고, 이의 공기 흡입구의 일단은 소결 내부 챔버 내부에 위치하고, 공기 출구의 일단은 소결 장치의 외부에 위치하며; 제어 시스템은 온도 감응 모듈과 제어 모듈를 포함하는데, 온도 감응 모듈은 소결 내부 챔버 내부에 설치되어, 소결 내부 챔버의 환경 온도를 센싱하여 제어 모듈에 온도 데이터를 피드백할 수 있으며, 제어 모듈은 가열 장치, 송풍 장치와 배기 연도 내부의 스위치 장치와 각각 연결되고, 기설정된 프로그램에 따라 가열 장치, 송풍 장치 및 배기 연도의 열림 또는 닫힘을 제어할 수 있으며;
상기 쉘 몰드 안착 플랫폼은 소결 내부 챔버 내부에 고정 설치되거나 또는 소결 내부 챔버와 이동 가능하게 연결될 수 있고;
상기 송풍 장치와 배기 연도는 소결 내부 챔버 내부에 난류 기류가 형성되도록 하며;
상기 소결 장치의 작업 과정은,
쉘 몰드 안착 플랫폼에 대기 소결 쉘 몰드를 넣은 후, 장치를 가동하고, 제어 장치는 가열 장치, 송풍 장치와 배기 연도의 열림을 제어하는 단계 a;
소결 내부 챔버의 온도가 제1 단계 설정 온도에 도달할 경우, 가열 장치의 열림 또는 닫힘을 제어함으로써, 소결 내부 챔버의 온도를 제1 단계 설정 온도 범위로 유지하고, 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 미리 설정하는 단계 b;
송풍 장치와 배기 연도를 닫고, 동시에 가열 장치를 열어, 제2 단계 설정 온도까지 계속 가열하는 단계 c;
가열 장치의 열림 또는 닫힘을 제어함으로써, 소결 내부 챔버의 온도를 제2 단계 설정 온도 범위로 유지하고, 유지 시간은 쉘 몰드의 형태와 복잡한 정도에 따라 미리 설정하는 단계 d; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드 소결 방법에 따른 쉘 몰드 소결 장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 제어 시스템은 산소 농도 측정 모듈도 포함하고, 상기 모듈의 일단은 소결 내부 챔버에 연결되어, 소결 내부 챔버의 실시간 산소 농도를 측정할 수 있고; 타단은 제어 모듈과 연결되어, 소결 내부 챔버의 실시간 산소 농도를 제어 모듈에 피드백할 수 있으며; 제어 모듈은 획득한 산소 농도에 따라 송풍 장치의 출력 파워를 제어하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 쉘 몰드 안착 플랫폼의 쉘 몰드가 안착되는 일면에 요홈이 있고, 요홈의 폭은 쉘 몰드 소결 시 산생된 세라믹 그레인이 요홈 내부에 떨어지도록 하여 쉘 몰드가 자체적으로 요홈 내부에 흘러내려 쉘 몰드 기울림 현상이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 제 3항에 있어서,
쉘 몰드의 안착 플랫폼에 탈착 또는 교체가 가능한 평판이 안착 또는 장착되어 있고, 쉘 몰드는 평판의 일면에 안착되며, 평판의 쉘 몰드가 안착되는 일면에 요홈이 있고, 요홈의 폭은 쉘 몰드 소결 시 산생된 세라믹 그레인이 요홈 내부에 떨어지도록 하여 쉘 몰드가 자체적으로 요홈 내부에 흘러내려 쉘 몰드 기울림 현상이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 평판은 조립식 평판이고, 평판은 전반적으로 다수 블록의 하부 구조 평판의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 요홈은 물결형 단면을 통해 획득되고, 이때, 대기 소결 쉘 몰드의 수구 벽은 물결형 단면의 파고점 위치에 안착되는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 요홈은 물결형 단면을 통해 획득되고, 이때, 대기 소결 쉘 몰드의 수구 벽은 물결형 단면의 파고점 위치에 안착되는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 요홈은 물결형 단면을 통해 획득되고, 이때, 대기 소결 쉘 몰드의 수구 벽은 물결형 단면의 파고점 위치에 안착되는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 배기 연도에는 진동 장치와 먼지 제거홀이 더 설치되어 있고, 상기 진동 장치는 배기 연도 내벽에 부착되는 연기와 먼지를 배기 연도의 먼지 제거홀에 진동하여 배출하는 것을 특징으로 하는 쉘 몰드의 소결 장치.
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610411520.0 | 2016-06-12 | ||
CN201610411520.0A CN105903898B (zh) | 2016-06-12 | 2016-06-12 | 壳模烧结方法及装置 |
PCT/CN2016/097555 WO2017215127A1 (zh) | 2016-06-12 | 2016-08-31 | 壳模烧结方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180074757A KR20180074757A (ko) | 2018-07-03 |
KR102069459B1 true KR102069459B1 (ko) | 2020-01-22 |
Family
ID=56750993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187014669A KR102069459B1 (ko) | 2016-06-12 | 2016-08-31 | 쉘 몰드 소결 방법 및 장치 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3357602B1 (ko) |
KR (1) | KR102069459B1 (ko) |
CN (1) | CN105903898B (ko) |
TW (1) | TWI622569B (ko) |
WO (1) | WO2017215127A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106734883B (zh) * | 2017-01-03 | 2018-10-02 | 蔡耀名 | 壳模烧结装置和方法 |
CN113953449B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-12-29 | 鹰普(中国)有限公司 | 一种能够快速去除复杂产品型腔模壳的制壳工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102161076A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-08-24 | 安徽应流铸业有限公司 | 精密铸造消失模精铸模壳的热态处理方法 |
CN102836956A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-12-26 | 太仓科博尔精密铸业有限公司 | 一种防粘砂铸钢消失模涂料及其制备方法 |
CN104325078A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-02-04 | 北京星航机电装备有限公司 | 熔模精密铸造中用于去除蜡模的脱蜡设备 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3266106A (en) * | 1963-09-20 | 1966-08-16 | Howe Sound Co | Graphite mold and fabrication method |
JPH0636955B2 (ja) * | 1987-06-29 | 1994-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 精密鋳造用模型の脱ろう方法 |
SU1655653A1 (ru) * | 1989-01-05 | 1991-06-15 | Удмуртский государственный университет | Способ прокаливани керамических форм |
JP4034119B2 (ja) * | 2002-05-23 | 2008-01-16 | 株式会社木村鋳造所 | 低炭素鋼鋳物の製造方法およびその鋳型 |
CN2633469Y (zh) * | 2003-01-20 | 2004-08-18 | 张中和 | 蜡模脱蜡结构 |
JP4374575B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2009-12-02 | 湘南デザイン株式会社 | 精密鋳造用プラスターモールドの乾燥・脱ロウ・焼成方法 |
CN202192223U (zh) * | 2011-05-31 | 2012-04-18 | 宁波至诚新材料有限公司 | 熔模铸造型壳焙烧装置改进 |
KR20140035117A (ko) * | 2012-09-13 | 2014-03-21 | 박상규 | 조형물 주조용 주형의 제조방법 및 조형물의 주조방법 |
WO2014053189A1 (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-10 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Lost wax process and calcination furnace therefor |
ES2519990B2 (es) * | 2013-05-07 | 2015-04-07 | Universidad De La Laguna | Horno microondas y proceso de moldeado a la cera perdida asistido por microondas |
CN103611885B (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-17 | 洛阳鹏起实业有限公司 | 熔模精密铸造型壳脱蜡的方法和装置及闪烧脱蜡炉 |
CN103920852B (zh) * | 2014-04-30 | 2015-09-02 | 三明市毅君机械铸造有限公司 | 一种大铸件的精密铸造工艺 |
CN204817907U (zh) * | 2015-06-16 | 2015-12-02 | 连云港源钰金属制品有限公司 | 用于脱蜡铸造中的壳模烧结炉 |
CN205834112U (zh) * | 2016-06-12 | 2016-12-28 | 蔡政达 | 壳模烧结装置 |
-
2016
- 2016-06-12 CN CN201610411520.0A patent/CN105903898B/zh active Active
- 2016-08-25 TW TW105127314A patent/TWI622569B/zh active
- 2016-08-31 WO PCT/CN2016/097555 patent/WO2017215127A1/zh active Application Filing
- 2016-08-31 EP EP16905240.4A patent/EP3357602B1/en active Active
- 2016-08-31 KR KR1020187014669A patent/KR102069459B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102161076A (zh) * | 2011-04-21 | 2011-08-24 | 安徽应流铸业有限公司 | 精密铸造消失模精铸模壳的热态处理方法 |
CN102836956A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-12-26 | 太仓科博尔精密铸业有限公司 | 一种防粘砂铸钢消失模涂料及其制备方法 |
CN104325078A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-02-04 | 北京星航机电装备有限公司 | 熔模精密铸造中用于去除蜡模的脱蜡设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3357602A4 (en) | 2019-04-10 |
CN105903898A (zh) | 2016-08-31 |
TW201742852A (zh) | 2017-12-16 |
WO2017215127A1 (zh) | 2017-12-21 |
EP3357602B1 (en) | 2021-03-03 |
KR20180074757A (ko) | 2018-07-03 |
EP3357602A1 (en) | 2018-08-08 |
CN105903898B (zh) | 2017-12-05 |
TWI622569B (zh) | 2018-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109093098B (zh) | 一种镁合金复杂封闭型芯排气方法 | |
CN103056325A (zh) | 抽气阀阀壳铸钢件的铸造方法 | |
KR102069459B1 (ko) | 쉘 몰드 소결 방법 및 장치 | |
CN108907095A (zh) | 基于3d打印技术快速铸造大型精密铸件的铸造方法 | |
JPS6161899B2 (ko) | ||
CN107716872A (zh) | 一种大型工作台铸件的铸造方法 | |
CN107214299B (zh) | 一种熔模铸造型壳的脱蜡方法 | |
CN101412076A (zh) | 一种陶瓷壳消失模精密铸造工艺 | |
CN105855468A (zh) | 陶瓷型壳制备方法及制备透平叶片的陶瓷型壳的制造方法 | |
CN105642891A (zh) | 具有多功能循环气流的激光熔化成形除尘系统及除尘方法 | |
CN107234213A (zh) | 高压不锈钢泵体的陶瓷型精密铸造方法 | |
CN105899309B (zh) | 铸模形成用浆料、铸模及铸模的制造方法 | |
CN113305268A (zh) | 一种12立方米渣包的铸造方法 | |
WO2015046615A1 (ja) | 鋳造装置及びそれを用いた鋳造物品の製造方法 | |
CN205834112U (zh) | 壳模烧结装置 | |
CN105945258A (zh) | 一种低压熔模精密铸造工艺 | |
CN210980788U (zh) | 一种具有消除铸件缩孔疏松功能的熔炼装置 | |
KR101571188B1 (ko) | 하나의 피스로 된 주조 공구의 콤퍼지트 주조 방법 | |
CN217418212U (zh) | 一种用于收集烟气的高纯硅浇铸系统 | |
CN205927019U (zh) | 射嘴水冷顶针气动装置 | |
CN109014087A (zh) | 一种铸钢钢锭模及其制作工艺 | |
CN108819050A (zh) | 一种应用异形水路3d打印的模具生产工艺 | |
CN105705274A (zh) | 将由轻金属熔液铸造的铸件从铸模中脱模的方法 | |
TWM545002U (zh) | 殼模燒結裝置 | |
WO2018126502A1 (zh) | 壳模烧结装置和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |