KR102079468B1 - Alloy Refining Method and Vacuum Injection molding System - Google Patents

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KR102079468B1
KR102079468B1 KR1020190015366A KR20190015366A KR102079468B1 KR 102079468 B1 KR102079468 B1 KR 102079468B1 KR 1020190015366 A KR1020190015366 A KR 1020190015366A KR 20190015366 A KR20190015366 A KR 20190015366A KR 102079468 B1 KR102079468 B1 KR 102079468B1
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melting
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molten metal
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박은수
전창우
김혜미
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주식회사 이엠엘
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Abstract

The present invention provides a liquid molding device capable of suppressing the generation of impurities in liquid molding of an amorphous alloy and, also, a method and a device for refining liquid molding molten metal of an amorphous alloy, so as to provide the amorphous alloy having improved amorphous formation and exhibiting high purity. The amorphous alloy such as Zr is subjected to plasma melting using inert gas such as hydrogen and argon, and the impurities (oxygen, nitrogen, carbon, and the like) in a material during melting are removed so that the purpose of the present invention is achieved. According to the present invention, a gate is installed in a melting zone of liquid metal, and the melting zone is sealed before a mold is opened in liquid molding (injection). Therefore, the remaining liquid metal and a graphite crucible in the melting zone are protected against the oxygen.

Description

비정질 합금의 정련방법 및 진공 액상 성형 장치{Alloy Refining Method and Vacuum Injection molding System}Alloy Refining Method and Vacuum Injection Molding System

본 발명은 비정질 합금 소재의 정련방법과 그 액상 성형 장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 비정질 합금 소재의 정련방법 및 산화가 방지되는 진공분위기하에서의 액상 성형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for refining an amorphous alloy material and a liquid forming apparatus thereof, and more particularly, to a method for refining an amorphous alloy material and a liquid forming apparatus under a vacuum atmosphere in which oxidation is prevented.

비정질 합금 소재는 초고강도, 초고비강도, 고인성 등의 향상된 물성을 요하는 각종 부품의 제조에 적용되고 있다. 원하는 물성을 구비할 수 있도록 조성을 설계한 비정질 합금 소재는 주로 액상성형을 이용하여 제품의 제조에 사용된다. 이러한 비정질 합금(BMG:bulk metal glass)은 불순물(산소, 질소, 탄소)에 의해 액상에서 고상으로 냉각 될 때 결정상을 형성하여 비정질 형성능을 저하시키고 제품의 특성을 저하시킨다. 특히, 현재 비정질 합금 제조에 사용되고 있는 고순도 Zr 소재는 가격이 매우 비싸다. 반면 저가의 Sponge Zr 소재는 불순물(산소, 질소, 탄소 등)이 많이 포함되어 있다. 따라서 Sponge Zr 소재를 사용하여 비정질 합금을 제조할 경우, 불순물에 의해 비정질 형성능과 기계적 특성이 저하되며, 액상성형 후 외관에 포어(pore)나 산화물과 같은 결함을 발생시켜 외관 수율을 저하시킨다. 비정질 합금에 대한 연구는 비정질 형성능 향상에 초점을 둔 조성 개발, 기계적 물성 향상을 위한 미세구조 제어, 그리고 초소성(Superplasticity)을 위한 신성형 기법에 주안점을 두고 진행되어 왔다. Amorphous alloy materials have been applied to the production of various components requiring improved physical properties such as ultra high strength, ultra high specific strength, high toughness. Amorphous alloy materials whose composition is designed to have the desired physical properties are mainly used in the manufacture of products using liquid molding. Such an amorphous alloy (BMG: bulk metal glass) forms a crystalline phase when cooled from a liquid phase to a solid phase by impurities (oxygen, nitrogen, carbon), thereby lowering the ability to form amorphous particles and degrading the characteristics of the product. In particular, the high purity Zr materials currently used in the manufacture of amorphous alloys are very expensive. On the other hand, low-cost sponge Zr material contains a lot of impurities (oxygen, nitrogen, carbon, etc.). Therefore, when the amorphous alloy is manufactured using the Sponge Zr material, the amorphous formability and mechanical properties are degraded by impurities, and defects such as pores or oxides are generated in the appearance after the liquid molding, thereby decreasing the appearance yield. Research into amorphous alloys has been focused on developing compositions focused on improving amorphous forming ability, controlling microstructures to improve mechanical properties, and new forming techniques for superplasticity.

미국특허 8,833,432B2는 사출 성형(injection molding)에 대해 기재하며, 이를 이용하여 각종 부품을 제조할 수 있다. U.S. Patent 8,833,432B2 describes injection molding, which can be used to manufacture a variety of components.

그러나 기존의 비정질 합금의 수평형 액상 성형법은 다음과 같은 문제점을 나타낸다.However, the conventional horizontal liquid-forming method of the amorphous alloy has the following problems.

액상 성형(사출) 후 금형이 열리면서 진공이 파기된다. 따라서 내부에 고온으로 가열된 흑연 도가니(crucible)와 잔존해 있는 용탕이 급격하게 산화된다. 또한, 고온에서 산소 분위기에 노출된 흑연 도가니는 산화되어 수명이 급격하게 줄어든다. 고온에서 산소 분위기에 노출된 도가니 내의 잔탕은 산화되어 산화물을 생성하고 다음 공정에 오염물질이 되어 연속적인 공정이 불가능 하게 된다.After the liquid molding (injection), the mold is opened and the vacuum is destroyed. Therefore, the graphite crucible heated at a high temperature therein and the remaining molten metal are rapidly oxidized. In addition, the graphite crucible exposed to the oxygen atmosphere at high temperature is oxidized to shorten the life. Residual water in the crucible exposed to the oxygen atmosphere at high temperatures is oxidized to produce oxides and become contaminants in subsequent processes, making continuous processing impossible.

도 1은 기존의 액상성형장치를 보이며, Zr-Al-Ni-Cu-Ti 비정질 합금으로 액상성형한 외장재 부품의 사진을 도 2에 보였다. 최초 사출품인 1차 샘플과 달리 5차 샘플은 기계적 특성이 열악하여 파쇄된 상태로 나와 상술한 문제점을 그대로 보여준다. 도 3은 1차 샘플과 5차 샘플의 조직 사진으로 5차 샘플의 경우 매우 큰 결정화된 조직이 있는 것을 알 수 있다. 도 4는 샘플에 포함된 불순물을 분석한 결과를 보여주며, O, C, Si, Hf이 포함된 것을 알 수 있다. FIG. 1 shows a conventional liquid forming apparatus, and FIG. 2 shows a photograph of an exterior component molded in a liquid phase using a Zr-Al-Ni-Cu-Ti amorphous alloy. Unlike the first injection sample, which is the first injection product, the fifth sample is broken due to poor mechanical properties and shows the above problems. 3 is a tissue picture of the primary sample and the fifth sample, it can be seen that there is a very large crystallized tissue for the fifth sample. Figure 4 shows the results of analyzing the impurities contained in the sample, it can be seen that O, C, Si, Hf is included.

따라서 비정질 액상성형 과정에서 산소를 포함한 불순물을 억제할 필요가 있으며, 이를 위한 좀 더 특별한 액상성형 시스템을 구상할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to suppress impurities including oxygen in the amorphous liquid forming process, and it is necessary to design a more special liquid forming system for this.

본 발명의 목적은 비정질 합금의 액상성형에 있어서, 불순물 및 결정상 생성을 억제할 수 있는 액상성형 장치를 제공하고자 하며, 나아가 비정질 합금의 액상성형 용탕 자체를 정련 할 수 있는 방법 및 장치를 제공하여 고순도를 나타내며 비정질 형성능이 향상된 비정질 합금과 기계적 특성이 우수한 비정질 합금 제품을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a liquid-forming apparatus capable of suppressing the generation of impurities and crystal phase in the liquid phase molding of the amorphous alloy, and furthermore provides a method and apparatus for refining the liquid-forming molten metal of the amorphous alloy itself with high purity The present invention provides an amorphous alloy with improved amorphous forming ability and an amorphous alloy product having excellent mechanical properties.

본 발명은 수소와 아르곤 등 비활성 가스로 Zr 계 등의 비정질 합금을 플라즈마 용해시켜 용해 중 재료 내의 불순물(산소, 질소, 탄소 등)을 제거함으로써 상기 목적을 달성한다.The present invention achieves the above object by plasma-dissolving an amorphous alloy such as Zr based with an inert gas such as hydrogen and argon to remove impurities (oxygen, nitrogen, carbon, etc.) in the material during dissolution.

즉, 본 발명은, 용탕의 용해 구역(zone)에 게이트(gate)를 설치하여 액상 성형(사출) 시 금형이 열리기 전 밀폐시켜줌으로써 용해 구역 내의 흑연 도가니와 잔존 해 있는 용탕을 산소로부터 보호한다.That is, according to the present invention, a gate is provided in the melting zone of the molten metal to seal the mold before the mold is opened during the liquid molding (injection), thereby protecting the graphite crucible in the melting zone and the remaining molten metal from oxygen.

따라서, 연속적인 공정에서도 도가니와 잔탕을 산소로부터 보호하여 안정적인 수율 확보가 가능하게 된다.Therefore, in the continuous process, the crucible and the remaining hot water are protected from oxygen, thereby ensuring stable yield.

즉, 본 발명은,That is, the present invention,

모합금을 용융하는 멜팅 챔버;A melting chamber for melting the master alloy;

상기 멜팅 챔버와 인접하여 몰드에 용융 금속을 주입하고 제품을 사출성형하는 인젝션 챔버;An injection chamber adjacent to the melting chamber for injecting molten metal into a mold and injection molding a product;

상기 인젝션 챔버에 인접 배치된 몰드;A mold disposed adjacent to the injection chamber;

상기 멜팅 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 A와 상기 인젝션 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 B; 및Valve A for adjusting the degree of vacuum of the melting chamber and valve B for adjusting the degree of vacuum of the injection chamber; And

상기 멜팅 챔버와 상기 인젝션 챔버 사이에 설치된 게이트 밸브;를 포함하고,A gate valve installed between the melting chamber and the injection chamber;

상기 멜팅 챔버는 모합금을 용융하고 이송하는 용융 장치를 포함하고,The melting chamber includes a melting apparatus for melting and transferring the master alloy,

상기 인젝션 챔버는 용융 장치로부터 이송된 용융 금속을 수용할 수 있는 슬리브를 포함하고,The injection chamber includes a sleeve capable of receiving molten metal transferred from the melting apparatus,

상기 슬리브는 몰드에 용융 금속을 주입할 수 있도록 몰드에 연통되게 배치되고, The sleeve is disposed in communication with the mold to inject molten metal into the mold,

상기 게이트 밸브는, 용융 장치가 용융 금속을 인젝션 챔버의 슬리브로 이송하여 슬리브에 붓는 동안 열려 있고, 용융 금속을 슬리브에 붓고 멜팅 챔버로 복귀한 다음 폐쇄되고, 게이트 밸브가 폐쇄되어 멜팅 챔버의 진공도를 유지하는 동안 인젝션 챔버의 몰드가 사출성형을 완료하여 몰드가 개방되고 제품을 취출하며, 제품 취출 동안에도 진공도가 유지되는 멜팅 챔버에서 다시 모합금을 용융하여 연속공정이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 액상 성형 시스템을 제공한다.The gate valve is open while the melting device transfers the molten metal into the sleeve of the injection chamber and pours it into the sleeve, and the molten metal is poured into the sleeve and returned to the melting chamber and then closed, and the gate valve is closed to close the vacuum of the melting chamber. While maintaining, the mold of the injection chamber completes the injection molding, and the mold is opened and the product is taken out, and the molten master alloy is melted again in the melting chamber in which the degree of vacuum is maintained during product extraction, thereby allowing the continuous process to be performed. Provide a molding system.

본 발명은,The present invention,

모합금을 용융하는 멜팅 챔버;A melting chamber for melting the master alloy;

상기 멜팅 챔버와 인접하여 몰드에 용융 금속을 주입하고 제품을 사출성형하는 인젝션 챔버;An injection chamber adjacent to the melting chamber for injecting molten metal into a mold and injection molding a product;

상기 인젝션 챔버에 인접 배치된 몰드;A mold disposed adjacent to the injection chamber;

상기 멜팅 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 A, 멜팅 챔버에 기체를 공급하기 위한 벤트 밸브 및 상기 인젝션 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 B; 및A valve A for adjusting the vacuum degree of the melting chamber, a vent valve for supplying gas to the melting chamber, and a valve B for adjusting the vacuum degree of the injection chamber; And

상기 멜팅 챔버와 상기 인젝션 챔버 사이에 설치된 게이트 밸브;를 포함하고,A gate valve installed between the melting chamber and the injection chamber;

상기 멜팅 챔버는 모합금을 용융하고 정련하는 플라즈마 정련 장치와 용융 금속을 보온하여 이송하는 용융 장치를 포함하고,The melting chamber includes a plasma refining apparatus for melting and refining the master alloy and a melting apparatus for insulating and transporting the molten metal,

상기 인젝션 챔버는 용융 장치로부터 이송된 용융 금속을 수용할 수 있는 슬리브를 포함하고,The injection chamber includes a sleeve capable of receiving molten metal transferred from the melting apparatus,

상기 슬리브는 몰드에 용융 금속을 주입할 수 있도록 몰드에 연통되게 배치되고, The sleeve is disposed in communication with the mold to inject molten metal into the mold,

모합금은 상기 플라즈마 정련 장치에서 준비되어 용융 및 정련되고,The master alloy is prepared in the plasma refining apparatus, melted and refined,

용융 금속은 플라즈마 정련 장치로부터 용융 장치로 옮겨지고,Molten metal is transferred from the plasma refining apparatus to the melting apparatus,

상기 게이트 밸브가 열리고,The gate valve is opened,

용융 장치는 인수한 용융 금속을 보온을 유지하면서 인젝션 챔버의 슬리브에 붓고 다시 멜팅 챔버로 복귀하며, 상기 슬리브를 통해 몰드로 용융 금속이 주입되어 사출성형되고, The melting apparatus pours the received molten metal into the sleeve of the injection chamber while keeping warm, and returns to the melting chamber, and molten metal is injected into the mold through the sleeve to be injection molded,

상기 게이트 밸브가 닫히고, The gate valve is closed,

사출성형이 완료되어 몰드가 개방되어 제품이 취출되고, 제품 취출 동안에도 진공도가 유지되는 멜팅 챔버에서 플라즈마 정련 장치에 다시 모합금이 준비되어 연속공정이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 비정질 합금의 정련창치가 포함된 액상 성형 시스템을 제공한다.The injection molding is completed, the mold is opened and the product is taken out, and the master alloy is prepared again in the plasma refining apparatus in the melting chamber in which the degree of vacuum is maintained even during the product extraction. It provides a liquid molding system containing a tooth.

본 발명은,The present invention,

모합금을 용융하는 멜팅 챔버;A melting chamber for melting the master alloy;

상기 멜팅 챔버와 인접하여 몰드에 용융 금속을 주입하고 제품을 사출성형하는 인젝션 챔버;An injection chamber adjacent to the melting chamber for injecting molten metal into a mold and injection molding a product;

상기 인젝션 챔버에 배치된 몰드;A mold disposed in the injection chamber;

상기 멜팅 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 A, 멜팅 챔버에 기체를 공급하기 위한 벤트 밸브 및 상기 인젝션 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 B; 및A valve A for adjusting the vacuum degree of the melting chamber, a vent valve for supplying gas to the melting chamber, and a valve B for adjusting the vacuum degree of the injection chamber; And

상기 멜팅 챔버와 상기 인젝션 챔버 사이에 설치된 게이트 밸브;를 포함하고,A gate valve installed between the melting chamber and the injection chamber;

상기 멜팅 챔버는 모함금을 용융하고 정련하는 플라즈마 정련 장치와 용융 금속을 보온하여 이송하는 용융 장치를 포함하고,The melting chamber includes a plasma refining apparatus for melting and refining the mother alloy and a melting apparatus for insulating and transporting the molten metal,

상기 인젝션 챔버는 용융 장치로부터 이송된 용융 금속을 수용할 수 있는 슬리브를 포함하고,The injection chamber includes a sleeve capable of receiving molten metal transferred from the melting apparatus,

상기 슬리브는 몰드에 용융 금속을 주입할 수 있도록 몰드에 연통되게 배치되고, The sleeve is disposed in communication with the mold to inject molten metal into the mold,

모합금은 상기 플라즈마 정련 장치에서 준비되어 용융 및 정련되고,The master alloy is prepared in the plasma refining apparatus, melted and refined,

용융 금속은 플라즈마 정련 장치로부터 용융 장치로 옮겨지고,Molten metal is transferred from the plasma refining apparatus to the melting apparatus,

상기 게이트 밸브가 열리고,The gate valve is opened,

용융 장치는 인수한 용융 금속을 보온을 유지하면서 인젝션 챔버의 슬리브에 붓고 다시 멜팅 챔버로 복귀하며, 상기 슬리브를 통해 몰드로 용융 금속이 주입되어 사출성형되고, The melting apparatus pours the received molten metal into the sleeve of the injection chamber while keeping warm, and returns to the melting chamber, and molten metal is injected into the mold through the sleeve to be injection molded,

상기 게이트 밸브가 닫히고, The gate valve is closed,

사출성형이 완료되어 몰드가 개방되어 제품이 취출되고, 제품 취출 동안에도 진공도가 유지되는 멜팅 챔버에서 플라즈마 정련 장치에 다시 모합금이 준비되어 연속공정이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 액상 성형 시스템을 제공한다.The injection molding is completed, the mold is opened, the product is taken out, and the mother alloy is prepared again in the plasma refining apparatus in the melting chamber in which the degree of vacuum is maintained during the product extraction, thereby providing a continuous molding process. do.

상기에 있어서, 플라즈마 정련 장치로 모합금을 용융 정련함에 있어서, 멜팅 챔버는 진공 후 비활성 가스와 수소를 공급받아 플라즈마를 생성 및 모합금을 용융시키는 것을 특징으로 하는 액상 성형 시스템을 제공한다.In the above, in melting and refining the master alloy with the plasma refining apparatus, the melting chamber is supplied with an inert gas and hydrogen after vacuum to provide a liquid forming system, characterized in that to generate a plasma and to melt the master alloy.

상기에 있어서, 인젝션 챔버는 몰드가 개방되어 제품이 취출되는 동안에도 진공을 유지하는 것을 특징으로 하는 액상 성형 시스템을 제공한다.In the above, the injection chamber provides a liquid forming system, characterized in that the mold is opened to maintain a vacuum even while the product is taken out.

본 발명은 용탕의 용해 구역에 설치된 게이트 밸브가 산소를 차단하여 용탕의 오염을 방지함으로써 연속적인 공정이 가능하며, 도가니와 잔탕을 산소로부터 보호하여 안정적인 수율 확보가 가능하게 된다.In the present invention, the gate valve installed in the dissolution zone of the molten metal blocks oxygen to prevent contamination of the molten metal, thereby enabling continuous processes. The crucible and the remaining hot water are protected from oxygen, thereby ensuring a stable yield.

또한, 본 발명은 모합금 용융 단계에서 플라즈마 정련을 실시함으로써 용융 금속 내 불순물은 더욱 더 억제되어 용융 금속으로부터 제조되는 제품의 우수한 물성을 기대할 수 있다. In addition, according to the present invention, by performing plasma refining in the master alloy melting step, impurities in the molten metal are further suppressed, so that excellent physical properties of a product manufactured from the molten metal can be expected.

본 발명에 따른 액상성형장치에서 제조된 Zr-계와 같은 비정질 합금 소재는 비정질 형성능 및 기계적 특성의 저하를 방지하며, 특히 액상성형 후 외관 품질이 우수하고 수율이 향상된다.The amorphous alloy material such as Zr-based produced in the liquid forming apparatus according to the present invention prevents the deterioration of amorphous forming ability and mechanical properties, and in particular, the appearance quality is excellent and the yield is improved after liquid forming.

도 1은 종래 액상성형장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 장치로 액상성형한 외장재 부품의 사진들 이다.
도 3은 1차 샘플과 5차 샘플의 조직 사진이다.
도 4는 샘플에 포함된 불순물을 분석한 결과를 보여준다.
도 5는 본 발명에 따라 멜팅(melting) 챔버와 인젝션(injection) 챔버 사이에 게이트를 설치한 액상성형장치의 구성도이다.
도 6은 도 5의 액상성형장치에서 모합금을 용해하는 단계를 보여준다.
도 7은 도 6에 이어 용융 금속을 슬리브에 붓는 것을 보여준다.
도 8은 도 7에 이어 용융 금속을 몰드에 주입하여 사출하는 것을 보여준다.
도 9는 도 8에 이어 사출된 제품을 취출함과 동시에 모합금이 장입되어 연속공정이 이루어지는 것을 보여준다.
도 10은 본 발명에 따른 플라즈마 정련 결과, 불순물 감소와 외관 품질 향상을 보여주는 대비표이다.
도 11 내지 도 24는 본 발명의 실시예들에 따라 액상성형장치 동작을 순서대로 설명하기 위한 도면들이다.
1 is a block diagram of a conventional liquid forming apparatus.
Figure 2 is a photograph of the packaging material component liquid-molded with the apparatus of Figure 1;
3 is a tissue photograph of the primary and fifth samples.
Figure 4 shows the results of analyzing the impurities contained in the sample.
5 is a block diagram of a liquid forming apparatus in which a gate is installed between a melting chamber and an injection chamber according to the present invention.
6 shows a step of dissolving the master alloy in the liquid forming apparatus of FIG.
FIG. 7 shows pouring molten metal into the sleeve following FIG. 6.
FIG. 8 shows injection of molten metal into the mold following FIG. 7.
FIG. 9 shows that the mother alloy is loaded at the same time as taking out the injected product, followed by the continuous process.
10 is a contrast table showing the results of plasma refining according to the present invention, reducing impurities and improving appearance quality.
11 to 24 are views for sequentially explaining the operation of the liquid molding apparatus according to the embodiments of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따라 멜팅(melting) 챔버와 인젝션(injection) 챔버 사이에 게이트를 설치한 액상성형장치의 구성도이다. 즉, 모합금을 용해하는 유도 코일과 같은 용융 장치가 있는 멜팅 챔버와 용융된 금속을 슬리브에 붓고 몰드에 주입하는 인젝션 챔버 사이에 개폐 가능한 게이트 밸브를 설치한 것이다.5 is a block diagram of a liquid forming apparatus in which a gate is installed between a melting chamber and an injection chamber according to the present invention. That is, a gate valve that can be opened and closed is installed between a melting chamber having a melting device such as an induction coil for dissolving the master alloy and an injection chamber for pouring molten metal into the sleeve and injecting the mold into the mold.

도 6은 도 5의 액상성형장치에서 모합금을 용해하는 단계를 보여준다.6 shows a step of dissolving the master alloy in the liquid forming apparatus of FIG.

이때 게이트 밸브는 폐쇄 상태로 멜팅 챔버는 밸브 A에 의해 진공 상태를 유지한다.At this time, the gate valve is closed and the melting chamber is maintained in a vacuum state by the valve A.

모합금이 용융되면, 게이트 밸브가 열리고 밸브 B도 열려 인젝션 챔버에 대해서도 진공화하여 용융 금속에 산소에 의한 불순물이 생성되는 것과 도가니 열화를 방지한다. 열려진 게이트 밸브가 형성한 공간으로 용융 금속이 이동하여 슬리브에 도달하면 용융 금속을 슬리브에 붓는다. When the master alloy is melted, the gate valve is opened and valve B is also opened to evacuate the injection chamber to prevent generation of oxygen impurities in the molten metal and crucible deterioration. When the molten metal moves to the space formed by the open gate valve and reaches the sleeve, the molten metal is poured into the sleeve.

도 7은 도 6에 이어 용융 금속을 슬리브에 붓는 것을 보여준다.FIG. 7 shows pouring molten metal into the sleeve following FIG. 6.

슬리브에 넣어진 용융 금속은 몰드 내 성형 공간으로 주입되고 냉각되어 제품으로 성형된다.The molten metal put into the sleeve is injected into the forming space in the mold, cooled and molded into the product.

도 8은 도 7에 이어 용융 금속을 몰드에 주입하여 사출성형하는 것을 보여준다.FIG. 8 shows injection molding of molten metal into a mold following FIG. 7.

이때, 게이트 밸브는 아직 열린 상태이고 밸브 A와 밸브 B는 계속 열려 진공 장치가 동작하여 멜팅 챔버와 인젝션 챔버는 진공 상태를 유지한다. 따라서 도가니를 포함한 일체의 챔버 내 장비들은 진공에 의해 산소의 접근이 차단되어 산화로 인한 열화가 억제된다. At this time, the gate valve is still open, the valve A and the valve B are kept open, and the vacuum device is operated to maintain the melting chamber and the injection chamber in a vacuum state. Therefore, the equipment in any chamber, including the crucible, is blocked by the access of oxygen by a vacuum to suppress degradation due to oxidation.

몰드에서 냉각 시간이 지나 제품이 완성되면 몰드가 개방되고 제품은 취출된다. 냉각 시간 동안 후속 공정을 연속 진행하기 위해, 용융 장치는 멜팅 챔버로 돌아가고 게이트 밸브가 폐쇄되고, 밸브 A는 계속 열려 있어 멜팅 챔버를 진공화하지만, 밸브 B는 닫혀 진공 장치는 멜팅 챔버의 진공도를 높이는데 전적으로 사용된다. 모합금의 용융과 제품 사출성형에 이르는 동작은 다시 반복된다. 연속 공정이 실시되어도 멜팅 챔버는 항상 진공이 유지되므로 잔탕과 도가니는 산화에 의한 불순물 생성과 열화로 부터 안전하다. 즉, 제품의 취출을 위해 인젝션 챔버의 진공이 깨지는 경우에도 게이트 밸브에 의해 멜팅 챔버는 진공이 계속 유지되므로 불순물의 침입과 형성이 억제된다. When the product is finished after the cooling time in the mold, the mold is opened and the product is taken out. In order to continue the subsequent process during the cooling time, the melting apparatus returns to the melting chamber and the gate valve is closed and valve A remains open to evacuate the melting chamber, but valve B closes so that the vacuum apparatus increases the vacuum degree of the melting chamber. Is used entirely. The operations leading to the melting of the master alloy and the injection molding of the product are repeated again. Even in a continuous process, the melting chamber is always kept in vacuum, so the residue baths and crucibles are safe from the generation and degradation of impurities by oxidation. That is, even when the vacuum of the injection chamber is broken for taking out the product, the vacuum is maintained in the melting chamber by the gate valve, thereby preventing the intrusion and formation of impurities.

상기에서 진공도는 5×10-2 torr로 고진공을 유지한다.In the above, the degree of vacuum is maintained at high vacuum at 5 × 10 −2 torr.

도 9는 도 8에 이어 사출성형된 제품을 취출함과 동시에 모합금이 장입되어 연속공정이 이루어지는 것을 보여준다. FIG. 9 shows that a continuous process is performed by taking out the injection molded product and simultaneously charging the mother alloy.

이러한 연속 공정은 생산성을 크게 향상시키며, 상술한 바와 같이 게이트 밸브에 의한 진공 유지는 용융 금속에 불순물이 생기지 않게 하여 연속 공정에 의한 후속 제품의 품질을 계속적으로 양호하게 유지할 수 있다. This continuous process greatly improves the productivity, and as described above, the vacuum holding by the gate valve prevents impurities from forming in the molten metal, so that the quality of subsequent products by the continuous process can be continuously maintained good.

한편, 도 10에 보인 바와 같이, 액상성형 제품에는 1000ppm 정도의 산소를 비롯하여 상당량의 탄소, 및 질소가 불순물로 포함된다. 이러한 불순물을 억제하기 위해 본 발명은 용융 금속에 대해 플라즈마 정련을 실시하였으며, 플라즈마 정련을 실시한 경우, 샘플에 포함된 산소 농도는 300ppm 이하로 떨어지며, 탄소와 질소도 각각 40ppm 이하로 낮아졌다. 그에 따라 본 발명은 도 5에 보인 액상성형장치에서 플라즈마 정련을 실시하도록 도 11과 같은 액상성형장치를 구성하였다. On the other hand, as shown in Fig. 10, the liquid-molded article contains about 1000 ppm of oxygen, a considerable amount of carbon, and nitrogen as impurities. In order to suppress such impurities, the present invention performed plasma refining on the molten metal. When plasma refining was performed, the oxygen concentration contained in the sample dropped to 300 ppm or less, and carbon and nitrogen were also lowered to 40 ppm or less, respectively. Accordingly, the present invention is configured to the liquid-forming apparatus as shown in Figure 11 to perform plasma refining in the liquid-forming apparatus shown in FIG.

도 11에는 멜팅 챔버에 용융 장치와 나란히 설치된 플라즈마 건이 보인다. 플라즈마 건 하단에 구리로 된 몰드를 설치하며, 이들은 수냉 장치를 구비한다. 또한, 멜팅 챔버에는 벤트 밸브를 더 구비한다.11 shows a plasma gun installed side by side with the melting apparatus in the melting chamber. At the bottom of the plasma gun is placed a mold of copper, which is equipped with a water cooling device. In addition, the melting chamber is further provided with a vent valve.

모합금 용융 단계(도 12)에서 모합금은 먼저 플라즈마 건 하단의 구리 몰드에 공급된다. 이때, 게이트 밸브, 밸브 B, 및 벤트 밸브 그리고 몰드는 닫힌 상태이고, 밸브 A는 열려 멜팅 챔버의 진공도를 5×10-2 torr의 고진공으로 유지한다.In the master alloy melting step (FIG. 12), the master alloy is first fed to a copper mold at the bottom of the plasma gun. At this time, the gate valve, the valve B, the vent valve and the mold are closed, and the valve A is opened to maintain the vacuum degree of the melting chamber at a high vacuum of 5 × 10 −2 torr.

다음, 도 13과 같이 밸브 A를 닫고 벤트 밸브와 밸브 B를 열어 플라즈마 방전을 위한 비활성 가스(본 실시예의 경우 Ar)와 수소(10 내지 30부피% 공급)를 멜팅 챔버에 공급하고 플라즈마를 생성시켜 모합금을 플라즈마로 용해 및 정련한다. 운전 압력은 760torr 이상이 되게 한다. Next, as shown in FIG. 13, the valve A is closed, the vent valve and the valve B are opened to supply an inert gas (Ar in the present embodiment) and hydrogen (10 to 30% by volume) for the plasma discharge to the melting chamber and generate a plasma. The master alloy is dissolved and refined with plasma. The operating pressure is above 760torr.

벤트 밸브를 닫고 밸브 A와 밸브 B를 열어 멜팅 챔버 진공도를 다시 5×10-2 torr의 고진공으로 유지하고, 용융 금속은 유도 코일이 있는 용융 장치로 옮겨지고 보온된다(도 14). Close the vent valve and open valve A and valve B to maintain the melting chamber vacuum again at a high vacuum of 5 × 10 −2 torr, and the molten metal is transferred to a melting apparatus with an induction coil and warmed (FIG. 14).

이후, 용융 금속의 슬리브에 붓고 몰드에 장입하여 사출성형 및 취출하고, 연속공정을 실시하는 것은 이전의 도 7 내지 도 9에서와 거의 비슷하며, 도 15 내지 17에 보였다.Thereafter, pouring into a sleeve of molten metal, charging into a mold, injection molding and taking out, and performing a continuous process are almost similar to those in FIGS. 7 to 9, as shown in FIGS. 15 to 17.

용융 금속을 슬리브에 붓는 단계에서는 밸브 A는 열린 상태, 벤트 밸브는 닫힌 상태, 게이트 밸브는 열린 상태, 밸브 B는 열린 상태로 멜팅 챔버 운전압력은 5×10-2 torr의 고진공으로 유지되고, 몰드는 닫힌 상태이며, 유도 코일에는 전원이 인가되어 용융 금속의 용융 상태를 보온 유지하면서 게이트 밸브 개구부를 통과하여 슬리브에 용융 금속을 붓는다(도 15). 멜팅 챔버와 인젝션 챔버는 모두 운전압력은 5×10-2 torr의 고진공으로 유지된다. In pouring molten metal into the sleeve, the valve A is open, the vent valve is closed, the gate valve is open, the valve B is open and the melting chamber operating pressure is maintained at a high vacuum of 5 × 10 -2 torr. Is closed and power is applied to the induction coil to pour molten metal into the sleeve through the gate valve opening while maintaining the molten state of the molten metal (FIG. 15). Both the melting chamber and the injection chamber are maintained at a high vacuum of 5 × 10 -2 torr.

슬리브에 충진된 용융 금속을 몰드로 주입하는 단계에서 게이트 밸브는 열려있고, 벤트 밸브는 닫히고 밸브 A, B는 모두 닫힌 상태이며, 몰드도 닫힌 상태이다(도 16). 멜팅 챔버와 인젝션 챔버는 모두 운전압력은 5×10-2 torr의 고진공으로 유지된다. In the step of injecting the molten metal filled in the sleeve into the mold, the gate valve is open, the vent valve is closed, valves A and B are all closed, and the mold is also closed (FIG. 16). Both the melting chamber and the injection chamber are maintained at a high vacuum of 5 × 10 -2 torr.

몰드가 열려 사출성형된 제품의 취출이 이루어지면서 이후 연속 공정의 진행은 도 18과 같이 실시되며, 이때 벤트 밸브는 닫히고 밸브 A는 열리고 밸브 B는 닫힌 상태이다(도 17). 멜팅 챔버 운전압력은 5×10-2 torr의 고진공으로 유지된다. As the mold is opened and the injection molded product is taken out, the continuous process is performed as shown in FIG. 18, wherein the vent valve is closed, valve A is opened, and valve B is closed (FIG. 17). Melting chamber operating pressure is maintained at high vacuum of 5 x 10 -2 torr.

도 18은 본 발명의 변형 실시예를 보여준다. 18 shows a modified embodiment of the present invention.

여기서는 몰드의 개방이 위아래로 이루어지는 수직형이며, 몰드와 슬리브 전체가 진공 유지가능한 인젝션 챔버 내에 배치된다. 이러한 구성은 이전 실시예들과 달리 몰드를 개방하고 제품을 취출할 때에도 진공이 지속되어 제품의 품질관리 면에서 더욱 유리하다. 멜팅 챔버와 인젝션 챔버는 게이트 밸브를 사이에 두고 인접배치되며, 멜팅 챔버에는 용융 장치와 플라즈마 건을 포함한 플라즈마 정련장치가 설치되고, 인젝션 챔버에는 슬리브와 몰드가 배치된다. 멜팅 챔버에는 진공을 위한 밸브 A와 벤트를 위한 벤트 밸브가 연결되고, 인젝션 챔버에는 진공을 위한 밸브 B가 연결된다. Here, the mold is vertical, with the opening open up and down, and the mold and the sleeve as a whole are arranged in a vacuum-capable injection chamber. This configuration is more advantageous in terms of product quality control as the vacuum is maintained even when the mold is opened and the product is taken out unlike the previous embodiments. The melting chamber and the injection chamber are adjacently disposed with the gate valve interposed therebetween, the melting chamber is equipped with a plasma refining apparatus including a melting apparatus and a plasma gun, and the sleeve and the mold are disposed in the injection chamber. The valve A for vacuum and the vent valve for the vent are connected to the melting chamber, and the valve B for the vacuum is connected to the injection chamber.

모합금을 준비하는 단계에서, 밸브 A가 열려 멜팅 챔버가 진공화되고, 게이트 밸브, 밸브 B, 벤트 밸브는 모두 닫힌 상태이다. 몰드는 개방 상태이고, 멜팅 챔버의 진공도는 5×10-2 torr의 고진공으로 유지된다(도 19). In the step of preparing the master alloy, valve A is opened, the melting chamber is evacuated, and the gate valve, valve B, and vent valve are all closed. The mold is open and the vacuum of the melting chamber is maintained at high vacuum of 5 × 10 −2 torr (FIG. 19).

모합금은 플라즈마 건의 Cu 몰드에 넣어진다. 밸브 A가 닫히고, 벤트 밸브가 열려 비활성 기체와 수소(24% 내외)가 멜팅 챔버에 공급되어 플라즈마 방전을 일으켜 모합금을 용해 및 정련한다. 이때, 밸브 B 가 열려 인젝션 챔버의 진공화가 진행된다. 게이트 밸브는 닫혀 있고, 몰드도 열린 상태이다(도 20).The master alloy is placed in the Cu mold of the plasma gun. Valve A closes and the vent valve opens to supply inert gas and hydrogen (around 24%) to the melting chamber to produce a plasma discharge to dissolve and refine the master alloy. At this time, the valve B is opened to evacuate the injection chamber. The gate valve is closed and the mold is open (FIG. 20).

벤트 밸브는 닫히고 밸브 A는 열려 멜팅 챔버는 진공화되고 밸브 B도 열려 인젝션 챔버도 진공화되며, 용융 및 정련된 용융 금속은 용융 장치로 옮겨져 보온되며, 게이트 밸브는 닫힌 상태이고 몰드는 개방 상태이다(도 21). The vent valve is closed, valve A is open, the melting chamber is evacuated, valve B is opened, the injection chamber is also evacuated, molten and refined molten metal is transferred to the melting apparatus and kept warm, the gate valve is closed and the mold is open. (Figure 21).

그 상태에서 게이트 밸브가 열리고 용융 장치가 인젝션 챔버로 이동하여 용융 금속을 슬리브에 붓는다(도 22). 슬리브를 통해 용융 금속이 몰드 내에 주입되며 몰드가 닫히고, 용융 장치는 다시 멜팅 챔버로 복귀하고 게이트 밸브가 닫힌다. 벤트 밸브가 닫히고 밸브 A, B 모두 열려 멜팅 챔버와 인젝션 챔버 모두 5×10-2 torr의 고진공으로 된다(도 23). In that state, the gate valve opens and the melting apparatus moves to the injection chamber to pour the molten metal into the sleeve (FIG. 22). Molten metal is injected into the mold through the sleeve, the mold is closed, the melting apparatus is returned to the melting chamber and the gate valve is closed. The vent valve is closed and both valves A and B are opened to a high vacuum of 5 × 10 −2 torr for both the melting chamber and the injection chamber (FIG. 23).

밸브 B가 닫히고, 인젝션 챔버의 진공 유지 상태에서 몰드가 열려 제품을 취출하며, 게이트 밸브는 닫힌 상태에서 밸브 A가 열려 멜팅 챔버가 진공을 유지하며, 다시 모합금이 장입되어 연속 공정이 이루어진다(도 24). 제품의 취출이 일어나는 인젝션 챔버는 진공이 지속되며, 다수의 제품이 연속 제조, 취출된 이후 한꺼번에 인젝션 챔버로부터 반출될 수 있어 진공 파기와 재진공에 따른 지연을 피할 수 있다. 또한, 모든 과정에서 진공이 파기되지 않아 제품의 품질 안정성이 우수하다. The valve B is closed, the mold is opened and the product is taken out in the vacuum holding state of the injection chamber, the valve A is opened while the gate valve is closed, the melting chamber is kept in vacuum, and the master alloy is charged again to perform a continuous process (Fig. 24). The injection chamber in which the product is taken out is vacuumed, and a plurality of products can be taken out of the injection chamber all at once after being continuously manufactured and taken out, thereby avoiding a delay due to vacuum breaking and re-vacuum. In addition, the vacuum is not destroyed in all processes, so the quality stability of the product is excellent.

상술한 본 발명의 액상성형시스템은 Zr 계 비정질 합금에 대해 특히 유용하지만, 그외의 금속 합금에도 유용하다. The liquid forming system of the present invention described above is particularly useful for Zr based amorphous alloys, but is also useful for other metal alloys.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 제작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and manufactures within the scope of the claims. It is self-evident.

Claims (5)

삭제delete 모합금을 용융하는 멜팅 챔버;
상기 멜팅 챔버와 인접하여 몰드에 용융 금속을 주입하고 제품을 사출성형하는 인젝션 챔버;
상기 인젝션 챔버에 인접 배치된 몰드;
상기 멜팅 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 A, 멜팅 챔버에 기체를 공급하기 위한 벤트 밸브 및 상기 인젝션 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 B; 및
상기 멜팅 챔버와 상기 인젝션 챔버 사이에 설치된 게이트 밸브;를 포함하고,
상기 멜팅 챔버는 모합금을 용융하고 정련하는 플라즈마 정련 장치와 용융 금속을 보온하여 이송하는 용융 장치를 포함하고,
상기 인젝션 챔버는 용융 장치로부터 이송된 용융 금속을 수용할 수 있는 슬리브를 포함하고,
상기 슬리브는 몰드에 용융 금속을 주입할 수 있도록 몰드에 연통되게 배치되어,
게이트 밸브, 밸브 B, 및 벤트 밸브 그리고 몰드는 닫힌 상태로 두고 밸브 A는 열려 멜팅 챔버를 진공화하고 모합금이 상기 플라즈마 정련 장치에서 준비되어 용융 및 정련되는 모합금 준비단계;
모합금이 준비 된 다음, 밸브 A를 닫고 벤트 밸브와 밸브 B를 열어 플라즈마 방전을 위한 비활성 가스와 수소를 멜팅 챔버에 공급하고 플라즈마를 생성시켜 모합금을 플라즈마로 용해 및 정련하는 단계;
플라즈마 용해 및 정련을 마친 다음, 벤트 밸브를 닫고 밸브 A와 밸브 B를 열어 멜팅 챔버의 진공도를 다시 고진공으로 유지하고, 용융 금속은 유도 코일이 있는 용융 장치로 옮겨지고 보온되는 단계;
용융 금속의 보온 단계 이후, 밸브 A는 열린 상태, 벤트 밸브는 닫힌 상태, 게이트 밸브는 열린 상태 및 밸브 B는 열린 상태로 멜팅 챔버와 인젝션 챔버는 고진공으로 유지되고, 몰드는 닫힌 상태이며, 유도 코일에는 전원이 인가되어 용융 금속의 용융 상태를 보온 유지하면서 게이트 밸브 개구부를 통과하여 슬리브에 용융 금속을 붓는 단계;
용융 금속을 슬리브에 붓고 난 다음, 용융 장치는 다시 멜팅 챔버로 복귀하며, 상기 게이트 밸브가 닫히고 상기 슬리브를 통해 몰드로 용융 금속이 주입되어 사출성형되는 단계; 및
사출성형이 완료되어 몰드가 개방되고 제품이 취출되는 단계;를 포함하고,
제품 취출 동안에도 진공도가 유지되는 멜팅 챔버에서 플라즈마 정련 장치에 다시 모합금이 준비되어 연속공정이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 액상 성형 시스템.
A melting chamber for melting the master alloy;
An injection chamber adjacent to the melting chamber for injecting molten metal into a mold and injection molding a product;
A mold disposed adjacent to the injection chamber;
A valve A for adjusting the vacuum degree of the melting chamber, a vent valve for supplying gas to the melting chamber, and a valve B for adjusting the vacuum degree of the injection chamber; And
A gate valve installed between the melting chamber and the injection chamber;
The melting chamber includes a plasma refining apparatus for melting and refining the master alloy and a melting apparatus for insulating and transporting the molten metal,
The injection chamber includes a sleeve capable of receiving molten metal transferred from the melting apparatus,
The sleeve is disposed in communication with the mold to inject molten metal into the mold,
A gate alloy, a valve B, a vent valve, and a mold, which are left closed, and a valve A is opened to evacuate the melting chamber, and a master alloy is prepared by melting and refining a master alloy in the plasma refining apparatus;
After the master alloy is prepared, closing the valve A, opening the vent valve and the valve B to supply inert gas and hydrogen for plasma discharge to the melting chamber and generate a plasma to dissolve and refine the master alloy into plasma;
After completion of plasma melting and refining, closing the vent valve and opening valve A and valve B to maintain the vacuum of the melting chamber again in high vacuum, wherein the molten metal is transferred to a melting apparatus with an induction coil and insulated;
After the warming phase of the molten metal, the valve A is open, the vent valve is closed, the gate valve is open and the valve B is open, the melting chamber and the injection chamber are kept in high vacuum, the mold is closed, the induction coil Pouring power to the sleeve through a gate valve opening while power is applied to keep the molten metal molten;
After pouring the molten metal into the sleeve, the melting apparatus is returned to the melting chamber, the gate valve is closed and molten metal is injected into the mold through the sleeve to be injection molded; And
Including the injection molding is completed, the mold is opened and the product is taken out;
And a master alloy is prepared again in the plasma refining apparatus in a melting chamber in which the degree of vacuum is maintained even during product extraction.
모합금을 용융하는 멜팅 챔버;
상기 멜팅 챔버와 인접하여 몰드에 용융 금속을 주입하고 제품을 사출성형하는 인젝션 챔버;
상기 인젝션 챔버에 배치된 몰드;
상기 멜팅 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 A, 멜팅 챔버에 기체를 공급하기 위한 벤트 밸브 및 상기 인젝션 챔버의 진공도를 조절하기 위한 밸브 B; 및
상기 멜팅 챔버와 상기 인젝션 챔버 사이에 설치된 게이트 밸브;를 포함하고,
상기 멜팅 챔버는 모합금을 용융하고 정련하는 플라즈마 정련 장치와 용융 금속을 보온하여 이송하는 용융 장치를 포함하고,
상기 인젝션 챔버는 용융 장치로부터 이송된 용융 금속을 수용할 수 있는 슬리브를 포함하고,
상기 슬리브는 몰드에 용융 금속을 주입할 수 있도록 몰드에 연통되게 배치되고,
밸브 A가 열려 멜팅 챔버가 진공화되고, 게이트 밸브, 밸브 B, 벤트 밸브는 모두 닫힌 상태이고, 몰드는 개방 상태이고, 멜팅 챔버의 진공도는 고진공으로 되어 유지된 상태에서 모합금이 준비되는 단계;
모합금 준비단계 이후,
밸브 A가 닫히고, 벤트 밸브가 열려 비활성 기체와 수소가 멜팅 챔버에 공급되고, 밸브 B 가 열려 인젝션 챔버의 진공화가 진행되고, 게이트 밸브는 닫혀있는 상태에서 플라즈마 방전을 일으켜 모합금을 용융 및 정련하는 단계;
벤트 밸브는 닫히고 밸브 A는 열려 멜팅 챔버는 진공화되고 밸브 B도 열려 인젝션 챔버도 진공화되며, 게이트 밸브는 닫힌 상태이고 몰드는 개방 상태에서 용융 및 정련된 용융 금속은 용융 장치로 옮겨져 보온되는 단계;
보온되는 단계에서 게이트 밸브가 열리고 용융 장치가 인젝션 챔버로 이동하여 용융 금속을 슬리브에 붓는 단계;
상기 슬리브를 통해 용융 금속이 몰드 내에 주입되며 몰드가 닫히고, 용융 장치는 다시 멜팅 챔버로 복귀하고 게이트 밸브가 닫히고, 벤트 밸브가 닫히고 밸브 A와 밸브 B가 모두 열려 멜팅 챔버와 인젝션 챔버 모두 고진공으로 유지되는 용융 금속 사출단계; 및
밸브 B가 닫히고, 인젝션 챔버의 진공 유지 상태에서 몰드가 열려 제품을 취출하며, 게이트 밸브는 닫힌 상태에서 밸브 A가 열려 멜팅 챔버가 진공을 유지하며, 다시 모합금이 장입되어 연속 공정이 이루어지는 제품 취출 및 모합금 장입단계;를 포함하여 제품 취출 동안에도 진공도가 유지되는 멜팅 챔버에서 플라즈마 정련 장치에 다시 모합금이 준비되어 연속공정이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 액상 성형 시스템.
A melting chamber for melting the master alloy;
An injection chamber adjacent to the melting chamber for injecting molten metal into a mold and injection molding a product;
A mold disposed in the injection chamber;
A valve A for adjusting the vacuum degree of the melting chamber, a vent valve for supplying gas to the melting chamber, and a valve B for adjusting the vacuum degree of the injection chamber; And
A gate valve installed between the melting chamber and the injection chamber;
The melting chamber includes a plasma refining apparatus for melting and refining the master alloy and a melting apparatus for insulating and transporting the molten metal,
The injection chamber includes a sleeve capable of receiving molten metal transferred from the melting apparatus,
The sleeve is disposed in communication with the mold to inject molten metal into the mold,
Preparing the master alloy while the valve A is opened and the melting chamber is evacuated, the gate valve, the valve B, and the vent valve are all closed, the mold is open, and the vacuum degree of the melting chamber is maintained at high vacuum;
After the master alloy preparation phase,
The valve A is closed, the vent valve is opened to supply the inert gas and hydrogen to the melting chamber, the valve B is opened to evacuate the injection chamber, and the gate valve is closed to generate plasma discharge to melt and refine the master alloy. step;
The vent valve is closed, valve A is open, the melting chamber is evacuated, valve B is open, the injection chamber is also evacuated, the gate valve is closed, the mold is open and the molten and refined molten metal is transferred to the melting apparatus and warmed. ;
In the warming step the gate valve is opened and the melting apparatus moves to the injection chamber to pour the molten metal into the sleeve;
Through the sleeve, molten metal is injected into the mold and the mold is closed, the melting apparatus returns to the melting chamber again, the gate valve is closed, the vent valve is closed, both valve A and valve B are open, keeping both the melting chamber and the injection chamber in high vacuum. Molten metal injection step; And
The valve B is closed, the mold is opened in the vacuum chamber of the injection chamber, and the product is taken out, the valve A is opened in the closed state, the melting chamber is kept in vacuum, and the master alloy is charged again to take out the product. And a mother alloy charging step, wherein the mother alloy is prepared in the plasma refining apparatus again in the melting chamber in which the degree of vacuum is maintained even during product extraction.
삭제delete 제3항에 있어서, 인젝션 챔버는 몰드가 개방되어 제품이 취출되는 동안에도 진공을 유지하는 것을 특징으로 하는 액상 성형 시스템.





4. The liquid forming system according to claim 3, wherein the injection chamber maintains a vacuum even while the mold is opened and the product is taken out.





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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549770A (en) * 2021-07-13 2021-10-26 王永宏 Vacuum purification equipment for recycling non-ferrous metals of electronic wastes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000273556A (en) * 1999-03-25 2000-10-03 Sony Corp Method for refining metal and refining method
KR20060048249A (en) * 2004-06-10 2006-05-18 와이케이케이 가부시끼가이샤 Amorphous alloy excelling in fatigue strength

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000273556A (en) * 1999-03-25 2000-10-03 Sony Corp Method for refining metal and refining method
KR20060048249A (en) * 2004-06-10 2006-05-18 와이케이케이 가부시끼가이샤 Amorphous alloy excelling in fatigue strength

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549770A (en) * 2021-07-13 2021-10-26 王永宏 Vacuum purification equipment for recycling non-ferrous metals of electronic wastes

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