KR102223817B1 - 중자 성형 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중자 성형 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 중자 성형 방법은 상부 내측에 중자의 하부 형상에 대응되는 성형 공간이 제공되는 중자 성형틀에 모래를 1차 투입하는 단계; 상기 중자 성형틀에 투입된 모래의 상면에 가열 보조 부재를 투입하는 단계; 상기 중자 성형틀에 중자 성형 ??개를 결합한 후, 모래를 2차 투입하여 중자를 성형하는 단계; 성형된 상기 중자를 예비 건조하는 단계; 상기 중자에 도형재를 도포하는 단계; 및 상기 중자를 건조하는 단계를 포함한다.

Description

중자 성형 방법{Core producing method}

본 발명은 중자 성형 방법에 관한 것으로, 보다 상세히 주조에 사용되는 중자를 효과적으로 성형하는 중자 성형 방법에 관한 것이다.

금속, 합성수지 재질의 성형품을 만들기 위해 주자가 널리 사용된다. 주조를 위해서는 성형품에 대응한 캐비티를 갖는 몰드가 필요하다. 몰드의 제작에는 주물사(鑄物砂)가 이용될 수 있다. 또한, 생산되는 성형품의 형상에 따라 외부몰드만 필요한 경우가 있고, 내부몰드(중자 또는 코어(core))가 부가적으로 필요한 경우가 있다.

이와 같은 중자는 성형이 완료된 후, 성형품의 내측영역에서 용이하게 제거하기 위하여 모래를 이용하여 만들어 진다.

본 발명은 주조에 사용되는 중자를 효과적으로 성형하는 중자 성형 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상부 내측에 중자의 하부 형상에 대응되는 성형 공간이 제공되는 중자 성형틀에 모래를 1차 투입하는 단계; 상기 중자 성형틀에 투입된 모래의 상면에 가열 보조 부재를 투입하는 단계; 상기 중자 성형틀에 중자 성형 ??개를 결합한 후, 모래를 2차 투입하여 중자를 성형하는 단계; 성형된 상기 중자를 예비 건조하는 단계; 상기 중자에 도형재를 도포하는 단계; 및 상기 중자를 건조하는 단계를 포함하는 중자 성형 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 중자 성형 덮개의 하부 내측에는 성형하고자 하는 상기 중자의 상부 형상에 대응되는 성형 공간에 제공될 수 있다.

또한, 상기 중자 성형 덮개의 일측에는 모래 투입을 위한 투입구가 제공될 수 있다.

또한, 상기 가열 보조 부재는 금속성 소재로 제공될 수 있다.

또한, 상기 예비 건조는 상기 가열 보조 부재를 유도 가열하여 수행될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 주조에 사용되는 중자를 효과적으로 성형하는 중자 성형 방법이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 중자가 몰드에 투입되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 몰드에 용탕이 주입되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 주조를 통해 생산된 제품을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중자의 성형 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 모래가 1차적으로 투칩된 중자 성형틀을 나타내는 도면이다.
도 7은 중자 성형틀에 가열 보조 부재가 투입된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 중자 성형 덮개가 결합된 후, 모래가 2차적으로 투입된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 중자가 유도 가열되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 가열 보조 부재를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주조 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 중자가 몰드에 투입되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 3은 몰드에 용탕이 주입되는 과정을 나타내는 도면이고, 도 4는 주조를 통해 생산된 제품을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 주조를 위해 먼저, 몰드(10)에 중자(20)가 투입된 후, 몰드(10)가 결합된다(S10). 몰드(10)는 제1 몰드(11) 및 제2 몰드(12)를 포함한다. 제1 몰드(11) 및 제2 몰드(12)는 서로 결합 가능하게 제공되고, 몰드(10)의 내측에는 제품(P)의 외형에 대응되는 형상의 캐비티가 형성된다. 중자(20)는 제품(P)의 내측 영역에 대응되는 형상을 갖도록 제공된다. 이에 따라, 중자(20)가 몰드(10)에 투입된 후, 몰드(10)가 결합되면, 중자(20)와 몰드(10) 사이에 제품(P)의 형상에 대응되는, 주조를 위한 공간이 형성된다.

이 후, 몰드(10)에 용탕(M)을 주입한다(S20). 용탕(M)은 선철, 주철 등일 수 있다.

이 후, 시간이 경과하여 몰드(10)에 주입된 용탕(M)이 경화되면, 몰드(10)를 분리한 후, 몰드(10)에서 제품(P)을 인출한다(S30).

이후, 제품(P)의 내부에서 중자(20)를 제거하고, 제품(P)을 다듬는 후 가공을 수행한다(S40).

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중자의 성형 과정을 나타내는 흐름도이고, 도 6은 모래가 1차적으로 투칩된 중자 성형틀을 나타내는 도면이고, 도 7은 중자 성형틀에 가열 보조 부재가 투입된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 중자 성형 덮개가 결합된 후, 모래가 2차적으로 투입된 상태를 나타내는 도면이고, 도 9는 중자가 유도 가열되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 중자(20)를 성형하기 위해, 먼저 중자 성형틀(210)에 모래(S)가 1차적으로 투입된다(S21). 중자 성형틀(210)은 상부 내측에 성형하고자 하는 중자(20)의 하부 형상에 대응되는 성형 공간이 제공된다. 중자 성형틀(210)에 투입되는 모래(S)에는 경화제가 혼합될 수 있다. 경화제는 페놀과 폴리이소시아네이트수지의 혼합물, 플랜과 페놀수지의 혼합물 등일 수 있다. 중자 성형틀(210)은 비금속성 소재로 제공된다. 일 예로, 중자 성형틀(210)은 나무 등으로 제공될 수 있다.

이후, 중자 성형틀(210)에 투입된 모래(S)의 상면에 가열 보조 부재(300)를 투입한다(S22). 가열 보조 부재(300)는 금속성 소재로 제공된다. 가열 보조 부재(300)는 중자 성형틀(210)의 내측면과 이격된 상태가 되도록 투입되어, 중자(20)의 성형의 완료되면 중자(20)의 내측에 수용된 상태가 된다.

이후, 중자 성형틀(210)에 중자 성형 덮개(220)를 결합한 후, 모래(S)를 2차적으로 투입한다(S23). 중자 성형 덮개(220)는 하부 내측에 성형하고자 하는 중자(20)의 상부 형상에 대응되는 성형 공간이 제공되고, 일측에 모래(S) 투입을 위한 투입구(221)가 제공된다. 이에 따라, 중자 성형틀(210)을 중자 성형 덮개(220)에 결합한 후, 중자 성형틀(210)과 중자 성형 덮개(220)에 의해 형성된 공간으로 모래(S)를 투입하면, 모래(S)는 성형하고자 하는 중자(20)의 형상을 갖게 된다. 2차적으로 투입되는 모래(S)에는 경화제가 혼합될 수 있다.

이후, 중자(20)는 유도 가열 장치(250)의 의해 유도 가열되는 방식으로 예비 건조 된다(S24). 구체적으로, 유도 가열 장치(250)에 의해 발생된 전자기장에 의해 가열 보조 부재(300)가 가열되고, 가열 보조 부재(300)에서 발생된 열에 의해 중자(20)가 가열된다. 이때, 중자(20)는 중자 성형 덮개(220)가 분리된 상태로, 중자 성형틀(210)에 위치된 상태로, 유도 가열 장치(250)에 투입될 수 있다.

이후, 중자(20)의 외면에 도형재가 도포된다(S25). 도형재는 흑연 등으로 제공될 수 있다.

이후, 중자(20)는 건조된다(S26). 이에 따라, 중자(20)는 도포된 도형재, 모래(S), 모래(S)에 첨가된 경화제가 건조되어, 몰드(10)에 투입되어 주조에 사용될 수 있는 상태가 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 중자(20)는 유도 가열에 의해 보다 효과적으로 건조되고, 중자(20)의 성형 시간이 단축될 수 있다. 중자(20)는 몰드(10)의 내측에 투입되는 형태로 사용된다. 이에 따라, 중자(20)에 수분 등과 같이 기화될 수 있는 물질이 잔류하는 경우, 1000도씨 이상으로 가열된 용탕(M)에서 의해 가스, 증기 등이 발생하고, 이로 인해 주조되는 품질의 저하 또는 폭발이 발생할 수 있다. 이에 따라, 중자(20)는 기화될 수 있는 물질이 남아있지 않도록 건조되어야 한다. 그러나, 자연 건조, 중자(20)의 외면 가열 방식 등을 사용하여도, 중자(20)의 내측 영역까지 건조하는데에는 어려움이 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 중자(20)는 가열 보조 부재(300)를 이용한 유도 가열로 내측 영역부터 가열되어, 중자(20)의 내측 영역을 포함한 전체 영역이 효과적, 짧은 시간에 건조될 수 있다.

도 10은 일 실시 예에 따른 가열 보조 부재를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 가열 보조 부재(300)는 가열부(310), 지지부(320) 및 연결부(330)를 포함한다.

가열부(310)는 플레이트 구조로 제공된다. 예를 들어, 가열부(310)는 원형 플레이트, 타원형 플레이트, 다각형 플레이트 등의 구조로 제공될 수 있다. 이에 따라, 가열부(310)는 전자기장이 인가되면 효과적으로 가열될 수 있다.

지지부(320)는 가열부(310)의 외측 영역에 위치된다. 지지부(320)는 로드 구조로 제공된다. 예를 들어, 지지부(320)는 직선형 로드, 아크 형상 로드 등으로 제공될 수 있다. 지지부(320)는 가열부(310)의 외측 영역에 적어도 하나 이상 제공될 수 있다. 가열 보조 부재(300)가 중자(20)의 내측에 위치되면, 지지부(320)는 중자(20)의 프레임 역할을 수행한다.

연결부(330)는 가열부(310)와 지지부(320)를 연결한다. 연결부(330)는 코일 스프링 등과 같이 탄성 변경 가능하게 제공된다. 이에 따라, 가열 보조 부재(300)를 포함하는 중자(20)는 제품(P)의 내측에서 효과적으로 제거될 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 몰드 20: 중자
210: 중자 성형틀 220: 중자 성형 덮개
250: 유도 가열 장치 300: 가열 보조 부재

Claims (5)

1. 상부 내측에 중자의 하부 형상에 대응되는 성형 공간이 제공되는 중자 성형틀에 모래를 1차 투입하는 단계;
   상기 중자 성형틀에 투입된 모래의 상면에 가열 보조 부재를 투입하는 단계;
   상기 중자 성형틀에 중자 성형 덮개를 결합한 후, 모래를 2차 투입하여 중자를 성형하는 단계;
   성형된 상기 중자를 예비 건조하는 단계;
   상기 중자에 도형재를 도포하는 단계; 및
   상기 중자를 건조하는 단계를 포함하는 중자 성형 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중자 성형 덮개의 하부 내측에는 성형하고자 하는 상기 중자의 상부 형상에 대응되는 성형 공간에 제공되는 중자 성형 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 중자 성형 덮개의 일측에는 모래 투입을 위한 투입구가 제공되는 중자 성형 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 가열 보조 부재는 금속성 소재로 제공되는 중자 성형 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 예비 건조는 상기 가열 보조 부재를 유도 가열하여 수행되는 중자 성형 방법.
   

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