KR19980075286A - 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차와 실린더 헤드와 같이 복잡한 형상을 갖는 제품을 주조하기 위한 주조용 게이트의 제조방법에 관한 것으로, 세라믹 인서트의 삽입을 간편하게 하고, 또한 게이트의 강도를 향상시키는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여, 본 발명은, 저압 주조법에 의한 알루미늄 용탕을 금형에 주입하는 통로로 사용되며, 알루미늄 용탕내에 포함된 불순물 또는 발생가스로 인한 부식을 방지하기 위한 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법으로서, 금형강의 금속 분말을 사용하여 고정블럭을 가압성형하는 단계와; 상기 고정블럭의 내부에 삽입되며 내부에는 알루미늄 용탕이 통과할 수 있는 통로를 갖는 세라믹 인서트를 성형하고 소결하는 단계와; 상기 세라믹 인서트를 고정블럭의 내부에 삽입시킨 상태에서 노 내에 넣어 소결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법을 제공한다.

Description

알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법

본 발명은 자동차와 실린더 헤드와 같이 복잡한 형상을 갖는 제품을 주조하기 위한 주조용 게이트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주형내에 용탕을 주입하기 위한 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 실린더 헤드는 실린더 헤드 위에 기밀 유지용 개스킷을 집어 넣고 실린더와 같이 연소실의 일부를 형성하며, 그 외부에는 밸브기구, 흡기 및 배기 매니폴드, 점화 플러그 등이 장치되어 있다. 또한, 수냉식 엔진에서는 내부에 냉각수를 흐르게 하기 위해 워터 재킷이 형성되어 있다. 이러한 실린더 헤드는 엔진 운전중 고온이 되므로 열전도가 잘되고 냉각효과가 높은 것이 요구된다. 또한, 혼합가스의 압축압력 및 연소압력을 받으므로 특별히 밸브 시트에는 내마모성 내열성이 요구된다. 이 때문에 실린더 헤드는 일부에 주철제의 것이 있지만 일반적으로는 알루미늄 합금제의 것이 사용되며, 밸브 시트부에는 마모와 열에 강한 재질의 시트 링(seat ring)이 끼워진다.

한편, 이러한 실린더 헤드는 통상적으로 주조에 의한 제조방법을 사용하며, 이러한 주조를 위해서는 주물사를 이용하여 사형(砂形)을 만들어서 용탕을 주입하여 실린더 헤드를 주조한다. 여기서 형상이 간단한 부품의 경우에는 사형이 상형과 하형 두가지만 필요로 하지만 실린더 헤드와 같이 복잡한 형상을 가지는 제품의 경우에는 상형과 하형 사이에 들어가는 또 다른 사형으로서의 여러 가지 중자가 필요하게 된다. 예를 들어, 내부가 비어 있는 제품을 주조하는 경우, 상형과 하형만 있으면 내부가 용탕으로 가득차게 되어 내부의 중공부가 형성되지 않게 된다. 따라서, 상형과 하형 사이에는 제품의 중공부로서의 형상을 갖는 중자가 삽입되어 상형 및 하형과 중자 사이에 형성되는 공간부에 용탕을 주입시키므로써 2개의 부분으로 분할된 제품을 성형할 수 있게 되는 것이다.

종래에 있어서, 이러한 실린더 헤드와 같이 복잡한 형상을 갖는 알루미늄 주조품을 제조하는 경우, 저압주조법이 많이 사용되고 있으며, 알루미늄 용탕을 금형에 주입하는 통로로 사용되는 게이트(탕구) 부분은 알루미늄 용탕과 항시 닿게 되어 있는 부분으로 알루미늄 용탕내의 불순물 또는 발생가스로 인하여 부식이 심하게 일어난다. 따라서, 이러한 게이트 부분에 세라믹 인서트를 삽입하여 부식을 억제하고자 하는 시도가 있었다.

그러나, 이러한 방법은 기존에 사용되고 있는 금형의 내부에 세라믹 인서트를 삽입하는 방식으로, 이러한 방식은 세라믹 인서트를 삽입하기 위하여 엄밀한 공차 관리가 필요하게 되고 삽입시 압력이 걸리는 등이 어려움이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이러한 종래의 게이트 제조방법을 개선하여 세라믹 인서트의 삽입을 간편하게 하고, 또한 게이트의 강도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따라 알루미늄 저압 주조용 게이트를 제조하기 위한 것으로 고정블럭과 인서트가 분리된 상태를 나태는 도면.

도 2는 도 1에 도시된 고정블럭과 인서트가 서로 결합된 상태를 나타내는 개략적인 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고정블럭2 : 세라믹 인서트

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 저압 주조법에 의한 알루미늄 용탕을 금형에 주입하는 통로로 사용되며, 알루미늄 용탕내에 포함된 불순물 또는 발생 가스로 인한 부식을 방지하기 위한 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법으로서, 금형강의 금속 분말을 사용하여 고정블럭을 가압성형하는 단계와; 상기 고정블럭의 내부에 삽입되며 내부에는 알루미늄 용탕이 통과할 수 있는 통로를 갖는 세라믹 인서트를 성형하고 소결하는 단계와; 상기 세라믹 인서트를 고정블럭의 내부에 삽입시킨 상태에서 노 내에 넣어 소결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법을 제공한다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

여기서, 본 발명에 따라 알루미늄 저압 주조용 게이트를 제조하기 위한 것으로 고정블럭과 인서트가 분리된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 고정블럭와 인서트가 서로 결합된 상태를 나타내는 개략적인 도면이다.

먼저, 본 발명에 따르면, 기존의 금형상을 가공하여 사용하던 인서트 고정블럭을 금속분말로 성형한 후 세라믹 인서트를 삽입한 상태로 소결시켜 금속 분말의 소결 수축에 의한 압축 응력을 세라믹 인서트에 가하므로써 내열 충격성을 향상시키도록 하는 것이다.

이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 금형강의 금속 분말을 사용하여 고정블럭(1)을 가압성형 하고, 이 때, 고정블럭(1)의 내부에는 세라믹 인서트(2)를 위한 공간부를 형성한다. 다음으로 세라믹 인서트(2)를 성형하며, 이러한 세라믹 인서트(2)의 입구는 반구형으로 형성되어 용탕을 금형에 주입하기 편리하게 형성한다.

다음으로, 이러한 고정블럭(1)의 내부에 세라믹 인서트(2)를 삽입시킨 상태에서 소결가공을 시키므로써 금속 분말로 성형된 고정블럭(1)을 로 내에서 소결수축시키며, 이에 따라, 고정블럭(1)의 압축응력이 세라믹 인서트에 걸리게 한다.

도 2에는 이렇게 형성된 게이트부가 주조하고자 하는 금형에 결합된 상태를 나타내는 개략적인 도면으로서, 알루미늄 용탕은 주로 고정블럭(1)내에 삽입되어 있는 세라믹 인서트(2)의 입구를 통해 주입되므로써 게이트의 부식을 방지하게 된다.

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법에 의하면, 주조용 게이트를 위한 세라믹 인서트를 금속 분말로 가압성형된 고정블럭내에 삽입시킨 상태에서 고정블럭을 소결 압축시킴으로써 세라믹 인서트의 삽입이 손쉬워지며, 또한 고정블럭을 종래의 금형강으로 형성시키므로서 가공비가 저감되는 효과가 있다.

또한, 금속분말로 가압 성형된 고정블럭에 세라믹 인서트를 상입시킨 상태에서 소결 수축시키므로써 세라믹 인서트에 압축응력이 부여되어 충격강도가 향상되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 상술된 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 저압 주조법에 의한 알루미늄 용탕을 금형에 주입하는 통로로 사용되며, 알루미늄 용탕내에 포함된 불순물 또는 발생가스로 인한 부식을 방지하기 위한 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법으로서, 금형강의 금속 분말을 사용하여 고정블럭을 가압성형하는 단계와; 상기 고정블럭의 내부에 삽입되며 내부에는 알루미늄 용탕이 통과할 수 있는 통로를 갖는 세라믹 인서트를 성형하고 소결하는 단계와; 상기 세라믹 인서트를 고정블럭의 내부에 삽입시킨 상태에서 노 내에 넣어 소결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 저압 주조용 게이트 제조방법.