KR20000029228A - 스텐레스 플랜지의 주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텐레스 플랜지의 주조장치에 관한 것이며 스텐레스 플랜지를 주조하면서 스텐레스 용융액의 손실없이 주조하고 가공공정을 간편히 하는 스텐레스 플랜지의 주조 장치를 제공함에 목적이 있으며

본체의 중앙에 회전축을 지지관에서 베어링으로 지지하고 회전축의 하방에는 풀리를, 상부에는 금형 취부판을 각 형성하고 동금형 취부판에는 주조 금형이 되는 하금형과 상금형을 나사로 결합하고 하금형 바닥의 중앙홈에는 분리소재를, 상금형의 중앙에는 분리소재가 충진되는 중앙홈과 동일 크기의 주입구를 형성하여서 된 구성이며

이와 같은 주조장치에서 스텐레스 플랜지를 주조하게 되면 주조 용액의 손실이 없어지고 절단공정이 해소되며 기포 발생이 없어 기포를 메우기 위한 용접이나 이중가공이 해소되면서도 고품질의 스텐레스 플랜지를 양산 주조할 수 있는 산업상 매우 유용한 발명이다.

Description

스텐레스 플랜지의 주조장치 { The casting equipment of stainless-steel flange }

본 발명은 스텐레스 플랜지의 주조장치에 관한 것이며 보다 구체적으로는 스텐레스 소재를 원심주조하여 고압관등을 연결하는데 사용하는 스텐레스 플랜지의 주조장치에 관한 것이다.

플랜지는 수도관, 가스관, 송유관등을 연결하는데 주로 사용되고 있다. 특히 산화와 부식이 심하고 고압이 이송되는 경우에는 스텐레스관을 사용하게 되고 이를 연결하는 플랜지는 스테인레스 소재로 된 플랜지가 이용되고 있다.

종래의 스텐레스재 플랜지는 스텐레스재 강봉을 일정두께로 절단 가공하는 경우와 주조에 의하여 제조되고 있으며 강봉을 절단하여 가공하는 플랜지는 소재의 품질은 균일하나 절단공정에 장시간이 소요되고 가공공정에서 재료의 손실이 많아 플랜지가 고가가 되므로 고압의 기밀이 요구되는 요소에 제한적으로 사용하고 있고 또 스텐레스 판재의 경우 프리즈마 절단기로 재단하여 가공하는 경우도 있으나 이는 수공에 의해 재단되어 가공되기 때문에 양산되지 못하고 소재의 손실이 많아 플랜지의 가격이 고가화되는 폐단이 있다.

또, 주조용 플랜지의 제조방법은 도5에서와 같이 분리판(A)의 좌측과 우측에 금형(B)(C)을 위치시키고 금형의 중심에 중자(D)를 고정하여 클램프로 결합한 다음 금형의 압탕구와 주입구(E)가 상부에 위치되도록하여 스텐레스용융액을 주입구로 주입시켜 불순물이 압탕구로 나올 때까지 주입하고 제조가 완료되면 금형을 분리시켜 주입구와 압탕구를 절단한 다음이를 가공하게 되는데 이와 같은 일반 주조법은 스텐레스의 용융액의 온도가 1800℃에 이르고 소재의 성질상 냉각시간이 짧아서 주조과정에서 플랜지에 기포의 발생이 많아 가공시 노출된 기포를 메우는 용접을 하여 재가공하여야하는 폐단과 주입구와 압탕구로 인한 소재의 손실율이 30%에 이르는 등의 결점이 있고 조직이 긴밀하지 못하여 고압의 경우에는 사용되지 못하고 있다.

이를 해소하고자 도4와 같이 주조 금형(a)을 횡설하며 이를 로울러(b)로 회전시키고 회전금형의 측방 주입구(c)로 스텐레스 용융액을 장입하여 중공관을 제조하고 이를 일정두께로 절단하여 플랜지를 제조하는 방법도 알려진 바 있으나 이는 기포가 발생되지 않고 조직이 치밀한 잇점은 있으나 플랜지를 일정두께로 절단하는데 레이저 절단 또는 톱날 절단기에서 절단하고 있으나 스테인레스 소재의 특성상 절단에 장시간이 소요되어 실용화 되지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 스텐레스 플랜지를 원심 주조할 때 스텐레스 용융액을 손실없이 주조하고 가공공정을 간편히 할 수 있는 원심력을 이용한 스텐레스 플랜지 주조장치를 제공함에 목적이 있다.

도1은 본 발명의 종단면도

도2는 본 발명의 플랜지 주조 금형의 종단면도

도3은 스텐레스 플랜지의 사시도

도4은 종래 원심주조기의 종단면도

도5는 종래 일반주조기의 종단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 : 본체 2 : 지지관

3 : 회전축 4,4a : 베어링

5 : 회전풀리 6 : 금형취부판

7 : 하금형 7a : 상금형

7b : 중앙홈 8 : 나사

9 : 분리소재 10 : 주입구

본체(1) 중앙의 지지관(2)에 회전축(3) 상하를 베어링(4)(4a)으로 지지하고 회전축(3)의 하방에는 회전풀리(5)를,상부에는 금형취부판(6)을 형성하고 동금형취부판(6)에는 주조금형이 되는 하금형(7)과 상금형(7a)을 나사(8)로 결합하여 하금형(7) 바닥의 중앙홈(7b)에는 분리소재(9)를, 상금형 (7a)에는 하금형(7)의 분리소재(9)가 충진되는 중앙홈(7b)과 동일크기의 주입구(10)를 형성하여서 된 구성이다.

도면 중 미설명부호 50은 모터, 51은 풀리, 52는 밸트, 53은 베어링조절나사, 54는 보호벽판을 표시한 것이다.

이와 같은 본 발명을 이용하여 스텐레스재 플랜지를 주조하고자 할 때에는 모터(50)를 구동시키면 모터(50)의 축선단 풀리(51)가 회전하여 회전축(3) 하단의 회전풀리(5)를 밸트(52)가 회전시키게 된다.

동 회전풀리(5)의 회전으로 회전축(3)이 회전하게 되고 회전축(3)상부의 금형취부판(6)에서 하금형(7)과 상금형(7a)으로 구성되는 주조금형이 회전하게 된다.

이 때 플랜지의 외경이 작고 두께가 얇은 경우에는 1500rpm정도를 회전되도록 하고 플랜지의 외경이 크고 두께가 두꺼운 경우에는 500rpm정도로 회전되도록하며 주조되는 플랜지의 규격에 따라 주조금형의 회전수를 설정하게 된다.

이와 같이 회전되는 주조금형에 1800℃의 스텐레스 용융액을 상금형(7a)의 주입구(10)를 이용하여 주입시키게 되면 융액은 원심력에 의해 중공부의 내측에서 중심으로 충진이 이루어지게 되고 충진이 완료되면 융액이 상금형(7a)의 주입구(10)로 밀려나오게 되면 주조가 완료된다.

이 때 하금형(7) 바닥의 중앙홈(7b)에 충진된 분리소재(9)는 스텐레스 용융액이 유입될 때 하금형(7)의 바닥에 스텐레스 용융액의 접착이 이루어지지 않도록 하고 스텐레스 용융액의 온도에 의해 금형에 변형이 발생되지 않도록 하게 된다.

이와 같이 주조금형에 스텐레스 융액의 충진이 완료되면 주조가 완료된 상태이므로 모터(50)를 정지시켜 주조금형을 구성하는 상금형(7a)을 고정시킨 나사(8)를 풀고 상금형(7a)을 분리시킨 다음 주조된 플랜지를 인출시키고 하금형(7) 바닥의 중앙홈(7b)에 또 다른 분리소재(9)를 채우고 하금형(7) 위에 상금형(7a)을 위치시켜 나사(8)로 결합하여 주조금형을 만든 다음 모터(50)를 다시 구동시켜 반복해서 주조를 할 수 있게 된다.

이와 같은 주조과정에서 하금형(7) 바닥의 중앙홈(7b)에 충진되는 분리소재는 하금형(7)의 열변형을 방지하고 플랜지의 중공부 또는 하금형(7)의 바닥에 스텐레스 소재가 접착되지 않도록 황토와 이형재를 적정 배합시킨 소재를 이용하면 된다.

이와 같이 주조된 플랜지는 원심력에 의한 주조로서 주조과정에 기포등의 발생이 없고 조직이 치밀하여 표면을 가공하고 플랜지 체결구를 형성하는 가공으로 제품화 되는데 이와 같이 주조되어 가공 완료된 플랜지는 양산제조가 가능하고 주조용융액의 손실율도 1%이내가 되고 1회가공으로 제품화가 되는 것이다.

또 본 발명은 본체에 다수개의 주조금형을 설치하여 회전되는 주조금형에 스텐레스 소재의 용융액을 차례로 장입하므로서 주조가 완료되므로 양산 작업이 가능하게 된다.

이상과 같은 본 발명은 스텐레스 용융액을 원심주조법에 의해 회전되는 주조금형에서 개별적으로 주조하므로서 기포가 생성되지 않는 긴밀한 조직으로 주조가 이루어지고 주입구나 압탕구가 없어 주조과정에서 스텐레스 용융액의 손실이 없어지고 일반주조과정에서 발생되는 기포를 메우기 위한 용접이나 중복가공이 소요되지 않는 잇점이 있고 절단 공정이 해소되므로 가공이 용이하게 되면서도 고품질의 스텐레스재 플랜지를 양산 주조할 수 있는 산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 본체(1) 중앙의 지지관(2)에 회전축(3) 상하를 베어링(4)(4a)으로 지지하고 회전축(3)의 하방에는 회전풀리(5)를, 상부에는 금형취부판(6)을 각 형성하고, 동금형 취부판 (6)에는 하금형(7)과 상금형(7a)을 나사(8)로 결합하고, 하금형(7) 바닥의 중앙홈(7b)에는 분리소재(9)를, 상금형(7a)에는 하금형(7)의 분리소재(9)가 충진되는 중앙홈(7b)과 동일 크기의 주입구(10)를 형성하여서 됨을 특징으로 하는 스텐레스 플랜지의 주조장치