KR20010091123A - 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형상을 가진 염을 용융금속과 함께 금형에 넣어 주조법으로 성형되는 금속 다공체 제조방법에 관한 것으로서,

염을 구형 또는 과립 형태로 성형하여, 염을 서로 결합시키는 단계와,

상기 결합염(9)을 예열된 프레스 금형(1)에 위치시키는 단계와,

프레스 금형(1)에 염의 용융 온도보다 낮은 용융점을 가지는 금속 용탕(7)을 외부에서 용융시켜 금형내로 주입한 후, 결합염의 공극사이로 주입되도록 프레스(3)로 가압하는 단계와,

가압 성형이 완료되면, 금형으로부터 탈취하여 물속에 넣어 염을 제거하여 최종 금속 다공체를 얻는 단계로 구성된다.

본 발명에 따른 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법에 의한 금속 다공체는 종래의 금속 다공체보다 기계적 성질이 우수하고, 기공 크기가 1-30mm 까지 가능한 3차원 망목 구조를 가질 수 가 있으며, 종래의 분말 소결법, 도금법, 화학 증착법 등에 비하여 생산 비용이 현저하게 절감될 수 있다.

Description

주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법 {METHOD FOR PROCESSING METAL FOAM USING CASTING}

본 발명은 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 형상을 가진 염을 용융금속과 함께 금형에 넣어 주조법으로 성형되는 금속 다공체 제조방법에 관한 것이다.

금속다공체는 크게 개포형과 폐포형으로 나누어지며, 폐포형 금속다공체의 경우 금속용탕에 발포제, 가스를 첨가하여 금속다공체를 제조한다. 그러나, 이러한 폐포형의 경우 형태상의 특성상 유체 및 가스의 투과가 어려우므로 사용 용도가 방음제 등으로 제한된다.

그러나 개포형 금속 다공체의 경우, 폐포형에 비하여 사용 용도가 비할 수 없이 광범위하여 그동안 다양한 제조방법을 통하여 생산이 되어 왔다.

종래의 개포형 경우에는 예를들어 특허공개번호 1996-40516호에서와 같이,

분말상의 염과 금속분말의 혼합물을 상기 염의 용융온도보다는 낮고 금속분말의 용융온도보다는 높은 온도로 가열하여 상기 금속분말을 용융시키는 단계, 염분말사이로 상기 용융금속이 충전되도록 상기 혼합물을 가압, 성형하는 단계, 및 상기 성형체로부터 염을 용출시켜 최종적으로 다공성 금속을 얻는 단계로 구성된 다공성 금속의 제조방법이 공지되어 있다.

이러한 금속 다공체의 경우, 염분말과 금속 분말을 사용하고 있으므로 최종 제품의 다공체 형상의 제어에 문제점이 있고, 금속 분말 제조에 의한 고생산비용의 문제점과 생산 시간이 길게되는 문제점이 있고, 기계적 성질이 좋지 않아 고강도 제품에는 적용하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 고비용, 저품질의 문제를 해결하기 위하여 주조법에 의해서 기공 크기가1-30mm 까지 가능한 3차원 망목구조를 가지는 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법의 일예로써,

염을 구형 또는 과립 형태로 성형하여, 염을 서로 결합시키는 단계와,

상기 결합염을 예열된 프레스 금형에 위치시키는 단계와,

프레스 금형에 염의 용융 온도보다 낮은 용융점을 가지는 금속 용탕을 외부에서 용융시켜 금형내로 주입한 후, 결합염의 공극사이로 주입되도록 프레스로 가압하는 단계와,

가압 성형이 완료되면, 금형으로부터 탈취하여 물속에 넣어 염을 제거하여 최종 금속 다공체를 얻는 단계

로 구성된다.

도 1은 본 발명에 따른 주조법을 이용한 금속 다공체 제조 단계를 도시한 금형의 단면도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 금형 3 : 프레스

5 : 공기 배출구 7 : 금속 용탕

9 : 염

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 주조법을 이용한 금속 다공체 제조 금형이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법은 먼저, 염을 구형 또는 과립 형태(직경 0.5-30mm 또는 이 범위 이상)로 성형한다. 본 발명에 따른 염은 염화나트륨, 염화바륨, 무수탄산 소다, 알루민산 소다등으로 대체가 가능하다. 알루민산 소다의 경우 융점이 1800℃ 이므로 거의 모든 종류의 금속의 적용이 가능하게 된다.

염량의 무게비로 10-20wt%의 무기바인더와 혼합하여 100-400℃ 사이에서 가열하여 각각의 구형, 과립 형태의 염을 결합시킨다. 무기바인더의 경우 규산염계, 인산염계, 에틸실리케이트 무기 바인더 등이 가능하다. 구형 형상의 염의 결합시에는 무기바인더를 사용하지 않고 400-800℃에서 핫프레스로 가열 가압하여 소결에 의하여 염을 서로 결합시킬 수도 있다.

상기와 같이 결합염(9)을 예열된 프레스 금형(1)에 위치시킨다. 프레스 금형(1)에 염의 용융 온도보다 낮은 용융점을 가지는 금속 용탕(7)을 외부에서 용융시켜 금형내로 주입한 후, 결합염의 공극사이로 주입되도록 프레스(3)로 가압한다. 용융 금속의 경우 대기중 용해도 가능하나 양질의 제품을 얻기 위하여 진공 용해를 행하여 제품속의 결함을 제거할 수도 있다. 용융금속은 알루미늄, 구리, 니켈 또는 이들의 합금이 될 수 있다.

가압 성형이 완료되면, 금형으로부터 탈취하여 물속에 넣어 염을 제거하여 최종 금속 다공체를 얻는다. 물속에서 염을 제거할 때, 수온을 조정하거나 초음파를 이용하여 염을 제거하는데 도움을 줄 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법에 의한 금속 다공체는 종래의 금속 다공체보다 기계적 성질이 우수하고, 기공 크기가 1-30mm 까지 가능한 3차원 망목 구조를 가질 수 가 있으며, 종래의 분말 소결법, 도금법, 화학 증착법 등에 비하여 생산 비용이 현저하게 절감될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (1)

1. 염을 구형 또는 과립 형태로 성형하여, 염을 서로 결합시키는 단계와,

   상기 결합염(9)을 예열된 프레스 금형(1)에 위치시키는 단계와,

   프레스 금형(1)에 염의 용융 온도보다 낮은 용융점을 가지는 금속 용탕(7)을 외부에서 용융시켜 금형내로 주입한 후, 결합염의 공극사이로 주입되도록 프레스(3)로 가압하는 단계와,

   가압 성형이 완료되면, 금형으로부터 탈취하여 물속에 넣어 염을 제거하여 최종 금속 다공체를 얻는 단계

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 주조법을 이용한 금속 다공체 제조방법.