KR20040035180A - 알미늄합금을 이용한 유백색 주조 제품의 제조방법 및알미늄 합금소재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알미늄합금을 이용한 유백색 주조제품의 제조방법 및 알미늄합금소재에 관한 것으로서, 특히 주조방식으로 성형한 제품의 표면에도 내외부에 유백색 피막처리와 같은 기능성처리를 가능케 하여 주조성형방식의 장점과 프레스포밍방식의 장점을 동시에 얻을 수 있도록 하므로서 양질의 제품을 제공할 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 알미늄합금을 용해하여 주조방식으로 주방용 기물 제품을 성형하고, 상기 주방용 기물제품의 표면을 전처리한 다음 열처리하고, 다시 제품의 내외면에 유백색 피막처리를 하여 본 발명에서 얻고자 하는 제품을 제작하는 것이고, 상기에서 사용된 알미늄합금소재는 Si 0.1~2%, Fe 1~3%, Al 95~98.9%인 알미늄합금소재를 사용하였다.

Description

알미늄합금을 이용한 유백색 주조 제품의 제조방법 및 알미늄합금소재{Manufacturing method of milk-white casting products by alloyed aluminum and alloyed aluminum material}

본 발명은 주조(casting)방식으로 성형한 남비나 후라이팬, 압력밥솥등과 같은 주방용 기물류의 표면에도 유백색 피막처리와 같은 기능성 처리할 수 있도록 하여 주조방식으로 성형한 제품에만 표현이 가능한 다양한 형태의 조각이나 부분별 상이한 두께를 갖는 주방용 기물제품의 표면에, 프레스포밍방식으로 제조한 제품에만 처리가 가능한 유백색 피막처리가 될 수 있게 하여 고품질의 제품을 제공받을 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 남비나 후라이팬, 압력밥솥등과 같은 주방용 기물제품은 용탕을 이용한 주조(casting) 성형방식, 혹은 알미늄판재를 이용한 프레스포밍방식으로 제품을 제작하고 있다.

상기 각 제작방식은 각각 장단점이 있다.

먼저 알미늄합금 용탕을 이용한 주조성형방식은 용해된 알미늄합금 주물을 원하는 형상의 금형에 주입경화시켜 제품을 얻고, 상기 제품의 표면을 선삭가공하여 제작하는 것이다.

따라서 상기 주조방식으로 주방용 기물류를 성형할 경우에는 제품의 형상(육각, 타원, 사각등)을 자유롭게 할 수 있을 뿐 아니라 표면에 다양한 형태의 조각이나 문양을 배시할 수 있고, 또한 측면과 바닥의 두께를 달리하여 기능성을 보완할 수 있게 되는 등의 장점이 있다.

그러나 상기 주조성형방식의 제품 외면에는 표면의 외관을 미려하게 함과 동시에 경질화를 위한 기능성(유백색 피막처리)처리가 되지 못하므로 제품의 표면조도가 매끈하게 처리되지 못하는 단점이 있다.

상기 주조성형에서 사용되는 알미늄합금의 예를 들면 ADC12와 AC4C의 예를 들 수 있다.

ADC12 알미늄합금의 조성비율을 검토하여 보면 Cu가 1.15~3.5, Si 9.6~12.0, Mg 0.3이하, Zn 0.5이하, Fe 1.3이하, Mn 0.5이하, Ni 0.5이하, Ti 0.3이하이고 Al이 나머지%이다.

AC4C 알미늄합금의 조성비율을 검토하여 보면 Cu가 0.2이하, Si 6.5~7.5, Mg 0.20~0.4, Zn 0.3이하, Fe 0.5이하, Mn 0.3이하, Ti 0.2이하이고 Al이 나머지%이다.

상기에서와 같이 주조시 사용되는 알미늄합금의 조성에서 Si의 비율이 상당히 높게 차지하고 있으며 이는 주조시 성형을 부여하는 주요조성물이다.

그러나 Si가 많이 함유된 성형제품을 제품의 표면조도 향상을 위하여 유백색 피막처리하게 되면 전기저항이 심하여 고른 색상의 표현이 되지 못하게 되고, 따라서 상품으로서의 가치가 떨어지게 되므로 유백색 피막처리가 이루어지지 못하게 된다.

따라서 주조방식으로 성형한 제품의 표면에 다양한 조각이나 문양, 기능과 필요에 따라 두께를 달리하고, 제품의 형상(타원, 사각, 육각등)을 자유롭게 할 수 있는 장점이 있으나 표면조도증진을 위한 유백색 피막처리가 되지 못하는 결점이 있는 것이었다.

알미늄 판재를 이용한 프레스포밍방식은 다음과 같다.

알미늄판 스크랩 합금을 용해하여 슬라브로 성형후 압연하여 알미늄판재를 얻고, 상기 알미늄판재를 필요한 형상으로 프레스포밍하여 제품을 얻는 것이다.

상기에서 사용되는 알미늄판재의 조성비율을 Si 0.6이하, Fe 0.7이하, Cu 0.05~0.20이하, Mn 1.0~1.5, Zn 0.1이하이고 Al이 나머지%이다.

따라서 상기한 알미늄판재의 경우 기능성처리가 가능하게 되므로 제품제조후 표면조도향상을 위하여 기능성처리를 하여 외관이 미려한 제품을 얻을 수 있는 장점이 있으나 제품의 표면에 다양한 형태의 조각을 형성하거나 기능성 향상을 위하여 부위별로 두께를 달리하거나 형상(사각, 타원, 육각등)을 자유롭게 하지 못하는 단점이 있는 것이었다.

상기 알미늄판재 소재를 용해하여 주조성형방식으로 제품을 성형할 경우에는 Fe의 함량이 높아 제품성형시 크랙이 발생하게 되는 문제가 있을 뿐 아니라, Cu의 함량이 낮아 주조후 가공성이 떨어지게 되고, 또한 표면조도가 낮아 제품의 표면이 거칠게 되므로 상품화에 문제가 있기 때문에 판재를 이용한 프레스포밍방식으로만제품성형이 가능한 등의 단점이 있는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 제반 단점을 감안하여 주조방식의 장점과 프레스포밍방식의 장점을 취합하여 보다 이상적이고 고급화된 주방용 기물 제품을 얻을 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주조성형후 전처리하고, 전처리된 제품을 다시 열처리한 다음 제품의 표면에 유백색 피막처리를 하여 주방용 기물제품을 얻는 방법과, 상기 제조방법에 사용되는 알미늄 합금소재를 제공하는 것이다.

상기에서 사용되는 알미늄합금소재의 조성비율은 Si 0.1~2%, Fe 1~3%, Al이 나머지%이다.

상기 소재의 조성에서 Si는 주조후 눌어붙음을 방지함과 동시에 제품성형에 필요한 최소한의 함량으로 하고, Fe는 주조시 유동성(성형성)증진과 함께 금속조직의 계량처리역할을 하여 경질화시킴과 동시에 색상조절역할을 하게 된다.

상기 본 발명의 적용은 주방용 기물제품에만 적용되는 것이 아니고, 산업 전분야게 걸쳐 적용할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

알미늄 합금소재를 용해하여 원하는 형상의 금형을 통하여 제품을 주조하고 상기 주조성형된 제품의 표면을 전처리가공한다.

상기 전처리는 제품의 표면을 약품처리하거나 사포가공, 선삭가공등을 할 수가 있으며 상기 전처리는 제품의 표면을 매끈하게 가공하는 것이다.

상기 선삭공정에서 제품의 표면에 다양한 조각이나 문양을 배시할 수 있다.

상기에서와 같이 전처리완료되면 제품을 열처리한다.

상기 열처리조건은 550~630℃에서 1시간 이상 처리하면 되나 통상적으로 1~5시간 정도 열처리하게 되며, 열처리를 하게 되면 주조된 합금의 금속조직이 계량처리된다.

열처리가 완료되면 제품의 표면에 황산전해를 하면 유백색 피막처리와 같은 기능성 처리를 하게 된다.

또한 본 발명의 알미늄 합금소재를 이용하여 제품을 주조성형할 때 제품의 기능성 향상을 위하여 부분별로 두껍게 하거나 얇게 성형되게 할 수도 있다.

상기에서와 같은 방법으로 남비나 후라이팬, 압력밥솥 등과 같은 주방용 기물 제품의 주조성형을 위한 알미늄 합금소재는 다음과 같은 조성으로 구성한다.

즉 합금소재의 조성을 Si 0.1~2%, Fe 1~3%, Al 95~98.9%로 되게 조성한다.

이때 Si는 주조성형시 금형에 눌어붙는 현상에 대한 최소한의 량으로서 제품성형에 필요한 최소의 유동성을 유지함과 동시에 입자를 치밀하게 한다.

또한 Fe는 주조시 성형성을 증진시킴과 동시에 금속조직의 계량처리역할을 하여 경질화하는 역할과 함께 색상조정기능을 한다.

Fe의 함량이 높으면 진한 색상의 표현이 가능하고 반대로 함량이 낮으면 연한 색상의 발현기 가능하게 되므로 Fe의 함량조절에 따라 색상 및 경도 등을 조정할 수 있게 된다.

상기에서 Si의 함량이 적을 경우에는 주조시 눌어붙는 현상이 발생하게 될 뿐 아니라 성형성이 떨어지게 되며, Fe의 함량이 과다하거나 부족할 경우에는 성형성이 떨어지고 금속조직의 계량처리역할을 하지 못하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 주방용 기물 제품을 제조함에 있어서 주조방식의 장점과 프레스포밍방식의 장점을 겸비한 양질의 제품을 얻을 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 주방용 기물 제품을 제조함에 있어서, 알미늄 합금소재를 용해하여 원하는 형상의 금형을 이용하여 주조성형가능토록 하고, 또한 주조성형된 제품의 표면을 선삭가공함과 동시에 다양한 문양을 조각하고, 기능성 향상을 위하여 필요한 부위는 두껍게 혹은 얇게 성형할 수 있는 주조성형방식의 장점과, 제품의 표면을 기능성처리하여 표면의 조도를 향상시킴과 동시에 미려한 외관을 유지할 수 있게 하는 알미늄 판재를 이용한 프레스포밍방식의 장점을 취합하여 보다 고급화 된 양질의 주방용 기물 제품을 얻을 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 주방용 기물 제품을 제작함에 있어서, 알미늄 합금을 용해하고, 용해한 알미늄 합금을 금형을 이용, 주조하여 제품을 성형하고, 성형된 제품의 표면을 전처리하고, 전처리된 제품을 다시 550~630℃에서 열처리하고, 열처리된 제품을 황산전해하여 제품의 표면에 유백색 피막처리되게 한 것을 특징으로 하는 알미늄합금을 이용한 유백색 주조제품의 제조방법.
2. 유백색 주조제품성형을 위한 알미늄 합금소재를 구성함에 있어서, 알미늄 합금소재의 성분이 Si 0.1~2%, Fe 1~3%, Al 95~98.9%인 것을 특징으로 하는 유백색 주조제품 성형을 위한 알미늄 합금소재.