KR20040075964A - 금속 폼 주조 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

금속 폼으로 제품을 주조하는 방법은 용해금속 베스와 폼 성형수단을 포함한다. 상기 폼은 가열챔버내에 위치되어 몰드로 폼 샘플을 전달하는 래들로 유도된다. 상기 래들이 몰드에 폼 샘플을 안착시키면 몰드는 밀폐된다. 냉각 및 경화후, 상기 성형된 제품은 탈형된다. 본 발명의 시스템은 용해금속 베스와, 가열된 폼을 수집하는 챔버와, 폼의 샘플을 유도하여 몰드로 샘플을 전달하는 래들을 포함한다. 본 발명은 이러한 방법을 수행하는 장치를 제공한다.

Description

금속 폼 주조 장치 및 방법{METAL FOAM CASTING APPARATUS AND METHOD}

자동차 등과 같은 제품을 제조함에 있어서, 그 구성요소가 중량당 고강도비를 갖는 재료로 제조될 수 있도록 요구되고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위하여, 상기 구성요소를 제조하는데 있어 저중량 고강도를 실현하는 재료를 찾는데 주력하고 있다. 그 재료중 하나가 폼 형태의 금속으로 제시되어 왔다.

대개, 용해된 금속 폼을 형성하기 위하여 용해된 금속 베스에 가스를 발생시킴으로써, 금속 폼이 생성된다. 다음으로, 상기 폼은 추출 및 냉각된다.

상기 금속 폼이 상술한 중량당 고강도비, 높은 쇼크 또는 충격흡수 성능, 방음성능을 갖는 표준 금속으로 대체됨에 따라 여러가지 장점이 부각되고 있다.

종래 기술에 따르면, 미국특허5,221,324 및 5,622,542에는 금속 폼을 생산하기 위한 여러 방법이 제시되어 있다.

상술한 가스 발생을 위한 공지된 방법은 다음중 하나를 포함한다:

(1) 용해된 금속에 가스를 주입하거나 불어 넣는 방법으로 이루어지는 가스발생의 사용; (2) 가열되는 시점에서 가스공급을 해제하고 포밍제(foaming agent) 또는 가스발생을 사용; (3) 용해금속 베스(bath)에 원하는 가스를 유도하기 위하여 임펠러를 사용.

성형된 셀의 보존을 위하여 폼을 보조하는 몇몇의 첨가제를 용해금속에 제공하는 것도 당분야에서 잘 알려진 사실이다.

종래 기술에서 원하는 크기로 절단할 수 있는 금속 폼 슬랩(slab)을 제조하기 위한 여러가지 방법이 제공되고 있지만, 좀 더 복잡한 3차원 형상의 폼을 성형하는 방법에 대해서는 매우 미미하게 제시하고 있다.

미국특허 5,865,237에 그 한 방법이 다음과 같이 제시되고 있다.

포밍제를 포함하는 금속 분말 및 가스가 금속 폼을 생성하도록 챔버내에서 가열된다. 동시에 상기 폼이 생성되고, 용해된 혼합물이 몰드 캐비티내에서 가압된다. 다음으로, 캐비티의 전체 체적에 폼이 채워지도록 상기 몰드내에 혼합물이 연속적으로 공급 성형된다.

이러한 종래기술에 의한 방법은 여러가지 단점을 갖는다.

우선, 종래의 방법은 배치(batch) 방식으로 수행되어야 한다. 즉, 단편(single piece)의 생산품은 요구된 분말 및 용해 분말을 챔버에 충진하는 단계, 몰드에서 재료를 가압하는 단계, 포밍 공정을 완수한 다음, 몰드를 냉각시켜 최종제품을 추출하는 단계 등을 포함하여 이루어진다.

이러한 이유로, 미국특허 5,865,237에 공개된 방법은 시간의 과다 소모를 초래하게 된다.

또한, 몰드 캐비티에서 재료를 성형하는 단계는 폼셀(foam cell)에 반대로 적용되는 힘을 필요로 한다. 이때의 힘은 셀의 일부에 필수불가결하게 손상을 입히게 되고, 따라서 폼 재료 자체의 장점을 감소시키게 된다.

또한, 상기 미국특허는 몰드에서 성형재료를 가압시키는 수단으로 피스톤의 사용이 따르게 된다. 이 특허에 사용된 피스톤은 상기 성형조건으로 용해된 금속을 유지시키는 온도로 챔버가 가열되는 바, 이 가열된 챔버내에서 유지될 수 있을 정도로 제작된 것이어야 하지만, 상기 피스톤은 열에 의하여 들러 붙는 손상이 발생되는 것으로 알려져 있다.

또한, 성형 재료의 전이가 충분한-포스트 전이(post-transfer) 성형이 발생되도록 상기 공정에서 특정한 시간에 종료되어야만 한다.

마지막으로, 미국특허 5,865,237에 공개된 방법중 상기 몰드내에서 성형재료를 가압하는 방법은 성형 재료를 정확하게 계량하지 못하는 단점이 있다. 이는 최종 제품의 크기 및 밀도가 일관되지 못하는 문제점을 유발한다.

본 발명은 금속 폼을 주조하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예 및 특징이 첨부도면을 참조로 설명되는 상세한 설명으로 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 주조 장치의 성형 단계를 나타내는 단면도.

도 2는 폼 샘플이 추출된 후의 주조 장치를 나타내는 단면도.

도 3은 폼 전이 컨테이너를 갖는 몰드의 열림 위치를 나타내는 단면도,

도 4 및 도 5는 제2단계에서 컨테이너가 제거된 상태의 몰드를 나타내는 단면도.

도 6은 몰드의 닫힘상태를 나타내는 단면도,

도 7A 및 도 7B는 트리밍 이전에 폼 제품을 각각 나타내는 종단면도 및 횡단면도.

도 8은 트림 프레스를 나타내는 단면도.

도 9A 및 9B는 트리밍 후, 폼 제품을 각각 나타내는 종단면도 및 횡단면도.

본 발명은 상기한 공지된 방법의 단점들을 경감시킬 수 있는 금속 폼 주조 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명의 일구현예는:

- 용해금속 베스와;

- 상기 용해 금속 베스내의 금속 폼 발생기와;

- 도관에 의하여 베스와 연결되는 챔버와;

- 상기 폼의 샘플을 받아들이는 챔버내의 래들(ladle)과;

- 상기 챔버로부터 래들을 후퇴시키는 수단과;

- 상기 제품과 상보적인 형상을 갖는 몰드 캐비티를 갖는 몰드를 포함하는 금속 폼으로 제품을 주조하는 시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는:

- 용해된 금속을 제공하는 단계;

- 용해된 금속으로부터 폼을 발생시키는 단계;

- 상기 폼의 샘플을 유도하는 단계;

- 몰드에 샘플을 이송시키는 단계;

- 상기 몰드를 냉각시키는 단계;

- 상기 성형된 제품을 추출하는 단계를 포함하는 금속 폼으로부터 제품을 주조하는 방법을 제공한다.

도 1에 본 발명에 따른 시스템의 일구현예가 도시되어 있다.

상기 시스템은 용해된 금속(14)이 포함된 용해금속 베스(12)와 연결되는 가열챔버(10)를 포함한다. 상기 베스(12)는 공지된 형태의 가열 시스템을 사용하여, 금속을 용해된 상태로 유지시키는데 충분한 온도로 유지된다. 가스입구 및 주입포트(16)가 상기 베스(12)의 바닥면에 제공되는 바, 이를 통하여 가스(13)가 펌핑된다. 상기 가스(13)는 용해된 금속(14)에서 거품상태가 되고, 이는 용해된 금속(14)으로부터 폼(18)이 형성되게 한다. 상기 가스포트(16)는 가스의 침투가 용이한 다공성의 노즐을 포함한다. 공지된 바와 같이, 가스 거품의 발생으로 인하여 용해된 금속(14)의 상부 표면상에 폼(18)이 형성된다.

바람직한 구현예로서, 상기 베스(12)는 분할벽(20)에 의하여 두 개의 부분으로 나누어지고, 이에 베스의 폼 성형부(22)가 생성된다. 도면에서 보는 바와 같이, 가스포트(16)는 폼 성형부(22)의 아래쪽에 위치하게 되는 바, 그 이유는 상기 폼 성형부(22)에 폼이 발생되도록 함에 있다. 이때, 가스 거품(13)의 수직 상승으로 인하여 상기 폼 성형부(22)에서 폼 성형이 용이하게 일어나게 된다. 이러한 작용들이 일어나도록 상기 분할벽(20)은 용해된 금속(14)에 부분적으로 잠기게 된다.

상기 분할벽(20)은 곡선의 전환판(24)을 포함하는 바, 이 전환판의 역할은 폼(18)의 상승이 직접적으로 가열챔버(10)를 향하도록 하는데 있다. 상기 챔버(14)내에 폼 전이 컨테이너 또는 래들(26)이 제공된다. 상기 래들(26)은 왕복운동하는 로드(28)와 연결되어 챔버(10)내에서 수평 이동을 하게 된다. 상기 래들(26)을 이동시키는 다른 수단들의 사용도 무방한 것으로 이해해야 할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 래들(26)은 최초 베스(13)의 측벽에 인접되어 위치된다. 또한, 상기 래들(26)은 래들(26)의 개방부(30)가 베스(12)의 측벽과 동일한 수평높이가 되도록 챔버(10)의 내부로 제공된다. 이러한 수평 위치선정은 폼이 전환판(24)에 의하여 래들(26)에 유입 및 충진 가능하게 한다. 상기 래들(26)의 또 다른 방위도 가능하며, 폼(18)과 동일한 충진재의 사용도 가능하다. 또 다른 구현예로서, 상기 폼(18)은 래들에 국자로 퍼올린 것과 같이 충진된다. 상기 전환판(24)은 상기한 목적을 수행하고자 어떠한 형상 또는 방위도 사용 가능하다.

상기 래들(26)에 폼(27)의 샘플이 한 번 채워지게 되면, 상기 로드(2)가 후퇴하게 되어 챔버(10)로부터 래들(26)의 후퇴가 이루어진다. 도 2는 본 발명의 시스템에서 래들(26)이 후퇴된 상태를 나타내고 있다. 상기 가열챔버(10)의 베스(12)의 반대쪽 측벽(32)에 밀폐 가능한 개구(34)가 형성되어, 상기 래들(26)이 통과될 수 있게 된다. 바람직하게는, 상기 개구(34)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 래들(26)이 통과될 때까지, 도 1에 도시된 바와 같이 밀폐된 상태로 유지된다. 이러한 방법에서, 상기 챔버(10)의 열손실이 최소화된다. 그러나, 상기 개구(34)는 챔버(10)내의 온도를 유지시키는데 필요한 다른 수단에 의거 열림 상태로 유지될 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 개구(34)는 래들(26)의 허용공차를 최소화시킬 수 있는 크기로 제작된다, 이러한 방법에 의거 상기 개구(34)가 후퇴되면, 개구의 상부단(31)은 래들(30)의 개방부(30)의 높이를 초과하는 폼을 긁어내는 역할을 하게 된다. 이러한 방법에 의거, 상기 폼 샘플(27)의 체적이 상기 래들(26)의 후퇴에 의하여 일관성있게 추출될 수 있다. 또한, 상기 긁어내는 작용의 사용으로 래들에 폼이 비가압된 상태로 충진되는 바, 이에 폼을 성형하는 셀 자체가 그대로 보존될 수 있게 된다.

상기 챔버(10)를 가열상태로 유지시키는 목적은 폼(18)이 성형 단계(후술하는 바와 같음)가 종료되기 전에 냉각 및 경화되지 않도록 함에 있다. 바람직한 구현예로서, 상기 챔버(10)는 약 500-700℃의 온도로 유지되도록 한다.

도 2는 상기 베스(12)로부터 넘쳐흐르는 폼이 챔버(10)의 바닥에 수집되는 상태 및 용해된 금속의 풀(36)을 나타내고 있다. 이러한 폼의 넘침은 베스(12)로 복귀되어 재활용 가능하게 된다.

도 3은 챔버(10)로부터 래들이 완전히 후퇴되어 몰드(39) 사이에 위치된 상태를 나타내고 있다. 상기 몰드(39)는 제1부분(38)과 제2부분(40)으로 구성된다.상기 몰드(39)의 각 부분은 각각 캐비티(42,44)를 갖는 바, 이 몰드 캐비티는 성형제품의 외형과 동일한 형상으로 형성된다. 각각의 캐비티(42,44)에는 부분노치(45)가 형성된다. 상기 몰드의 제1부분 및 제2부분이 서로 동체가 되면, 상기 노치(45)는 제품의 주변에서 오버플로우(overflow) 공간으로 형성된다. 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 래들이 도 3에 도시된 바와 같이 몰드의 각 부분 사이에 위치하게 되면, 래들의 내용물을 몰드의 각 부분에서 캐비티중 하나에 붓게 된다. 바람직하게는, 상기 몰드의 각 부분이 래들의 위쪽 및 아래쪽에 제공되면, 하부 몰드 캐비티에 래들의 내용물이 부어져 빈 상태가 된다.

도 3 내지 도 5는 몰드 캐비티에 폼 샘플(27)을 주입하여 빈 상태가 되는 래들의 작동구현예를 나타낸다.

이러한 구현예에서, 상기 래들은 4개의 부분으로 나누어지게 되는데, 두 개의 조각은 베이스(46,48)로 형성되고, 두 개의 조각은 측벽(50,52)으로 형성된다. 각 조각(46,48,50,52)은 서로 연결되어, 도 3에 도시된 바와 같이 완전한 래들을 형성하게 된다. 상기 폼 샘플(27)이 몰드 캐비티에서 비워지게 되면, 래들(26)은 여러 조각으로 분리되어 제거된다. 일구현예로서, 상기 래들의 제거 과정은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 베이스 조각(46,48)이 슬라이드 방식으로 먼저 분리되고, 유사한 방법에 의거 측벽(50,52)이 제거된다. 상기 베이스 조각의 최초 제거로 인하여, 폼 샘플(27)이 몰드 캐비티로 부어질 수 있는 최적 크기로 유지된다.

도 6은 몰드(39)의 닫힘상태를 나타내는 바, 몰드 캐비티내에 폼 샘플(27)이밀봉된 상태를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 몰드(39)가 밀폐되어 닫히게 되면, 전술한 바와 같이 상기 노치(45)가 몰드 캐비티의 체적용량을 초과하는 폼을 배출시킬 수 있는 오버플로우 공간을 형성하게 된다. 상기 몰드의 냉각 후, 상기 금속 폼 성형 제품이 탈형될 수 있다.

바람직한 구현예로서, 상기 몰드(39)는 당분야에서 잘 알려진 바와 같이 모래로 만들어진 것이다. 이 모래는 몰드 성형시 여러가지 장점을 제공하는 바, 재료비가 적게 되는 동시에 몰드의 제조비가 적게 들며, 또한 낮은 열전도성을 갖는 장점이 있다. 열전도 측면에서 열악한 열전도체로서, 모래는 몰드내의 폼의 온도가 용해된 상태의 온도로 유지되게 한다. 그러나, 상기 모래는 스틸재 몰드로 대체 가능하다. 당분야에서 잘 알려진 바와 같이, 폼의 조기 냉각 및 경화 현상을 방지하기 위하여 상기 스틸재 몰드는 가열을 해야 한다. 예를들어, 상기 스틸재 몰드를 이용한 방법은 미국특허 5,865,237에 공개된 바와 같다.

밀폐 상태의 몰드에 가열된 챔버로부터의 폼 샘플(27)이 전달되는 동안, 상기 폼은 성형 가능한 용해상태로 유지되도록 용해된 온도로 계속 유지되어야 한다. 바람직하게는, 상기 몰드에 폼 샘플을 신속하게 전달하여 주조공정을 종료함으로써, 용해된 폼의 냉각을 용이하게 방지할 수 있다. 이러한 신속한 전달은 외부열의 필요성을 배제시킬 수 있다. 더욱이, 상기 몰드가 수분을 머금은 모래로 만들어짐에 따라, 외부열이 수분의 증발 및 몰드의 붕괴를 초래하게 한다. 바람직한 구현예로서, 폼 샘플의 냉각을 방지하기 위하여 상기 래들이 이동된 영역이 챔버(10)와 유사한 방식으로 가열된다. 이러한 경우, 모래 몰드가 사용되는 순간, 몰드 자체는 상기와 같은 이유로 인하여 가열되지 않게 된다. 또한, 금속 몰드가 사용되는 경우에는 래들의 통로 전체 영역 및 몰드 자체가 원하는 온도로 가열되어야 한다. 이러한 경우, 상기 몰드는 조조 폼의 경화가 가능한게 종료된 후 냉각되어진다.

도 7A 및 도 7B는 도 6의 몰드로부터 제거된 폼 제품(58)을 나타내는 평면도 및 측면도이다. 도시된 바와 같이, 상기 제품(58)에는 오버플로우 공간(54)에 포함된 초과분의 폼이 링(60) 형태로 포함된다.

도 8은 성형 제품의 링(60)을 제거하기 위한 트림(trim) 또는 니핑(nipping) 프레스(62)를 나타낸다. 상기 프레스(62)는 제품(58)을 지지하며 제1블레이드(660를 갖는 베이스(64)를 포함한다. 상기 제품이 베이스(64)에 위치되는 바, 링(60)이 제1블레이드(66)상에 얹혀지게 된다. 또한, 상기 프레스는 제1블레이드(66)와 치합되는 제2블레이드(70)를 갖는 가압부(68)를 포함한다. 상기 베이스(64) 및 가압부(68)에는 상기 제품(58)을 수용하도록 블레이드 사이에 캐비티가 형성된다. 작동상, 상기 제품(58)은 베이스(64)상에 위치하게 된다. 다음으로, 상기 가압부(68)가 베이스(64)를 향하여 이동하게 됨에 따라, 두 개의 블레이드가 서로 접촉된다. 이러한 방법에서 서로 치합되는 블레이드(66,70)의 커팅 작용에 의거 상기 링(60)이 제품(58)으로부터 제거된다.

도 9A 및 도 9B는 트리밍 공정후, 제품 상태를 도시하고 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 포밍공정이 용해된 금속 베스의 가스 공급포트를 이용하게 된다. 그러나, 어떠한 포밍공정도 사용 가능함은 물론이다. 예를들어,미국특허 5,865,237 및 기타 참고문헌에 의하면, 가스 공급수단 대신에 용해된 금속에 포밍제를 사용하여 금속 폼(거품)을 발생시킬 수 있다. 또한, 용해된 금속이 폼의 형성에 안정화를 기하기 위한 것으로 알려진 여러가지 첨가제와 함께 제공된다. 다른 구현예로서, 용해된 금속에 공기를 유도하는 임펠러가 베스(12)에 제공된다. 또 다른 구현예로서, 본 발명에 따른 가스포트(16)는 진동노즐 또는 회전 임펠러로 구성될 수 있다.

본 발명은 밀도의 가변이 가능한 금속 폼으로 제품을 성형하는데 유용하다는 점에서 당업자에게 자명할 것이다. 폼의 밀도(폼을 형성하는 셀의 벽두께 및 크기의 함수)는 상기 가스 공급 속도, 용해된 금속에 첨가되는 폼 첨가제의 형태 및 양과 같이 여러가지 인자에 따라 달라진다.

본 발명의 또 다른 구현예는 첨부한 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같고, 이전 도면에 지시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서 동일한 도면부호가 부여된다. 바람직한 구현예로서, 도면부호 74는 몰드를 나타낸다. 이 몰드(74)는 성형될 최종제품의 형상으로 형성된 다이(die)영역(76)과, 깔때기 영역(80)을 포함한다. 상기 깔때기 영역(80)은 래들(26)로부터 폼(27)을 안내하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이, 상기 래들(26)은 4개의 부분으로 나누어져 있는 바, 즉 측벽(50,52)과 베이스 조각(46,48)으로 나누어져 있다. 도 10에서, 베이스 조각(46,48)은 몰드에 폼(27)을 낙하시키기 위하여 분리된 상태로 도시되어 있다. 이러한 과정에서, 상기 몰드(74)의 깔때기 영역(80)의 내부벽(82)은 다이영역(76)에 폼을 안내하게 된다. 상기 몰드(74)는 스틸, 세라믹, 그래파이트, 모래 등으로 형성된 것이다.

일구현예로서, 플런져(미도시됨)가 다이영역(76)에 폼(27)을 가압시키기 위하여 사용될 수 있다. 상기 깔때기 영역(80)의 크기와 플런져의 크기는 동일하게 형성하는 것으로 이해해야 할 것이다. 상기 플런져는 내열성 재질로 만들어진다. 선택적으로, 상기 몰드(74)는 다이영역(76)에 폼(27)을 가압시킬 때 진동될 수 있다. 다른 구현예로서, 상기 폼은 에어압력 또는 몰드의 회전에 의한 진공에 의하여 다이영역으로 가압될 수 있다. 여러가지 다른 수단의 적용도 당업자라면 능히 이해할 수 있을 것이다.

도 11은 다이영역(76)에 폼이 전달된 후 몰드 상태를 나타내고 있다. 이때 래들은 미도시되어 있다.

이러한 구현예의 몰드는 최종 제품을 성형하는데 밀폐될 필요가 없다. 그러나, 상기 몰드는 성형 제품을 탈형시키기 위하여 분리되어야 한다. 상기 깔때기 영역의 일부분이 몰드의 특징을 설명하기 위하여 비대하게 도시되었지만, 실제 비율 및 크기는 성형될 최종제품에 따라 달라지게 되고, 이 또한 당업자에 의하여 용이하게 결정될 것이다.

도 12는 도 10 및 도 11의 몰드에서 성형된 제품(84)을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 성형된 제품(84)의 일부분(86)이 몰드(74)의 깔때기 영역(80)의 저부와 동일하게 형성된다. 이 제품의 동일한 부분은 상술한 바와 같이 커팅함으로써 제거되어 다이영역 또는 캐비티(76)의 형상과 일치되면서 최종적인 원하는 제품(87)이 된다. 이때, 상기 제거된 부분은 본 구현예를 설명하고자 과장되게 도시되어 있다.

도 10을 참조로 하면, 상기 몰드(74)의 다이영역(76)이 성형되지 않는 액상의 금속을 수집하기 위하여 배출구(88)를 갖는다. 도 11은 상기 배출구(88)에 비-폼 금속이 수집된 상태를 상태를 나타내고 있다. 도 12는 상기 배출구(88)에 수집된 용해금속인 굳은 금속조각(90)을 나타내고 있다. 이러한 쓸모없는 조각(90)은 원하는 최종제품으로부터 제거되어진다.

도 13은 원하는 제품의 성형후 몰드(92)의 열림 상태를 나타내고 있다. 상기 몰드는 모래(96)로 충진된 내부면인 금속주조(94)를 포함한다. 상기 몰드의 내부에는 모래로 만들어진 다이캐비티(98)를 포함한다. 상기 몰드의 상부끝은 도 13에 미도시되었지만 깔때기 또는 가이드로 제공된다. 상기 몰드의 하부끝은 전술한 바와 같이 배출구(100)로 형성된다. 이 배출구는 비둘기 꼬리와 같은 형상으로 형성된다.

도 14는 도 13의 몰드에서 성형된 제품(102)을 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 상기 제품(102)은 깔때기(상술한 바와 같음)의 일부 형상과 일치하는 제1끝단(102)을 포함하고 있다. 배출구(100)에 액체 금속이 인입되어 형성된 제2끝단(106)이 도시되어 있다.

도 15는 상기 제1 및 제3끝단을 제거한 후 제품을 나타내고 있다.

본 발명은 종래의 기술과 달리 폼이 정지상태가 되는 것을 방지할 수 있다.상술한 바와 같이, 본 발명은 몰드에 폼을 주조하고자 폼이 후퇴되면서 폼의 발생이 연속적인 공정으로 진행된다. 본 시스템은 다단의 래들을 제공하여, 순차적인 시간으로 챔버에 폼샘플을 유도할 수 있다. 다음으로, 상기 래들은 다른 몰드에 각 샘플을 놓이게 한다. 이러한 방식으로 본 발명은 금속폼 제품을 주조하는 연속적인 공정을 가능하게 한다. 바람직한 구현예로서, 상기 금속은 알루미늄이다. 그러나 본 발명에는 기타 다른 금속의 사용도 가능하다.

본 발명이 특정의 실시예로서 설명되었지만, 본 발명의 청구범위에 제시된 범주내에서 여러가지 형태로 수정 가능함은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (17)

1. 금속 폼으로부터 제품을 주조하는 시스템에 있어서,

   - 용해금속 베스와;

   - 상기 용해 금속 베스내의 금속 폼 발생기와;

   - 도관에 의하여 베스와 연결되는 챔버와;

   - 상기 폼의 샘플을 받아들이는 챔버내의 래들(ladle)과;

   - 상기 챔버로부터 래들을 후퇴시키는 수단과;

   - 상기 제품과 상보적인 형상을 갖는 몰드 캐비티를 갖는 몰드

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 챔버는 상기 폼이 용해된 폼 상태로 유지되도록 가열되는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 금속은 알루미늄이고, 상기 챔버는 500∼700℃의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 챔버에는 챔버로부터 래들이 출입되는 통로로서 개구가 포함된 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 챔버에는 폼 샘플을 미리 설정된 체적만큼으로 측정하기 위한 수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 폼 발생기는 가스 입구포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 폼 발생기는 가스공급원과 연결된 가스 확산 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 폼 발생기는 용해된 금속에 가스공급원으로부터의 가스를 거품 상태로 배출시키기 위한 출구를 갖는 회전 임펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 폼 발생기는 상기 용해된 금속에 희석되는 열 활성의 화학 포밍제를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 폼 발생기는 상기 용해된 금속에 공기를 유도하기 위한 회전형 임펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 폼 주조 장치에는 상기 제품으로부터 초과된 폼을 제거하기 위한 트리머(trimmer)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 래들에 폼 샘플을 이송시키기 위한 전달수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 장치.
13. 금속 폼으로 제품을 주조하는 방법에 있어서,

    - 용해된 금속을 제공하는 단계;

    - 용해된 금속으로부터 폼을 발생시키는 단계;

    - 상기 폼의 샘플을 유도하는 단계;

    - 몰드에 샘플을 이송시키는 단계;

    - 상기 몰드를 냉각시키는 단계;

    - 상기 성형된 제품을 추출하는 단계

    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 방법.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 폼 샘플은 래들로 유도되는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 방법.
15. 청구항 13에 있어서, 상기 폼 샘플은 미리 설정된 체적을 갖는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 방법.
16. 청구항 15에 있어서, 상기 폼 샘플의 미리 설정된 체적은 상기 몰드에 전송된 폼의 양을 측정하여 달성되는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 방법.
17. 청구항 13에 있어서, 상기 성형된 제품의 초과 재료분을 트리밍 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 폼 주조 방법.