KR20040102748A - Cooling Apparatus for Microstructural Refinement of Cast Material in the Process of Evaporative Pattern Casting - Google Patents

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KR20040102748A
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    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns

Abstract

PURPOSE: A cooling apparatus is provided to create a microscopic structure by controlling a cooling speed at a wanted local position among casting portions in evaporative pattern casting regardless of casting method and temperature, to installing a lost-form casting apparatus which is not so different from an existing one, to cope with a change of casting item, shape and casting method easily. CONSTITUTION: A microscopic structure among portions of a casting material is installed in the vicinity of a model surface. A cooling mold(240) has a coolant passage therein. A coolant introducing portion(210a) is provided to supply a coolant from the outside of a flask in which casting is performed. An introducing pipe(220a) transfers the coolant introduced from the coolant introducing portion to the cooling mold. A discharging pipe(220b) discharges the coolant which is passed through the cooling mold. A coolant discharging portion discharges the coolant passed through the discharging pipe outside the flask.

Description

소실모형 주조법에서의 주물의 조직미세화용 냉각장치 {Cooling Apparatus for Microstructural Refinement of Cast Material in the Process of Evaporative Pattern Casting}Cooling Apparatus for Microstructural Refinement of Cast Material in the Process of Evaporative Pattern Casting}

본 발명은 냉각장치에 관한 것으로, 특히, 소실모형 주조법에서 주물 부위 중 원하는 국부적 위치에서의 냉각속도를 제어하여 조직을 미세화시키기 위한 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device, and more particularly, to a cooling device for miniaturizing a structure by controlling a cooling rate at a desired local position of a casting part in a burnout model casting method.

소실모형 주조법(Evaporative Pattern Casting)은, 친환경적인 이점과 경제성, 그리고 기계가공 등의 마지막 공정이 거의 필요 없을 정도로 최종 제품에 근사한 형상화(near net shape)가 가능하다는 등의 이유로 인해 기존의 사형주조를 대신할 수 있는 주조방법으로 주목을 받고 있다.Evaporative pattern casting can be used to produce existing sand castings because of its eco-friendly advantages, economical efficiency, and near net shape to the final product, which requires almost no final process such as machining. It is attracting attention as an alternative casting method.

도 1은 일반적인 소실모형 주조법을 설명하기 위한 도면이다. 소실모형 주조법에서는, 우선, 스티로폼과 같은 원료인 발포폴리스티렌(EPS; ExpandablePolystyrene)이나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 원료로 하여 제조하고자 하는 주물제품과 동일한 형상으로 성형되는 모형(100)을 만든다. 모형(100)의 표면에 도형재(110)를 도포시킨 다음, 이를 점결제(binder)를 넣지 않은 주물사인 무점결사(無粘結砂; 120)에 매설한 뒤 용탕(130)을 주입하면, 매설된 모형(100)은 용탕(130)의 열에 의하여 기화되어 모래 속으로 배출되고, 그 공간에 주입된 용탕이 차게 되어 원하는 주물을 얻게 된다. 일반 주조법에서는 용탕이 차게되는 부분은 공간(Cavity)이며 그 주형틀은 점결력이 있는 모래로 형을 구성하고 있지만, 소실모형 주조법에서는 용탕(130)이 차는 부분은 모형(100)으로 구성되어 있고 주위에는 형을 구성할 수 없는 즉, 점결력이 없는 무점결사(120)로 채워져 있다. 따라서, 모형(100)을 지지하는 무점결사(120)는 유동성을 가지고 있어서 진동충전 방식의 조형공정이 완료되기 전까지는 계속적으로 이동하는 특성을 지닌다. 이러한 특성 때문에, 주물의 냉각속도 등을 제어하기 위한 장치를 주형에 설치하는 기술은 아직 구현된 바 없다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the general burnout model casting method. In the burn-out model casting method, first, a model 100 is formed which is molded into the same shape as a casting product to be manufactured using expanded polystyrene (EPS; Expandable Polystyrene) or polymethyl methacrylate (PMMA), which is a raw material such as styrofoam. If the figure 110 is applied to the surface of the model 100, then buried in a pointless binder (120), which is a casting sand without a binder (binder), and the molten metal 130 is injected, The embedded model 100 is vaporized by the heat of the molten metal 130 and discharged into the sand, and the molten metal injected into the space is filled to obtain a desired casting. In the general casting method, the part where the molten metal is filled is the cavity and the mold is composed of sand with coking force.However, in the vanishing model casting, the part where the molten metal 130 is filled is composed of the model 100. It is filled with the pointless binder 120 which cannot form a mold, ie, no coking force. Therefore, the pointless binder 120 supporting the model 100 has fluidity, and thus has a characteristic of continuously moving until the molding process of the vibration charging method is completed. Because of this characteristic, a technique for installing a device in the mold for controlling the cooling rate of the casting and the like has not yet been implemented.

한편, 소실모형 주조법에서 주입된 용탕은 그 열에너지를 이용하여 모형을 분해, 배출시키고 그 자리를 대치하면서 진행한다. 따라서, 용탕 선단의 온도가 우선적으로 강하되면서 비교적 층류의 형태로 주입되는 특성을 지닌다. 기존의 공동(cavity) 주형에서는 용탕의 냉각속도 및 응고형태가 주물의 형상에 좌우되지만, 소실모형 주조법에서는 용탕의 냉각속도 및 응고형태는 용탕의 진행방향 및 주입구와의 거리 등에 많은 영향을 받는다. 특히, 소실모형 주조법을 알루미늄 합금과 같은 저융점 합금에 적용할 경우 그 영향이 더욱 두드러진다.On the other hand, the molten metal injected by the burn-off model casting method proceeds while decomposing and discharging the model using the thermal energy and replacing the spot. Therefore, while the temperature of the tip of the molten metal drops preferentially, the molten metal is injected in a relatively laminar flow form. In the existing cavity mold, the cooling rate and the solidification form of the molten metal depend on the shape of the casting. In the vanishing model casting method, the cooling rate and the solidification form of the molten metal are greatly influenced by the moving direction of the molten metal and the distance from the inlet. In particular, the effect is more pronounced when the vanishing model casting method is applied to a low melting point alloy such as an aluminum alloy.

기존의 소실모형 주조법에서는, 국부적으로 조직의 미세화를 요구하는 주물을 생산해야 될 경우, 미세화되는 부위를 용탕 선단의 최종 도달부에 위치하도록 주조방안을 설계하거나, 혹은 기존의 주물사에 비해 열전도성이 우수한 충전재들로 대체하는 방법을 이용하였다. 그러나, 전자의 경우, 주입온도의 세밀한 관리 및 지나친 저온주입으로 인한 용탕 미충진과 탕경 불량, 그리고 주물형 상자체의 한계 등으로 인하여 그 적용에 문제점이 많았으며, 후자의 경우, 전체적인 냉각효과를 도모하는 방식이기 때문에 과제를 해결하기 어려웠다.In the existing burnout model casting method, when a casting requiring localization of the microstructure is to be produced, the casting method is designed so that the micronized portion is positioned at the final reach of the melt tip, or the thermal conductivity is higher than that of the existing casting sand. A method of replacing with good fillers was used. However, in the former case, there are many problems in the application due to the poor management of the injection temperature, the insufficient filling of the melt due to excessive low temperature injection, the poor surface diameter, and the limitation of the casting box. In the latter case, the overall cooling effect is reduced. It was difficult to solve the problem because of the way to plan.

종래 소실모형 주조법에서는, 냉각속도 제어의 곤란함 및 그 시도로 인해 여러 결함 발생이 발생하였다.In the conventional vane casting method, various defects have occurred due to difficulty in controlling the cooling rate and attempts thereof.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 소실모형 주조법을 이용한 알루미늄 합금 등의 주조에 있어서, 주조방안 및 주입온도 등에 제약을 받지 않고 주물 부위 중 원하는 국부적 위치에서의 냉각속도를 제어하여 조직미세화(수지상정의 크기 및 수지상정의 간격 미세화) 등을 이룰 수 있는 조직미세화용 냉각장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to control the cooling rate at a desired local position in the casting site without being restricted by the casting method and the injection temperature in casting of aluminum alloy using the vanishing model casting method. It is to provide a cooling device for tissue micronization that can achieve the size of the dendrite and finer gap of the dendrite.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 기존의 소실모형 주조장치에 큰 변경을 가하지 않고 설치되어, 병용할 수 있는 조직미세화용 냉각장치를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a cooling apparatus for tissue miniaturization that can be installed and used without making a large change to the existing burnout model casting apparatus.

도 1은 일반적인 소실모형 주조법을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the general burnout model casting method.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조직미세화용 냉각장치를 보여주는 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a cooling apparatus for tissue micronization according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조직미세화용 냉각장치가 설치된 플라스크에서 소실모형 주조공정을 실시하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 is a view for explaining the process of performing a burn-up model casting process in a flask equipped with a microstructured cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 *Explanation of reference numbers for the main parts of the drawings

100 : 모형100: Model

110 : 도형재110: figure material

120 : 무점결사120: pointless binder

130 : 용탕130: molten metal

200 : 플라스크200: flask

210a : 냉각제 유입부210a: coolant inlet

210b : 냉각제 배출부210b: coolant outlet

220a : 고정 유입배관220a: fixed inlet pipe

220b : 고정 배출배관220b: fixed discharge pipe

230 : 다관절 금속제 호스230: articulated metal hose

240 : 냉각금형240: cooling mold

250 : 고정 유입배관에 형성된 홀250: hole formed in the fixed inlet pipe

310 : 미세조직을 원하는 주물부위의 모형310: Model of the casting part that wants the microstructure

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 주물 조직미세화용 냉각장치는, 소실모형 주조법에서 사용되는 것으로서, 상기 주물의 부위 중 미세조직을 원하는 부위의 모형면 부근에 근접 설치되며, 자신의 내부에 냉각제 통로를 가지는 냉각금형과; 주조공정이 이루어지는 플라스크의 외부로부터 상기 냉각제를 공급받기 위한 냉각제 유입부와; 상기 냉각제 유입부로부터 유입된 냉각제를 상기 냉각금형으로 이송시키기 위한 유입배관과; 상기 냉각금형을 통과한 냉각제를 배출시키기 위한 배출배관과; 상기 배출배관을 통과하는 냉각제를 상기 플라스크의 외부로 배출하기 위한 냉각제 배출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a cooling apparatus for microstructured casting, which is used in the burnout model casting method, and is installed in the vicinity of the model surface of the desired portion of the microstructure among the sites of the casting, and has a coolant therein. A cooling mold having a passage; A coolant inlet for receiving the coolant from the outside of the flask where a casting process is performed; An inlet pipe for transferring the coolant introduced from the coolant inlet to the cooling mold; A discharge pipe for discharging the coolant passing through the cooling mold; And a coolant discharge part for discharging the coolant passing through the discharge pipe to the outside of the flask.

본 발명에 있어서, 상기 유입배관 및 배출배관이 각각, 상기 냉각금형으로부터 소정 거리 이격되게 위치한 고정배관과; 자신의 일단은 상기 고정배관의 홀과 연결되며, 그 타단은 상기 냉각금형의 냉각제 통로와 연결되어, 상기 냉각금형을 주물 모형의 원하는 위치까지 자유 이동시키는 기능을 함과 동시에 위치고정 후 상기 냉각금형을 지지할 수 있는 역할까지 수행하는 다관절 금속제 호스로 이루어진 것이 바람직하다.In the present invention, the inlet pipe and the discharge pipe, respectively, the fixed pipe located a predetermined distance away from the cooling mold; One end thereof is connected to the hole of the fixed pipe, and the other end thereof is connected to the coolant passage of the cooling mold to freely move the cooling mold to a desired position of the casting model, and at the same time, fix the position of the cooling mold. It is preferable that the multi-joint metal hose to serve to support the.

또한, 상기 냉각금형의 위치조절이 더욱 용이하도록, 상기 고정배관의 홀이 서로 다른 위치에 복수 개 형성되며, 상기 홀들 중에 사용하지 않는 것에 대한 밀봉수단을 구비하는 것이 더욱 바람직하다.Further, in order to more easily adjust the position of the cooling mold, it is more preferable that a plurality of holes of the fixed pipe are formed at different positions, and a sealing means for not being used among the holes.

한편, 상기 냉각금형은 냉각능을 높이기 위한 것이라면, 재질에는 어떤 것을 사용하여도 무방하나, 일 예로서 동합금을 사용할 수 있다.On the other hand, as long as the cooling mold is to increase the cooling capacity, any material may be used, but as an example, a copper alloy may be used.

상기 유입부 및 배출부는 각각, 외부로부터 냉각제의 공급 및 배출용 호스와 연결하기 위한 피팅(fitting) 장치와; 상기 호스의 탈부착 시 상기 유입배관 및 배출배관에 잔류하는 냉각제가 유출되는 것을 방지할 수 있도록 잠금장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.The inlet and the outlet, respectively, a fitting device for connecting with a hose for supply and discharge of coolant from the outside; It is preferable to further include a locking device to prevent the coolant remaining in the inlet and outlet pipes when the hose is attached and detached.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조직미세화용 냉각장치를 보여주는 개략도이다. 도시의 명확화를 위하여 소실모형 주조용 플라스크(200)를 절개하여 나타내었다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 냉각장치는, 자신의 내부에 냉각제 통로(미도시)를 가지는 냉각금형(240), 주조공정이 이루어지는 플라스크(200)의 외부로부터 냉각제를 공급받기 위한 냉각제 유입부(210a), 냉각제 유입부(210a)로부터 유입된 냉각제를 냉각금형(240)으로 이송시키기 위한 유입배관(222a), 냉각금형(240)을 통과한 냉각제를 배출시키기 위한 배출배관(222b), 배출배관(22b)을 통과하는 냉각제를 플라스크(200)의 외부로 배출하기 위한 냉각제 배출부(210b)로 구성되어 있다. 상기 냉각제는 유체형태의 것이라면 어느 것이건 제한없이 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 냉각수를 사용하였다. 냉각금형(240)은 주물(미도시)의 부위 중 미세조직을 원하는 부위의 모형면 부근에 근접 설치된다. 유입배관(222a)은, 냉각금형(240)으로부터 어느 정도 이격되게 플라스크(200)의 내벽부근에 위치한 고정 유입배관(220a)과, 자신의 일단은 고정 유입배관(220a)의 홀(250)과 연결되며 그 타단은 냉각금형(240)의 냉각제 통로와 연결되는 다관절 금속제 호스(230)로 이루어진다. 배출배관(222b)도 마찬가지 방식으로 고정 배출배관(220b)과 다관절 금속제 호스(230)로 이루어져 있다. 여기서, "고정"이란 자신의 형태가 변형되거나, 위치가 변동되지 않는 것을 의미한다. 유입 및 배출배관들(222a, 222b)에 포함된 다관절 금속제 호스(230)는 힘을 가할 경우 구부러지기 때문에 냉각금형(240)을 주물 모형의 원하는 위치까지 자유 이동시키는 기능을 수행한다. 이와 더불어 다관절 금속제 호스(230)는 변형에 의해 구부려져서 위치고정이 된 후에는 어느 정도의 중량을 지탱할 수 있기 때문에 냉각금형(240)을 지지할 수 있는 역할까지 수행한다.Figure 2 is a schematic diagram showing a cooling apparatus for tissue micronization according to an embodiment of the present invention. For the sake of clarity, the burnout model casting flask 200 is shown by cutting. Referring to Figure 2, the cooling apparatus of the present invention, the cooling die 240 having a coolant passage (not shown) in its own, the coolant inlet for receiving a coolant from the outside of the flask 200 is formed casting process 210a, an inlet pipe 222a for transferring the coolant introduced from the coolant inlet 210a to the cooling mold 240, a discharge pipe 222b for discharging the coolant passing through the cooling mold 240, and discharge It consists of the coolant discharge part 210b for discharging the coolant which passes through the piping 22b to the exterior of the flask 200. The coolant may be used without limitation as long as it is in a fluid form, and cooling water was used in this embodiment. Cooling mold 240 is installed in close proximity to the model surface of the portion of the desired part of the microstructure of the casting (not shown). Inlet pipe 222a, the fixed inlet pipe 220a located near the inner wall of the flask 200 to some extent away from the cooling mold 240, and its one end and the hole 250 of the fixed inlet pipe 220a It is connected and the other end is composed of a multi-joint metal hose 230 is connected to the coolant passage of the cooling mold (240). The discharge pipe 222b also includes a fixed discharge pipe 220b and a multi-joint metal hose 230 in the same manner. Here, "fixed" means that its shape is not deformed or the position is not changed. Since the articulated metal hose 230 included in the inlet and outlet pipes 222a and 222b bends when a force is applied, the cooling mold 240 freely moves to the desired position of the casting model. In addition, since the articulated metal hose 230 is bent by deformation and fixed to a certain position, the multi-joint metal hose 230 may support a cooling mold 240 because it can support a certain weight.

본 실시예에서는 배관부의 배치형상 및 금형의 개수가 특정되었지만, 배관부의 배치형상 및 금형의 개수 등은 플라스크의 형상(직육면체 혹은 원통형)과 주조방안에 따른 모형의 배치 등에 따라서 변형 또는 추가삭제가 가능함은 물론이다.In the present embodiment, the arrangement shape and the number of molds are specified, but the arrangement shape and the number of molds can be modified or deleted depending on the shape of the flask (cuboid or cylindrical) and the arrangement of the model according to the casting method. Of course.

한편, 본 실시예의 장치에서, 냉각제 유입부(210a) 및 냉각제 배출부(210b)는 내경이 대략 20∼30㎜인 것으로서, 외부로부터 냉각제의 공급 및 배출용 호스와 연결되게 피팅 장치(미도시)가 되어 있으며, 이러한 호스의 부착 및 탈착시 유입 및 배출배관들(222a, 222b) 내에 잔류하는 냉각제가 새어나오지 않도록 잠금장치(미도시)를 가지고 있다. 피팅 장치 및 잠금 장치는 유체의 공급, 배출 설비에서 통상적으로 사용되는 것과 별 차이가 없으므로 이에 대한 별도의 설명은 생략한다.On the other hand, in the apparatus of the present embodiment, the coolant inlet 210a and the coolant outlet 210b have an inner diameter of approximately 20 to 30 mm, and are connected to a fitting device (not shown) to be connected to a hose for supplying and discharging the coolant from the outside. And, when the attachment and detachment of such a hose has a locking device (not shown) so that the coolant remaining in the inlet and outlet pipes (222a, 222b) do not leak. Since the fitting device and the locking device are not so different from those commonly used in the supply and discharge equipment of fluid, a separate description thereof will be omitted.

플라스크(200) 내부에 설치된 고정 유입 및 배출배관(220a, 220b)에는 일반 용도의 강관류를 사용한다. 또한, 고정 유입 및 배출배관(220a, 220b)에는 몇 개의 홀(250)이 형성되어 있는데, 이에는 필요할 경우 다관절 금속제 호스(230)가 연결되어 냉각금형(240)을 포함하는 냉각지그를 설치하게 된다.The fixed inlet and outlet pipes 220a and 220b installed inside the flask 200 use steel pipes for general use. In addition, the fixed inlet and outlet pipes (220a, 220b) is formed with a number of holes 250, which is connected to the articulated metal hose 230, if necessary to install a cooling jig including a cooling mold (240) Done.

한편, 고정 유입 및 배출배관(220a, 220b)에는 서로 다른 위치에 여러 개의홀(250)이 형성되어 있어서, 다관절 금속제 호스(230)를 다양한 높이로 연결할 수 있다. 여러 개의 홀들 중에서 다관절 금속제 호스(230)에 연결되는 것을 제외한 나머지 홀들은 밀봉수단에 의해 밀봉된다. 이와 같은 홀(250)들은 냉각금형(240)의 높이를 용이하게 조절할 수 있게 해준다. 만약 어느 홀(250)에도 다관절 금속제 호스(230)를 연결하지 않고 밀봉한다면, 도 2의 플라스크(200)는 일반적 용도의 플라스크로 사용될 수도 있다.On the other hand, the fixed inlet and outlet pipes (220a, 220b) is formed with a plurality of holes 250 in different positions, it is possible to connect the articulated metal hose 230 at various heights. Among the plurality of holes, the other holes except for being connected to the articulated metal hose 230 are sealed by the sealing means. These holes 250 allow the height of the cooling mold 240 to be easily adjusted. If the hole 250 is sealed without connecting the articulated metal hose 230, the flask 200 of FIG. 2 may be used as a general purpose flask.

냉각금형(240)은 냉각능을 높이기 위하여 동합금으로 만들었으며, 내부에는 냉각제의 순환로(미도시)를 만들어 냉각제가 유입 및 배출되면서 냉각효과를 발휘할 수 있도록 한다. 이러한 냉각금형(240)은 주물의 냉각부위에 따라 다양한 형태로 제작된다.Cooling mold 240 is made of a copper alloy to increase the cooling capacity, to create a circulation path (not shown) of the coolant therein to exhibit a cooling effect as the coolant is introduced and discharged. The cooling mold 240 is manufactured in various forms according to the cooling portion of the casting.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조직미세화용 냉각장치가 설치된 플라스크에서 소실모형 주조공정을 실시하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도시의 명확화를 위하여, 플라스크(200)의 일부를 절개여 도시하였다. 도 3을 참조하면, 주물의 한 곳만 냉각시킨다는 가정 하에 하나의 냉각금형(240)만을 나타내었다. 우선, 냉각금형(240)은 미세조직을 원하는 주물부위의 모형(310)의 면에 근접 설치된다. 이 때, 냉각금형(240)이 모형(310)의 면에 밀착되지 않도록 주의를 요한다. 만약, 냉각금형(240)이 주물부위의 모형(310)의 면에 밀착된다면, 주조 시 주물과 냉각금형(240) 사이에 융착이 발생하거나, 냉각금형(240)이 모형분해가스의 배출에 영향을 주어서 주조 불량의 문제를 발생시킬 수 있기 때문이다. 이어서, 무점결사(120)를 이용하여 조형을 완료한 뒤, 주물 주입 전에 냉각제가 냉각금형(240)을 통과하여 순환할 수 있도록, 냉각제 유입부(210a) 및 냉각제 배출부(210b)를 외부의 냉각제 공급 및 배출호스에 각각 연결한다. 냉각제를 순환시키면, 냉각제는 냉각제 유입부(210a), 고정 유입배관(220a), 고정 유입배관용 다관절 금속제 호스(230), 냉각금형(240) 내의 냉각제 통로, 고정 배출배관용 다관절 금속제 호스(230), 고정 배출배관(220b) 및 냉각제 배출부(210b)를 차례로 거치게 된다. 이와 같이 냉각 준비가 완료된 상태에서 용탕 주입을 실시하면, 주입 후 미응고된 주물 중 냉각금형(240)에 접하고 있는 부위의 응고속도가 빨라진다. 따라서, 알루미늄 합금의 경우, DAS(Dendrite Arm Space)가 줄어드는 등 원하는 부위의 조직미세화를 실현할 수 있다.Figure 3 is a view for explaining the process of performing a burn-up model casting process in a flask equipped with a microstructured cooling apparatus according to an embodiment of the present invention. For clarity of illustration, a portion of the flask 200 is shown cut away. 3, only one cooling mold 240 is shown on the assumption that only one place of the casting is cooled. First, the cooling mold 240 is installed in close proximity to the surface of the model 310 of the casting portion for which the microstructure is desired. At this time, care should be taken so that the cooling mold 240 does not come into close contact with the surface of the model 310. If the cooling mold 240 is in close contact with the surface of the mold 310 of the casting part, fusion occurs between the casting and the cooling mold 240 during casting, or the cooling mold 240 affects the discharge of the model decomposition gas. This can be caused by a problem of casting failure. Subsequently, after the molding is completed using the pointless binder 120, the coolant inlet 210a and the coolant outlet 210b are externally provided so that the coolant can circulate through the cool mold 240 before casting is injected. Connect to coolant supply and discharge hoses respectively. When the coolant is circulated, the coolant is connected to the coolant inlet 210a, the fixed inlet pipe 220a, the articulated metal hose 230 for the fixed inlet pipe, the coolant passage in the cooling die 240, and the articulated metal hose for the fixed discharge pipe. 230, the fixed discharge pipe 220b and the coolant discharge part 210b are sequentially passed. Thus, when the molten metal is injected in a state where the preparation for cooling is completed, the solidification speed of the portion in contact with the cooling mold 240 among the unsolidified castings after injection is increased. Therefore, in the case of aluminum alloy, the structure fineness of a desired part can be realized, such as the Dendrite Arm Space (DAS) is reduced.

상기한 바와 같은 본 발명의 조직미세화용 냉각장치는 그 부품들의 각각을 탈, 부착이 가능하게 구성할 수 있으므로 작업조건에 따라 가변적으로 장착할 수도 있다.The microstructured cooling device of the present invention as described above can be configured to be detachably attached to each of the parts, it can also be mounted variably according to the working conditions.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

첫째, 주조방안 및 주입온도 등에 제약을 받지 않고 주물 내의 원하는 부위의 냉각속도를 제어하여 조직의 미세화를 이룰 수 있는 효과가 있다. 실제적으로, 자동차용 주물 중 하나인 실린더 헤더의 경우 실린더에 접하는 부위는 치밀하고 미세한 조직이 요구되어 DAS(Dendrite Arm Space)의 관리가 중요한 요소임에도 불구하고, 종래의 소실모형 주조법에서는 그것을 관리하기가 곤란하여 쉽사리 접근이 안되기도 하는 현실이다.First, there is an effect that can achieve a refinement of the tissue by controlling the cooling rate of the desired portion in the casting without being limited by the casting method and injection temperature. In practice, in the case of a cylinder header, which is one of automobile castings, the area in contact with the cylinder is required to be dense and finely structured, so that the management of the Dendrite Arm Space (DAS) is an important factor. The reality is that it is difficult to access easily.

둘째, 본 발명의 장치는 기존의 소실모형 주조장치의 큰 변경 없이 설치가능하며, 또한 필요에 따라 사용 및 미사용 할 수 있어 다양한 공정에 적용할 수 있다.Second, the device of the present invention can be installed without major changes in the existing burnout model casting apparatus, and can also be used and not used as needed, and can be applied to various processes.

셋째, 주물 아이템, 형상 및 주조방안의 변화 등에 쉽게 대처할 수 있다. 이러한 경우 다관절 금속제 호스의 변형 및 배관 파이프의 다양한 위치에 형성되어 있는 홀들을 이용함으로써 쉽게 대처할 수 있는 장점을 가진다.Third, it is easy to cope with changes in casting items, shapes and casting methods. In this case, it is possible to easily cope with the deformation of the articulated metal hose and the use of holes formed at various positions of the pipe pipe.

Claims (5)

소실모형 주조법에서의 주물의 조직미세화용 냉각장치에 있어서,In the cooling apparatus for microstructure of the casting in the vanishing model casting method, 상기 주물의 부위 중 미세조직을 원하는 부위의 모형면 부근에 근접 설치되며, 자신의 내부에 냉각제 통로를 가지는 냉각금형과;A cooling mold installed near the model surface of a desired portion of the microstructure among the portions of the casting, and having a coolant passage therein; 주조공정이 이루어지는 플라스크의 외부로부터 상기 냉각제를 공급받기 위한 냉각제 유입부와;A coolant inlet for receiving the coolant from the outside of the flask where a casting process is performed; 상기 냉각제 유입부로부터 유입된 냉각제를 상기 냉각금형으로 이송시키기 위한 유입배관과;An inlet pipe for transferring the coolant introduced from the coolant inlet to the cooling mold; 상기 냉각금형을 통과한 냉각제를 배출시키기 위한 배출배관과;A discharge pipe for discharging the coolant passing through the cooling mold; 상기 배출배관을 통과하는 냉각제를 상기 플라스크의 외부로 배출하기 위한 냉각제 배출부;A coolant discharge part for discharging the coolant passing through the discharge pipe to the outside of the flask; 를 구비하는, 주물의 조직미세화용 냉각장치.Cooling apparatus for microstructure of the casting having a. 제1항에 있어서, 상기 유입배관 및 배출배관이 각각:The method of claim 1, wherein the inlet and outlet pipes, respectively: 상기 냉각금형으로부터 소정 거리 이격되게 위치한 고정배관과;A fixed pipe spaced apart from the cooling mold by a predetermined distance; 자신의 일단은 상기 고정배관의 홀과 연결되며, 그 타단은 상기 냉각금형의 냉각제 통로와 연결되어, 상기 냉각금형을 주물 모형의 원하는 위치까지 자유 이동시키는 기능을 함과 동시에 위치고정 후 상기 냉각금형을 지지할 수 있는 역할까지 수행하는 다관절 금속제 호스;One end thereof is connected to the hole of the fixed pipe, and the other end thereof is connected to the coolant passage of the cooling mold to freely move the cooling mold to a desired position of the casting model, and at the same time, fix the position of the cooling mold. Multi-joint metal hose to serve to support the; 로 이루어진 것을 특징으로 하는, 주물의 조직미세화용 냉각장치.Cooling apparatus for microstructure of the casting, characterized in that consisting of. 제2항에 있어서, 상기 냉각금형의 위치조절이 더욱 용이하도록, 상기 고정배관의 홀이 서로 다른 위치에 복수 개 형성되며, 상기 홀들 중에 사용하지 않는 것에 대한 밀봉수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는, 주물의 조직미세화용 냉각장치.The method according to claim 2, wherein the plurality of holes of the fixed pipe is formed in a different position, so as to more easily adjust the position of the cooling mold, characterized in that it further comprises a sealing means for not using among the holes. , Chiller for microstructure of castings. 제1항에 있어서, 상기 냉각금형이 냉각능을 높이기 위해 동합금으로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 주물의 조직미세화용 냉각장치.The cooling apparatus for microstructure of the casting according to claim 1, wherein the cooling mold is made of copper alloy to increase the cooling ability. 제1항에 있어서, 상기 유입부 및 배출부가 각각:The method of claim 1 wherein the inlet and outlet are respectively: 외부로부터 냉각제의 공급 및 배출용 호스와 연결하기 위한 피팅장치와;A fitting device for connecting with a hose for supplying and discharging the coolant from the outside; 상기 호스의 탈부착 시 상기 유입배관 및 배출배관에 잔류하는 냉각제가 유출되는 것을 방지할 수 있도록 잠금장치;Locking device to prevent the coolant remaining in the inlet and outlet pipes when the hose is attached and detached; 를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 주물의 조직미세화용 냉각장치.Cooling apparatus for microstructure of the casting, characterized in that it further comprises.
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