KR20050068682A - Method and apparatus for making a semi-solid metal slurry - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반응고 금속 슬러리의 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 반응고 금속 슬러리를 간단한 공정을 통하여 균일한 구형화 조직으로의 제조가 간편하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여, The present invention relates to a method and apparatus for producing a reaction solid metal slurry, and more particularly, in order to facilitate the production of the reaction solid metal slurry into a uniform spherical structure through a simple process,
구형화의 균일한 조직의 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 방법에 있어서, 용해로에 용탕을 급송하는 용탕 급송단계와; 상기 용해로에 급송된 용탕으로 전자교반기에 의해 전자기장을 인가하여 용탕의 온도 편차를 제거함과 동시에 수지상의 조직 성장을 억제하는 전자기장 교반단계와; 상기 용해로에서 배출되는 용탕의 비열과 잠열을 냉각부에서 급속냉각하여 불화성 분위기로 산화를 방지하고 수지상의 조직이 형성되지 않도록 하는 냉각단계와; 상기 냉각된 슬러리가 경사지게 설치된 가이드부재를 거쳐 떨어지는 것을 슬러리 저장용기로 균일하게 분포되도록 저장하는 슬러리 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응고 금속 슬리러의 제조방법 및 장치에 관한 것이다. CLAIMS 1. A method for producing a reaction solid metal slurry of uniform spherical structure, comprising: a melt feeding step of feeding a melt into a melting furnace; An electromagnetic field stirring step of applying an electromagnetic field by an electromagnetic stirrer to the molten metal fed to the melting furnace to remove temperature variation of the molten metal and to suppress dendritic tissue growth; A cooling step of rapidly cooling the specific heat and latent heat of the molten metal discharged from the melting furnace in a cooling unit to prevent oxidation in an inert atmosphere and to prevent the formation of dendritic tissue; And a slurry storage step of storing the cooled slurry to be uniformly distributed in the slurry storage container in which the cooled slurry falls through the inclined guide member.
Description
본 발명은 반응고 금속 슬러리의 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 반응고 금속 슬러리를 간단한 공정을 통하여 균일한 구형화 조직으로의 제조가 간편하게 이루어질 수 있도록 한 반응고 금속 슬리러의 제조방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for producing a reaction solid metal slurry, and more particularly, to manufacture a reaction solid metal slurry which allows the production of the reaction solid metal slurry into a uniform spherical structure easily through a simple process. A method and apparatus are disclosed.
일반적으로 반응고 금속 성형(Semi-Solid Metal Forming) 기술은 액상과 고상이 공존하는 온도영역에서 금속 또는 금속계 복합재료를 성형하는 방법으로써, 기존의 액체 상태에서 성형하는 주조와 고체 상태에서 성형한 단조기술의 단점을 보완하고 장점을 극대화할 수 있는 새로운 성형기술로 실용화를 위해 많은 연구 및 기술개발이 이루어지고 있으며, 효과적인 반응고 금속 성형을 위해서는 초기조직이 수지상조직이 없이 구형의 입자가 균일하게 분포되는 슬러리를 제조하는 것이 중요하다. In general, semi-solid metal forming technology is a method of forming a metal or a metal-based composite material in a temperature range where a liquid phase and a solid phase coexist, and are conventionally cast in a liquid state and forged in a solid state. As a new molding technology that can complement the shortcomings and maximize the advantages of the technology, many researches and technical developments have been carried out for practical use. For effective reaction high-metal forming, spherical particles are uniformly distributed without initial dendritic structure. It is important to prepare the slurry.
그에 따라 반응공 금속 성형 가공법을 이용하여 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 기존의 방법 및 장치에 있어서는 여러 방식 및 다양한 형태의 장치가 안출되어 사용되고 있는 데, 그 대표적으로 용탕이 응고되는 도중에 기계적 또는 전자기적 교반에 의한 전단응력으로 수지상조직을 파괴하여 구형으로 만드는 방법이 주로 사용되고 있는 실정이다. Accordingly, various methods and various types of apparatuses have been devised and used in the existing methods and apparatuses for producing reaction solid metal slurries by using the reaction hole metal forming process, and typically, mechanical or electronic The method of breaking the dendritic tissue into a sphere by shear stress by miracle stirring is mainly used.
그러나, 종래의 반응고 금속 슬러리의 제조방법 및 장치에 있어서는 냉각 과정에서 이미 형성된 수지상 결정형태를 분쇄하여 입상의 금속 조직으로 만들기 위해 전단력을 이용하고 있는 것으로, 즉 용융 금속의 일부가 액상선 이하로 온도가 내려갔을 때 비로소 진동 등의 힘을 가하므로 초기 응고층 또한 이에 따라 형성된 금속 조직도 용기 내에서의 온도의 불균일로 인해 전체적으로 균일하고 미세한 조직을 얻기 어려우며, 용융 금속의 용기로의 주입 온도를 조절하지 않으면 용기 벽면부와 중심부의 온도차로 인해 조직의 불균일성은 더욱 증대되게 문제점을 가지고 있었다. However, in the conventional method and apparatus for producing a reactive solid metal slurry, shearing force is used to pulverize the dendritic crystal form already formed during cooling to form a granular metal structure, that is, a part of the molten metal is below the liquidus line. When the temperature is lowered, it is difficult to obtain a uniform and fine structure as a whole due to the nonuniformity of temperature in the initial solidification layer and thus the metallization layer formed according to the vibration, etc., and control the injection temperature of the molten metal into the container. Otherwise, due to the temperature difference between the wall of the container and the central part, the nonuniformity of the tissue was further increased.
이러한 문제점을 해소하고자 종래에도 도 4에 도시된 바와 같이 교반력을 작용시키지 않은 상태에서 (a)에서와 같이 용기의 벽면에 경사각을 주어 용탕을 채우는 용탕주입공정(110)과, 이를 바로 (b)에서와 같이 용기의 외벽으로 내,외부의 온도편차를 줄이고자 냉각로 등에서 에어에 의해 냉각시키는 냉각공정(120)을 행하게 되는 데, 상기 용기의 외벽에 행하여 지는 에어 냉각은 용기의 외벽에 수지상의 조직을 형성시키고, 이를 다시 (c)에서 처럼 고주파 가열을 통해 적정 온도로 상승시킨다면 확산의 원리상 알파상의 성장하여 내,외부 온도의 편차가 평등해지면서 조직 균일화가 이루어지게 되는 고추파 가열공정(130)을 행하는 것이며, 이렇게 제조된 반응고 금속의 슬러리를 (d)에서와 같이 용기로부터 분리하여 필요로 는 형태로 성형하는 성형단계(140)를 행한다. In order to solve this problem in the prior art as shown in Figure 4 in the state in which the stirring force is not applied to give the molten metal to give the inclined angle to the wall surface of the container as in (a), and this (b) In order to reduce the internal and external temperature deviations, the cooling step 120 is performed by air in a cooling furnace or the like to reduce the temperature deviation, as shown in Fig. 1). The air cooling performed on the outer wall of the container is dendritic on the outer wall of the container. If the tissue is formed, and it is raised again to the proper temperature through high frequency heating as in (c), the red pepper grows and the uniformity of the tissue becomes uniform due to the variation of the internal and external temperature. (130), and the molding step 140 of molding the slurry of the reaction solid metal thus prepared is separated from the container as in (d) and formed into the required shape. Is done.
그러나, 이같은 방법에 있어서도 반응고 금속 슬러리를 제조하는 과정이 별도의 각 공정별로 이루어짐에 따라 작업이 번거러울 뿐만 아니라 오랜 시간이 소요됨은 물론 생산성 또한 현저하게 저하되는 문제점을 가지고 있었다. However, even in such a method, the process of preparing the reaction slurry metal slurry is not only cumbersome but also takes a long time as well as the productivity is significantly reduced.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 목적은 반응고 금속 슬러리를 간단한 공정을 통하여 균일한 구형화 조직으로의 제조가 간편하게 이루어질 수 있는 제조방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to provide a manufacturing method that can be easily made into a uniform spherical structure of the reaction metal slurry through a simple process have.
본 발명의 다른 목적은 반응고 금속 슬러리를 공급에서부터 성형까지 단일화된 간단한 구조에서 구형화의 균일한 조직으로 간편하게 제조가 이루어질 수 있도록 한 제조장치를 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a manufacturing apparatus which enables a simple production of a reaction solid metal slurry from a feeding to molding into a uniform structure of spherical shape in a simple structure.
본 발명의 또 다른 목적은 용해로에 공급되는 용탕의 온도편차가 최소화될 수 있도록 하는 데 있다. Still another object of the present invention is to minimize the temperature deviation of the melt supplied to the furnace.
본 발명의 또 다른 목적은 용탕으로의 급속 냉각이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 데 있다. Still another object of the present invention is to enable rapid cooling to the molten metal more efficiently.
본 발명의 또 다른 목적은 저장되는 슬러리가 균일하게 분포될 수 있도록 하는 데 있다. Another object of the present invention is to ensure that the slurry to be stored is evenly distributed.
상기와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 구형화의 균일한 조직의 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 방법에 있어서, 용해로에 용탕을 급송하는 용탕 급송단계와; 상기 용해로에 급송된 용탕으로 전자교반기에 의해 전자기장을 인가하여 용탕의 온도 편차를 제거함과 동시에 수지상의 조직 성장을 억제하는 전자기장 교반단계와; 상기 용해로에서 배출되는 용탕의 비열과 잠열을 냉각부에서 급속냉각하여 불화성 분위기로 산화를 방지하고 수지상의 조직이 형성되지 않도록 하는 냉각단계와; 상기 냉각된 슬러리가 경사지게 설치된 가이드부재를 거쳐 떨어지는 것을 슬러리 저장용기로 균일하게 분포되도록 저장하는 슬러리 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a solid metal slurry of spherical uniform structure, the melt feeding step of feeding the molten metal to the melting furnace; An electromagnetic field stirring step of applying an electromagnetic field by an electromagnetic stirrer to the molten metal fed to the melting furnace to remove temperature variation of the molten metal and to suppress dendritic tissue growth; A cooling step of rapidly cooling the specific heat and latent heat of the molten metal discharged from the melting furnace in a cooling unit to prevent oxidation in an inert atmosphere and to prevent the formation of dendritic tissue; And a slurry storage step of storing the cooled slurry to be uniformly distributed in the slurry storage container in which the cooled slurry falls through the inclined guide member.
상기 용해로의 내부에 급송된 용탕의 온도와 용해로 내의 분위기 온도에 따라 온도조절기에 의해 내부온도를 조절하는 온도조절단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The temperature control step of adjusting the internal temperature by the temperature controller according to the temperature of the molten metal and the temperature of the atmosphere fed into the melting furnace characterized in that it further comprises.
구형화의 균일한 조직의 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 장치에 있어서, 상부에 형성되는 하우징의 내부로 용탕이 급송되고 배출되도록 내화재에 의해 형성되는 용해로와; 상기 용해로의 외측으로 전기 인가에 의해 전자기장이 형성되도록 설치되는 전자교반기와; 상기 용해로의 배출로 하부에 배출되는 용탕을 급속냉각할 수 있게 설치되는 냉각기와; 상기 냉각기의 하부에 설치되는 지지프레임으로 냉각된 슬러리를 하부로 안내되도록 경사지게 설치되는 가이드부재와; 상기 가이드부재의 하부에 설치되어 떨어지는 슬러리가 균일하게 분포되도록 저장되는 저장부로 구성되는 것을 특징으로 한다. An apparatus for producing a solidified metal slurry of spherical uniform structure, comprising: a melting furnace formed by a refractory material so that a molten metal is fed into and discharged into a housing formed at an upper portion thereof; An electronic stirrer installed to form an electromagnetic field by applying electricity to the outside of the melting furnace; A cooler installed to rapidly cool the melt discharged to a lower portion of the discharging furnace; A guide member installed to be inclined to guide the cooled slurry to the support frame installed at the lower portion of the cooler downward; Characterized in that it consists of a storage unit is installed so that the slurry is installed in the lower portion of the guide member is uniformly distributed.
상기 용해로의 내부에는 용해로 내의 분위기 온도와 용탕의 온도에 따라 내부 온도를 조절하는 온도조절기를 구비하는 것을 특징으로 한다. The interior of the melting furnace is characterized in that it comprises a temperature controller for controlling the internal temperature in accordance with the temperature of the atmosphere and the temperature of the melting furnace.
상기 온도조절기는 온도감지센서와 그 온도감지센서의 신호에 따라 발열하는 히팅부재를 구비하는 것을 특징으로 한다. The temperature controller is characterized in that it comprises a heating member for generating heat in accordance with the temperature sensor and the signal of the temperature sensor.
상기 냉각기는 중앙에 관통된 통로가 형성되도록 내벽과 외벽 사이에 공간부가 형성되고, 상기 외벽의 일측에 상기 공간부와 연결되는 공급연결관이 형성되며, 상기 내벽에는 상기 공간부와 연결되는 다수의 분사공이 형성되게 구성되는 것을 특징으로 한다. The cooler has a space portion formed between the inner wall and the outer wall so that a passage through the center is formed, and a supply connection pipe connected to the space portion is formed at one side of the outer wall, and the plurality of inner walls are connected to the space portion. Characterized in that the injection hole is formed.
상기 전자교반기는 용해로와 냉각기의 외측으로 설치되는 것을 특징으로 한다. The electronic stirrer is installed to the outside of the melting furnace and the cooler.
상기 저장부는 슬러리가 수용되는 슬러리 저장용기와, 상기 슬러리 저장용기로 떨어지는 슬러리가 균일하게 저장될 수 있도록 선회운동하는 선회수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. The storage unit may include a slurry storage container in which the slurry is accommodated, and swing means pivoting so that the slurry falling into the slurry storage container is uniformly stored.
상기 선회수단은 입력된 프로그램에 의해 슬러리 저장용기를 일정 궤적으로 선회시키는 것을 특징으로 한다. The pivot means is characterized in that to rotate the slurry storage container in a predetermined trajectory by the input program.
상기 슬러리 저장용기는 열도율이 낮은 세라믹재인 것을 특징으로 한다. The slurry storage container is characterized in that the ceramic material having a low thermal conductivity.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제조단계를 나타낸 개략적인 블럭도이다. 1 is a schematic block diagram showing a manufacturing step of the present invention.
도시된 바와 같이 복잡한 형상의 요구와 치수정밀도, 성형가공성, 열처리, 기포결함 내압시험 및 생산성이 탁월할 뿐만 아니라, 내마모성이나 연신율, 경도 및 인장강도가 우수한 방향성 없는 균일한 구형화 조직을 갖는 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 방법에 있어, As shown in the figure, the reaction chamber not only has excellent shape requirements, dimensional accuracy, molding processability, heat treatment, bubble defect pressure resistance test and productivity, but also has a uniform spherical structure without directivity with excellent wear resistance, elongation, hardness and tensile strength. In a method for producing a metal slurry,
본 발명은 공지된 래들의 주입구를 통하여 용해로로 용탕을 급송하는 용탕 급송단계(S1)와; The present invention is a molten metal feeding step (S1) for feeding the molten metal to the melting furnace through the injection hole of the known ladle;
상기 용해로에 급송된 용탕으로 전자교반기에 의해 전자기장을 인가하여 용탕의 온도가 균일하게 분포될 수 있게 온도 편차를 제거함과 동시에 수지상의 조직 성장을 억제하는 전자기장 교반단계(S2)와; An electromagnetic field stirring step (S2) of applying the electromagnetic field to the molten metal fed into the melting furnace to remove the temperature deviation and uniformly suppressing dendritic tissue growth so that the temperature of the molten metal can be uniformly distributed;
상기 용해로에서 배출되는 용탕의 비열과 잠열을 냉각부에서 급속냉각하여 불화성 분위기로 산화를 방지하고 수지상의 조직이 형성되지 않도록 하는 냉각단계(S3)와; A cooling step (S3) of rapidly cooling specific heat and latent heat of the molten metal discharged from the melting furnace in a cooling unit to prevent oxidation in an inert atmosphere and not to form dendritic tissue;
상기 냉각된 슬러리가 경사지게 설치된 가이드부재를 거쳐 떨어지는 것을 슬러리 저장용기로 균일하게 분포되도록 저장하는 슬러리 저장단계(S4)를 포함하는 것을 나타낸 것이다. It shows that the slurry includes a slurry storage step (S4) for storing so that the cooled slurry is uniformly distributed in the slurry storage container falling through the inclined guide member.
또한, 상기 용해로의 내부에 급송된 용탕의 온도와 용해로의 내의 분위기 온도에 따라 그 온도를 감지하고 발열하여 온도를 조절하는 온도조절기에 의해 내부온도를 조절하는 온도조절단계(S1a)를 더 포함한다. 특히, 상기 온도조절단계에서 일정한 온도로 조절할 수 있는 조건으로 인해 용해로에 용탕의 재공급 시 초기 열량의 손실을 최소화할 수 있는 조건을 가지게 된다. In addition, the temperature control step (S1a) of adjusting the internal temperature by the temperature controller for controlling the temperature by detecting the temperature and heat the temperature according to the temperature of the molten metal and the atmosphere temperature in the melting furnace to the inside of the melting furnace further includes. . In particular, due to the conditions that can be adjusted to a constant temperature in the temperature control step has a condition that can minimize the loss of initial heat during the resupply of the molten metal to the furnace.
도 2는 본 발명의 제조장치를 나타낸 개략적인 요부 종단면도이다. Figure 2 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing a manufacturing apparatus of the present invention.
도시된 바와 같이 복잡한 형상의 요구와 치수정밀도, 성형가공성, 열처리, 기포결함 내압시험 및 생산성이 탁월할 뿐만 아니라, 내마모성이나 연신율, 경도 및 인장강도가 우수한 방향성 없는 균일한 구형화 조직의 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 장치에 있어, As shown in the figure, it is not only excellent in the requirements of complex shape, dimensional accuracy, moldability, heat treatment, bubble defect resistance test and productivity, but also in the form of non-oriented uniform spherical structure with excellent wear resistance, elongation, hardness and tensile strength. In the apparatus for producing a slurry,
본 발명은 상부에 형성되는 하우징(1)의 내부로 공지된 래들의 주입구를 통하여 용탕이 급송되고 배출되도록 열도율이 낮은 내화재에 의해 형성되는 용해로(10)와; The present invention comprises a melting furnace (10) formed by a refractory material having a low thermal conductivity so that the molten metal is fed and discharged through a ladle inlet hole known to the inside of the housing (1) formed at the top;
상기 용해로의 외측으로 전기 인가에 의해 전자기장이 형성되어 상기 용해로 내로 급송되어 주입된 용탕의 온도가 균일한 분포가 이루어질 수 있도록 함과 동시에 수지상의 조직 성장을 억제하도록 설치되는 통상의 전자교반기(20)와; Electromagnetic field is formed by the application of electricity to the outside of the melting furnace is fed to the melting furnace to ensure a uniform distribution of the temperature of the injected molten metal at the same time and is installed to suppress the dendritic tissue growth Wow;
상기 용해로(10)의 배출로(12) 하부에 배출되는 용탕의 비열과 잠열을 급속냉각하여 불활성 분위기로 산화를 방지할 수 있게 설치되는 냉각기(30)와; A cooler (30) installed to prevent oxidation in an inert atmosphere by rapidly cooling the specific heat and latent heat of the molten metal discharged to the lower part of the discharge path (12) of the melting furnace (10);
상기 냉각기의 하부에 설치되는 지지프레임(42)으로 상기 냉각기에서 냉각된 슬러리를 하부로 안내되도록 경사지게 설치되는 깔데기형의 가이드부재(40)와; A funnel-shaped guide member 40 installed to be inclined to guide the slurry cooled in the cooler to the support frame 42 installed below the cooler;
상기 가이드부재의 하부에 설치되어 가이드부재로부터 떨어지는 슬러리가 균일하게 분포되도록 저장되는 저장부(50)로 구성되는 것을 나타낸 것이다. It is shown that the storage unit 50 is installed in the lower portion of the guide member and stored so that the slurry falling from the guide member is uniformly distributed.
상기 용해로(10)의 내부에는 통상의 온도감지센서(도시되지 않음)와 그 온도감지센선의 신호에 따라 발열하는 히팅코일 등과 같은 공지된 히팅부재(도시되지 않음)를 구비하여 용해로 내의 분위기 온도와 용탕의 온도에 따라 내부 온도를 조절하는 공지의 온도조절기(60)를 구비하는 것이 바람직하다. The inside of the melting furnace 10 is provided with a conventional heating sensor (not shown) and a known heating member (not shown) such as a heating coil that generates heat in response to a signal of the temperature sensing line. It is preferable to provide a well-known temperature controller 60 for adjusting the internal temperature according to the temperature of the molten metal.
그에 따라 용탕이 주입되는 상기 용해로의 내부와 주입된 용탕의 온도 변화를 최소화할 수 있도록 하므로서, 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 최적의 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. Accordingly, it is possible to minimize the temperature change of the inside of the melting furnace and the injected molten metal is injected, it is possible to maintain the optimum state for producing a reaction metal slurry.
특히, 상기 용해로의 내부에 구비되는 온도조절기는 용탕의 재공급 시 초기 열량의 손실을 최소화할 수 있는 역할도 갖게 되는 것이다. In particular, the temperature controller provided inside the melting furnace will also have a role of minimizing the loss of initial heat during resupply of the melt.
상기 냉각기(30)는 중앙에 관통되어 상기 용해로의 배출로로부터 배출되는 용탕이 통과되는 통로(32)가 형성되도록 내벽(34)과 외벽(36) 사이에 공간부(35)가 형성되고, 상기 외벽(36)의 일측에 상기 공간부와 연결되어 에어 등과 같은 공지의 냉매 공급기 등을 연결할 수 있도록 공급연결관(36a)이 형성되며, 상기 내벽(34)에는 상기 공간부와 연결되는 다수의 분사공(34a)이 형성되어 상기 통로를 통하여 통과되는 용탕에 냉매를 공급하여 급속으로 냉각시키도록 구성되는 것이 바람직하다. The cooler 30 has a space 35 formed between the inner wall 34 and the outer wall 36 so as to form a passage 32 through which a molten metal discharged from the discharge path of the melting furnace passes. A supply connection pipe 36a is formed on one side of the outer wall 36 so as to connect a known refrigerant supplyer such as air, etc., and the inner wall 34 has a plurality of parts connected to the space part. It is preferable that the hole 34a is formed to supply a coolant to the molten metal passing through the passage to rapidly cool.
상기 전자교반기(20)는 용해로(10)와 냉각기(30)의 외측을 커버할 수 있도록 설치하므로서, 용해로 내의 용탕은 물론 냉각기를 통하여 냉가되는 과정에서 전자기장에 의해 발생되는 교반력으로 인해 수지상의 조직이 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다. The electronic stirrer 20 is installed so as to cover the outside of the melting furnace 10 and the cooler 30, the dendritic structure due to the stirring force generated by the electromagnetic field during the cooling process through the cooler as well as the molten metal in the melting furnace It is preferable not to form this.
상기 저장부(50)는 슬러리가 수용되는 슬러리 저장용기(52)와, 상기 슬러리 저장용기로 떨어지는 슬러리가 균일하게 저장될 수 있도록 공지의 텐테이블이나 자동화기기에 의해 선회운동하는 선회수단(54)을 구비하고, 상기 선회수단은 입력된 프로그램에 의해 슬러리 저장용기를 일정 궤적으로 선회시키는 것이 바람직하다. The storage unit 50 is a slurry storage container 52 for receiving the slurry, and the pivot means 54 for pivoting by a known tentable or an automated device so that the slurry falling into the slurry storage container can be stored uniformly. It is preferable that the turning means pivots the slurry storage container in a predetermined trajectory by the input program.
그에 따라 슬러리 저장용기로 저장되는 슬러리가 한 부분으로 편심되게 저장되는 것이 아니라 골고루 균일한 상태로 저정될 수 있는 것이다. Accordingly, the slurry stored in the slurry storage container may be stored in a uniform state rather than being eccentrically stored as one part.
상기 슬러러 저장용기(52)는 열전도율이 낮은 세라믹재로 형성하여, 저장되는 슬러리의 온도변화가 최소한으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. The sludge storage container 52 is preferably formed of a ceramic material having a low thermal conductivity, so that the temperature change of the slurry to be stored may be minimized.
상기와 같은 본 발명의 방법 및 장치에 의해 제조되는 반응고 금속 슬러리를 참고적으로 도 3a 내지 도 3d에서와 같이 공지의 광학현미경을 사용하여 촬영한 것으로, 도 3a는 조직의 상부를, 도 3b는 조직의 하부를, 도 3c는 조직의 내부를, 도 3d는 조직 외부를 촬영한 것으로서, 상부로부터 하부는 물론 내,외부까지 방향성 없이 균일한 구상화 조직이 형성되는 것을 알 수 있다. The reaction solid metal slurry produced by the method and apparatus of the present invention as described above was taken using a known optical microscope as shown in Figures 3a to 3d, Figure 3a is a top of the tissue, Figure 3b 3c shows the inside of the tissue, and FIG. 3d shows the outside of the tissue, and it can be seen that uniform spherical tissue is formed without direction from the top to the bottom as well as the inside and the outside.
따라서, 본 발명은 용해로에 주입된 용융 금속을 일정한 온도를 유지함과 아울러 액상선의 온도에서 전자기장의 교반에 의해 전체적으로 균일하고 미세한 조직을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 슬러리 저장용기로 저장되는 슬러리 또한 내,외부의 온도편차 없이 일정한 온도를 유지할 수 있는 조건을 구비함으로써, 하나의 유니트화된 장치에서 간편하게 제조가 이루어질 뿐만 아니라 간단한 제조과정을 통하여 반응고 금속 슬러리의 전체가 균일한 구상화 조직을 가질 수 있도록 제조할 수 있게 되는 것이다. Therefore, the present invention not only maintains a constant temperature of the molten metal injected into the melting furnace, but also obtains a uniform and fine structure as a whole by stirring the electromagnetic field at the temperature of the liquidus, as well as the slurry stored in the slurry storage container. By having a condition that can maintain a constant temperature without a temperature deviation, not only can be manufactured in one unit unit, but also can be manufactured so that the entire reaction metal slurry can have a uniform spherical structure through a simple manufacturing process. Will be.
상술한 바와 같이 본 발명은 단일화된 간단한 구조와 간단한 공정을 통하여 반응고 금속 슬러리를 균일한 구형화 조직으로서의 제조가 간편하게 이루어질 수 있는 제조방법 및 장치를 제공하므로서, 균일한 구형화된 조직을 갖는 반응고 금속 슬러리를 단시간 내에 최대한의 생산성을 가질 수 있도록 함은 물론 제조원가를 현저하게 절감할 수 있는 효과를 가지는 것이다. As described above, the present invention provides a manufacturing method and apparatus which can easily produce a solid metal slurry as a uniform spherical structure through a simple structure and a simple process, thereby providing a uniform spherical structure. The high metal slurry can have the maximum productivity in a short time, as well as to significantly reduce the manufacturing cost.
또한, 용해로에 공급되는 용탕의 온도편차를 최소화될 수 있도록 하므로서, 반응고 금속 슬러리를 제조하기 위한 최적의 상태를 가질 수 있는 효과도 갖는다. In addition, it is possible to minimize the temperature deviation of the molten metal supplied to the melting furnace, and also has the effect of having an optimal state for producing a reaction solid metal slurry.
또, 이중관 형태의 냉각기에 의해 용탕으로의 급속 냉각이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하므로서, 용탕에서 불화성 분위기로 산화를 방지하고 수지상의 조직이 형성되지 않도록 하는 효과도 갖는다. In addition, it is also possible to effect rapid cooling to the molten metal more efficiently by a double tube type cooler, thereby preventing oxidation in a molten atmosphere in the molten metal and preventing dendritic structures from forming.
또, 저장부의 선회수단에 의해 슬러리 저장용기로 저장되는 슬러리가 균일하게 분포될 수 있는 효과도 갖는다. In addition, there is an effect that the slurry stored in the slurry storage container by the pivoting means of the storage unit can be uniformly distributed.
도 1은 본 발명의 제조단계를 나타낸 개략적인 블럭도.1 is a schematic block diagram showing a manufacturing step of the present invention.
도 2는 본 발명의 제조장치를 나타낸 개략적인 요부 종단면도.Figure 2 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing a manufacturing apparatus of the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 의해 제조된 반응고 금속 슬러리의 각 부분의 조직 상태를 나타낸 요부 사진.Figures 3a to 3d is a photograph of the main part showing the tissue state of each part of the reaction solid metal slurry prepared by the present invention.
도 4는 종래 반응고 금속 슬러리를 제조하는 방법을 나타낸 요부도.Figure 4 is a main part showing a method for producing a conventional reaction solid metal slurry.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 하우징1: housing
10 : 용해로10: melting furnace
12 : 배출로 12: discharge furnace
20 : 전자교반기20: electronic stirrer
30 : 냉각기30: cooler
32 : 통로 34 : 내벽 32: passage 34: inner wall
34a : 분사공 35 : 공간부 34a: injection hole 35: space part
36 : 외벽 36a : 공급연결관 36: outer wall 36a: supply connector
40 : 가이드부재40: guide member
42 : 지지프레임 42: support frame
50 : 저장부50: storage unit
52 : 슬러리 저장용기 54 : 선회수단 52: slurry storage container 54: turning means
60 : 온도조절기60: temperature controller
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101068487B1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-09-28 | 태성전장주식회사 | Battery post terminal manufactured by semi solid and the method |
| KR20150107516A (en) * | 2014-03-14 | 2015-09-23 | 최항준 | The jet gas type insert metal flow cooling and agitation device |
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Family Cites Families (9)
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| JP3474017B2 (en) * | 1994-12-28 | 2003-12-08 | 株式会社アーレスティ | Method for producing metal slurry for casting |
| US20020011321A1 (en) * | 1996-07-24 | 2002-01-31 | Shunzo Aoyama | Method of producing semi-solid metal slurries |
| DE69738657T2 (en) * | 1997-12-20 | 2009-06-04 | Ahresty Corp. | Method of providing a shot of mushy metal |
| US6443216B1 (en) * | 2000-06-01 | 2002-09-03 | Aemp Corporation | Thermal jacket for a vessel |
| US6796362B2 (en) * | 2000-06-01 | 2004-09-28 | Brunswick Corporation | Apparatus for producing a metallic slurry material for use in semi-solid forming of shaped parts |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101068487B1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-09-28 | 태성전장주식회사 | Battery post terminal manufactured by semi solid and the method |
| KR20150107516A (en) * | 2014-03-14 | 2015-09-23 | 최항준 | The jet gas type insert metal flow cooling and agitation device |
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