KR20060109961A - 금속 가공품의 주조 - Google Patents

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KR20060109961A
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마리 토마스 질 래플
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프라이스 제임스 케언스
마리 토마스 질 래플
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Abstract

본 발명은 가공품을 제작하기 위해, 몰드(12) 내에 용융 금속을 장입하고, 몰드 내에서 용융 금속을 응고시키기 위한 캐스팅 어셈블리(10) 및 주조 장치 및 공정을 제공하고, 상기 공정은 몰드에 장입하기 전에, 장입이 이루어지는 고온까지 유동 가열에 의해 상기 몰드를 가열하는 공정을 포함한다. 상기 어셈블리(10)는 가공품을 주조하기 위한 몰드(12) 및 주조 전에 몰드를 고온으로 가열하기 위하여, 몰드를 에워 싸는 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 유도 가열 장치(14)를 포함한다. 상기 장치(20)는 상기 어셈블리(10) 및 금속의 용융 장입물을 제조하기 위한 용해 장치(4)를 포함하고, 상기 장치(40)는 용융 장입물의 프리커서를 가열하기 위한 가열 장치(44)를 포함한다.
캐스팅 어셈블리, 경금속, 유도 가열

Description

금속 가공품의 주조{CASTING OF METAL ARTEFACTS}
본 발명은 금속 가공품의 주조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 금속 가공품 주조 공정, 금속 가공품 주조를 위한 캐스팅 어셈블리(casting assembly) 및 금속 가공품 주조를 위한 주조 장치 또는 설비(casting apparatus or installation)에 관한 것으로서, 이 모든 것은 경금속 가공품의 주조에 특히 적합한 것이다.
본 명세서 내에 사용되는 바와 같이, 경금속이라는 용어는 밀도가 2.7g/㎤ 미만인 경금속과 하나 또는 그 이상의 경금속이 질량%로 50% 이상의 주 성분을 구성하고 있는 합금을 포함한다. 경금속은 통상적으로 융점이 660℃ 또는 그 이하로 낮다.
본 발명의 첫 번째 교시에 따르면, 다이(die) 또는 몰드(mould)에 용융 금속을 장입(charge)하고, 상기 다이 또는 몰드 내에서 상기 금속을 응고시켜 가공품을 형성하여 금속 가공품을 주조하는 공정을 제공하는데, 상기 공정은, 다이 또는 몰드에 용융 금속을 장입하기 전에, 다이 또는 몰드를 유도 가열에 의해 고온(elevated temperature)으로 가열하는 단계를 포함하며, 상기 다이 또는 몰드에의 장입은 상기 고온에서 이루어진다.
상기 공정은, 상기 다이 또는 몰드를 가열하기 전에, 다이 또는 몰드를 정화(purging)하는 단계를 포함하여, 가공품의 주조가 원하는 분위기 하에서 이루어질 수 있다. 그 대신 또는 추가로, 정화는 상기 다이 또는 몰드를 가열하는 동안에 수행될 수 있다. 따라서, 다시 말하면, 상기 공정은, 다이 또는 몰드에의 장입 전에, 정화 가스를 사용하여 다이 또는 몰드를 정화하는 단계를 포함할 수 있으며, 장입은 상기 정화 가스에 의해 제공되는 분위기 하에서 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 정화는 다이 또는 몰드의 가열 전 및 다이 또는 몰드의 가열 중 모두에서 수행되고, 장입이 이루어지기 전에 정화가 중단된다. 정화 가스는 Ar, CO2 및 그 혼합물을 포함하여 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 상기의 정화 대신에 헥사플로오린화황(SF6)과 같이 용제(flux)로 작용할 수 있는 기체를 사용하여 정화할 수도 있다.
상기 공정은, 용융 금속을 상기 다이 또는 몰드에 장입하기 전에, 상기 다이 또는 몰드를 밀봉(seal off) 또는 고착(locking)하는 단계를 포함할 수 있다. 거기에다, 상기 공정은, 용융 금속을 상기 다이 또는 몰드에 장입하기 전에, 상기 다이 또는 몰드에 정화 가스의 공급을 중단하는 단계를 포함할 수 있다. 전형적으로, 정화 가스의 공급은 상기 다이 또는 몰드가 그 조업 온도에 이르렀을 때 중단된다. 상기 다이 또는 몰드의 장입은, 전형적으로 다이 또는 몰드에 그 최대 용량을 충진(fill)하도록 수행될 것이다.
장입은 상기 다이 또는 몰드를 그 최대 용량을 충진하도록 가하는 압력 하에서 수행될 수 있다. 특히, 또한 바람직하게는, 용융 장입물(molten charge)의 다이 또는 몰드에의 충진은, 공지의 저압 사출 몰딩에서의 압력과 공지의 고압 사출 몰딩에서의 압력도 아닌 그 중간 압력 하에서 수행된다. 좀 더 특별하게는, 장입은 50㎪~30㎫ 영역 내의 압력 하에서 사출 몰딩에 의해 수행될 수 있다. 용융 장입물을 다이 또는 몰드에 충진하는 최적의 중간 압력 또는 원하는 압력을 결정하기 위해 정형적인 실험(routine experimentation)이 채용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
상기 공정은, 금속으로서, Al, Mg, Li, Zn 및 그 합금들을 포함하여 구성되는 그룹으로부터 선택되는 금속을 사용하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 상기 공정은, 금속으로서, Mg, Al 및 그 합금들을 포함하여 구성되는 그룹으로부터 선택되는 경금속을 사용하는 것을 포함한다.
특히, 상기 공정은 알루미늄 또는 마그네슘 합금 휠 림과 같은 휠 림, 자동차 기어박스 케이싱, 스티어링 휠(steering wheel), 스티어링 칼럼 하우징(steering column housing), 브레이크 보조 파트 또는 부품, 및 자동차용 엔진, 항공기 및 비행기 파트 또는 부품을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 경금속 또는 경금속 합금의 주조에 유용한 것으로 예상된다. 전형적으로는, 상기 공정은 알루미늄 또는 마그네슘 합금 휠 림 주조에 사용될 것이다. 따라서, 주조품은 자동차 휠 림 형태의 경금속 가공품이 될 것이다.
특히, 상기 공정은 단면 두께가 1.5~30㎜, 통상은 2~27㎜이고, 각각의 무게는 0.25~30㎏, 통상은 0.5~20㎏인 가공품의 주조에 유용한 것으로 예상된다. 다시 말하면 즉, 좀 더 특별하게는, 상기 주조품은 무게가 0.5~20㎏이고, 응고된 가공품의 모든 부분들이 상기 가공품의 표면에서 가장 가까운 부분으로부터 0.75~15㎜ 간격으로 배열되어 있는 금속 가공품이 될 수 있다.
중요하게는, 상기 공정은, 유도 가열의 선택적인 적용에 의해 상기 다이 또는 몰드 내에 장입된 용융 경금속의 각기 다른 부분이 다른 속도로 응고되는 것을 조장하기 위하여, 상기 다이 또는 몰드에 원하는 온도 프로파일을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 다이 또는 몰드에 장입되는 금속의 각각 다른 부분에 대해 원하는 냉각 속도 및 응고 속도를 조장하기 위하여, 다이 또는 몰드에 용융 금속이 장입될 때 접촉되는, 상기 다이 또는 몰드의 내면이 각각 또는 서로 간에 다른 온도의 부분 또는 영역을 가지도록 상기 다이 또는 몰드의 내면에 원하는 온도 프로파일을 제공하기 위한 유도 가열이 채용될 수 있다.
상기 다이 또는 몰드의 장입은 상기 다이 또는 몰드의 부피 또는 부피 상의 용량과 필적하는 용융 금속의 최대 장입량을 생산할 수 있는 용량을 가지는 용해 장치(melting apparatus)로부터 행해질 수 있다. 하나의 가공품을 생산하기에 충분한 용융 금속이 상기 다이 또는 몰드에 장입되고, 상기 장입은 용해 장치에 의해 생산된 용융 장입물을 모두 소비하게 된다. 게다가, 상기 다이 또는 몰드에의 장입은, 상기 다이 또는 몰드에 대해 상대적으로 왕복 운동할 수 있는 용해 장치로부터 행해질 수 있는데, 상기 공정은, 용융 장입물의 지금(precursor)이 장입되는 장입 위치와 용융 장입물이 용해 장치로부터 캐스팅 어셈블리로 운송되는 충진 위치 사이에서 왕복 운동하는 용해 장치를 포함한다. 주조는 용융 금속이 장입되는 하나의 용해 장치와 각각 연계되어 있는 복수 개의 다이 또는 몰드를 사용하여 수행될 수 있는데, 각각의 용해 장치는 하나의 다이 또는 몰드와 연계되어 있으며 유도 가열에 의해 전기적으로 가열되는데, 상기 다이 또는 몰드를 유도 가열하기 위한 전원을 공급하기 위해 공동(common)의 전력 공급 장치가 사용되고, 상기 용해 장치에 전력을 공급하기 위해 공동의 전력 공급 장치가 사용된다. 상기 공정은 이하에서 개시하고 있는 주조 장치 또는 설비를 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 교시에 따르면, 금속 가공품을 주조하기 위한 캐스팅 어셈블리(casting assembly)가 제공되는데, 상기 어셈블리는 상기 가공품을 주조하기 위한 다이 또는 몰드를 포함하고, 또한 유도 가열 장치(induction heating arrangement)를 포함하며, 상기 유도 가열 장치는 상기 가공품을 주조하기 전에 상기 다이 또는 몰드를 고온으로 가열하기 위해 상기 다이 또는 몰드를 에워 싸고 있는 적어도 하나의 유도 코일을 포함한다.
상기 유도 가열 장치는 가변 주파수 유도 가열기의 형태일 수 있다.
상기 어셈블리는 상기 다이 또는 몰드 내부에 정화 가스를 공급하기 위하여, 상기 다이 또는 몰드에 연결되어 있는 정화 가스 공급부를 포함할 수 있다.
상기 다이 또는 몰드는, 예를 들면 사형 주조 다이 또는 몰드와 같은 일회용의 다이일 수 있다. 대신에, 상기 다이 또는 몰드는 재사용이 가능한 다이 또는 몰드를 포함할 수 있다. 상기 재사용이 가능한 다이 또는 몰드는 금속 다이 또는 몰드일 수 있으며, 바람직하게는, 강재의 다이 또는 몰드이다. 특히, 상기 다이 또는 몰드는 재사용이 가능한 다중 코어 분할형 금속 다이 또는 몰드일 수 있다.
재사용이 가능한 다이 또는 몰드의 경우에 있어서, 상기 다이 또는 몰드는 두 개 또는 그 이상의 코어 또는 단편부(segment)를 포함하는 다중 코어(multi core) 또는 분할된(segmented) 다이 또는 몰드일 수 있다. 특히, 상기 다이 또는 몰드는 주조 종기에 응고된 가공품이 제거 가능할 정도로 부착되어 있는 상부 코어(top core) 또는 단편부를 포함할 수 있다. 상기 상부 코어 또는 단편부는, 상부 코어 또는 단편부로부터 상기 가공품을 분리하기 위한 분리 수단을 포함하거나 상기 분리 수단과 연계되어 있을 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 다이 또는 몰드는, 전형적으로 하부(bottom) 또는 페이스(face) 코어 및 피스톤과 연계되어 있는 사이드 코어의 링을 또한 포함하는데, 상기 사이드 코어 또는 단편들은 상기 다이 또는 몰드에 그 분할되는 특성을 부여한다. 특히, 상기 재사용이 가능한 다이 또는 몰드는, 상기 사이드 코어들의 피스톤과 관련하여, 및 상기 상부 코어와 상기 코어에 부착되어 있는 주조품을 상기 분리 수단을 형성하는 핀과 접촉시키기 위해 들어올리는 것과 관련해서, 수압으로 작동될 수 있다. 상기 다이 또는 몰드는 전형적으로 용융 경금속을 상기 다이 또는 몰드에 충진(filling) 또는 장입(charging) 하는데 사용하기 위한 장입구(charging opening)를 구비하고 있다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 다이 또는 몰드는 아래쪽으로부터 다이 또는 몰드를 장입 또는 충진하기 위해 하부 또는 페이스 코어를 관통하여 제공되는 장입구를 구비하고 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 재사용이 가능한 다이 또는 몰드는 수압으로 작동되고, 아래쪽으로부터 용융 금속으로 상기 다이 또는 몰드를 장입하기 위한 금속 장입구가 구비된 하부 또는 페이스 코어를 갖추고 있다.
유도 가열 장치는 상기 다이 또는 몰드 내에 원하는 온도 프로파일을 달성하기 위해 서로 독립적으로 동작하는 두 개 또는 그 이상의 유도 코일들을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 유도 가열 장치는, 상기 다이 또는 몰드의 내면에 원하는 온도 프로파일을 제공하면서 상기 다이 또는 몰드를 상기 고온으로 가열하기 위해 각각 서로 간에 독립적으로 작동하는 복수 개의 적어도 두 개 이상의 유도 코일을 포함할 수 있다.
상기 캐스팅 어셈블리는, 경금속 가공품을 주조하기 위한 생산 시설에서, 본래의 설치 장소에서 어느 정도 영구히 존재할 수 있도록 건설되어, 설비의 일부로서 영구적인 구성을 이룰 수 있다. 바람직하게는, 상기 캐스팅 어셈블리는 영구적인 구성을 이루는 대신에, 장치의 일부로써 상기 생산 시설로부터 다른 생산 시설로 이동할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 금속 가공품을 주조하기 위한 주조 장치 또는 설비(casting apparatus or installation)로 확장되며, 상기 장치 또는 설비는, 상기에 개시한 바와 같은 금속 가공품을 주조하기 위한 캐스팅 어셈블리 및 상기 캐스팅 어셈블리 내에서 금속 가공품을 주조하는 데 사용하기 위한 금속의 용융 장입물을 제작하기 위한 용해 장치를 포함하며, 상기 용해 장치는 지금(precursor)으로부터 용융 장입물이 형성되는 온도까지 용융 장입물 지금을 가열하기 위한 가열 장치를 포함한다.
바람직하게는, 다이 또는 몰드 내에서 가공품을 주조할 때 장입물 모두를 소모할 수 있도록 하기 위해, 상기 용해 장치는 상기 다이 또는 몰드의 용량과 조화되는 금속 장입물을 용해할 수 있도록 용량이 맞춰진다. 좀 더 특별하게는, 다이 또는 몰드 내에서 하나의 가공품 주조 시에, 상기 용해 장치가 최대 용량으로 동작할 때 용해 장치에 의해 생산되는 용융 장입물 전부를 소모할 수 있도록 하기 위하여, 상기 용해 장치는 상기 다이 또는 몰드의 용량 또는 부피와 조화되는 부피의 용융 금속 장입물을 생산할 수 있는 용량을 구비할 수 있다.
용해 장치 또는 설비의 가열 장치는 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 유도 가열 장치일 수 있다. 한편으로, 상기 다이 또는 몰드의 경우 및 다른 한편으로, 상기 용해 장치는 하나 또는 그 이상의 유도 가열 코일을 포함하는데, 상기 유도 코일은 전력 공급 장치에 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
상기 용해 장치는, 상기 캐스팅 어셈블리에 대해 상대적으로, 용해 장치에 용융 장입물 지금의 장입이 이루어지는 장입 위치와 용해 장치 또는 설비로부터 캐스팅 어셈블리로의 용융 장입물의 운송이 이루어지는 충진 위치 사이에서 왕복 이동할 수 있다. 따라서, 상기 주조 장치 또는 설비는 레일을 포함할 수 있으며, 상기 용해 장치는 상기 레일 위에 휠(wheel)을 통하여 장착되어 있고, 상기 휠은 상기 용해 장치의 캐스팅 어셈블리에 대한 상대적인 왕복 운동 중에 레일을 따라서 구를 수 있다.
상기 주조 장치 또는 설비는 두 개 또는 그 이상의 캐스팅 어셈블리 및 그와 같은 수량의 용해 장치를 포함할 수 있으며, 각 주조 사이클에 있어서, 가공품 주조가 동력 공급 장치의 공유가 가능할 정도로 충분히 그 위상을 달리하는 경우에는, 상기 캐스팅 어셈블리는 공동의 가열 동력 공급 장치를 공유하고, 상기 용해 장치는 공동의 가열 동력 공급 장치를 공유한다. 다시 말하면, 상기 주조 장치 또는 설비는 복수 개의 캐스팅 어셈블리 및 그와 같은 복수 개의 용해 장치를 포함할 수 있으며, 각각의 캐스팅 어셈블리는 하나의 상기 용해 장치와 연계되어 있고, 각각의 용해 장치는 하나의 상기 캐스팅 어셈블리에 연계되어 있으며, 상기 캐스팅 어셈블리는 공동의 전기 가열 동력 공급 장치를 공유하고, 상기 용해 장치는 공동의 전기 가열 동력 공급 장치를 공유한다.
설비의 배열은, 상기 용해 장치 또는 설비의 가열 장치 또한 가열 동력이 전기적 동력인, 유도 가열 장치인 경우에 특히 적합하다.
본 발명은, 첨부되는 개략적인 도면을 참고하여 제한되지 않는 실례를 통해 기재된다.
도 1은 본 발명의 공정에 따른 경금속 가공품을 주조하기 위한 본 발명에 따른 캐스팅 어셈블리의 다양한 구성요소(component)들의 측 입면 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 공정에 사용되는 상기 캐스팅 어셈블리와 함께 사용되는 것으로, 경금속의 용융 충전물을 형성하기 위한 용해 장치의 다양한 구성요소들의 측 입면 분해 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 방법에 따라 경금속 가공품을 주조하기 위한, 본 발명에 따른 주조 장치 또는 주조 설비의 3차원 도면이다.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 경금속 가공품을 주조하기 위한, 본 발명에 따른 주조 설비로, 도 3의 주조 장치 또는 주조 설비 2대를 포함하는 주조 시설(casting facility)의 3차원 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 3의 주조 장치 또는 주조 설비를 사용하여 마그네슘 합금 휠 림(wheel rim) 형태의 경금속 가공품을 주조하는 방법을 개시하기 위한 것으로, 도 3의 주조 장치 또는 주조 설비의 일련의 단순화된 측 입면 사시도를 나타내는 것이고, 또한,
도 6은 도 5에 의해 설명된 마그네슘 합금 휠 림 형태의 경금속 가공품을 주조하는 방법을 추가적으로 개시하기 위한 것으로, 도 3의 주조 장치 또는 주조 설비의 또 다른 일련의 단순화된 측 입면 사시도이다.
우선, 도 1을 참조하면, 도면 부호(10)는 일반적으로 본 발명에 따른 경금속 가공품을 주조하기 위한 캐스팅 어셈블리(casting assembly)를 나타낸다. 상기 캐스팅 어셈블리(10)는 마그네슘 합금 휠 림 형태의 경금속 가공품을 주조하기 위한 다이 또는 몰드(12)를 포함하며, 그리고, 다이 또는 몰드(12)를 에워 싸고 있는 유도 가열 장치(14)를 또한 포함한다.
상기 다이 또는 몰드(12)는 다중 코어(multi-core) 또는 분할된 재사용이 가능한 스틸 다이 또는 몰드로, 주조 공정의 종기에 응고된 가공품이 제거 가능하게 부착되어 있는 상부 코어(16), 그곳을 통해 아래로부터 다이 또는 몰드(12)를 장입 또는 충진하도록 중심부에 설치되어 있는 장입구 또는 장입 통로(20)가 구비되어 있는 하부 또는 페이스 코어(18), 및 피스톤(24)과 각각 연계되어 있는 4개의 사이드 코어(22)의 분할된 링을 포함하고 있는데, 상기 사이드 코어(24)는 다이 또는 몰드(12)에게 그의 분할된 특성을 부여한다. 상기 다이 또는 몰드(12)는, 사이드 코어(22)의 피스톤(24)과 관련하여, 그리고 상기 상부 코어(16)와 여하의 상부 코어에 부착되어 있는 경금속 주조물(미도시)을 위로 들어 올려 잔류 코어로부터 분리하는 것과 관련하여, 수압으로 작동된다.
상부 코어(16)는 주조 공정 말기에 상기 상부 코어로부터 가공품을 분리하기 위한 분리 수단(미도시)과 연계되어 있다.
가열 장치(14)는 유도 코일(25, 26, 27, 28, 29, 30)을 구성하는 개별적인 6개의 권선을 포함하는 데, 다이 또는 몰드(12) 내에 소정의 온도 프로파일을 달성하기 위해 상기 권선들은 각각 독립적으로 동작된다.
캐스팅 어셈블리(10)는, 주조 공정 전 또는 주조 공정 중에 다이 또는 몰드(12)에 SF6/CO2 정화 가스(purging gas)를 공급하기 위한 것으로, 파선(31)으로 개략적으로 도시한 정화 가스 공급부를 또한 포함한다.
도 2를 참조하면, 도면 부호(40)는 일반적으로 본 발명에 따른 경금속 용융 장입물을 형성하기 위한 용해 장치를 나타낸다. 용해 장치 또는 설비(40)는 경금속 용융 장입물(molten charge)을 홀딩(holding)하고, 또한 경금속 장입물의 지금(precursor)의 가열을 용이하게 하기 위한 것으로, 원형 단면의 중공형 저탄소 또는 연강 실리더 또는 슬리브(42)를 포함하고, 유도 가열 장치(44)는 용융 장입물 을 형성하기 위한 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 가열 요소로 유도 코일(46)을 포함하고, 상기 실린더 또는 슬리브(42)로부터 가공품이 주조되는 다이 또는 몰드(12)로 경금속 용융 장입물을 운송하기 위한 용융 금속 운송 어셈블리(48)를 포함한다.
상기 용해 장치(40)는 또한 실질적으로 불활성 분위기 하에서 경금속 장입물의 용해가 이루어지도록 하고, 또한 이하에서 설명되는 바와 같이 2차 밀봉부를 형성하는 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 최하단부 또는 바닥부를 냉각하기 위하여, 아르곤 가스를 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 내부에 공급하기 위한 불활성 기체 공급부(50)를 포함한다.
실제 사용에 있어서, 상기 유도 코일(46)은 상기 금속 운송 어셈블리(48) 상에 장착되고, 상기 코일(46)은 원통부(barrel)(62)에 연결되고, 그 내부의 내용물을 가열하기 위한 상기 실린더 또는 슬리브(42)를 에워 싼다.
상기 운송 어셈블리(48)는, 상기 실린더 또는 슬리브(42)로부터 용융 장입물로 다이 또는 몰드(12)를 충진하기 전에, 상기 다이 또는 몰드(12)의 장입구(20) 주위와 상기 실린더 또는 슬리브(42)를 맞붙이기 위해 상기 실린더 또는 슬리브(42)를 상승시키는 데 사용하기 위하여 포개어 끼우는 식으로(telescopically) 움직이는 다단(multi-stage) 피스톤 장치(52)를 포함한다. 상기 다단 피스톤 장치(52)는 3개의 텔레스코픽 피스톤 로드(54, 55, 56)를 포함하는 중앙 피스톤과, 상기 실린더 또는 슬리브(42) 내의 전체의 용융 장입물이 상기 실린더 또는 슬리브(42)로부터 다이 또는 몰드(12) 내로 운송될 때 상기 다이 또는 몰드(12)의 장입 구(20)의 주위와 밀봉되게 체결하기 위한 원추형 밀봉면(59)이 갖추어진 피스톤 헤드(58)를 구비한 상기 중앙 로드(56)를 통합한다. 상기 다단 피스톤 장치(52)는, 피스톤 헤드의 움직이는 비율(rate)을 조절하고 또한, 피스톤 헤드(58)가 밀봉되게 다이 또는 몰드(12)의 장입구(20)의 주위와 체결될 때, 실린더 또는 슬리브(42) 내, 그리고 다이 또는 몰드(12) 내의 용융 장입물 상에서 피스톤 헤드(58)에 의해 위쪽으로 가해지는 힘을 조절하기 위한, 가변의 힘과 속도 제어기(미도시)를 포함한다.
따라서, 실제 사용에 있어서, 상기 실린더 또는 슬리브(42)는, 상기 다단 피스톤 장치(52)는 상기 실린더 또는 슬리브(42) 내부에서 미끄럼 방식으로 움직일 수 있고, 거기에 충분하게 밀봉 체결되어서 상기 실린더 또는 슬리브(42) 내의 용융 장입물이 위쪽으로 밀어지고 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 바깥쪽에서 상기 피스톤 로드(54, 55, 56)가 위쪽으로 움직여서 상기 다이 또는 몰드(12) 내로 용융 장입물을 운송 및 주입하도록, 상기 운송 어셈블리(48) 상에서 지지되어 있다.
상기 운송 어셈블리(48)는 또한 복수 개의 직경이 다른 동심의 원통부(60, 61, 62, 63, 64)를 포함한다. 상기 원통부(60, 61, 62, 63, 64)들은 서로 상대적으로 수직방향으로 텔레스코픽(telescopic)하게 움직이고, 서로 간에 안착된다.
상기 원통부(60)는 하부 원통부이고, 상기 용해 장치 또는 설비(40)를 용융 장입물 지금의 상기 실린더 또는 슬리브(42)로의 장입이 이루어지는 장입 위치와 상기 실린더 또는 슬리브(42) 내에서 지금의 용해에 의해 용융 장입물을 형성되도록 상기 실린더 또는 슬리브(42)로부터 전형적으로 용융 장입물로 충진되는 상기 다이 또는 몰드(12) 내로 운송되어 지도록 상기 주조 어셈블리(10)의 다이 또는 몰드(12)의 장입구(20)와 상기 용해 장치(40)가 정렬되는 충진 위치 사이에서 왕복시키기 위한, 도 4 내지 도 6의 주조 설비의 일부를 구성하는 레일(67) 상에서 이동하기 위한 휠(66)을 구비하고 있다. 상기 원통부(64)는 상부 원통부이고, 상기 실린더 또는 슬리브 내에서 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 하단부와 밀봉 방식으로 체결하기 위한 그루브(groove)를 갖춘 원주 방향으로 연장된 상향의 지지 링을 제공한다. 결국, 상기 원통부(62)는 그 주위를 에워 싸는 상기 실린더 또는 슬리브(42)가 위치할 때, 상기 유도 코일(46)이 지지되는 위에 원주 방향으로 연장된 상향의 지지 링을 제공한다.
상기 원통부(64) 상의 그루브에 의해 제공되는 밀봉 외에도, 상기 가스 공급부(50)를 통하여 제공되는 아르곤 가스는 용융 장입물 지금의 용해 중에 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 하단부를 냉각시켜서, 상기 피스톤 장치(52) 및 상기 상부 원통부(64)와 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 하단부 사이의 영역에서 용융 장입물의 일부를 응고시켜 상기 용융 장입물로 부터 경금속이 응고되어 형성되는 제2 밀봉부를 제공한다.
도 3을 참조하면, 도면 부호(70)는 일반적으로 본 발명에 따른 경금속 가공품을 주조하기 위한 설비의 주조 장치를 나타낸다. 별도로 명기하지 않으면, 도 1 및 도 2에서 동일한 부품은 동일한 도면 부호로 지칭된다.
상기 주조 장치 또는 설비(70)는 전술한 바와 같은 캐스팅 어셈블리(10)와 또한 전술한 바와 같은 용해 장치(40)를 포함한다. 상기 주조 장치 또는 설비(70) 는 또한 다이 또는 몰드 수압 조절기(72)와 용해 장치(40) 수압 조절기(74)를 포함한다.
상부 코어(16)는 주조 공정 말기 무렵에 상기 코어로부터 가공품을 분리하기 위한 분리 수단(미도시)과 연계되어 있다.
상기 주조 장치 또는 설비(70)는 소정의 온도 프로파일을 달성하기 위하여 유도 가열 장치(14)의 가열을 모니터링 하고, 또한 도 4의 동력 공급 장치(92, 94) 각각을 피드백(feedback) 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU)(76)를 포함한다.
상기 주조 장치 또는 설비(70)는 또한 그 위에서 용해 장치(40)의 금속 운송 어셈블리(48)의 휠(66)이 움직일 수 있는 레일(미도시, 도 2의 67참조)을 포함한다. 따라서, 상기 용해 장치(40)는, 용융 장입물의 지금을 상기 용해 장치(40)에 장입하는 장입 위치(도 3에 도시)와 상기 용해 장치(40)로부터 캐스팅 어셈블리(10)의 다이 또는 몰드(12)로 운송이 일어나는 충진 위치(도 5 및 도 6에 도시) 사이에서, 상기 다이 장치(12)에 대하여 상대적으로 왕복 이동할 수 있다.
도 4를 참조하면, 도면 부호(90)는 일반적으로 주조 시설(casting facility) 형태의 장치 또는 설비(70)의 확장(development)을 나타낸다. 상기 주조 시설(90)은 2대의 주조 장치 또는 설비(70)를 포함하는 데, 상기 주조 장치 또는 설비(70) 각각은 가공품의 주조가 수행되는 다이 또는 몰드(12)가 구비된 캐스팅 어셈블리(10)를 포함하고 있으며, 경금속 장입물을 유도 용해하기 위한 용해 장치(40)를 구비하고 있다. 주조 시설(90)은 또한 2대의 용해 장치(40)에 대하여 각각 개별적으로, 예를 들면 100㎾의 동력을 공급하기 위한 용해 유도 가열 동력 공급 장 치(melt induction heating power supply)(92), 각각의 캐스팅 어셈블리(10)에 개별적으로, 또한, 예를 들면 100㎾의 동력을 공급하기 위한 다이 유도 가열 동력 공급 장치(die induction heating power supply)(94), 냉각 유체를 제공하기 위한 냉각탑(미도시), 및 캐스팅 어셈블리(10)와 또한 용해 장치(40)에 정화 가스를 공급하기 위한 가스 공급 제어 유닛(96)을 포함한다.
상기 용해 장치(40)는 공동의 유도 가열 동력 공급 장치(92)를 공유하고, 상기 주조 시설(10)은 공통의 유도 가열 동력 공급 장치(94)를 공유하면서, 위상을 달리하는 주조 사이클을 사용함으로써, 상기 주조 시설(90)은 동시에 2개의 가공품이 주조되는 것을 허용하게 되는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 나서, 가공품의 주조는 상기의 공유가 가능하도록 충분히 위상을 달리하는 각각의 주조 사이클로 행해진다. 따라서, 어느 하나의 주조 장치 또는 설비(70)의 용해 장치(40)가 주조를 위해 사용되기 위해 충진 위치에 있을때, 다른 하나의 주조 장치 또는 설비(70)의 용해 장치(40)는 장입 위치에 위치하여 경금속 지금이 장입되고, 다른 주조 장치 또는 설비(70)에서의 주조 공정이 끝나자마자 그 충진 위치로 이동할 수 있도록 준비되어 있는 것과 같이, 상기 주조 장치 또는 설비(70)들은 서로 교대로 사용될 수 있다는 점에서, 상기 주조 시설(90)은 준연속적(quasi-continuous) 방식으로 동작되는 것으로 이해되어야 한다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 공지의 AZ91, Mg-Al-Zn 합금 예비 성형 빌렛 또는 인곳(ingot)(102) 형태의 지금을 사용하여, 마그네슘 합금 휠 림(100) 형태의 경금속 가공품을 주조하는 경우를 참조로 하여, 상술한 주조 장치 또는 설비(70)의 사 용에 대하여 설명한다. 빌렛 또는 인곳(102)은 장입 위치에 있는 용해 장치(40)와 연계되어 있는 피스톤 장치(52)에 놓여진다. 실린더 또는 슬리브(42)는 빌렛 또는 인곳(102) 주위에 위치하여, 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 하단부는 상기의 금속 운송 어셈블리(48)의 상부 원통부(64) 상의 상기 그루브와 밀봉되게 체결된다. 상기 유도 코일(46)은 금속 운송 어셈블리(48)의 원통부(62)에 연결되어서, 피스톤 내에 위치하는 실린더 또는 슬리브(42)와 빌렛 또는 인곳(102)은 상기 코일(46)에 의해 에워 싸여져 있게 된다.
상부 코어(16)는 하부 또는 페이스 코어(18)와 체결되기 위해 아래쪽으로 내려짐으로써, 캐스팅 어셈블리(10)는 주조를 위한 준비를 하게 된다. 사이드 코어 단편들의 링은 각각의 피스톤(24)을 사용하여 다이를 밀폐하는 위치에 놓여 지게 된다. SF6를 0.2vol% 포함하는 유동 가스 혼합물인 SF6/CO2 형태의 정화 가스는 다이 또는 몰드(12) 내에 주입되고, 상기 다이 또는 몰드(12)는 유도 가열 동력 공급 장치(94)로부터 공급되는 사전에 지정된 주파수의 전원에 의해 유도 코일(25, 26, 27, 28, 29, 30)을 사용하여 요구되는 작동 온도까지 가열되어, 소정의 온도 프로파일을 가지게 된다. 가열 속도는 동력 공급 장치(94)로부터 입력되는 동력의 변화 및/또는 그 주파수의 변경에 의해 조절될 수 있다. 주파수가 높을수록 가열 속도가 높아지게 된다. 상기 코일(25, 26, 27, 28, 29, 30)들은 상기의 온도 프로파일을 이루기 위해 각각 다른 동력 공급 장치로 선택적으로 작동될 수 있다.
용해 장치(40)는 주조 장치 또는 설비(70)의 레일(67) 상에서 휠(66)에 의해 서, AZ91 합금의 용융 장입물 빌렛 또는 인곳(102)이 실린더 또는 슬리브(42)에 장입되는 장입 위치에서부터 용해 장치(40)가 다이 또는 몰드(12)의 하부 또는 페이스 코어(18)를 통해 장입구(20)와 정렬되어 있는 충진 위치까지 왕복할 수 있게 된다. 원통부(64)는 수압으로 올려져서, 상기 실린더 또는 슬리브(42)는, 원통부(64)와 실린더 또는 슬리브(42)를 밀봉하는 하부 또는 페이스 코어(18)의 하부 면과 밀봉되게 체결된다. 상기 실린더 또는 슬리브(42)는 SF6/CO2 정화 가스에 의해 정화된다. 빌렛 또는 인곳(102)은 가스 공급부(50)에 의해 상기 실린더 또는 슬리브(42)에 도입되는 정화 가스에 의해 제공되는 분위기 하에서 용해되어 AZ91 합금의 용융 장입물이 형성된다. 그리고 나서, 상기 실린더 또는 슬리브(42)의 아랫쪽에서 경금속의 탕구(미도시) 또는 응고부 또는 얼마간(more or less)의 반응고의 형태로 2차 밀봉부를 형성하기 위한 상기 용융 장입물의 냉각을 위한 냉각 분위기를 제공하기 위해 아르곤이 사용된다.
일단, 다이 또는 몰드(12) 내에서 소정의 작동 온도 및 온도 프로파일이 달성되면, 상기 다이 또는 몰드(12)는 수압 제어기(72)에 의해 피스톤(24)을 사용하여 가압 밀폐된다. 그리고 나서, 실린더 또는 슬리브(42)에의 가스 공급은 중단되고, 용융 장입물은 가압 하에서, 피스톤 장치(52)에 의해 실린더 또는 슬리브(42)로부터 다이 또는 몰드(12)로 운송되어, 다이 또는 몰드(12)에 용융 장입물로 충진된다. 다이 또는 몰드(12) 내에 용융 장입물의 주입 전 및 주입 중에 상기 다이 또는 몰드(12)는 가스 공급 제어 유닛(96)에 의해 상술한 SF6/CO2 정화/유동 가스에 의해 정화된다. 상기 가스는 상기 슬리브(42) 및 용융 장입물이 다이 또는 몰드(12)에 들어갈 때에 용융 장입물의 표면을 보호한다. 피스톤 헤드(58)는 장입구(20) 주위에 대해 밀봉 밀폐하고, 부분적으로 다이 또는 몰드(12) 내의 용융 장입물에 가해지는 압력을 증가시키기 위해 장입구(20) 내로 들어간다. 다이 또는 몰드(12)는 냉각되고, 상기 용해 장치(40)는 다이 또는 몰드(12)로부터 분리된다. 용해 장치(40)는 다시 장입 위치로 되돌아간다.
그리고 나서, 다이 또는 몰드(12)는 수압에 의해 개방되어 피스톤(24)에 의해 하나로 되어 있던 사이트 코어 단편(22)의 링을 분리하게 된다. 그리고, 응고된 휠 림(100)이 부착되어 있는 상부 코어(16)는 콘트롤러(72)에 의해 위로 들어 올려진다. 상기 휠 림(100)은, 상부 코어(16)가 올라가는 동안에 휠 림(100)을 아랫 방향으로 미는 분리 수단(미도시)의 일부를 형성하는 하향 핀에 의해 상부 코어(16)로부터 떼어지거나 분리된다.
피스톤 장치(52)는 아래쪽으로 내려가고, 어셈블리(20)의 원통부들은 후퇴하여, 상기 실린더 또는 슬리브(42)와 상기 실린더 또는 슬리브(42)를 위한 제2 밀봉부를 형성했던 용융 장입물의 탕구(미도시) 또는 응고된 부분을 분리한다. 사용된 실린더 또는 슬리브(42)는 세척되고, 새로운 휠 림(100)의 주조를 준비하기 위해 운송 어셈블리(48)에 재 위치한다. 그러나, 생산 시간의 낭비를 피하고 또한 상호 오염 가능성을 최소화하기 위해 다른 실린더 또는 슬리브(42)가 대신 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
본 발명의 잇점은 상기 주조 장치 또는 설비(70)가 반드시 영구적인 구조일 필요가 없으며, 하나의 생산 설비로부터 다른 생산 설비로 손쉽게 변경될 수 있다는 것이다. 따라서, 운송 비용 및 기타 비용 등을 절감하여 주조 장치 또는 설비(70)는 주조될 가공품의 최종 소비자에게 값 싸게 셋업되어 다가갈 수 있다.
본 발명의 추가적인 특별한 장점은, 상기의 서로 독립적으로 작동되는 6개의 유도 코일(25, 26, 27, 28, 29, 30)을 포함하는 가열 장치로 다이 또는 몰드(12)를 유도 가열하여, 주조 공정 전에 상기 다이 또는 몰드(12) 내에 원하는 온도 프로파일을 얻을 수 있게 되어, 휠 림(100)과 같이 응고된 가공품(휠 림(100)) 내의 응력을 감소시키는 것과 같이, 가공품의 다양한 부분의 응고 속도에 대한 원하는 중대한 영향을 줄 수 있게 된다는 것이다. 다이 또는 몰드(12)의 충진을 완성하기 위한 원하는 유도 거리도 얻을 수 있다.
본 발명의 또 다른 추가적인 장점은, 주조 장치 또는 설비(70)는 그것이 건조되기 위해서 많은 공간을 필요로 하지 않는다는 것이다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 주조 장치 또는 설비(70)는 단지 약 20~30㎡ 정도의 바닥 면적만이 필요하다. 본 프로세스는 또한, 본 공정 또는 효율성에 역효과 없이 주조 바로 직전에 주조 장치 또는 설비(70)에 전원이 공급되고 단일품의 가공품을 주조한 직후에 스위치를 끌 수 있어서 비용 측면에서 잇점을 제공한다. 본 발명에 따른 주조 장치 또는 설비(70) 및 방법을 사용하는 주조 공정 중에 전원이 차단된 경우에 있어서의 손실은, 공정이 연속적이고 어떤 순간에 많은 양의 금속이 용해되어 전원이 차단되는 경우에 모든 용융 금속이 응고될 수 있는 전형적인 주조 공정에 비해, 단일의 빌렛 또는 인곳(102)을 포함하는 실린더 또는 슬리브(42) 내의 용융 장입물 보다 크지 않다는 것이 이해될 수 있다. 실제로, 전원 공급이 재개되었을 때, 원리상으로는 단순히 실린더 또는 슬리브(42) 내의 내용물을 재용해하는 것에 의해 손해를 피할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 추가적인 장점은, 캐스팅 어셈블리(10)의 다이 또는 몰드(12)가 최적의 공정 조건을 이루기 위해 런인(run-in)할 필요가 없다는 것이다. 원하는 주조 온도 프로파일은 각 코일(25, 26, 27, 28, 29, 30)들에 유입되는 동력을 선택적으로 제어함으로써 쉽게 얻을 수 있다. 본 공정에 런인 사이클 또는 런인 사이클들이 필요 없다는 사실은, 불량 가공품 및 품질을 향상시키기 위해 발생되는 폐기물을 감소시킴으로써, 소정 수량의 빌렛 또는 인곳(102)은 여하의 전원 공급에 문제가 없다면 같은 수량의 휠 림(100)을 생산할 수 있다는 것을 의미한다.

Claims (25)

  1. 다이 또는 몰드에 용융 금속을 장입하고 상기 다이 또는 몰드 내에서 상기 금속을 응고시켜 가공품을 형성하는 것에 의해 금속 가공품을 주조하는 금속 가공품 주조 공정에 있어서,
    용융 금속을 상기 다이 또는 몰드에 장입하기 전에, 유도 가열에 의해 상기 다이 또는 몰드를 고온으로 가열하고, 상기 다이 또는 몰드에의 장입은 상기 고온에서 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다이 또는 몰드에 장입하기 전에, 정화 가스로 상기 다이 또는 몰드를 정화하고, 상기 장입은 정화 가스에 의해 제공되는 분위기 하에서 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정화는 상기 다이 또는 몰드의 가열 전 및 가열 중의 모두의 경우에서 수행되고, 상기 정화는 장입이 이루어지기 전에 중단되는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  4. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장입은 다이 또는 몰드가 그 최대 용량까지 충진되도록 압력이 가해지는 가압 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장입은 50㎪ 내지 30㎫의 범위 내의 압력으로 사출 몰딩에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  6. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속으로, Al, Mg, Li, Zn 및 그 합금들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속으로, Mg, Al 및 그 합금들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 경금속의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  8. 제7항에 있어서,
    경금속 가공품의 상기 주조품은 자동차용 휠 림인 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  9. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 가공품 내에 응고된 가공품의 모든 부분들은 상기 가공품의 표면의 가장 가까운 부분부터 0.75~15㎜ 간격으로 떨어져 있고, 상기 가공품의 질량은 0.25~30㎏인 주조품인 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  10. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    다이 또는 몰드에 장입되는 금속의 각각 다른 부분에 대해 원하는 냉각 속도 및 응고 속도를 조장하기 위하여, 다이 또는 몰드 내에 용융 금속이 장입될 때 접촉되는, 상기 다이 또는 몰드의 내면에 각각 또는 서로 간에 다른 온도의 부분 또는 영역을 가지도록, 상기 다이 또는 몰드의 내면에 원하는 온도 프로파일을 제공하기 위하여 유도 가열이 채용되는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  11. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이 또는 몰드에는 하나의 가공품을 생산할 수 있는 충분한 양의 용융 금속이 장입되고, 상기 장입은 상기 용해 장치에 의해 생산된 용융 장입물 전부를 소모할 수 있으며, 상기 다이 또는 몰드의 장입은 상기 다이 또는 몰드의 부피 또는 부피 상의 용량과 조화되는 용융 금속 장입물 전부를 생산할 수 있는 용해 장치로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  12. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정은 용융 장입물의 지금이 장입되는 장입 위치와 용해 장치로부터 캐스팅 어셈블리로 용융 장입물이 운송되는 충진 위치 사이에서 왕복 방식으로 운동하는 용해 장치를 포함하고, 상기 다이 또는 몰드의 충진은 상기 다이 또는 몰드에 대해 상대적으로 왕복 방식으로 움직이는 상기 용해 장치로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  13. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주조는 복수 개의 다이 또는 몰드 내에서 수행되고, 각각의 다이 또는 몰드는 장입이 이루어지는 하나의 용해 장치와 연계되어 있고, 각각의 용해 장치는 하나의 다이 또는 몰드와 연계되어 있으며 유도 가열에 의해 전기적으로 가열되며, 상기 다이 또는 몰드를 유도 가열하기 위한 전력을 공급하기 위해 공동의 전력 공급 장치가 사용되고, 상기 용해 장치에 전력을 공급하기 위해 공동의 전력 공급 장치가 사용되는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.
  14. 가공품을 주조하기 위한 다이 또는 몰드(12)를 포함하는 금속 가공품(100)을 주조하기 위한 금속 가공품 주조용 캐스팅 어셈블리(100)에 있어서,
    가공품 주조 전에 상기 다이 또는 몰드를 고온으로 가열하기 위한 유도 가열 장치(14)를 포함하고, 상기 유도 가열 장치는 상기 다이 또는 몰드를 에워 싸고 있는 적어도 하나의 유도 코일(25, 26, 27, 28, 29, 30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품(100) 주조용 캐스팅 어셈블리(10).
  15. 제14항에 있어서,
    유도 가열 장치는 가변 주파수 유도 가열기(16)의 형태인 것을 특징으로 하는 금속 가공품(100) 주조용 캐스팅 어셈블리(10).
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 다이 또는 몰드 내부에 정화 가스를 공급하기 위하여 상기 다이 또는 몰드에 연결되어 있는 정화 가스 공급 라인(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품(100) 주조용 캐스팅 어셈블리(10).
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이 또는 몰드는 재사용이 가능한 다중 코어 분할형 금속 다이 또는 몰드인 것을 특징으로 하는 금속 가공품(100) 주조용 캐스팅 어셈블리(10).
  18. 제17항에 있어서,
    상기 재사용이 가능한 다이 또는 몰드는 수압으로 동작하고, 아래쪽으로부터 용융 금속을 상기 다이 또는 몰드에 장입하기 위한 금속 장입구가 구비된 하부 또는 페이스 코어를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 금속 가공품(100) 주조용 캐스팅 어셈블리(10).
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유도 가열 장치는, 상기 다이 또는 몰드 내면에 원하는 온도 프로파일을 부여하면서 상기 다이 또는 몰드를 고온으로 가열하기 위해 서로 독립적으로 동작하는 적어도 두 개의 유도 코일들 복수 개를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품(100) 주조용 캐스팅 어셈블리(10).
  20. 금속 가공품 주조용 주조 장치 또는 설비로서,
    상기 장치는 제14항에 기재된 캐스팅 어셈블리(10) 및 상기 캐스팅 어셈블리 내에서 금속 가공품의 주조에 사용하기 위한 금속 용융 장입물을 제조하기 위한 용해 장치(40)를 포함하며, 상기 용해 장치는 지금으로 용융 장입물이 형성되는 온도까지 상기 용융 장입물 지금을 가열하기 위한 가열 장치(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조용 주조 장치 또는 설비.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 용해 장치는, 상기 다이 또는 몰드 내에서 하나의 가공품 주조 시에, 상기 용해 장치가 최대 용량으로 작동할 때 상기 용해 장치에 의해 생산되는 용융 장입물 전부를 소모할 수 있도록 하기 위하여, 상기 다이 또는 몰드의 부피 또는 용량과 조화되는 부피의 용융 금속 장입물을 생산하는 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조용 주조 장치 또는 설비.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 용해 장치의 상기 가열 장치는 적어도 하나의 유도 코일(46)을 포함하는 유도 가열 장치인 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조용 주조 장치 또는 설비.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용해 장치가, 용융 장입물의 프리커서의 상기 용해 장치에의 장입이 이루어지는 장입 위치와 상기 용해 장치로부터 캐스팅 어셈블리로 용해 장입물의 운송이 이루어지는 충진 위치 사이에서, 상기 캐스팅 어셈블리에 대하여 상대적으로 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조용 주조 장치 또는 설비.
  24. 제23항에 있어서,
    레일(67)을 포함하고, 상기 용해 장치는 상기 레일 상에 휠(66)을 통해 장착되어 있고, 상기 휠은 상기 용해 장치가 상기 캐스팅 어셈블리에 대해 상대적으로 왕복 운동하는 중에 상기 레일을 따라 구를 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조용 주조 장치 또는 설비.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수 개의 캐스팅 어셈블리 및 같은 수량의 복수 개의 용해 장치를 포함하고, 각 캐스팅 어셈블리는 하나의 상기 용해 장치와 연계되어 있고, 각 용해 장치는 하나의 상기 캐스팅 어셈블리에 연계되어 있고, 상기 캐스팅 어셈블리는 공동의 전기적 가열 동력 공급 장치(94)를 공유하고, 상기 용해 장치는 공동의 전기적 가열 동력 공급 장치(92)를 공유하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조용 주조 장치 또는 설비.
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