KR20070007035A - Casting of metal artefacts - Google Patents

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KR20070007035A KR1020067012828A KR20067012828A KR20070007035A KR 20070007035 A KR20070007035 A KR 20070007035A KR 1020067012828 A KR1020067012828 A KR 1020067012828A KR 20067012828 A KR20067012828 A KR 20067012828A KR 20070007035 A KR20070007035 A KR 20070007035A
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마리 토마스 질 래플
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프라이스 제임스 케언스
마리 토마스 질 래플
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Abstract

The invention provides a process and apparatus (50) for casting an artefact by forming a molten charge of metal, charging a mould with the charge to fill it sufficiently to form a single artefact, the charge solidifying in the mould. The size of the charge is selected to match the capacity of the mould so that charging the mould consumes substantially the whole charge. The apparatus (50) has a container (12) in which a molten charge of metal is held and a mould (54) into which the charge is transferred. The container and mould have matched capacities so that filling the mould with sufficient metal to form a single artefact consumes substantially the whole charge and leaves the container empty. ® KIPO & WIPO 2007

Description

금속 가공품의 주조{CASTING OF METAL ARTEFACTS}Casting of metal workpieces {CASTING OF METAL ARTEFACTS}

본 발명은 금속 가공품의 주조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 금속 가공품 주조 공정 및 금속 가공품 주조를 위한 주조 장치 또는 설비(casting apparatus or installation)에 관한 것으로서, 상기 주조 장치 또는 설비는 경금속 가공품의 주조에 특히 적합하다. The present invention relates to the casting of metal workpieces. More particularly, the present invention relates to a casting apparatus or installation for a metal workpiece casting process and a casting of a metal workpiece, which casting apparatus or installation is particularly suitable for casting a light metal workpiece.

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 망라한다. 경금속은 통상적으로 융점이 660℃ 또는 그 이하로 낮다.As used herein, the term light metals encompasses light metals having a density of less than 2.7 g / cm 3 and alloys in which one or more light metals make up at least 50% of the main component by mass. Light metals typically have a low melting point of 660 ° C. or lower.

본 발명의 첫 번째 교시에 따르면, 금속 지금(precursor)으로부터 금속 용융 장입물을 형성하고, 다이 또는 몰드를 하나의 금속 가공품을 형성하기에 충분한 양으로 채우기 위해 용융 장입물을 다이 또는 몰드에 장입하고, 상기 다이 또는 몰드 내에서 상기 금속을 응고시켜 가공품을 형성하여 금속 가공품을 주조하는 공정을 제공하는데, 상기 공정은 상기 다이 또는 몰드의 용량에 조화되는 용융 장입물의 양을 선택하는 단계를 포함하여 상기 다이 또는 몰드의 장입은 실질적으로 용융 장입물 전부를 소모하게 된다.According to the first teaching of the present invention, a metal melt charge is formed from a metal precursor, the melt charge is charged into the die or mold to fill the die or mold in an amount sufficient to form one metal workpiece. And solidifying the metal in the die or mold to form a workpiece to cast a metal workpiece, the process comprising selecting an amount of molten charge to match the capacity of the die or mold. Charging of the die or mold will consume substantially all of the melt charge.

상기 공정은 하나 또는 그 이상의 광석(ore), 용제(flux), 합금 원소 및 기타의 혼합물인 지금(precursor)으로부터 용융 장입물을 형성하는 단계를 포함할 수 있지만, 상기 용융 장입물은 바람직하게는, 금속 빌렛 또는 인곳(ingot) 또는 깍아낸 부스러기(shaving), 과립(granule) 기타 이와 유사한 금속 입자의 성형체(compact)로부터 형성된다. 따라서, 상기 공정은 금속 빌렛 또는 인곳을 예비 성형하는 단계 또는 금속의 깍아낸 부스러기 또는 금속 과립과 같은 입자들의 성형체를 예비 성형하는 단계를 포함할 수 있다.The process may comprise forming a molten charge from a precursor that is a mixture of one or more ores, fluxes, alloying elements and other, but the molten charge is preferably , Metal billets or ingots or shavings, granules or similar compacts of metal particles. Thus, the process may include preforming a metal billet or ingot or preforming a shaped body of particles, such as scraped metal or metal granules of metal.

상기 공정은, 용융 장입물을 형성한 후 고온에서 용융 장입물을 상기 다이 또는 몰드에 충진하기 전에, 상기 용융 장입물의 온도를 높이기 위해 상기 용융 장입물의 금속을 가열하는 것을 포함할 수 있다. 용융 장입물을 상기 다이 또는 몰드에 충진하는 단계는 소정의 속도로 행해질 수 있다. 바람직하게는, 상기 용융 장입물의 다이 또는 몰드에의 장입은 예를 들면 인젝션 몰딩에 의한 가압 하에서 행해진다. 특히, 그리고 바람직하게는, 용융 장입물의 상기 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.The process may include heating the metal of the melt charge to increase the temperature of the melt charge after forming the melt charge and before filling the die or mold into the die or mold at high temperature. Filling the melt or charge with the die or mold may be done at a predetermined rate. Preferably, charging of the molten charge into a die or mold is carried out under pressure by injection molding, for example. In particular, and preferably, the filling of the molten charge into the die or mold is carried out under its intermediate pressure which is neither pressure at known low pressure injection molding nor pressure at known high pressure injection molding. More particularly, charging may be performed by injection molding under pressure in the region of 50 kPa-30 MPa. It should be understood that routine experimentation may be employed to determine the optimum intermediate pressure or desired pressure for filling the melt charge into the die or mold.

상기 공정은 용융 장입물을 형성하기 전에, 정화 가스(purging gas)로써 용용 장입물이 형성되는 주위(environment)를 정화하는 단계를 포함할 수 있다. 그 대신 또는 추가로, 정화는 상기 용융 장입물을 형성하는 동안에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 정화는 용융 장입물의 형성 전 및 형성하는 중 모두에서 수행될 수 있다. 상기 정화 가스는 비활성(passive) 또는 불활성(inert) 정화 가스일 수 있고, 아르곤, 헬륨, 네온 및 그 혼합물을 포함하여 구성되는 그룹으로부터 선택되는 불활성(noble) 가스일 수도 있다. 그 대신에, 상기 정화 가스는 활성의 정화 가스일 수 있으며, SF6, CO2 및 그 혼합물을 포함하여 구성되는 그룹으로부터 선택될 수도 있다. 특히, 상기 공정은 상기 용융 장입물이 형성되는 주위를, 상기 용융 장입물을 형성하기 전 및 형성하는 동안에 SF6, CO2 및 SF6/CO2 혼합물, 바람직하게는 SF6를 0.1~0.3vol% 함유하는 혼합물을 포함하여 구성되는 그룹으로부터 선택된 활성 정화 가스로 정화하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 공정은, 상기 용융 장입물을 형성할 즈음에, 용융 장입물의 일부로부터 응고된 경금속 밀봉부를 제공하기 위하여, 아르곤, 헬륨, 네온 및 그 혼합물, 바람직하게는 아르곤을 포함하여 구성되는 그룹으로부터 선택된 비활성 또는 불활성 가스를 용융 장입물에 통과시켜 용융 금속을 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다.The process may include purifying the environment in which the molten charge is formed with a purging gas before forming the molten charge. Alternatively or additionally, purge may be performed during the formation of the melt charge. Preferably, the clarification can be carried out both before and during the formation of the molten charge. The purge gas may be a passive or inert purge gas, or may be a noble gas selected from the group consisting of argon, helium, neon and mixtures thereof. Instead, the purge gas may be an active purge gas and may be selected from the group consisting of SF 6 , CO 2 and mixtures thereof. In particular, the process includes SF 6 , CO 2 and SF 6 / CO 2 around the molten charge formation, before and during the formation of the molten charge. Purifying with an active purge gas selected from the group consisting of mixtures, preferably mixtures containing from 0.1 to 0.3 vol% SF 6 . In addition, the process includes, from the group consisting of argon, helium, neon and mixtures thereof, preferably argon, to provide a light metal seal solidified from a portion of the molten charge at the time of forming the molten charge. Passing the selected inert or inert gas through the molten charge to seal the molten metal.

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. 경금속 합금이란, 상술한 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 경금속이 질량%로 50% 이상의 주요 구성 원소를 형성하는 것을 의미한다.The process includes using as a metal a metal selected from the group consisting of Al, Mg, Li, Zn and their alloys. Preferably, the process comprises using as a metal a light metal selected from the group consisting of Mg, Al and their alloys. As described above, the light metal alloy means that one or more light metals form 50% or more of the main constituent elements by mass%.

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.In particular, the process includes wheel rims such as aluminum or magnesium alloy wheel rims, automotive gearbox casings, steering wheels, steering column housings, brake auxiliary parts or parts, and automotive engines, aircraft and It is expected to be useful for the casting of light metals or light metal alloys selected from the group comprising aircraft parts or parts. Typically, the process will be used for casting aluminum or magnesium alloy wheel rims. Thus, the casting will be a light metal workpiece in the form of an automobile wheel rim.

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. 따라서, 특히, 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.In particular, the process is expected to be useful for the casting of workpieces having a cross-sectional thickness of 1.5 to 30 mm, usually 2 to 27 mm, each having a weight of 0.25 to 30 kg and usually 0.5 to 20 kg. Thus, in particular, the cast product may be a metal workpiece having a weight of 0.5 to 20 kg and all parts of the solidified workpiece are arranged at an interval of 0.75 to 15 mm from the nearest portion to the surface of the workpiece.

상기 공정에는 어떠한 형태의 다이 또는 몰드(die or mould)가 사용될 수 있는 데, 예를 들면, 사형 주조용 다이 또는 몰드와 같은 1회용의 다이 또는 몰드 또는 금속 다이 또는 몰드와 같은 재사용이 가능한 다이 또는 몰드일 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 공정은 재사용이 가능한 다이 또는 몰드를 형성하는 금속 다이 또는 몰드를 사용하는 데에 특히 적합하다. 바람직하게는, 상기 금속 다이 또는 몰드는 강재(steel)의 다이 또는 몰드이다.Any form of die or mold may be used in the process, for example disposable dies or molds such as sand casting dies or molds or reusable dies such as metal dies or molds or It may be a mold. In particular, the process according to the invention is particularly suitable for using metal dies or molds to form reusable dies or molds. Preferably, the metal die or mold is a die or mold of steel.

상기 공정은 지금을 유도 가열하여 용융 장입물을 형성하는 것을 포함할 수 있는데, 상기 유도 가열은 상기 용융 장입물에 온도 프로파일, 예를 들면 상기 다이 또는 몰드에 장입되는 초기의 용융 장입물의 온도가 나중에 상기 몰드 또는 다이에 장입되는 온도보다 높은 것을 보장하는 온도 프로파일을 제공하기 위한 것이다. 그러나, 이론상으로는 원하는 어떠한 프로파일도 달성할 수 있다.The process may include induction heating now to form a melt charge, wherein the induction heating may be followed by a temperature profile, e.g., the temperature of the initial melt charge charged into the die or mold. To provide a temperature profile that ensures that it is higher than the temperature charged into the mold or die. In theory, however, any desired profile can be achieved.

본 발명의 또 다른 교시에 따르면, 다이 또는 몰드 내에서 금속 가공품을 주조하기 위한 주조 장치 또는 설비(casting apparatus or installation)를 제공한다. 상기 주조 장치 또는 설비는 다이 또는 몰드 및 금속 용융 장입물의 지금을 홀딩(holding)하기 위한 용기(container), 상기 용기 내에서 금속 용융 장입물을 형성하기 위하여 지금을 가열하기 위한 가열 장치(heating arrangement) 및 금속 용융 장입물을 상기 용기로부터 상기 다이 또는 몰드로 운송하기 위한 용융 금속 운송 어셈블리(transfer assembly)를 포함하는 용해 장치(melting apparatus)를 포함하고, 상기 용기 및 다이 또는 몰드는 상기 다이 또는 몰드를 상기 용기로부터 장입물을 다이 또는 몰드에 충진하여 하나의 금속 가공품을 형성하는 데 충분하도록 하기 위해 용기로부터 충진된 용융 금속 장입물 전부를 소모하여 상기 용기가 비어 있는 상태로 될 수 있는 용량을 가지고 있다.According to another teaching of the present invention, there is provided a casting apparatus or installation for casting a metal workpiece in a die or mold. The casting device or apparatus includes a container for holding a die or mold and a metal melt charge now, and a heating arrangement for heating the now to form a metal melt charge in the container. And a melting apparatus including a molten metal transfer assembly for transporting a metal molten charge from the vessel to the die or mold, wherein the vessel and the die or mold contain the die or mold. Has a capacity to consume all of the molten metal charge filled from the container to fill the die or mold from the container to form a single metal workpiece so that the container becomes empty .

가열 장치는 상기의 용융 금속 운송 어셈블리 상에 장착될 수 있다. 상기 용해 장치는 상기 다이 또는 몰드에 대해 상대적으로, 용해 장치에의 장입이 이루어지는 장입 위치와 용융 장입물의 용해 장치로부터 상기 다이 또는 몰드로의 운송이 이루어지는 충진 위치 사이에서 왕복 운동할 수 있다.The heating device can be mounted on the molten metal transport assembly. The dissolving device may reciprocate relative to the die or mold between a charging position at which charging into the dissolving device is made and a filling position at which transport of the molten charge from the dissolving device to the die or mold is made.

상기 장치 또는 설비는 상기 용융 장입물의 형성이 불활성 분위기 하에서 이루어질 수 있도록 하기 위해서 용기 내에 불활성 가스를 공급하기 위한 불활성 가스 공급부를 포함할 수 있다.The apparatus or facility may comprise an inert gas supply for supplying an inert gas into the vessel so that the formation of the molten charge can be made under an inert atmosphere.

상기 용기는 중공형의 실린더형, 예를 들면 중공형 실린더 또는 슬리브 형태의 내부를 가질 수 있다. 상기 용기는 재사용이 가능할 수 있다. 새사용 대신 및 바람직하게는, 상기 용기는 단 한번 사용하고 그 후에 폐기되는 폐기 가능한 용기일 수 있다. 상기 용기가 폐기 가능한 경우에는, 하나의 금속 또는 합금 장입물로부터 다른 장입물, 특히 상기 장치 또는 설비가 연속적으로 다른 금속 또는 합금을 포함하는 가공품을 주조하는 데에 사용되는 경우로의 상호 오염이 감소되는 것이 이해될 것이다.The vessel may have a hollow cylindrical shape, for example a hollow cylinder or an interior in the form of a sleeve. The container may be reusable. Instead of and preferably for use, the container may be a disposable container that is used only once and then discarded. If the container is disposable, cross contamination from one metal or alloy charge to another charge, in particular where the device or equipment is used to cast workpieces containing different metals or alloys in series, is reduced Will be understood.

특별한 구성에 있어서, 상기 용기는 중공형 실린더 또는 슬리브(hollow cylinder or sleeve)일 수 있고, 운송 어셈블리는 상기 실린더 또는 슬리브를 상승시켜 다이 또는 몰드와 결합시키고 또한 상기 다이 또는 몰드 내에서 장입구(charging opening)와 상호 소통하기 위해 텔레스코픽(telescopic) 피스톤 장치일 수 있다. 좀 더 특별하게는, 상기 운송 어셈블리는 상기 용기로부터 용융 장입물을 상기 다이 또는 몰드에 충진하기 전에 상기 용기를 다이 또는 몰드와 고정되게 체결되도록 하기 위해 상승시키는데 사용하기 위한 텔레스코픽 다단 피스톤 장치(telescopic multi-stage piston arrangement)를 포함한다. 본 발명에 따른 특별한 실시예에서, 상기 운송 어셈블리는 상기 텔레스코픽 다단 피스톤 장치를 포함하고, 상기 용기는 상기의 중공형 실린더이고, 상기 실린더는 그 중공형 내부가 어느 정도(more or less) 직립 형태로 상기 운송 어셈블리 상에 지지되어 있어서, 상기 다단 장치의 중앙 피스톤(central piston)은 실린더와 어느 정도 밀봉 체결되어 미끄러지면서 상기 실린더 내에서 위쪽으로 움직여서 실린더 내의 용융 장입물을 위로 밀어 올리고 중앙 피스톤의 상향 운동은 상기 실린더의 외곽에 가해져서 다이 또는 몰드에 상기 용융 장입물을 운송할 수 있으며, 주위 피스톤(peripheral piston)은 중앙 피스톤을 에워 싸고 있고, 위쪽으로 움직여서 상기 실린더를 압박하여 상기 실린더의 상면을 상기 다이 또는 몰드의 장입구 주변에서 상기 다이 또는 몰드의 저면에 대해 밀봉 결합되도록 한다. 따라서, 다시 말하면, 상기 피스톤 장치는 상기 실린더 또는 슬리브 내에 들어가서 상기 실린더 또는 슬리브 내에서 실린더 또는 슬리브와 밀봉 체결하면서 상향으로 미끄러질 수 있는 중앙 피스톤을 구비할 수 있고, 상기 피스톤 장치는 상기 중앙 피스톤을 에워 싸고 있으면서, 상기 다이 또는 몰드의 장입구 주위에서 상기 다이 또는 몰드와 밀봉 체결하도록 상기 실린더 또는 슬리브를 상향 압박하는 주위 피스톤을 구비한다. In a particular configuration, the container may be a hollow cylinder or sleeve and the transport assembly raises the cylinder or sleeve to engage the die or mold and also charges in the die or mold. It may be a telescopic piston device to communicate with the opening. More particularly, the transport assembly is a telescopic multiscopic piston device for use in raising the vessel to securely engage the die or mold prior to filling the melt or die from the vessel. -stage piston arrangement. In a particular embodiment according to the invention, said transport assembly comprises said telescopic multistage piston device, said container being said hollow cylinder, said cylinder being more or less upright in its hollow interior. Supported on the transport assembly, the central piston of the multi-stage device slides upwardly in the cylinder, sliding and sliding to some extent with the cylinder, pushing the molten charge in the cylinder upwards and upwardly moving the central piston. May be applied to the outside of the cylinder to transport the molten charge to a die or mold, the peripheral piston enclosing a central piston and moving upward to press the cylinder to lift the top surface of the cylinder. The bottom of the die or mold around the insert of the die or mold To be sealed against. Thus, in other words, the piston device can have a central piston that can slide into the cylinder or sleeve and slide upwards while sealingly engaging the cylinder or sleeve in the cylinder or sleeve, the piston device surrounding the central piston. And a peripheral piston which presses the cylinder or sleeve upwards to seal seal with the die or mold around the die or mold insert.

특히, 상기 중앙 피스톤은, 바람직하게는 상기 실린더 내의 모든 용융 장입물이 상기 실린더로부터 상기 다이 또는 몰드로 이송될 때에 상기 다이 또는 몰드의 장입구의 주위와 밀봉 체결하기 위한 밀봉면이 구비된 피스톤 헤드를 구비할 수 있다. 따라서, 실제 사용에 있어서, 상기 다이 또는 몰드 내에서 용융 장입물을 응고시켜 가공품을 형성하는 단계는 전형적으로 상기 피스톤 헤드가 상기 장입구의 주위와 밀봉 체결되는 동안에 이루어질 것이다.In particular, the central piston is preferably a piston head provided with a sealing surface for sealingly engaging with the periphery of the charging opening of the die or mold when all the molten contents in the cylinder are transferred from the cylinder to the die or mold. It may be provided. Thus, in practical use, the step of solidifying the molten charge in the die or mold to form the workpiece will typically occur while the piston head is in sealing engagement with the periphery of the charge.

상기 주조 장치 또는 설비는 본질적으로 경금속 가공품을 주조하기 위한 생산 공장(facility)의 본래 장소 있어야 할 장소에 형성되어 있는 고정된 구성일 수 있는데, 이러한 경우에는 상기 주조 장치 또는 설비는 설비(installation)로서 간주될 수 있다. 고정된 구성 대신에, 및 때로는, 상기 주조 장치 또는 설비는 고정된 구성이 아닌 것이 예상되는데, 이는 하나의 상기 생산 시설로부터 다른 생산 시설로 이동할 수 있는 것으로, 이런 경우에는 이는 장치(apparatus)로 간주될 수 있다.The casting device or installation may be a fixed configuration formed essentially in place of a production facility for casting light metal workpieces, in which case the casting device or installation is an installation. Can be considered. Instead of a fixed configuration, and sometimes, the casting device or equipment is expected to be not of a fixed configuration, which can be moved from one production facility to another, in which case it is considered an apparatus. Can be.

상기 용해 장치는 주조 장치 또는 설비의 일부분을 구성하는 레일 상에서 움직이기 위한 휠(wheel)을 구비할 수 있는 데, 상기 휠은, 상기 용해 장치에 사용되는 용융 장입물의 지금을 용기에 장입하는 장입 위치와, 상기 용기를 위로 움직여서 다이 또는 몰드와 상호 소통하여 용기와 다이 또는 몰드를 밀봉 접촉하도록 하고, 또한 용기 내에서 지금의 용해에 의해 형성된 용융 장입물이 상기 용기로부터 상기 다이 또는 몰드로 운송되어 거기에서 용융 장입물을 다이 또는 몰드에 충진하도록 하기 위하여, 상기 용해 장치가 상기 다이 또는 몰드 내의 장입구와 정렬되는 충진 위치 사이에서 왕복 운동할 수 있다.The dissolving device may have a wheel for moving on a rail that forms part of a casting device or plant, the wheel having a charging position for charging the now of the molten charge used in the dissolving device into a container. And the container is moved up to interact with the die or mold to seal contact the container with the die or mold, and further, a melt charge formed by the present dissolution within the container is transported from the container to the die or mold there In order to fill the molten charge in the die or mold at the dispensing device, the dissolution device can reciprocate between filling positions aligned with the charges in the die or mold.

상기 용기와 다이 또는 몰드가 위에서 정의하고 개시한 바와 같이 조화되는 용량을 가지는 것에 관계없이, 본 발명은 다이 또는 몰드 내에서 금속 가공품을 주조하기 위한 주조 장치 또는 설비로서, 상기 주조 장치 또는 설비는, 다이 또는 몰드 및 금속 용융 장입물의 지금을 홀딩하기 위한 용기, 상기 용기 내에서 지금을 가열하여 금속 용융 장입물을 형성하기 위한 가열 장치와 상기 가열 장치가 장착되어 있는 것으로 금속 용융 장입물을 상기 용기로부터 상기 다이 또는 몰드로 운송하기 위한 용융 금속 운송 어셈블리를 포함하는 용해 장치를 조합하여 포함하는 주조 장치 또는 설비를 고안한 것이 이해될 것이다.Regardless of whether the vessel and die or mold have a harmonized capacity as defined and disclosed above, the present invention is a casting apparatus or facility for casting a metal workpiece in a die or mold, the casting device or facility comprising: Equipped with a vessel for holding a die or mold and now of a metal melt charge, a heating device for heating the now in said container to form a metal melt charge, wherein said heating device is equipped with a metal melt charge from said container. It will be appreciated that a casting device or facility may be devised that includes a melting device that includes a molten metal transport assembly for delivery to the die or mold.

이러한 조합의 중요한 하부 구성 요소(sub-assembly)는, 금속 용융 장입물의 지금을 홀딩하는 용기, 상기 용기 내에서 상기 지금을 가열하여 금속 용융 장입물을 형성하기 위한 가열 장치, 및 상기 용융 장입물을 용기로부터 다이 또는 몰드에 운송하기 위한 것으로 상기 용기와 상기 가열 장치 모두가 그 위에 장착되어 있는 용융 금속 운송 어셈블리를 포함하는 용해 장치이다.An important sub-assembly of this combination includes a vessel holding the now molten metal charge, a heating device for heating the now in the vessel to form a metal molten charge, and the molten charge A dissolution apparatus for transporting from a vessel to a die or a mold comprising a molten metal transport assembly on which both the vessel and the heating device are mounted.

이와 유사하게, 상기 용기와 다이 또는 몰드가 위에서 정의하고 개시한 바와 같이 조화되는 용량을 가지는 것에 관계없이, 본 발명은 다이 또는 몰드 내에서 금속 가공품을 주조하기 위한 주조 장치 또는 설비로서, 상기 주조 장치 또는 설비는, 다이 또는 몰드 및 금속 용융 장입물의 지금을 홀딩하기 위한 용기, 상기 용기 내에서 지금을 가열하여 금속 용융 장입물을 형성하기 위한 가열 장치와 상기 가열 장치가 장착되어 있는 것으로 금속 용융 장입물을 상기 용기로부터 상기 다이 또는 몰드로 운송하기 위한 용융 금속 운송 어셈블리를 포함하는 상기 용해 장치를 조합하여 포함하고, 상기 용해 장치는 상기 다이 또는 몰드에 대해 상대적으로 상기 용해 장치의 장입이 이루어지는 장입 위치와 용융 장입물의 용해 장치로부터 상기 다이 또는 몰드에의 운송이 이루어지는 충진 위치 사이에서 왕복 운동하는 주조 장치 또는 설비를 고안한 것이 이해될 것이다.Similarly, regardless of whether the container and die or mold have a harmonized capacity as defined and disclosed above, the present invention is a casting device or facility for casting a metal workpiece within a die or mold, the casting device Or the equipment is equipped with a container for holding a die or mold and a metal melt charge, a heating device for heating the now in the container to form a metal melt charge, and the heating device, And a dissolution device comprising a molten metal transport assembly for transporting from the vessel to the die or mold, wherein the dissolution device comprises a charging position at which charging of the dissolution device is made relative to the die or mold. From melt dissolution apparatus to the die or mold It will be appreciated that the casting device or equipment is designed to reciprocate between the filling positions at which transportation takes place.

결국, 이러한 조합의 중요한 하부 구성 요소는, 금속 용융 장입물의 지금을 홀딩하는 용기, 상기 용기 내에서 상기 지금을 가열하여 금속 용융 장입물을 형성하기 위한 가열 장치, 및 상기 용융 장입물을 용기로부터 다이 또는 몰드에 운송하기 위한 용융 금속 운송 어셈블리이며, 상기 용해 장치는 상기 다이 또는 몰드에 대해 상대적으로 상기 용해 장치의 장입이 이루어지는 장입 위치와 용융 장입물의 용해 장치로부터 상기 다이 또는 몰드에의 운송이 이루어지는 충진 위치 사이에서 왕복 운동한다.Eventually, an important bottom component of this combination is a vessel holding the now molten metal charge, a heating device for heating the now in the vessel to form the metal molten charge, and the molten charge die from the vessel. Or a molten metal transport assembly for transporting into a mold, wherein the dissolution device is a charging position at which charging of the dissolution device is made relative to the die or mold and a filling in which transport of the molten charge from the dissolution device to the die or mold is performed. Reciprocate between locations.

위에서 지적한 바와 같이, 본 발명의 중요한 교시는 상기 용기의 용량이 하나의 가공품을 생산하기 위하여 다이 또는 몰드를 충진하기 위해 요구되는 용융 장입물의 양보다 크지 않으며 또한 최소한 대략적으로 그 크기와 조화된다는 것으로, 이 점이 강조되어야 한다. 이것은 하나의 가공품을 형성하기에 충분할 정도로 용해 장치로부터 용융 장입물을 다이 또는 몰드에 장입할 때마다, 상기 용해 장치 또는 설비의 상기 용기는 비워진다는 것을 의미한다.As pointed out above, an important teaching of the present invention is that the capacity of the vessel is not greater than the amount of melt charge required to fill the die or mold to produce one workpiece, and is at least approximately in line with its size, This should be emphasized. This means that each time the molten charge is charged from the dissolution apparatus into the die or mold to a degree sufficient to form one workpiece, the vessel of the dissolution apparatus or equipment is emptied.

상기 다이 또는 몰드 장치는 재사용이 가능한 다이 또는 몰드를 포함할 수 있다. 특히, 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.The die or mold device may comprise a reusable die or mold. In particular, the reusable die or mold may be a metal die or mold, preferably a die or mold of steel. In particular, the die or mold may be a reusable multi-core split metal die or mold.

상기 다이 또는 몰드 장치는 상기 다이 또는 몰드 장치를 주조 온도까지 가열하기 위한 가열 장치를 포함할 수 있다. 상기 가열 장치는 하나 또는 그 이상의 가열 코일을 포함하는 유도 가열 장치일 수 있다.The die or mold device may comprise a heating device for heating the die or mold device to a casting temperature. The heating device may be an induction heating device including one or more heating coils.

한편으로 상기 다이 또는 몰드의 경우 및 다른 한편으로 상기 용해 장치는 하나 또는 그 이상의 유도 가열 코일을 포함하는데, 상기 가열 코일은 전력 공급 장치에 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 특히, 상기 다이 또는 몰드는 상기 다이 또는 몰드의 내면에 소정의 온도 프로파일을 부여하기 위해 각각 독립적으로 동작하는 적어도 두 개의 유도 코일들의 복수 개를 포함하는 가열 장치를 구비할 수 있다.On the one hand in the case of the die or mold and on the other hand the melting device comprises one or more induction heating coils, which heating coils may be electrically connected to the power supply. In particular, the die or mold may comprise a heating device comprising a plurality of at least two induction coils each operating independently to impart a predetermined temperature profile to the inner surface of the die or mold.

본 발명은 두 개 또는 그 이상의 주조 장치 또는 설비를 포함하는 주조 공장의 경우를 가능하게 하는데, 상기 공장은 금속 장입물을 용해하기 위한 것으로 위에서 정의한 바와 같은 용해 장치를 두 개 또는 그 이상을 포함하고, 상기 주조 공장은 또한 가공품의 주조가 수행되는 같은 수량의 다이 또는 몰드 장치를 포함하며, 하나의 용해 장치 또는 하나의 주조 장치 또는 설비의 가동을 위해 각각 요구되는 동력 공급 장치보다 크지 않은 공동의 가열 동력 공급 장치의 사용을 허용하고, 각각의 주조 사이클에서 가공품의 주조가 전형적으로 동력 공급 장치의 공유를 허용할 정도로 충분히 위상을 달리 하는 경우에는, 상기 용해 장치는 공동의 가열 동력 공급 장치를 공유하고, 상기 다이 또는 몰드 장치는 공동의 가열 동력 공급 장치를 공유한다.The present invention enables the case of a casting plant comprising two or more casting devices or installations, the plant being for dissolving metal charges and comprising two or more melting devices as defined above. The foundry also includes a die or mold apparatus of the same quantity in which the casting of the workpiece is carried out, the heating of the cavity not greater than the power supply required for the operation of one melting apparatus or one casting apparatus or equipment, respectively. If the power supply permits the use and the casting of the workpiece in each casting cycle is out of phase enough to typically allow sharing of the power supply, the melting device will share a common heating power supply and The die or mold apparatus shares a common heating power supply.

상기 공장의 배치는 가열 동력은 전력 공급 장치에 의해 공급되며, 각 가열 장치는 유도 가열 장치인 경우에 특히 적합하다.The factory arrangement is particularly suitable where the heating power is supplied by the power supply and each heating device is an induction heating device.

상술한 주조 공장의 운용 중에, 본 발명에 따른 공정은 상기 용해 장치의 각각의 용기에서 용융 장입물을 연속적으로 형성하기 위하여 하나의 공유하는 동력 공급 장치를 사용하는 것과 위상을 달리 하는 주조 공정에서, 각 다이 또는 몰드 장치를 연속적으로 가열하기 위하여 다른 하나의 공유하는 동력 공급 장치를 사용하는 것을 포함할 수 있다.During the operation of the foundry described above, the process according to the invention is carried out in a casting process which is out of phase with the use of one shared power supply to continuously form a molten charge in each vessel of the melting device, It may include using another shared power supply to heat each die or mold device continuously.

도 1은 본 발명의 공정에 따른 경금속 용융 장입물을 형성하기 위한 본 발명에 따른 용해 장치의 다양한 구성요소(component)들의 측 입면 분해 사시도를 나타낸다.1 shows a side elevation exploded perspective view of various components of a dissolution apparatus according to the invention for forming a light metal melt charge according to the process of the invention.

도 2는 본 발명의 방법에 따라 경금속 가공품을 주조하기 위한, 본 발명에 따른 주조 장치 또는 주조 설비의 3차원 도면이다.2 is a three-dimensional view of a casting device or casting facility according to the present invention for casting a light metal workpiece in accordance with the method of the present invention.

도 3은 본 발명의 방법에 따라 경금속 가공품을 주조하기 위한, 본 발명에 따른 주조 설비로, 도 2의 주조 장치 또는 주조 설비 2대를 포함하는 주조 시설(casting facility)의 3차원 도면이다.FIG. 3 is a three dimensional view of a casting facility in accordance with the present invention for casting a light metal workpiece in accordance with the method of the present invention, comprising a casting device or two casting facilities of FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 도 2의 주조 장치 또는 주조 설비를 사용하여 마그네슘 합금 휠 림(wheel rim) 형태의 경금속 가공품을 주조하는 방법을 개시하기 위한 것으로, 도 2의 주조 장치 또는 주조 설비의 일련의 단순화된 측 입면 사시도를 나타내는 것이고, 또한,FIG. 4 is a view for describing a method of casting a light metal workpiece in the form of a magnesium alloy wheel rim using the casting apparatus or the casting equipment of FIG. 2 according to the present invention. Represents a simplified side elevation perspective view of

도 5는 도 4에 의해 설명된 마그네슘 합금 휠 림 형태의 경금속 가공품을 주조하는 방법을 추가적으로 개시하기 위한 것으로, 도 2의 주조 장치 또는 주조 설비의 또 다른 일련의 단순화된 측 입면 사시도이다.FIG. 5 is a further series of simplified side elevational perspective views of the casting apparatus or casting facility of FIG. 2 for further describing a method of casting a light metal workpiece in the form of a magnesium alloy wheel rim described by FIG. 4.

본 발명은, 첨부되는 개략적인 도면을 참고하여 제한되지 않는 실례를 통해 기재된다.The invention is described by way of example and not by way of limitation with reference to the accompanying schematic drawings.

우선, 도 1을 참조하면, 도면 부호(10)는 일반적으로 본 발명에 따른 경금속 용융 장입물을 형성하기 위한 용해 장치를 나타낸다. First, referring to FIG. 1, reference numeral 10 generally denotes a dissolution apparatus for forming a light metal melt charge in accordance with the present invention.

상기 용해 장치(10)는, 원형 단면의 중공형 실린더 또는 슬리브(14) 형태로 경금속 용융 장입물을 홀딩하고 또한 경금속 장입물의 지금(precursor)의 가열을 용이하게 하는 용기(container)(12), 용융 장입물을 형성하기 위한 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 내용물을 가열하기 위한 유도 코일(18)을 포함하는 유도 가열 장치(16), 및 경금속 용융 장입물을 상기 실린더 또는 슬리브(14)로부터 가공품이 그 내에서 주조되는 다이 또는 몰드(도 1에는 미도시, 도 3 내지 도5에 도시)로 운송하기 위한 용융 금속 운송 어셈블리(20)를 포함한다.The dissolution device 10 comprises a container 12 which holds the light metal melt charge in the form of a hollow cylinder or sleeve 14 of circular cross section and also facilitates heating of the precursor of the light metal charge, An induction heating device 16 comprising an induction coil 18 for heating the contents of the cylinder or sleeve 14 to form a melt charge, and a light metal melt charge from the cylinder or sleeve 14 It includes a molten metal transport assembly 20 for transport to a die or mold cast therein (not shown in FIG. 1, shown in FIGS. 3 to 5).

상기 용해 장치(10)는 실질적으로 불활성 분위기 하에서 경금속 용해가 이루어지도록 하기 위해 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 내부에 아르곤 가스를 공급하고, 또한 아래에서 설명할 2차 밀봉부를 형성하기 위한 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 최하단부 또는 베이스를 냉각시키기 위한 불활성 가스 공급부(22)를 또한 포함한다.The dissolution apparatus 10 supplies the argon gas to the inside of the cylinder or sleeve 14 to allow light metal dissolution to occur in a substantially inert atmosphere, and also to form the secondary seal, which will be described below. Also included is an inert gas supply 22 for cooling the bottom or base of the sleeve 14.

상기 실린더 또는 슬리브(14)는 재사용이 가능하다. 상기 실린더 또는 슬리브(14)는 연탄소강(mild carbon steel) 또는 저탄소강(low carbon steel)으로 제작될 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 실린더 또는 슬리브(14)는 선택적으로 주철(cast iron) 또는 스테인레스 스틸로 제작될 수 있다.The cylinder or sleeve 14 is reusable. The cylinder or sleeve 14 may be made of mild carbon steel or low carbon steel. In other embodiments, the cylinder or sleeve 14 may optionally be made of cast iron or stainless steel.

실제 사용에 있어서, 상기 유도 코일(16)은 금속 운송 어셈블리(20) 위에 장착되고, 상기 코일(16)은 원통부(62)에 연결되어 있으며 그 내용물을 가공하기 위 한 상기 실린더 또는 슬리브(14)를 에워 싸고 있다.In practical use, the induction coil 16 is mounted on a metal transport assembly 20, the coil 16 connected to a cylindrical portion 62 and the cylinder or sleeve 14 for processing the contents thereof. Encircling).

상기 운송 어셈블리(20)는, 상기 실린더 또는 슬리브(14)로부터 용융 장입물로 다이 또는 몰드를 충진하기 전에, 상기 다이 또는 몰드의 장입구 주위와 상기 실린더 또는 슬리브(14)를 맞붙이기 위해 상기 실린더 또는 슬리브(14)를 상승시키는 데 사용하기 위하여 포개어 끼우는 식으로(telescopically) 움직이는 다단(multi-stage) 피스톤 장치(24)를 포함한다. 상기 다단 피스톤 장치(24)는 3개의 텔레스코픽 피스톤 로드(26, 27, 28)를 포함하는 중앙 피스톤과, 상기 실린더 또는 슬리브(14) 내의 전체의 용융 장입물이 상기 실린더 또는 슬리브(14)로부터 다이 또는 몰드 내로 운송될 때 상기 다이 또는 몰드의 장입구의 주위와 밀봉되게 체결하기 위한 원추형 밀봉면(31)이 갖추어진 피스톤 헤드(30)를 구비한 상기 중앙 로드(28)를 통합한다. 상기 다단 피스톤 장치(24)는, 피스톤 헤드의 움직이는 비율(rate)을 조절하고 또한, 피스톤 헤드(30)가 밀봉되게 다이 또는 몰드의 장입구의 주위와 체결될 때, 실린더 또는 슬리브(14) 내, 그리고 다이 또는 몰드 내의 용융 장입물 상에서 피스톤 헤드(30)에 의해 위쪽으로 가해지는 힘을 조절하기 위한, 가변의 힘과 속도 제어기(미도시)를 포함한다.The transport assembly 20 is adapted to engage the cylinder or sleeve 14 with the periphery of the die or mold's charge prior to filling the die or mold with the melt charge from the cylinder or sleeve 14. Or a multi-stage piston device 24 that is telescopically moved for use in raising the sleeve 14. The multistage piston device 24 comprises a central piston comprising three telescopic piston rods 26, 27, 28, and the entire molten charge in the cylinder or sleeve 14 dies from the cylinder or sleeve 14. Or incorporates the central rod 28 with a piston head 30 equipped with a conical sealing surface 31 for sealingly fastening with the periphery of the die or the inlet of the mold when transported into the mold. The multi-stage piston device 24 controls the rate of movement of the piston head and also when in the cylinder or sleeve 14 when the piston head 30 is engaged with the circumference of the insert of the die or mold to be sealed. And a variable force and speed controller (not shown) for adjusting the force exerted upward by the piston head 30 on the melt charge in the die or mold.

따라서, 실제 사용에 있어서, 상기 다단 피스톤 장치(24)는 상기 실린더 또는 슬리브(14) 내부에서 미끄럼 방식으로 움직일 수 있고, 거기에 충분하게 밀봉 체결되어서 상기 실린더 또는 슬리브(14) 내의 용융 장입물이 위쪽으로 밀어지고 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 바깥쪽에서 상기 피스톤 로드(26, 27, 28)가 위쪽으로 움직여서 상기 다이 또는 몰드 내로 용융 장입물을 운송 및 주입하도록, 상기 실린더 또는 슬리브(14)는 상기 운송 어셈블리(20) 상에서 지지되어 있다.Thus, in practical use, the multi-stage piston device 24 can move in a sliding manner inside the cylinder or sleeve 14, and is sufficiently sealed to secure the molten charge in the cylinder or sleeve 14. The cylinder or sleeve 14 is pushed upward and the piston rods 26, 27, 28 move upwards out of the cylinder or sleeve 14 to transport and inject molten charges into the die or mold. It is supported on the transport assembly 20.

상기 운송 어셈블리(20)는 또한 복수 개의 직경이 다른 동심의 원통부(32, 34, 35, 36, 37)를 포함한다. 상기 원통부(32, 34, 35, 36, 37)들은 서로 상대적으로 수직방향으로 텔레스코픽(telescopic)하게 움직이고, 서로 간에 안착된다.The transport assembly 20 also includes a plurality of concentric cylindrical portions 32, 34, 35, 36, 37 of different diameters. The cylindrical portions 32, 34, 35, 36, 37 move telescopically in a vertical direction relative to each other and are seated between each other.

상기 원통부(32)는 하부 원통부이고, 상기 용해 장치(10)를 용융 장입물 지금의 상기 실린더 또는 슬리브(14)로의 장입이 이루어지는 장입 위치와 상기 실린더 또는 슬리브(14) 내에서 지금의 용해에 의해 용융 장입물을 형성되도록 상기 실린더 또는 슬리브(14)로부터 전형적으로 용융 장입물로 충진되는 상기 다이 또는 몰드 내로 운송되어 지도록 상기 주조 장치 또는 설비의 다이 또는 몰드의 장입구와 상기 용해 장치(10)가 정렬되는 충진 위치 사이에서 왕복시키기 위한, 도 3 내지 도 5의 주조 설비의 일부를 구성하는 레일(39) 상에서 이동하기 위한 휠(38)을 구비하고 있다. 상기 원통부(37)는 상부 원통부이고, 상기 실린더 또는 슬리브 내에서 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 하단부와 밀봉 방식으로 체결하기 위한 그루브(groove)를 갖춘 원주 방향으로 연장된 상향의 지지 링을 제공한다. 결국, 상기 원통부(35)는 그 주위를 에워 싸는 상기 실린더 또는 슬리브(14)가 위치할 때, 상기 유도 코일(18)이 지지되는 위에 원주 방향으로 연장된 상향의 지지 링을 제공한다.The cylindrical portion 32 is a lower cylindrical portion, the charging position at which the melting device 10 is charged into the cylinder or sleeve 14 as of the molten charge and the present melt in the cylinder or sleeve 14. The charging device and the melting device 10 of the die or mold of the casting device or plant to be transported from the cylinder or sleeve 14 into the die or mold, which is typically filled with the molten charge to form a melt charge by means of Wheels 38 for moving on the rails 39 which form part of the casting installation of FIGS. 3-5. The cylindrical portion 37 is an upper cylindrical portion and has a circumferentially upwardly upwardly supported ring having grooves for sealingly fastening with the lower end of the cylinder or sleeve 14 in the cylinder or sleeve. to provide. As a result, the cylindrical portion 35 provides an upwardly supporting ring extending in the circumferential direction on which the induction coil 18 is supported when the cylinder or sleeve 14 surrounding it is located.

상기 원통부(37) 상의 그루브에 의해 제공되는 밀봉 외에도, 상기 가스 공급부(22)를 통하여 제공되는 아르곤 가스는 용융 장입물 지금의 용해 중에 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 하단부를 냉각시켜서, 상기 피스톤 장치(24) 및 상기 상부 원통부(37)와 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 하단부 사이의 영역에서 용융 장입물의 일부를 응고시켜 상기 용융 장입물로 부터 경금속이 응고되어 형성되는 제2 밀봉부를 제공한다.In addition to the seal provided by the groove on the cylinder 37, the argon gas provided through the gas supply 22 cools the lower end of the cylinder or sleeve 14 during melting of the molten charge now, so that the piston Solidifying a portion of the molten charge in the region between the device 24 and the upper cylindrical portion 37 and the lower end of the cylinder or sleeve 14 to provide a second seal formed by solidifying the hard metal from the molten charge do.

도 2를 참조하면, 도면 부호(50)는 일반적으로 본 발명에 따른 경금속 가공품을 주조하기 위한 주조 장치 또는 설비를 나타낸다. 별도로 명기하지 않으면, 도 1에서 동일한 부품은 동일한 도면 부호로 지칭된다.Referring to FIG. 2, reference numeral 50 generally denotes a casting device or facility for casting a light metal workpiece in accordance with the present invention. Unless otherwise specified, the same parts in FIG. 1 are referred to by the same reference numerals.

주조 장치 또는 설비(50)는 상술한 바와 같은 용해 장치(10)와 다이 또는 몰드(54) 및 가열 장치(56)를 포함하는 다이 또는 몰드 장치(52)를 포함한다.The casting device or fixture 50 includes a die or mold device 52 comprising a melting device 10 and a die or mold 54 and a heating device 56 as described above.

상기 다이 또는 몰드(54)는 다중 코어(multi-core) 또는 분할된(segmented) 재사용이 가능한 스틸 다이 또는 몰드로, 주조 공정의 종기에 응고된 가공품이 제거 가능하게 부착되어 있는 상부 코어(58), 장입구 또는 장입 통로(62)를 통해 아래로부터 다이 또는 몰드(54)를 장입 또는 충진하도록 중심부에 장입구 또는 장입 통로(62)가 설치되어 있는 하부 또는 페이스 코어(60), 및 피스톤(66)과 각각 연계되어 있는 4개의 사이드 코어(64)의 분할된 링을 포함하고 있는데, 상기 사이드 코어(64)는 다이 또는 몰드(54)에게 그의 분할된 특성을 부여한다. 상기 다이 또는 몰드(54)는, 사이드 코어(64)의 피스톤(66)과 관련하여, 그리고 상기 상부 코어(58)와 여하의 상부 코어에 부착되어 있는 경금속 주조물(미도시)을 위로 들어 올려 잔류 코어로부터 분리하는 것과 관련하여, 수압으로 작동된다. 상기 주조 장치 또는 설비(50)는 또한 다이 또는 몰드 수압 조절기(67) 및 용해 장치 또는 설비(10) 수압 조절기(69)를 포함한다.The die or mold 54 is a multi-core or segmented reusable steel die or mold, with the upper core 58 removably attached to the workpiece solidified at the end of the casting process. A lower or face core 60 with a charge or charge passage 62 installed at its center to charge or fill the die or mold 54 from below through the charge or charge passage 62, and the piston 66. And a split ring of four side cores 64, each associated with the side core 64, which gives the die or mold 54 its split characteristics. The die or mold 54 is retained in relation to the piston 66 of the side core 64 and by lifting up a light metal casting (not shown) attached to the upper core 58 and any upper core. In connection with the separation from the core, it is operated hydraulically. The casting apparatus or fixture 50 also includes a die or mold hydraulic regulator 67 and a melting apparatus or fixture 10 hydraulic regulator 69.

상부 코어(58)는 주조 공정 말기에 상기 상부 코어로부터 가공품을 분리하기 위한 분리 수단(release means)(미도시)과 연계되어 있다.The upper core 58 is associated with release means (not shown) for separating the workpiece from the upper core at the end of the casting process.

가열 장치(56)는 유도 코일을 구성하는 개별적인 6개의 유도 권선을 포함하는 데, 다이 또는 몰드(54) 내에 소정의 온도 프로파일을 달성하기 위해 상기 권선들은 각각 독립적으로 동작된다. 따라서, 상기 주조 장치 또는 설비(50)는 또한 소정의 온도 프로파일을 달성하기 위하여 상기 가열 장치(56)의 가열을 모니터링 하고, 또한 각각의 동력 공급 장치(82, 84)(도 3)Y를 피드백 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU)(70)를 포함한다. The heating device 56 includes six separate induction windings that make up the induction coil, each of which is operated independently to achieve a predetermined temperature profile in the die or mold 54. Thus, the casting device or plant 50 also monitors the heating of the heating device 56 to achieve the desired temperature profile, and also feeds back each power supply 82, 84 (FIG. 3) Y. And a central processing unit (CPU) 70 for controlling.

상기 주조 장치 또는 설비(50)는 또한 용해 장치 또는 설비(10)의 일부를 형성하는 금속 운송 어셈블리(20)의 휠(38)이 그 위에서 움직일 수 있는 레일(미도시)을 포함한다. 따라서, 상기 용해 장치(10)는, 상기 다이 장치(52)에 대하여 상대적으로 용융 장입물의 지금의 용해 장치(10)에의 장입이 이루어지는 장입 위치(도 2에 도시)와 용융 장입물을 용해 장치(10)로부터 상기 다이 또는 몰드 장치(52)의 상기 다이(54)로 운송이 이루어지는 충진 위치(도 4 및 도 5에 도시) 사이에서 왕복 운동할 수 있다.The casting device or fixture 50 also includes a rail (not shown) through which the wheel 38 of the metal transport assembly 20, which forms part of the melting apparatus or fixture 10, can move thereon. Therefore, the said melting apparatus 10 melt | dissolves the charging position (shown in FIG. 2) by which the charging of the melt charge into the present melting apparatus 10 with respect to the said die apparatus 52, and the melt charge apparatus ( It is possible to reciprocate between the filling position (shown in FIGS. 4 and 5) from which the transport from 10 to the die 54 of the die or mold apparatus 52 takes place.

도 3을 참조하면, 도면 부호(80)는 일반적으로 본 발명에 따른 주조 시설(casting facility)을 나타낸다. 상기 주조 시설(80)은 2대의 주조 장치 또는 설비(50)를 포함하는 데, 상기 주조 장치 또는 설비(50) 각각은 경금속 장입물을 유도 용해하기 위한 용해 장치(10)및 가공품의 주조가 수행되는 다이 또는 몰드 장치(52)를 포함하고 있다. 주조 시설(80)은 또한 2대의 용해 장치(10)에 대하여 각 각 개별적으로, 예를 들면 100㎾의 동력을 공급하기 위한 용해 유도 가열 동력 공급 장치(melt induction heating power supply)(82), 각각의 다이 또는 몰드 장치(52)에 개별적으로, 또한, 예를 들면 100㎾의 동력을 공급하기 위한 다이 유도 가열 동력 공급 장치(die induction heating power supply)(84), 냉각 유체를 제공하기 위한 냉각탑(미도시), 및 용해 장치(10)와 다이 또는 몰드 장치(52)에 정화 가스를 공급하기 위한 가스 공급 제어 유닛(86)을 포함한다.Referring to FIG. 3, reference numeral 80 generally represents a casting facility according to the present invention. The casting facility 80 comprises two casting devices or fixtures 50, each of which is carried out by casting of a melting device 10 and a work piece for induction melting of a light metal charge. Die or mold device 52 to be included. The casting plant 80 also has a melt induction heating power supply 82 for supplying power to the two melting apparatuses 10 individually, for example 100 kW, respectively. Die induction heating power supply 84 for separately, for example, 100 kW of power or a cooling tower for providing cooling fluid Not shown), and a gas supply control unit 86 for supplying a purge gas to the dissolution device 10 and the die or mold device 52.

상기 용해 장치(10)는 공동의 유도 가열 동력 공급 장치(82)를 공유하고, 상기 다이 또는 몰드 장치(52)는 공동의 유도 가열 동력 공급 장치(84)를 공유하면서, 위상을 달리하는 주조 사이클을 사용함으로써, 상기 주조 시설(80)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(50)의 용해 장치(10)가 주조를 위해 사용되기 위해 충진 위치에 있을때, 다른 하나의 주조 장치 또는 설비(50)의 용해 장치(10)는 장입 위치에 위치하여 경금속 지금이 장입되고, 다른 주조 장치 또는 설비(50)에서의 주조 공정이 끝나자마자 그 충진 위치로 이동할 수 있도록 준비되어 있는 것과 같이, 상기 주조 장치 또는 설비(50)들은 서로 교대로 사용될 수 있다는 점에서, 상기 주조 시설(80)은 준연속적(quasi-continuous) 방식으로 동작되는 것으로 이해되어야 한다.The melting apparatus 10 shares a common induction heating power supply 82, and the die or mold apparatus 52 shares a common induction heating power supply 84, while varying in phase casting cycles. It is to be understood that by using, the casting facility 80 allows two workpieces to be cast simultaneously. Then, the casting of the workpiece is performed in each casting cycle sufficiently out of phase so that the above sharing is possible. Thus, when the melting apparatus 10 of either casting apparatus or fixture 50 is in the filling position for use for casting, the melting apparatus 10 of the other casting apparatus or fixture 50 is in the charging position. The casting devices or installations 50 can be used alternately as they are positioned and light metal are now loaded and ready to move to their filling position as soon as the casting process at the other casting device or installation 50 is finished. In that respect, the casting facility 80 is to be understood to operate in a quasi-continuous manner.

도 4 및 도 5를 참조하여, 공지의 AZ91, Mg-Al-Zn 합금 예비 성형 빌렛 또는 인곳(ingot)(92) 형태의 지금을 사용하여, 마그네슘 합금 휠 림(90) 형태의 경금속 가공품을 주조하는 경우를 참조로 하여, 상술한 주조 장치 또는 설비(50)의 사용에 대하여 설명한다. 빌렛 또는 인곳(92)은 장입 위치에 있는 용해 장치(10)와 연계되어 있는 피스톤 장치(24)에 놓여진다. 실린더 또는 슬리브(14)는 빌렛 또는 인곳(92) 주위에 위치하여, 상기 실린더 또는 슬리브(14)의 하단부는 상기의 금속 운송 어셈블리(20)의 상부 원통부(37) 상의 상기 그루브와 밀봉되게 체결된다. 상기 유도 코일(18)은 금속 운송 어셈블리(20)의 원통부(35)에 연결되어서, 피스톤 내에 위치하는 실린더 또는 슬리브(14)와 빌렛 또는 인곳(92)은 상기 코일(18)에 의해 에워 싸여져 있게 된다.Referring to Figures 4 and 5, casting a light metal workpiece in the form of a magnesium alloy wheel rim 90, using now known in the form of known AZ91, Mg-Al-Zn alloy preform billets or ingots 92 The use of the above-mentioned casting apparatus or facility 50 is demonstrated with reference to the case. The billet or ingot 92 is placed in a piston device 24 associated with the dissolution device 10 in the charging position. A cylinder or sleeve 14 is positioned around the billet or ingot 92 so that the lower end of the cylinder or sleeve 14 is sealed to the groove on the upper cylindrical portion 37 of the metal transport assembly 20. do. The induction coil 18 is connected to the cylindrical portion 35 of the metal transport assembly 20 such that the cylinder or sleeve 14 and the billet or ingot 92 located in the piston are enclosed by the coil 18. Will be.

상부 코어(58)는 하부 또는 페이스 코어(60)와 체결되기 위해 아래쪽으로 내려짐으로써, 상기 다이 장치(52)는 주조를 위한 준비를 하게 된다. 사이드 코어 단편들의 링(64)은 각각의 피스톤(66)을 사용하여 다이를 밀폐하는 위치에 놓여 지게 된다. SF6를 0.2vol% 포함하는 유동 가스 혼합물인 SF6/CO2 형태의 정화 가스는 다이 또는 몰드(54) 내에 주입되고, 상기 다이 또는 몰드(54)는 유도 가열 동력 공급 장치(84)로부터 공급되는 사전에 지정된 주파수의 전원에 의해 유도 코일(64)을 사용하여 요구되는 작동 온도까지 가열되어, 소정의 온도 프로파일을 가지게 된다. 가열 속도는 동력 공급 장치(84)로부터 입력되는 동력의 변화 및/또는 그 주파수의 변경에 의해 조절될 수 있다. 주파수가 높을수록 가열 속도가 높아지게 된다. 코일의 루프(64)들은 상기의 온도 프로파일을 이루기 위해 각각 다른 동력 공급 장치로 선택적으로 작동될 수 있다.The upper core 58 is lowered down to engage the lower or face core 60, so that the die device 52 is ready for casting. The ring 64 of side core pieces is placed in a position to seal the die using each piston 66. Flowing a gas mixture of SF 6 / CO 2 purging gas of the type which comprises a SF 6 0.2vol% will die or be injected into the mold 54, the die or mold 54 is fed from the induction heating power supply (84) The induction coil 64 is heated to the required operating temperature by means of a power source of a predetermined frequency, which has a predetermined temperature profile. The heating rate can be adjusted by changing the power input from the power supply 84 and / or changing its frequency. The higher the frequency, the higher the heating rate. The loops 64 of the coil can be selectively operated with different power supplies to achieve the above temperature profile.

용해 장치(10)는 주조 장치 또는 설비(50)의 레일(미도시) 상에서 휠(38)에 의해서, AZ91 합금의 용융 장입물 빌렛 또는 인곳(92)이 실린더 또는 슬리브(14)에 장입되는 장입 위치에서부터 용해 장치(10)가 다이 또는 몰드(54)의 하부 또는 페이스 코어(60)를 통해 장입구(62)와 정렬되어 있는 충진 위치까지 왕복할 수 있게 된다. 원통부(37)는 수압으로 올려져서, 상기 실린더 또는 슬리브(14)는, 원통부(37)와 실린더 또는 슬리브(14)를 밀봉하는 하부 또는 페이스 코어(60)의 하부 면과 밀봉되게 체결된다. 상기 실린더 또는 슬리브(14)는 SF6/CO2 정화 가스에 의해 정화된다. 빌렛 또는 인곳(92)은 가스 공급부(22)에 의해 상기 실린더 또는 슬리브(14)에 도입되는 정화 가스에 의해 제공되는 분위기 하에서 용해되어 AZ91 합금의 용융 장입물이 형성된다. 그리고 나서, 상기 실린더 또는 슬리브(14)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.The melting apparatus 10 is charged by a wheel 38 on a rail (not shown) of a casting apparatus or plant 50, in which a molten charge billet or ingot 92 of AZ91 alloy is charged into a cylinder or sleeve 14. From the position it is possible to reciprocate to the filling position in which the dissolution device 10 is aligned with the charging inlet 62 through the lower or face core 60 of the die or mold 54. The cylindrical portion 37 is raised by hydraulic pressure so that the cylinder or sleeve 14 is fastened to be sealed with the lower surface of the lower or face core 60 which seals the cylindrical portion 37 and the cylinder or sleeve 14. . The cylinder or sleeve 14 is SF 6 / CO 2 Purified by purge gas. The billet or ingot 92 is dissolved under an atmosphere provided by the purge gas introduced into the cylinder or sleeve 14 by the gas supply 22 to form a molten charge of the AZ91 alloy. Then, at the bottom of the cylinder or sleeve 14, for cooling the molten charge to form a secondary seal in the form of a hard metal spout (not shown) or a solidification portion or more or less reaction solidification. Argon is used to provide a cooling atmosphere.

일단, 다이 또는 몰드(54) 내에서 소정의 작동 온도 및 온도 프로파일이 달성되면, 상기 다이 또는 몰드(54)는 수압 제어기(67)에 의해 피스톤(66)을 사용하여 가압 밀폐된다. 그리고 나서, 실린더 또는 슬리브(14)에의 가스 공급은 중단되고, 용융 장입물은 가압 하에서, 피스톤 장치(24)에 의해 실린더 또는 슬리브(14)로부터 다이 또는 몰드(54)로 운송되어, 다이 또는 몰드(54)에 용융 장입물로 충진된다. 다이 또는 몰드(54) 내에 용융 장입물의 주입 전 및 주입 중에 상기 다이 또 는 몰드(54)는 가스 공급 제어 유닛(86)에 의해 상술한 SF6/CO2 정화/유동 가스에 의해 정화된다. 상기 가스는 상기 슬리브(14) 및 용융 장입물이 다이 또는 몰드(54)에 들어갈 때에 용융 장입물의 표면을 보호한다. 피스톤 헤드(30)는 장입구(62) 주위에 대해 밀봉 밀폐하고, 부분적으로 다이 또는 몰드(54) 내의 용융 장입물에 가해지는 압력을 증가시키기 위해 장입구(62) 내로 들어간다. 다이 또는 몰드(54)는 냉각되고, 상기 용해 장치(10)는 다이 또는 몰드(54)로부터 분리된다. 용해 장치(10)는 다시 장입 위치로 되돌아간다.Once the desired operating temperature and temperature profile within the die or mold 54 is achieved, the die or mold 54 is pressure sealed using a piston 66 by the hydraulic controller 67. Then, the gas supply to the cylinder or the sleeve 14 is stopped and the melt charge is transported from the cylinder or the sleeve 14 to the die or the mold 54 by the piston device 24 under pressure, so that the die or the mold 54 is filled with a molten charge. The die or mold 54 is purified by the gas supply control unit 86 by the aforementioned SF 6 / CO 2 purge / flow gas before and during injection of the molten charge into the die or mold 54. The gas protects the surface of the melt charge as the sleeve 14 and the melt charge enter the die or mold 54. The piston head 30 is hermetically sealed about the inlet 62 and partially enters the inlet 62 to increase the pressure applied to the melt charge in the die or mold 54. The die or mold 54 is cooled and the dissolution apparatus 10 is separated from the die or mold 54. The dissolution apparatus 10 returns to the charging position again.

그리고 나서, 다이 또는 몰드(54)는 수압에 의해 개방되어 피스톤(66)에 의해 하나로 되어 있던 사이트 코어 단편(64)의 링을 분리하게 된다. 그리고, 응고된 휠 림(90)이 부착되어 있는 상부 코어(58)는 콘트롤러(67)에 의해 위로 들어 올려진다. 상기 휠 림(9)은, 상부 코어(58)가 올라가는 동안에 휠 림(90)을 아랫 방향으로 미는 분리 수단(미도시)의 일부를 형성하는 하향 핀에 의해 상부 코어(58)로부터 떼어지거나 분리된다.The die or mold 54 is then opened by hydraulic pressure to separate the ring of sight core pieces 64 that were held together by the piston 66. And, the upper core 58 to which the solidified wheel rim 90 is attached is lifted up by the controller 67. The wheel rim 9 is separated or separated from the upper core 58 by a downward pin which forms part of a separating means (not shown) that pushes the wheel rim 90 downward while the upper core 58 is raised. do.

피스톤 장치(24)는 아래쪽으로 내려가고, 어셈블리(20)의 원통부들은 후퇴하여, 상기 실린더 또는 슬리브(14)와 상기 실린더 또는 슬리브(14)를 위한 제2 밀봉부를 형성했던 용융 장입물의 탕구(미도시) 또는 응고된 부분을 분리한다. 사용된 실린더 또는 슬리브(14)는 폐기되고, 새로운 휠 림(90)의 주조를 위해 새로운 실린더 또는 슬리브(14)가 사용된다. 사용된 실린더 또는 슬리브(14)는 폐기 및 새로운 휠 림(90)의 주조를 위한 새로운 실린더 또는 슬리브(14)의 사용은, 동일한 합금 성분으로 주조하는 것보다 오래 걸리지 않으며, 본질적으로 적절한 온도 및 온도 프로파일이 다른 동일한 주조 사이클을 사용하여 합금 조성이 다른 빌렛 또는 인곳을 사용하여 하나씩 순서대로 가공품의 실질적으로 연속적인 주조가 가능하게 함이 이해되어야 한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 용해 장치 또는 설비(10)는 상호 간에 오염의 염려없이 다음의 합금들을 포함하는 합금 휠 림을 순서대로 주조할 수 있다: AM60B(Al-Mg-Mn 합금), Galsi12dv(Al-Si 합금), AZ91(Mg-Al-Mn-Zn 합금) 및 Galsi7(Al-Si 합금).The piston device 24 is lowered down, and the cylindrical portions of the assembly 20 retreat, forming the molten charges of the molten charge which formed the second seal for the cylinder or the sleeve 14 and the cylinder or the sleeve 14. Not shown) or the solidified portion. The used cylinder or sleeve 14 is discarded and a new cylinder or sleeve 14 is used for casting the new wheel rim 90. The used cylinder or sleeve 14 is discarded and the use of a new cylinder or sleeve 14 for casting of the new wheel rim 90 takes less time than casting from the same alloy component, and is essentially suitable temperature and temperature. It should be understood that using the same casting cycles with different profiles enables substantially continuous casting of the workpieces one by one using billets or ingots with different alloy compositions. In one embodiment of the present invention, the dissolution apparatus or installation 10 can cast alloy wheel rims in order, including the following alloys, without fear of contamination from each other: AM60B (Al-Mg-Mn alloy), Galsi12dv (Al-Si alloy), AZ91 (Mg-Al-Mn-Zn alloy) and Galsi7 (Al-Si alloy).

본 발명의 이점은 용융 장입물, 예를 들면 빌렛 또는 인곳(92)의 지금 양은 하나의 가공품, 예를 들면 하나의 휠 림(90)을 생산하기 위하여 상기 다이 또는 몰드(54)를 장입하거나 충진하는데 필요한 용융 금속의 부피와 조화된다는 것이다. 따라서, 하나의 휠 림을 위해 요구되는 양보다 실질적으로 많은 경금속이 용해되어야 하는 일반적으로 공지된 주조 공정에 따른 경금속 가공품 또는 휠 림(90) 주조에 비해, 제거되지 않는다면, 금속 소모가 감소된다.An advantage of the present invention is that now the amount of melt charge, for example billet or ingot 92, is charged or filled with the die or mold 54 to produce one workpiece, for example one wheel rim 90. Is to match the volume of molten metal needed to do so. Accordingly, metal consumption is reduced if not removed, as compared to light metal workpiece or wheel rim 90 casting according to a generally known casting process in which substantially more light metal than the amount required for one wheel rim is to be dissolved.

본 발명의 추가적인 이점은 상기 용해 장치(10) 및 상기 주조 장치 또는 설비(50)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(50)는 주조될 가공품의 최종 소비자에게 값 싸게 셋업되어 다가갈 수 있다.A further advantage of the present invention is that the dissolution apparatus 10 and the casting apparatus or plant 50 do not necessarily have to be a permanent structure and can be easily changed from one production plant to another. Thus, by reducing transportation costs and other costs, the casting device or facility 50 can be set up at low cost to the end consumer of the workpiece to be cast.

본 발명의 또 다른 추가적인 장점은, 주조 장치 또는 설비(50)는 그것이 건조되기 위해서 많은 공간을 필요로 하지 않는다는 것이다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 주조 장치 또는 설비(50)는 단지 약 23㎡ 정도의 바닥 면적만이 필요하다. 본 프로세스는 또한, 본 공정 또는 효율성에 역효과 없이 주조 바로 직전에 주조 장치 또는 설비(50)에 전원이 공급되고 단일품의 가공품을 주조한 직후에 스위치를 끌 수 있어서 비용 측면에서 이점을 제공한다. 본 발명에 따른 주조 장치 또는 설비(50) 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(92)을 포함하는 실린더 또는 슬리브(14) 내의 용융 장입물 보다 크지 않다는 것이 이해될 수 있다. 실제로, 전원 공급이 재개되었을 때, 원리상으로는 단순히 실린더 또는 슬리브(14) 내의 내용물을 재용해하는 것에 의해 손해를 피할 수 있다.Another additional advantage of the present invention is that the casting device or plant 50 does not require much space for it to dry. For example, as described above, the casting apparatus or facility 50 only needs about a floor area of about 23 m 2. The process also provides an advantage in terms of cost as it can be switched off immediately after the casting device or plant 50 is powered and immediately after casting a single piece of work without adversely affecting the process or efficiency. The loss in the case of a power interruption during the casting process using the casting apparatus or the apparatus 50 and the method according to the present invention is a case in which the process is continuous and a large amount of metal is melted at a moment and the power is interrupted. It can be appreciated that, compared to typical casting processes in which all molten metal can solidify, it is no larger than the molten charge in the cylinder or sleeve 14 that includes a single billet or ingot 92. In fact, when the power supply is resumed, in principle damages can be avoided by simply re-dissolving the contents in the cylinder or sleeve 14.

본 발명에 따른 또 다른 추가적인 장점은, 최적의 공정 조건을 이루기 위한 시운전(run-in)이 필요 없다는 것이다. 상기 빌렛 또는 인곳(92)과 같은 경금속의 지금은 원하는 성분 및 조직으로 만들어 질 수 있다. 따라서, 상기 빌렛 또는 인곳(92)과 같은 지금(precursor)은 스톡 물품(stock item)일 수도 있다. 빌렛 또는 인곳(92) 스톡으로 생산된 휠 림(90)은 유사한 조직을 나타내고 또한 따라서 유사한 물성을 나타내어 품질 관리가 향상될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 공정에 시운전 사이클 또는 시운전 사이클들이 필요 없다는 사실은 소정 수량의 빌렛 또는 인곳(92)은 여하의 전원 공급에 문제가 없다면 같은 수량의 휠 림(90)을 생산할 수 있다는 것을 의미한다.Another additional advantage according to the invention is that no run-in is necessary to achieve optimum process conditions. Light metals such as billets or ingots 92 can now be made of the desired components and tissues. Thus, a precursor such as the billet or ingot 92 may be a stock item. It is to be understood that the wheel rim 90 produced from the billet or ingot 92 stock exhibits similar tissue and therefore similar properties, thus improving quality control. The fact that no commissioning cycles or commissioning cycles are required for this process means that any number of billets or ingots 92 can produce the same number of wheel rims 90 without any power supply problems.

Claims (18)

금속 용융 장입물의 지금으로부터 금속 용융 장입물을 형성하고, 하나의 금속 가공품을 형성하기에 충분하도록 다이 또는 몰드를 충진하기 위해 상기 용융 장입물을 상기 다이 또는 몰드에 장입하고, 상기 다이 또는 몰드 내에서 가공품을 형성시키기 위해 상기 장입물을 응고시킴으로써 금속 가공품을 주조하는 금속 가공품 주조 공정에 있어서, 상기 다이 또는 몰드의 장입이 실질적으로 용융 장입물 전부를 소모하도록 하기 위하여 상기 다이 또는 몰드의 용량과 조화되는 용융 장입물의 양을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.Form the metal melt charge from now on, and charge the melt charge into the die or mold to fill the die or mold to be sufficient to form one metal workpiece, and within the die or mold In a metal workpiece casting process in which a metal workpiece is cast by solidifying the charge to form a workpiece, the loading of the die or mold is substantially matched with the capacity of the die or mold to consume substantially all of the molten charge. And selecting the amount of melt charge. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 용융 장입물은 금속 빌렛 또는 금속 인곳 또는 금속 입자의 성형체인 지금(precursor)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.The molten charge is formed from a metal billet or metal ingot or a precursor which is a molded body of metal particles. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 용융 장입물을 형성한 후, 고온에서 상기 용융 장입물을 상기 다이 또는 몰드에 충진하기 전에, 용융 장입물을 충진 온도로 상승시키기 위해 상기 용융 장입물 금속을 가열하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.Forming the molten charge, and then heating the molten charge metal to raise the molten charge to a filling temperature before charging the molten charge to the die or mold at a high temperature. fair. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 장입은 50㎪ 내지 30㎫의 범위 내의 압력으로 사출 몰딩에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.Wherein said charging is carried out by injection molding at a pressure in the range of 50 kPa to 30 MPa. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any of the preceding claims, 용융 장입물을 형성하기 전 및 형성하는 중에, 상기 용융 장입물이 형성되는 주위(environment)를 정화 가스(purging gas)로써 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.Before and during the formation of the molten charge, purifying the environment in which the molten charge is formed with a purging gas. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any of the preceding claims, 상기 금속으로, Al, Mg, Li, Zn 및 그 합금들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.Wherein said metal comprises the use of a metal selected from the group comprising Al, Mg, Li, Zn and their alloys. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 금속으로, Mg, Al 및 그 합금들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 경금속의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.Wherein said metal comprises the use of a light metal selected from the group comprising Mg, Al and alloys thereof. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 경금속 가공품의 상기 주조품은 자동차용 휠 림인 것을 특징으로 하는 금속 가공품 주조 공정.The casting of the light metal workpiece is a metal workpiece casting process, characterized in that the wheel rim for automobiles. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any of the preceding claims, 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.All parts of the workpiece solidified in the metal workpiece are spaced 0.75 ~ 15 mm from the nearest portion of the surface of the workpiece, the mass of the workpiece is a cast product of 0.25 to 30 kg. 다이 또는 몰드(54)와,Die or mold 54, 금속 용융 장입물의 지금을 홀딩하기 위한 용기(12), 상기 용기 내에서 금속 용융 장입물을 형성하기 위해 가열하는 가열 장치(16) 및 상기 금속 용융 장입물을 상기 용기로부터 상기 다이 또는 몰드로 운송하기 위한 용융 금속 운송 어셈블리(20)를 구비하는 용해 장치(10)를 포함하는, 다이 또는 몰드에서 금속 가공품을 주조하는 주조 장치 또는 설비(50)에 있어서,A vessel 12 for holding a now metal melt charge, a heating device 16 that heats to form a metal melt charge within the vessel, and transporting the metal melt charge from the vessel to the die or mold A casting device or installation 50 for casting a metal workpiece in a die or mold, comprising a melting device 10 having a molten metal transport assembly 20 for the 실질적으로 상기 용기로부터 장입된 용융 금속 전부를 소모하고 상기 용기를 빈 상태로 만드는 하나의 금속 가공품을 형성하기에 충분한 장입물을, 상기 용기로부터 상기 다이 또는 몰드에 충진하기 위한 상기 다이 또는 몰드의 장입이 되도록 하기 위해 상기 용기 및 다이 또는 몰드는 서로 조화되는 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.Charging of the die or mold to fill the die or mold from the vessel with sufficient charge to form one metal workpiece that substantially consumes all of the molten metal charged from the vessel and makes the vessel empty. In order to ensure that the vessel and the die or the mold is characterized in that the casting device or equipment having a capacity that is harmonized with each other. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 가열 장치는 상기 용융 금속 운송 어셈블리 상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.The heating device is mounted on the molten metal transport assembly. 제10항 또는 제11항에 있어서,The method according to claim 10 or 11, wherein 상기 가열 장치는, 용해 장치에 장입이 이루어지는 장입 위치와 용융 장입물이 용해 장치로부터 상기 다이 또는 몰드로 운송되는 충진 위치 사이에서 상기 다이 또는 몰드에 대해 상대적으로 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.The heating device is characterized in that the casting device is reciprocated relative to the die or mold between the charging position at which charging is made to the melting device and the filling position at which the molten charge is transported from the melting device to the die or mold. equipment. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 12, 상기 용융 장입물의 형성이 불활성 분위기 하에서 이루어질 수 있도록 하기 위해 상기 용기에 불활성 가스를 공급하기 위한 불활성 가스 공급부(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.And an inert gas supply (22) for supplying an inert gas to the vessel so that the formation of the molten charge can take place in an inert atmosphere. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 13, 상기 용기의 내부는 중공형 실린더 형태인 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.Casting device or facility characterized in that the interior of the container is in the form of a hollow cylinder. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 14, 상기 용기는 중공형 실린더 또는 슬리브(14)이고, 상기 운송 어셈블리는 상기 실린더 또는 슬리브를 상기 다이 또는 몰드와 결합시키고 상기 다이 또는 몰드 내의 장입구(62)와 소통시키기 위해 상기 실린더 또는 슬리브를 상승시키기 위한 텔레스코픽 피스톤 장치(24)인 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.The container is a hollow cylinder or sleeve 14, and the transport assembly raises the cylinder or sleeve to engage the cylinder or sleeve with the die or mold and to communicate with the inlet 62 in the die or mold. Casting device or plant, characterized in that for telescopic piston device (24). 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 피스톤 장치는 상기 실린더 또는 슬리브에 들어가서 상기 실린더 또는 슬리브와 밀봉 결합하기 위해 상기 실린더 또는 슬리브 내에서 상향 미끄럼 운동을 하는 중앙 피스톤(28, 30)을 구비하고, 상기 피스톤 장치는 상기 중앙 피스톤을 에워 싸고, 상기 다이 또는 몰드의 주위를 상기 다이 또는 몰드와 밀봉 결합하기 위해 상기 실린더 또는 슬리브를 상향 압박하는 주위 피스톤(peripheral piston)(37)을 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.The piston device has a central piston 28, 30 which slides upwards in the cylinder or sleeve to enter the cylinder or sleeve and seal with the cylinder or sleeve, and the piston device surrounds the central piston. And, a peripheral piston (37) which presses up the cylinder or sleeve to seal the die or mold around the die or mold with the die. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 중앙 피스톤은 상기 다이 또는 몰드의 장입구의 주위와 밀봉 체결하기 위한 밀봉면(31)이 구비된 피스톤 헤드(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 장치 또는 설비.And the central piston has a piston head (30) having a sealing surface (31) for sealingly fastening with the circumference of the insert of the die or mold. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 17, 상기 가열 장치는 상기 용기를 에워 싸고 있는 유도 코일을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 장치 및 설비.And the heating device comprises at least one induction coil surrounding the container.
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