KR20080032853A - Casting method of cast with pipe and thereof cast-iron products - Google Patents

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Abstract

A casting method of a cast fitted with a pipe and the cast produced by the same are provided to prevent the inside of the pipe from being melted in producing the cast, by filling the inside of the pipe with powdered carbon refractory materials and to prevent the refractory material from being stuck to the inside of the pipe by coating the inside of the pipe with an aluminum film. A casting method of a cast(200) fitted with a pipe(100) comprises the steps of: making a mold(10) fitted with the pipe filled with powdered carbon refractory materials(120); injecting and solidifying melt into the mold; removing the mold; coating the inside of the pipe with an aluminum film(110); and filling the inside of the pipe with the carbon refractory materials. The refractory material filled into the pipe is discharged after removing the mold.

Description

파이프가 삽입된 주물의 주조 방법 및 이에 의해 제조된 주물{Casting method of cast with pipe and thereof cast-iron products}Casting method of castings with pipes and castings produced thereby {Casting method of cast with pipe and lily cast-iron products}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주형의 사시도. 1 is a perspective view of a mold according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4는 본 실시예에 따른 주물의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 개념도. 2 to 4 are cross-sectional conceptual views for explaining a method for manufacturing a casting according to the present embodiment.

도 5는 본 실시예에 따라 제작된 파이프가 삽입된 주물의 사시도. 5 is a perspective view of a casting inserted into a pipe manufactured according to the present embodiment.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 주형 20 : 주입구10: mold 20: injection hole

30 : 내부 공간 100 : 파이프30: internal space 100: pipe

110 : 알루미늄막 120 : 내화 재료110: aluminum film 120: fireproof material

200 : 주물200: Casting

본 발명은 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법에 관한 것으로, 주물 내에 삽입된 파이프를 냉각시켜 이의 터짐을 방지할 수 있는 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법 및 이에 의해 제조된 주물에 관한 것이다. The present invention relates to a casting method of castings in which a pipe is inserted, and to a casting method of castings in which a pipe is inserted and a casting manufactured thereby, which can cool the pipe inserted in the casting to prevent its bursting.

일반적으로 주조는 용융 금속을 주형 속에 주입, 주형안에서 금속을 응고시켜 원하는 주물을 제작하는 것을 지칭한다. Casting generally refers to injecting molten metal into a mold and solidifying the metal in the mold to produce the desired casting.

이러한 주물 내부에 다양한 형태의 관로를 형성하기 위해서는 주형 내에 목표로 하는 형태에 해당하는 파이프를 삽입한 다음 용탕으로 채운후 응고시켜 주물 내부에 파이프에 의한 관로(소정의 유로)를 제작할 수 있다. In order to form various types of pipelines inside such castings, pipes corresponding to the target shapes can be inserted into the molds, filled with molten metal, and solidified to produce pipelines (predetermined flow paths) by pipes within the castings.

그러나 이때, 상기 용탕에 의해 파이프가 녹게 되어 관로가 막히는 문제가 발생하였다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 파이프의 내측을 녹지 않도록 하여야 한다. 이를 위해 최근에는 파이프 내부에 냉각수를 유입시켜 이러한 문제를 해결하였다. However, at this time, the pipe melts due to the molten metal, causing a problem of clogging the pipe line. Therefore, in order to solve this problem, the inner side of the pipe should not be melted. To this end, recently, the cooling water is introduced into the pipe to solve this problem.

하지만, 파이프 내부에 냉각수를 공급하는 경우 파이프의 약한 부분에서 용탕과 냉각수 사이의 온도차이에 의해 파이프가 터지는 문제가 발생한다. 즉, 파이프가 파괴되어 냉각수가 주형틀 내부로 침추하여 주형의 형상을 변경시키거나 파이프의 파괴 영역으로 용탕이 침투하여 파이프 내부의 변형을 일으키는 문제가 발생하였다. However, when the cooling water is supplied to the inside of the pipe, the pipe may burst due to the temperature difference between the molten metal and the cooling water in the weak portion of the pipe. That is, the pipe is broken and the cooling water infiltrates into the mold frame to change the shape of the mold, or the molten metal penetrates into the fracture zone of the pipe, causing deformation of the inside of the pipe.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 파이프 내부에 냉각수가 아닌 카본계 내화 재료를 주입하여 파이프의 파괴를 방지하고, 파이프 내부를 냉각시킬 수 있는 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법 및 이에 의해 제조된 주물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Accordingly, the present invention to prevent the destruction of the pipe by injecting carbon-based refractory material, not the cooling water in the pipe to solve the above problems, and the casting method of the casting inserted into the pipe that can cool the inside of the pipe and thereby It is an object to provide a manufactured casting.

본 발명에 따른 카본계 내화 재료가 충진된 파이프가 내삽된 주형을 제작하는 단계와, 상기 주형 내에 용탕을 주입 및 응고시키는 단계와, 상기 주형을 제거하는 단계를 포함하는 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법을 제공한다. Casting of the pipe-inserted casting comprising the steps of preparing a mold in which a pipe filled with a carbon-based refractory material according to the present invention is inserted, injecting and solidifying molten metal in the mold, and removing the mold Provide a method.

상기 파이프 내측에 알루미늄막을 코팅하는 단계와, 상기 파이프 내측에 상기 카본계 내화 재료를 충진하는 단계를 포함한다. Coating an aluminum film on the inside of the pipe, and filling the carbon-based refractory material on the inside of the pipe.

상기 카본계 내화 재료는 분말 형태로 상기 파이프 내에 충진된다.The carbon-based refractory material is filled in the pipe in powder form.

상기 주형을 제거하는 단계 이후, 상기 파이프 내의 내화재료를 배출시키는 단계를 더 포함한다. After removing the mold, the method may further include discharging the refractory material in the pipe.

또한, 본 발명에 따른 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 주물을 제공한다. Also provided is a casting prepared according to any one of claims 1 to 4 according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주형의 사시도이다. 1 is a perspective view of a mold according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4는 본 실시예에 따른 주물의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 개념도이다. 2 to 4 are cross-sectional conceptual views for explaining a method for manufacturing a casting according to the present embodiment.

도 5는 본 실시예에 따라 제작된 파이프가 삽입된 주물의 사시도이다. 5 is a perspective view of a casting inserted with a pipe manufactured according to the present embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 모형을 이용하여 모래 주형(10)을 제작한다. 이때, 상기 주형내부에는 파이프(100)가 내삽된다. 1 and 2, a sand mold 10 is manufactured using a model. At this time, the pipe 100 is inserted into the mold.

여기서, 주물사 즉 모래로는 규사(SiO2)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 주물사는 내화성, 점착성, 통기성 및 붕괴성이 우수한 것이 바람지하다. 이때, 점착성 즉 강도 향상을 위해 점토, 벤토나이트등을 주물사에 혼합할 수도 있다. 또한, 붕괴성을 증가시키기 위해 곡물, 셀룰로이즈 등을 혼합할 수도 있다. 그리고 통기성 향상을 위해 주물사의 입자크기, 점토나 결합제의 양과 종류, 습도 및 다지는 압력을 조절한다. 상기의 모형은 나무, 금속 또는 플라스틱 등을 사용하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to use silica sand (SiO 2 ) as the casting sand or sand. Such foundry sands are preferred for their excellent fire resistance, adhesion, breathability and disintegration. At this time, clay, bentonite, and the like may be mixed in the foundry sand to improve adhesiveness, that is, strength. In addition, grains, celluloses, and the like may be mixed to increase disintegration. And to improve breathability, the particle size of the foundry sand, the amount and type of clay or binder, the humidity and the compaction pressure are controlled. It is preferable that the model is made of wood, metal or plastic.

상술한 모래 주형(10)의 내측에는 형성하고자 하는 주물과 동일한 형상의 내부 공간(30)이 마련되어 있고, 상기 내부 공간(30)과 연통된 주입구(20)가 마련된다. Inside the sand mold 10 described above, an internal space 30 having the same shape as the casting to be formed is provided, and an injection hole 20 communicating with the internal space 30 is provided.

모래 주형(10) 외측에서 내부 공간(30) 내측으로 파이프(100)가 연장되어 있다. 이때, 파이프(100)의 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 U자 형의 형태를 갖는다. 물론 이에 한정되지 않고, 파이프(100)는 복수개가 삽입될 수 있고, 그 형상 또한 매우 다양하게 변화될 수 있다. 즉, 최종 제작될 주물 내측에 제작하고자 하는 관로의 형상 즉, 유로의 형상에 대응되는 형태로 상기 파이프(100)가 삽입된다. The pipe 100 extends from the sand mold 10 to the inner space 30. At this time, the shape of the pipe 100 has a U-shaped shape as shown in FIG. Of course, the present invention is not limited thereto, and a plurality of pipes 100 may be inserted, and the shape of the pipe 100 may also vary. That is, the pipe 100 is inserted into a shape corresponding to the shape of the pipe line to be manufactured, that is, the shape of the flow path inside the casting to be finally manufactured.

그리고, 상기 파이프(100)의 내측에는 알루미늄막(110)이 코팅되어 있다. 그리고, 알루미늄막(110)이 코팅된 파이프(100)의 내측에는 카본(Carbon)계 내화 재료(120)가 주입된다. 상기 카본계 내화 재료(120)는 분말 상태로 주입된다. In addition, an aluminum film 110 is coated inside the pipe 100. In addition, a carbon-based refractory material 120 is injected into the inside of the pipe 100 coated with the aluminum film 110. The carbon-based refractory material 120 is injected in a powder state.

이와 같이 본 실시예에 따른 파이프(100)는 그 내측에 알루미늄이 코팅되고, 그 내측에 내화재료가 충진되어 있다. 이를 통해 후속 공정의 고온의 용탕이 주입될 경우 파이프(100) 내측을 냉각시킬 수 있고, 파이프(100)가 녹아 파이프(100) 내부가 막히는 일을 방지할 수 있고, 파이프(100)가 터져서 파이프(100) 외측으로 냉각수가 침투하는 현상을 방지할 수 있다. 이와 같이 내화재료(120)에 의해 파이프(100) 내측의 열은 빠르게 냉각될 수 있고, 알루미늄막(110) 코팅을 통해 내화 재료(120)가 파이프(100)의 내측벽에 접착되는 현상을 방지할 수 있고, 주물 제작후 내화 재료(120)를 파이프(100) 외측으로 배출시키기 용이해진다. As described above, the pipe 100 according to the present embodiment is coated with aluminum on the inside thereof, and a fireproof material is filled therein. Through this, when hot molten metal of a subsequent process is injected, the inside of the pipe 100 may be cooled, the pipe 100 may be melted, and the inside of the pipe 100 may be prevented from clogging. It is possible to prevent the phenomenon that the cooling water penetrates to the outside (100). As described above, the heat inside the pipe 100 may be rapidly cooled by the refractory material 120, and the coating of the refractory material 120 to the inner wall of the pipe 100 may be prevented through the coating of the aluminum film 110. It is possible to easily discharge the refractory material 120 to the outside of the pipe 100 after casting production.

상술한 실시예에서는 모래 주형(10)의 형상을 직육면체 형상으로 도시하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 주형(10)은 다양한 형상으로 제작이 가능하다. 이는 제작하고자 하는 주물의 형태에 따라 그 외관 및 그 내측 내부 공간의 형태가 다양해질 수 있다. 또한 주물 제조 방법에 따라서도 주형의 형태가 다양하게 변화될 수 있음을 자명하다. In the above-described embodiment, the shape of the sand mold 10 is shown in a rectangular parallelepiped shape. However, the present invention is not limited thereto, and the mold 10 may be manufactured in various shapes. This can vary in appearance and shape of the inner interior space of the casting to be manufactured. In addition, it is apparent that the shape of the mold may be variously changed according to the method for manufacturing the casting.

도 3을 참조하면, 상기 주형(10)의 주입구(20)에 용탕을 부어 주형(10) 내부 공간(30)에 용탕을 채우고, 상기 용탕을 냉각시켜 주물(200)을 제작한다. Referring to FIG. 3, the molten metal is poured into the inlet 20 of the mold 10 to fill the molten metal in the mold 10 internal space 30, and the molten metal is cooled to manufacture the casting 200.

즉, 고온의 용탕을 주형(10)의 내부 공간(30)에 주입하고 이를 응고시킨다. 이때, 상기 내부 공간(30)내에 연장된 파이프(100)의 외측벽의 일부가 용탕에 의해 녹아 그 접합력이 향상된다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이 파이프(100)의 내측에는 카본계 내화 재료(130)가 분말 형태로 채워져 있기 때문에 파이프(100) 내측의 열을 냉각시킬 수 있다. 즉, 용탕이 주형(10)의 내부 공간(30)에 주입되면 용탕의 열에 의해 파이프(100)가 가열되고 파이프(100)의 외측면 부터 녹기 시작한다. 이때, 파이프(100)를 냉각시키지 않으면 파이프(100) 전체가 녹게 된다. 하지만, 본 발명에서는 파이프(100) 내측에 내화재료(130)가 분말 형태로 채워져 있기 때문에 파이프(100) 내측으로 전도된 열을 냉각시킬 수 있어 파이프(100) 내측이 녹는 것을 방지할 수 있다. That is, hot molten metal is injected into the internal space 30 of the mold 10 and solidified. At this time, a part of the outer wall of the pipe 100 extending in the inner space 30 is melted by the molten metal and the bonding force is improved. At this time, as described above, since the carbon-based refractory material 130 is filled in the form of powder inside the pipe 100, heat inside the pipe 100 may be cooled. That is, when the molten metal is injected into the internal space 30 of the mold 10, the pipe 100 is heated by the heat of the molten metal and starts to melt from the outer surface of the pipe 100. At this time, if the pipe 100 is not cooled, the entire pipe 100 is melted. However, in the present invention, since the refractory material 130 is filled in the form of a powder in the pipe 100, the heat conducted to the inside of the pipe 100 may be cooled to prevent the inside of the pipe 100 from melting.

이와 같이 용탕을 주입한 다음 이를 냉각시는 동안에도 파이프(100) 내측의 열을 내화재료(130)에 의해 냉각시켜 파이프(100)의 내측까지 냉각되는 것을 방지할 수 있다. As such, the molten metal may be prevented from being cooled to the inside of the pipe 100 by cooling the heat inside the pipe 100 by the refractory material 130 even while the molten metal is injected.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 모래 주형(10)을 제거하여 파이프(100)에 의해 그 내측에 유로가 형성된 주물(200)을 마련한다. 이후, 상기 주물(200)의 내측의 파이프(100) 내부에 마련된 내화재료(130)을 외측으로 배출시킨다. 이를 통해 주물(200)의 내측에 유로가 형성된다. As shown in FIGS. 4 and 5, the sand mold 10 is removed to provide a casting 200 having a flow path formed therein by the pipe 100. Thereafter, the refractory material 130 provided in the pipe 100 inside the casting 200 is discharged to the outside. As a result, a flow path is formed inside the casting 200.

본 실시예에서는 직사각형 형태의 주물(200)이 제작됨을 도시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형상의 주물(200)이 제작될 수 있다.  In the present exemplary embodiment, although the casting 200 having a rectangular shape is manufactured, the present invention is not limited thereto, and the casting 200 may be manufactured in various shapes.

상술한 바와 같이 본 발명은 주형 내측에 카본계 내화 재료가 충진된 파이프를 삽입하고, 용탕을 부어 주물을 제작하여 그 내부에 유로가 형성된 주물을 제작할 수 있다. As described above, according to the present invention, a pipe filled with a carbon-based refractory material is inserted into a mold, a molten metal is poured, and a casting having a flow path formed therein can be manufactured.

또한, 분말 형태의 카본계 내화재료를 파이프 내측에 충진시켜 주물 제작시 파이프 내부가 녹는 것을 방지할 수 있다. In addition, the carbon-based refractory material in the form of a powder may be filled inside the pipe to prevent the inside of the pipe from melting during manufacture of the casting.

또한, 파이프 내측에 알루미늄막을 코팅하여 파이프 내부에 내화재료가 접착되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the aluminum film may be coated on the inside of the pipe to prevent the refractory material from adhering to the inside of the pipe.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다. Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, one of ordinary skill in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit of the following claims.

Claims (5)

카본계 내화 재료가 충진된 파이프가 내삽된 주형을 제작하는 단계;Manufacturing a mold in which a pipe filled with a carbon-based refractory material is interpolated; 상기 주형 내에 용탕을 주입 및 응고시키는 단계;Injecting and solidifying molten metal in the mold; 상기 주형을 제거하는 단계를 포함하는 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법.Removing the mold; and casting a pipe inserted therein. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 파이프 내측에 알루미늄막을 코팅하는 단계;Coating an aluminum film on the inside of the pipe; 상기 파이프 내측에 상기 카본계 내화 재료를 충진하는 단계를 포함하는 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법.And casting the carbon-based refractory material in the pipe. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 카본계 내화 재료는 분말 형태로 상기 파이프 내에 충진되는 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법.The carbon-based refractory material is a casting method of casting the pipe is filled in the pipe in the form of a powder. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 주형을 제거하는 단계 이후, After removing the mold, 상기 파이프 내의 내화재료를 배출시키는 단계를 더 포함하는 파이프가 삽입된 주물의 주조 방법.And discharging the refractory material in the pipe. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 주물.Castings made according to any of the preceding claims.
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