KR20090071968A - Mold for low pressure semi-solid die casting and die casting apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

A mold for low pressure semi-solid die casting and a die casting apparatus using the same are provided to increase service life by exposing the mold to a slurry at the temperature which is lower than the temperature of a molten metal in order to lower the temperature of the mold. A die casting apparatus for pressure semi-solid comprises: a heat-retention furnace(31) storing molten metal; a mold sleeve(41) injecting the molten metal, stored in the heat-retention furnace, into a forming space(47); and an agitating unit(35) agitating the molten metal around the mold sleeve. The molten metal stored in the heat-retention furnace passes through the molten metal supplied at the low pressure through an instrument sleeve(33). The mold sleeve is formed of a heat-resistance steel or a stainless steel. The instrument sleeve is a path for delivering the molten metal within the heat-retention furnace to the mold.

Description

반응고 저압주조용 금형 및 이를 이용한 저압주조 장치 {Mold for low pressure semi-solid die casting and die casting apparatus using the same} Mold for low pressure casting and low pressure casting apparatus using same {Mold for low pressure semi-solid die casting and die casting apparatus using the same}

본 발명은 반응고 저압주조용 금형 및 이를 이용한 저압주조 장치에 관한 것으로서, 특히, 저용융 금속이나 이들의 합금을 다이캐스팅할 수 있는 반응고 저압주조용 금형 및 이를 이용한 저압주조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reactive high pressure casting die and a low pressure casting device using the same, and more particularly, to a reactive high pressure casting die capable of die casting a low melting metal or an alloy thereof and a low pressure casting device using the same.

반응고 성형방법은 1970년대 미국의 MIT대의 M.C Flemings 팀에서 개발된 것으로 아연, 주석, 납 또는 알루미늄 등의 저용융 금속 및 이들의 합금들의 용융 금속을 응고시키는 도중에 강력한 교반력을 가하여 미세한 구형의 고상과 액상이 미세하게 혼재된 상태를 만들어 이를 직접 또는 일단 응고 후 다시 고액 공존 영역의 온도로 가열한 뒤 성형하여 제품을 생산하는 방법으로 반용융 상태의 알루미늄 빌렛을 만드는 것이 가장 중요한 공정이다.The reaction solidification method was developed by the MC Flemings team of MIT University in the 1970s and applied to the low-melting metals such as zinc, tin, lead or aluminum and molten metals of these alloys. It is the most important process to make a semi-molten aluminum billet by forming a mixture of fine and liquid state, and then directly or once solidified and then heated to the temperature of the solid-liquid coexistence area and then molded to produce a product.

특히 반응고 가공법은 통상의 주조품에 나타나는 조대상 조직 대신에 구형에 가까운 초정입자들을 얻을 수 있고, 유동성이 좋고 변형저항이 낮아 실형상의 제품 제조가 가능한 장점을 갖는다.In particular, the reaction solidification method has the advantages of being able to obtain superfine particles close to the spherical instead of the target structure appearing in the ordinary cast product, the fluidity is good and the deformation resistance is low, it is possible to manufacture a real product.

또한 저압주조는 고압주조와는 달리 용융금속을 형틀의 하부에서 저압으로 서서히 주입하여 응고시키는 방법이다. 이러한 저압주조는 주로 주조결함과 산화물 등의 이물질이 혼입이 적고, 정밀한 주조품의 제조가 가능하므로 엔진블록, 실린더 헤드 및 차륜 등의 제조에 주로 이용되고 있다. In addition, unlike high pressure casting, low pressure casting is a method of slowly injecting molten metal at low pressure from the bottom of the mold to solidify it. These low pressure castings are mainly used in the manufacture of engine blocks, cylinder heads, wheels, and the like because they have little mixing defects such as casting defects and oxides, and can manufacture precise castings.

종래 기술에 따른 반응고 저압주조 장치는 도 1에 도시한 개략적인 구조도에서 보는 것처럼, 보온로(11) 내의 금속을 기계 슬리브(13) 및 금형 슬리브(21)를 통해 고정 플레이트(17) 상의 고정형 금형(19)과 가동 플레이트(23)에 의해 움직이는 가동형 금형(25)에 의해 형성되는 성형공간(15)에 저압으로 주입하고 응고시켜 성형한다.The reaction high pressure casting apparatus according to the prior art is fixed on the fixing plate 17 through the machine sleeve 13 and the mold sleeve 21 for the metal in the thermal furnace 11, as shown in the schematic structural diagram shown in FIG. The injection molding is carried out at low pressure and solidified in the molding space 15 formed by the movable mold 25 moving by the mold 19 and the movable plate 23.

상기에서 기계 슬리브(13) 주변에 전자기장을 인가하는 교반수단(15)이 위치한다. 상기 교반수단(15)는 보온로(11)에서 기계 슬리브(13) 및 금형 슬리브(21)를 통해 성형공간(15)에 주입되는 금속을 교반한다.In the above, the stirring means 15 for applying the electromagnetic field around the machine sleeve 13 is located. The stirring means 15 agitates the metal injected into the molding space 15 through the machine sleeve 13 and the mold sleeve 21 in the heat retention furnace (11).

그런데 이와 같은 종래의 반응고 저온주조 장치는, 성형 공간에 주입되는 용융 금속은 기계 슬리브 부터 고액공존 상이 생기도록 온도를 조절하여야 하는데 실질적으로 용융 금속의 온도 조절이 어렵다. 그 이유는 슬리브를 일정 온도로 유지한다 하더라도 용융 금속이 공급됨에 따라 온도 불균일(Temperature Fluctuation)이 기계 슬리브 상의 위치에 따라 발생하고, 금형의 고정 플레이트의 위치에 따라 열전달 정도가 달라 온도조절이 어렵기 때문이다.By the way, in the conventional reaction high temperature casting apparatus, the molten metal injected into the molding space has to adjust the temperature so that a solid-liquid coexistence phase is generated from the machine sleeve, but it is difficult to substantially control the temperature of the molten metal. The reason is that even though the sleeve is kept at a constant temperature, temperature fluctuation occurs as the molten metal is supplied, depending on the position on the machine sleeve, and the heat transfer degree varies depending on the position of the mold fixing plate, making it difficult to control the temperature. Because.

따라서 정확하게 균일한 온도의 고액공존 상이 자장의 영향을 받지 못하는 경우가 발생한다. 즉, 불균일한 온도조절에 따른 너무 많거나 너무 적은 고상이 생겨서 자장의 영향을 효과적으로 일으키지 못하는 경우가 발생한다. 이러한 단점은 특히 고액 공존 구역의 온도 범위가 작은 합금의 경우 더욱 심하게 발생한다.Therefore, the case where the solid-liquid coexistence phase of exactly uniform temperature is not affected by the magnetic field occurs. In other words, too many or too few solid phases due to non-uniform temperature control may occur, thereby preventing the effect of the magnetic field. This disadvantage is particularly acute for alloys with a small temperature range in the solid-liquid coexistence zone.

또한, 종래의 반응고 저온주조 장치는 성형 공간에 주입되는 용융 금속은 기계 슬리브를 따라 길이 방향으로 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 교반이 이루어지므로, 교반에 따른 난류가 발생하여 슬러리에 공기가 밀폐되어 함유되는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional high temperature low temperature casting apparatus, the molten metal injected into the molding space is agitated over a relatively large area along the machine sleeve in the longitudinal direction, so that turbulence occurs due to the stirring and air is sealed in the slurry. There was a problem.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 반응고 저온주조 장치가 갖는 제반 문제점을 해결함으로써, 다이캐스팅 장치에 의해 제조된 제품의 강도를 높이기 위해 보다 미세하고 주조결함이 없는 주조조직을 갖는 제품의 생산이 가능한 반응고 저압주조용 금형 및 이를 이용한 저압주조 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the conventional reaction high-temperature casting apparatus described above, thereby producing a product having a finer and more casting-free casting structure in order to increase the strength of the product produced by the die casting apparatus. It is possible to provide a highly reactive low pressure casting mold and a low pressure casting device using the same.

본 발명의 다른 목적은 금형을 용융 금속 보다 낮은 온도에서 유동성을 갖는 슬러리에 노출시켜, 금형의 온도를 낮게 하여 수명을 증가시킬 수 있는 반응고 저압주조용 금형 및 이를 이용한 저압주조 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a reactive high pressure casting die and a low pressure casting device using the same, by which the mold is exposed to a slurry having fluidity at a temperature lower than that of the molten metal, thereby lowering the temperature of the mold to increase the service life. .

본 발명의 또 다른 목적은 슬러리가 금형 슬리브를 따라 압출될 때 난류(Turbulence)의 발생을 감소시켜 주조 과정에서 공기의 혼입을 줄일 수 있는 반응고 저압주조용 금형 및 이를 이용한 저압주조 장치를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a reactive high pressure casting die and a low pressure casting device using the same, which can reduce the occurrence of turbulence (Turbulence) when the slurry is extruded along the mold sleeve to reduce the mixing of air in the casting process. have.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반응고 저압주조용 금형은 보온로에 저장되는 용융 금속이 기계 슬리브를 통해 저압으로 공급되는 용융 금속을 통과시켜 성형 공간으로 주입시키는 금형 슬리브를 포함하는 금형에 있어서, 상기 금형 슬리브의 주변에 상기 통과되는 상기 용융 금속을 교반하는 교반수단를 포함한다.Reaction high pressure casting mold according to the present invention for achieving the above object is to a mold including a mold sleeve for injecting the molten metal stored in the thermal furnace through the molten metal supplied at a low pressure through the mechanical sleeve and injected into the molding space And stirring means for stirring the molten metal that is passed around the mold sleeve.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반응고 저압주조 장치는 보온로에 저장되는 용융 금속을 기계 슬리브를 통해 저압으로 공급하고 교반수단에 의해 교반하여 금형의 성형 공간으로 주입하는 다이캐스팅 장치에 있어서, 상기 교반수단가 상기 금형 내의 금형 슬리브의 주변에 설치된다.Reaction high pressure casting apparatus according to the present invention for achieving the above object is a die-casting apparatus for supplying molten metal stored in the heating furnace at a low pressure through a mechanical sleeve and stirred by a stirring means to inject into the molding space of the mold, The stirring means is installed around the mold sleeve in the mold.

상기에서 금형 슬리브가 내열강 또는 스테인레스로 형성되는데, 이 금형 슬리브는 질화(Nitriding), 탄화(Carburizing), 붕화(Boriding), 탄질화(Carbonitriding) 또는 질탄화(Nitrocarburizing) 방법으로 표면처리(Surface Treatment)되거나, 표면에 CN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON 또는 TiAlSiCNO의 각각, 또는, 이들의 조합이 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), TRD(Thermo Reactive Deposition and Diffusion) 또는 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)의 방법으로 증착되거나, 표면에 Al2O3 또는 Al2O3+TiO2의 금속산화물(Metal Oxide), WC 또는 Cr3C2의 금속탄화물(Metal Carbides), 또는, 써밋이 용사(Thermal Spray) 방법에 의해 코팅된다.The mold sleeve is formed of heat resistant steel or stainless steel, and the mold sleeve is surface treated by nitriding, carbonizing, boring, carbonitriding, or nitrocarburizing. Or, on the surface, each of CN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON or TiAlSiCNO, or a combination thereof, may be a physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), thermo reactive deposition and diffusion (TRD) or plasma chemical vapor (PCVD) Deposition) or the surface of the metal oxide of Al 2 O 3 or Al 2 O 3 + TiO 2 (Metal Oxide), metal carbide of WC or Cr 3 C 2 (Metal Carbides), or summit sprayed ( Thermal spray).

상기에서 금형 슬리브가 Al2O3+TiC(N), TiC+Al2O3, Al2O3+ZrO2, Si3N4, SiAlON 또는 Si3N4+SiAlON의 내열 세라믹(Ceramic), TiC, TiN 또는 TiCN의 써멧(Cermet), PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride) 또는 PCD(Poly Crystalline Diamond) 로 형성된다.Wherein the mold sleeve is Al 2 O 3 + TiC (N), TiC + Al 2 O 3 , Al 2 O 3 + ZrO 2 , Si 3 N 4 , SiAlON or Si 3 N 4 + SiAlON heat-resistant ceramic (Ceramic), It is formed of cermet of TiC, TiN or TiCN, Polycrystalline Cubic Boron Nitride (PCBN) or Poly Crystalline Diamond (PCD).

상기에서 교반수단은 기계 슬리브의 금형 슬리브와 연결되는 끝단으로 연장되게 설치되며, 또한 교반수단은 전자기장 또는 초음파를 발생하여 상기 용융 금속을 교반한다.In the above, the stirring means is installed to extend to the end connected to the mold sleeve of the machine sleeve, and the stirring means generates an electromagnetic field or ultrasonic waves to stir the molten metal.

따라서 본 발명은 주조 조직이 미세화되어 보다 강도가 높은 제품을 제조할 수 있으며, 금형을 슬러리에 노출시켜 온도를 감소시킬 수 있어 수명을 증가시키고, 또한 슬러리가 금형 슬리브를 따라 압출될 때 난류(Turbulence)의 발생을 감소시켜 주조 과정에서 공기의 혼입을 줄여 기공을 발생을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, the present invention can produce a higher-strength product by miniaturizing the cast structure, and can expose the mold to the slurry to reduce the temperature to increase the life, and also turbulence when the slurry is extruded along the mold sleeve By reducing the generation of) there is an advantage that can reduce the generation of pores by reducing the mixing of air in the casting process.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응고 저압주조 장치의 개략적인 구조도이고, 도 3은 도 2의 A 부분의 확대도이다.FIG. 2 is a schematic structural diagram of a reaction high pressure casting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of portion A of FIG.

본 발명에 따른 반응고 저압주조 장치는 용융 금속을 저장하는 보온로(31), 상기 보온로(31) 내의 용융 금속을 금형(34)에 주입하는 기계 슬리브(33)를 포함한다. 상기에서 반응고 저압 챔버 다이캐스팅은 아연, 주석, 납 또는 알루미늄 등의 저용융 금속이나, 또는, 이들의 합금들의 용융 금속을 이용한다.The reactor high pressure casting apparatus according to the present invention includes a heat retaining furnace (31) for storing molten metal, and a mechanical sleeve (33) for injecting molten metal in the heat retaining furnace (31) into the mold (34). The reaction high pressure chamber die casting uses a low molten metal such as zinc, tin, lead or aluminum, or a molten metal of alloys thereof.

특히 기계 슬리브(33)는 보온로(31) 내의 용융 금속을 금형(34)으로 전달하는 통로로서 고온의 용융 금속에 의해 열화 손상되는 것을 방지하기 위하여 내열성 이 양호한 재질로 형성된다. 즉, 기계 슬리브(33)는 용융 금속과 반응하지 않는 재료로 내열강, 스테인레스, 내열 세라믹(ceramic), 써멧(cermet), PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride) 또는 PCD(Poly Crystalline Diamond)로 형성될 수 있다. In particular, the mechanical sleeve 33 is a passage for transferring the molten metal in the thermal furnace 31 to the mold 34 and is formed of a material having good heat resistance in order to prevent deterioration damage by the hot molten metal. That is, the mechanical sleeve 33 may be formed of a material that does not react with the molten metal, and may be formed of heat resistant steel, stainless steel, ceramic, cermet, polycrystalline cubic boron nitride (PCBN), or poly crystalline diamond (PCD). .

상기에서 기계 슬리브(33)로 사용되는 내열 세라믹은 Al2O3+TiC(N), TiC+Al2O3, Al2O3+ZrO2, Si3N4, SiAlON 또는 Si3N4 + SiAlON 등이 있고, 써멧은 TiC, TiN 또는 TiCN의 세라믹을 함유한 금속 복합재료가 있다.The heat-resistant ceramic used as the machine sleeve 33 in the above is Al 2 O 3 + TiC (N), TiC + Al 2 O 3 , Al 2 O 3 + ZrO 2 , Si 3 N 4 , SiAlON or Si 3 N 4 + SiAlON and the like, and the cermet is a metal composite material containing a ceramic of TiC, TiN or TiCN.

상기에서 기계 슬리브(33)가 내열강 또는 스테인레스으로 형성되는 경우, 이 기계 슬리브(33)의 표면을 질화(Nitriding), 탄화(Carburizing), 붕화(Boriding), 탄질화(Carbonitriding) 또는 질탄화(Nitrocarburizing) 등의 표면처리(Surface Treatment)할 수 있다.When the machine sleeve 33 is formed of heat-resistant steel or stainless in the above, the surface of the machine sleeve 33 is nitrided, carbonized, bored, carbonitriding or nitrocarburizing. Surface Treatment).

또한 기계 슬리브(33)가 내열강 또는 스테인레스로 형성되는 경우, 이 기계 슬리브(33)의 표면을 TiCN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON 또는 TiAlSiCNO의 각각, 또는, 이의 조합을 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), TRD(Thermo Reactive Deposition and Diffusion) 또는 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition) 등의 방법으로 증착할 수 있다.In addition, when the mechanical sleeve 33 is formed of heat-resistant steel or stainless steel, the surface of the mechanical sleeve 33 is formed of TiCN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON, or TiAlSiCNO, respectively, or a combination thereof, such as PVD (Physical Vapor Deposition), CVD ( Chemical Vapor Deposition), TRD (Thermo Reactive Deposition and Diffusion) or PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) may be deposited by a method.

또한 기계 슬리브(33)가 내열강 또는 스테인레스으로 형성되는 경우, 이 기계 슬리브(33)의 표면을 Al2O3 또는 Al2O3+TiO2 등의 금속산화물(Metal Oxide), 또는, WC 또는 Cr3C2 등의 금속탄화물(Metal Carbides), 또는 써밋 등을 용사(Thermal Spray)에 의해 코팅할 수 있다.In addition, when the mechanical sleeve 33 is formed of heat-resistant steel or stainless steel, the surface of the mechanical sleeve 33 is made of metal oxide such as Al 2 O 3 or Al 2 O 3 + TiO 2 , or WC or Cr. Metal carbides such as 3 C 2 , or summits may be coated by thermal spraying.

상기에서 금형(34)은 고정 플레이트(37) 상의 금형 고정부(39)과 가동 플레이트(43)에 의해 움직이는 금형 가동부(45), 금형 가동부(45)에 기계 슬리브(33)와 연결되게 형성된 금형 슬리브(41)를 가지며, 금형 고정부(39)과 금형 가동부(45)에 의해 용융 금속이 주입되어 제품이 성형되는 성형 공간(47)이 형성된다.In the above, the mold 34 is the mold movable part 45 and the mold movable part 45 which are moved by the mold fixing part 39 and the movable plate 43 on the fixing plate 37, and the mold movable part 45 connected to the machine sleeve 33. A molding space 47 having a sleeve 41 and a molten metal is injected by the mold fixing part 39 and the mold movable part 45 to form a product is formed.

상기에서 금형 슬리브(41)도 기계 슬리브(33)와 동일하게 고온의 용융 금속에 의해 열화 손상되는 것을 방지하기 위하여 내열성이 양호한 재질로 형성된다. 즉, 금형 슬리브(41)도 용융 금속과 반응하지 않는 재료로 내열강, 스테인레스, 내열 세라믹(Ceramic), 써멧(Cermet), PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride) 또는 PCD(Poly Crystalline Diamond)로 형성될 수 있다. In the above, the mold sleeve 41 is also formed of a material having good heat resistance in order to prevent deterioration damage by hot molten metal in the same manner as the machine sleeve 33. That is, the mold sleeve 41 may also be formed of heat resistant steel, stainless steel, ceramic, cermet, polycrystalline cubic boron nitride (PCBN), or poly crystalline diamond (PCD) as a material that does not react with the molten metal. .

상기에서 금형 슬리브(41)로 사용되는 내열 세라믹은 기계 슬리브(33)와 동일하게 Al2O3+TiC(N), TiC+Al2O3, Al2O3+ZrO2, Si3N4, SiAlON 또는 Si3N4 + SiAlON 등이 있고, 써멧은 TiC, TiN 또는 TiCN의 세라믹을 함유한 금속 복합재료가 있다.Heat-resistant ceramic used as the mold sleeve 41 in the above is the same as the mechanical sleeve 33 Al 2 O 3 + TiC (N), TiC + Al 2 O 3 , Al 2 O 3 + ZrO 2 , Si 3 N 4 , SiAlON or Si 3 N 4 + SiAlON, and the cermet is a metal composite material containing a ceramic of TiC, TiN or TiCN.

상기에서 금형 슬리브(41)가 내열강 또는 스테인레스으로 형성되는 경우, 이 금형 슬리브(41)의 표면을 질화(Nitriding), 탄화(Carburizing), 붕화(Boriding), 탄질화(Carbonitriding) 또는 질탄화(Nitrocarburizing) 등의 표면처리(Surface Treatment)할 수 있다.In the case where the mold sleeve 41 is formed of heat-resistant steel or stainless steel, the surface of the mold sleeve 41 may be nitrided, carbonized, bored, carbonitriding, or nitrocarburizing. Surface Treatment).

또한 금형 슬리브(41)가 내열강 또는 스테인레스로 형성되는 경우, 이 금형 슬리브(41)의 표면을 TiCN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON 또는 TiAlSiCNO의 각각, 또는, 이의 조합을 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), TRD(Thermo Reactive Deposition and Diffusion) 또는 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition) 등의 방법으로 증착할 수 있다.In addition, when the mold sleeve 41 is formed of heat-resistant steel or stainless steel, the surface of the mold sleeve 41 is formed of TiCN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON, or TiAlSiCNO, respectively, or a combination thereof, PVD (Physical Vapor Deposition), CVD ( Chemical Vapor Deposition), TRD (Thermo Reactive Deposition and Diffusion) or PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) may be deposited by a method.

또한 금형 슬리브(41)가 내열강 또는 스테인레스으로 형성되는 경우, 이 금형 슬리브(41)의 표면을 Al2O3 또는 Al2O3+TiO2 등의 금속산화물(Metal Oxide), 또는, WC 또는 Cr3C2 등의 금속탄화물(Metal Carbides), 또는 써밋 등을 용사(Thermal Spray)에 의해 코팅할 수 있다. In addition, when the mold sleeve 41 is formed of heat-resistant steel or stainless steel, the surface of the mold sleeve 41 is made of metal oxide such as Al 2 O 3 or Al 2 O 3 + TiO 2 , or WC or Cr. Metal carbides such as 3 C 2 , or summits may be coated by thermal spraying.

또한 금형 슬리브(41)와 금형 고정부(39) 사이에 금형 슬리브(41)의 열을 발산시켜 과열을 방지하는 냉각홀(49)이 형성된다.In addition, a cooling hole 49 is formed between the mold sleeve 41 and the mold fixing part 39 to dissipate heat of the mold sleeve 41 to prevent overheating.

그리고 금형(34)은 금형 슬리브(41)의 주위에 교반수단(35)이 설치된다. 상기에서 액상 상태의 용융 금속이 금형 슬리브(41)를 통과하면서 온도가 저하됨에 따라 고액공존 상태의 반응고 상태로 점차 변화되며, 이에 반응고 상태의 용융 금속에 결정핵이 생성되어 초정 덴드라이트(Dendrite)가 형성된다. 그러나 교반수단(35)은 전자기장이나 초음파 진동을 발생하여 용융 금속에 생성되는 초정 덴드라이트의 생성을 억제하거나 용융시켜 결정핵을 보다 미세하고 균일하도록 한다.And the mold 34 is provided with a stirring means 35 around the mold sleeve 41. As the molten metal in the liquid state passes through the mold sleeve 41 and the temperature decreases, the molten metal gradually changes to the reaction solid state in the solid-liquid coexistence state. Dendrite) is formed. However, the stirring means 35 suppresses or melts the generation of primary dendrites generated in the molten metal by generating an electromagnetic field or ultrasonic vibration, thereby making the crystal nucleus finer and more uniform.

상술한 구성의 반응고 저압주조 장치의 작동을 설명한다.The operation of the reaction high pressure casting device having the above-described configuration will be described.

먼저 용융 금속을 저장하는 보온로(31) 내에 압력을 가하게 되면, 용융 금속이 기계 슬리브(33)를 통해 상승하여 금형(34)의 금형 슬리브(41)를 통해 성형 공간(47)으로 충진된다. 상기에서 보온로(31) 내의 용융 금속은 실질적으로 완전한 액상 상태로 기계 슬리브(33)로 공급된다. 이때, 용융 금속은 기계 슬리브(33) 속에서는 완전한 액상 상태로 유지되는데, 기계 슬리브(33)의 주위에 교반수단(도시되지 않음)이 설치되면 용융 금속은 액상 상태가 아닌 반응고 상태로 유지될 수도 있다.When pressure is first applied to the thermal furnace 31 storing the molten metal, the molten metal rises through the machine sleeve 33 and is filled into the molding space 47 through the mold sleeve 41 of the mold 34. The molten metal in the thermal furnace 31 is supplied to the machine sleeve 33 in a substantially complete liquid state. At this time, the molten metal is maintained in a completely liquid state in the mechanical sleeve 33, if the stirring means (not shown) is installed around the mechanical sleeve 33, the molten metal may be maintained in a reaction state rather than a liquid state have.

상기에서 기계 슬리브(33)를 통과한 액상 상태의 용융 금속은 금형 슬리브(41)를 통과하면서 온도가 떨어짐에 따라 액체 상태에서 고액공존 상태의 반응고 상태로 점차 변화하게 된다. 이에 반응고 상태의 용융 금속에 결정핵이 생성되어 초정 덴드라이트(Dendrite)가 형성되는 데, 교반수단(35)에서 인가되는 전자기장이나 초음파 진동을 통해 용융 금속에 생성되는 초정 덴드라이트의 생성을 억제하거나 용융시켜 결정핵을 보다 미세하고 균일하도록 한다.The molten metal in the liquid state passing through the mechanical sleeve 33 is gradually changed from a liquid state to a solid state coexistence state as the temperature drops while passing through the mold sleeve 41. Crystal nuclei are generated in the molten metal in the reaction state to form primary dendrite, which suppresses the generation of primary dendrite generated in the molten metal through an electromagnetic field or ultrasonic vibration applied from the stirring means 35. Or melt to make the nuclei finer and more uniform.

그러므로 금형 슬리브(41)를 통과하는 용융 금속은 교반수단(35)에 의해 결정핵이 미세하고 균일해져 성형 공간(47)에서 생성되는 제품은 결정립이 미세하여 조직이 강화된다.Therefore, the molten metal passing through the mold sleeve 41 is fine and uniform in the crystal nucleus by the stirring means 35, so that the product produced in the molding space 47 is fine grain and the structure is strengthened.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반응고 저압주조 장치의 개략적인 구조도이다.Figure 4 is a schematic structural diagram of a reaction high pressure casting apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 반응고 저압주조 장치는 교반수단(35a)이 금형 슬리브(41)의 주위 뿐만 아니라, 기계 슬리브(33)의 금형 슬리브(41)와 연결되는 끝단으로 연장되게 형성된다.The reaction high pressure casting apparatus according to another embodiment of the present invention is formed such that the stirring means 35a extends not only around the mold sleeve 41 but also at an end connected with the mold sleeve 41 of the machine sleeve 33. .

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 하나의 실시 예에 불과한 것으로 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As described above, the present invention is only one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is possible.

도 1은 종래 기술에 따른 반응고 저압 챔버 다이캐스팅 장치의 개략적인 구조도.1 is a schematic structural diagram of a reaction high pressure chamber die casting apparatus according to the prior art;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응고 저압 챔버 다이캐스팅 장치의 개략적인 구조도.Figure 2 is a schematic structural diagram of a reaction high pressure chamber die casting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 A부분의 확대도.3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반응고 저압 챔버 다이캐스팅 장치의 개략적인 구조도.Figure 4 is a schematic structural diagram of a reaction high pressure chamber die casting apparatus according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

31 : 보온로 33 : 기계 슬리브31: thermal furnace 33: mechanical sleeve

34 : 금형 35, 35a : 교반수단34: mold 35, 35a: stirring means

37 : 고정 플레이트 39 : 금형 고정부37: fixing plate 39: mold fixing part

41 : 금형 슬리브 43 : 가동 플레이트41: mold sleeve 43: movable plate

45 : 금형 가동부 47 : 성형 공간45: mold moving part 47: molding space

49 : 냉각홀49: cooling hole

Claims (9)

보온로에 저장되는 용융 금속이 기계 슬리브를 통해 저압으로 공급되는 용융 금속을 통과시켜 성형 공간으로 주입시키는 금형 슬리브를 포함하는 금형에 있어서,In a mold comprising a mold sleeve for passing molten metal stored in the thermal furnace through the molten metal supplied at a low pressure through the machine sleeve and injected into the molding space, 상기 금형 슬리브의 주변에 상기 통과되는 상기 용융 금속을 교반하는 교반수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조용 금형.And a stirring means for stirring the molten metal that is passed around the mold sleeve. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 금형 슬리브가 내열강 또는 스테인레스로 형성된 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조용 금형.Reaction high pressure casting mold, characterized in that the mold sleeve is formed of heat-resistant steel or stainless steel. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 금형 슬리브는 질화(Nitriding), 탄화(Carburizing), 붕화(Boriding), 탄질화(Carbonitriding) 또는 질탄화(Nitrocarburizing) 방법중 어느 하나로 표면처리(surface treatment)된 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조용 금형.The mold sleeve is reactive and low pressure casting, characterized in that the surface treatment (Nitriding, Carburizing, Boride, Carbonitriding or Nitrocarburizing) surface treatment (any surface treatment) mold. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 금형 슬리브는 표면에 TiCN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON 또는 TiAlSiCNO의 각각 또는 이들의 조합이 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), TRD(Thermo Reactive Deposition and Diffusion) 또는 PCVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)의 방법중 어느 하나로 증착된 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조용 금형.The mold sleeve may be formed on the surface of TiCN, TiAlN, TiAlCN, TiAlON or TiAlSiCNO, respectively, or a combination thereof. Reaction high pressure casting die, characterized in that deposited by any one of the methods of (Deposition). 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 금형 슬리브는 표면에 Al2O3 또는 Al2O3+TiO2의 금속산화물(Metal Oxide), WC 또는 Cr3C2의 금속탄화물(Metal Carbides), 또는 써밋이 용사(Thermal Spray) 방법중 어느 하나에 의해 코팅된 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조용 금형.The mold sleeve has a metal oxide of Al 2 O 3 or Al 2 O 3 + TiO 2 , a metal carbide of WC or Cr 3 C 2 , or a cermet thermal spray method. Reaction high pressure casting mold, characterized in that the coating by any one. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 금형 슬리브가 Al2O3+TiC(N), TiC+Al2O3, Al2O3+ZrO2, Si3N4, SiAlON 또는 Si3N4 + SiAlON의 내열 세라믹(Ceramic), TiC, TiN 또는 TiCN의 써멧(Cermet), PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride) 또는 PCD(Poly Crystalline 중ond)중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조용 금형.The mold sleeve is Al 2 O 3 + TiC (N), TiC + Al 2 O 3 , Al 2 O 3 + ZrO 2 , Si 3 N 4 , SiAlON or Si 3 N 4 + SiAlON heat-resistant ceramic (Ceramic), TiC , TiN or TiCN cermet, PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) or PCD (Poly Crystalline ond) of the reaction high and low pressure casting mold, characterized in that formed. 보온로에 저장되는 용융 금속을 기계 슬리브를 통해 저압으로 공급하고 교반수단에 의해 교반하여 금형의 성형 공간으로 주입하는 반응고 저압주조 장치에 있어서,In the reaction high pressure casting apparatus for supplying the molten metal stored in the heating furnace at a low pressure through the machine sleeve and stirred by the stirring means to inject into the molding space of the mold, 상기 교반수단이 상기 금형 내의 금형 슬리브의 주변에 설치되는 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조 장치.Reactor high pressure casting device, characterized in that the stirring means is installed around the mold sleeve in the mold. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 교반수단은 상기 기계 슬리브의 상기 금형 슬리브와 연결되는 끝단으로 연장되게 설치되는 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조 장치.The stirring means is a high pressure casting apparatus characterized in that it is installed to extend to the end connected to the mold sleeve of the machine sleeve. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 교반수단은 전자기장 또는 초음파를 발생하여 상기 용융 금속을 교반하는 것을 특징으로 하는 반응고 저압주조 장치.The stirring means is a reaction high pressure casting device, characterized in that for stirring the molten metal by generating an electromagnetic field or ultrasonic waves.
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