KR20120080295A

KR20120080295A - 선박용 프로펠러 조형 방법

Info

Publication number: KR20120080295A
Application number: KR1020110001657A
Authority: KR
Inventors: 이수호; 김연조; 오관홍; 김옥배
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-07-17
Also published as: KR101213582B1

Abstract

본 발명은 선박용 프로펠러 조형 방법에 관한 것으로서, 하형은 현형모형을 사용하고, 상형은 골조모형을 사용하는데, 상형 플라스크 및 하형 플라스크를 제작함과 아울러, 상형 골조모형 및 하형 현형모형을 제작하는 제1 단계와; 상기 하형 현형모형을 이용하여 하형 주형상자를 제작하는 제2 단계와; 상기 하형 주형상자를 턴오버하여 목형을 분리하는 제3 단계와; 상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 골조모형을 거치하는 제4 단계와; 상기 상형 골조모형 사이에 주물사를 투입하는 제5 단계와; 상기 상형 골조모형과 주물사 상면에 분리막을 설치하는 제6 단계와; 상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 플라스크를 거치하는 제7 단계와; 상기 상형 플라스크에 주물사를 투입하고 경화하여 상형 주형상자를 제작하는 제8 단계와; 상기 상형 주형상자를 분리하는 제9 단계와; 상기 하형 주형상자 상부의 분리막, 주물사, 상형 골조모형을 제거하는 제10 단계와; 상기 상형 주형상자와 상기 하형 주형상자를 합형하는 제11 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 본 발명에 따르면, 하형에 대해서만 현형모형을 사용하고, 상형은 골조모형을 사용함으로써 상하형 모두 골조모형을 적용한 방식에 비해 주형제작 정도가 높은 이점이 있다. 또한, 상하형 모두 현형모형을 적용한 방식과 마찬가지로 주형제작 정도의 유지 및 제작기간의 단축이 가능하고, 모형제작 비용을 1/3 이상 절감할 수 있는 이점이 있다.

Description

선박용 프로펠러 조형 방법{Molding Method for Ship Propeller}

본 발명은 선박용 프로펠러 조형 방법에 관한 것으로서, 특히 선박용 프로펠러의 주조공정 가운데 선박용 프로펠러 상하 분리형 조형 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 선박용 중대형 프로펠러는 중량이 20톤 내지 120톤이고, 직경은 6m 내지 11m 이며, 날개수는 4개 내지 6개로 이루어진다.

한편, 종래 선박용 중대형 프로펠러의 주조공정 가운데 선박용 프로펠러 상하 분리형 조형 방법으로는 상하형 모두 골조모형(Skeleton or Section Pattern)을 사용하는 조형 방법과, 상하형 모두 1:1 축척의 현형모형(Solid Pattern)을 사용하는 조형 방법을 예로 들 수 있다.

그런데, 상기 상하형 모두 골조모형을 사용하는 조형 방법은 제품형상의 정도맞춤의 기준이 되는 하형을 손조형 방식으로 깎아 내어 날개부 공동을 형성함으로써 블레이드의 고른 형상에 관한 제작 정도를 확보하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 상하형 모두 골조모형을 적용할 경우 손조형 방식을 적용할 수 밖에 없어 기준이 되는 하형의 제작정도 확보가 어려워 전체적으로 주형제작 정도가 낮아지는 문제점이 있는 것이다.

그리고, 상기 상하형 모두 1:1 축척의 현형모형을 사용하는 조형 방법은 정도의 향상 및 조형기간의 단축은 가능하지만, 날개면에 대해 모형을 각각 분리하여 만들어야 하기 때문에 제작비가 과다하게 소요되는 문제점이 있다. 즉, 상하형 모두 현형모형을 적용할 경우 주형제작정도의 유지 및 제작기간의 단축은 가능하나 모형제작 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있는 것이다.

이와 더불어, 종래의 조형 방법은 프로펠러의 날개 수 만큼 동일한 순서로 반복 수행해야 하고 최종 합형정도를 요구하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 형상에 관한 제작정도가 우수하고 주형제작 기간이 단축되면서도 모형 제작비를 절감할 수 있는 선박용 프로펠러 조형 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조형 방법은, 선박용 프로펠러의 주조공정 가운데 상하 분리형 조형 방법에 있어서, 하형은 현형모형을 사용하고, 상형은 골조모형을 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 선박용 프로펠러 조형 방법은, 상형 플라스크 및 하형 플라스크를 제작함과 아울러, 상형 골조모형 및 하형 현형모형을 제작하는 제1 단계와; 상기 하형 현형모형을 이용하여 하형 주형상자를 제작하는 제2 단계와; 상기 하형 주형상자를 턴오버하여 목형을 분리하는 제3 단계와; 상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 골조모형을 거치하는 제4 단계와; 상기 상형 골조모형 사이에 주물사를 투입하는 제5 단계와; 상기 상형 골조모형과 주물사 상면에 분리막을 설치하는 제6 단계와; 상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 플라스크를 거치하는 제7 단계와; 상기 상형 플라스크에 주물사를 투입하고 경화하여 상형 주형상자를 제작하는 제8 단계와; 상기 상형 주형상자를 분리하는 제9 단계와; 상기 하형 주형상자 상부의 분리막, 주물사, 상형 골조모형을 제거하는 제10 단계와; 상기 상형 주형상자와 상기 하형 주형상자를 합형하는 제11 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 하형 현형모형을 이용하여 하형 주형상자를 제작하는 제2 단계는, 상기 하형 플라스크를 턴오버하여 상기 하형 현형모형 위에 거치하는 제2-1 단계와; 상기 하형 플라스크에 주물사를 투입하여 경화하는 제2-2 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제작된 하형 주형상자를 턴오버하여 목형을 분리하는 제3 단계는, 상기 하형 주형상자를 턴오버하여 합형장 또는 조형장 바닥에 거치할 수 있다.

또한, 상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 골조모형을 거치하는 제4 단계는, 상기 하형 주형상자 상부에 분리막을 설치하는 제4-1단계와; 상기 하형 주형상자 상부에 설치된 상기 분리막 위에 상기 상형 골조모형을 거치하는 제4-2 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 상형 골조모형과 주물사 상면에 분리막을 설치하는 제6 단계는, 상기 상형 골조모형 사이에 투입된 주물사를 경화하는 제6-1단계와; 상기 상형 골조모형과 경화된 주물사 상면에 분리막을 설치하는 제6-2 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 단계 내지 상기 제3 단계를 수행하여 하나의 하형 주형상자를 제작한 후, 상기 제4 단계 내지 상기 제9 단계를 반복 수행함으로써, 하나의 하형 주형상자를 이용하여 복수개의 상형 주형상자를 제작할 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다른 형태의 선박용 프로펠러 조형 방법은, 선박용 프로펠러의 주조공정 가운데 상하 분리형 조형 방법에 있어서, 상형은 현형모형을 사용하고, 하형은 골조모형을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 하형에 대해서만 제작정도의 확보기준이 되는 현형모형을 사용하고, 상형은 골조모형을 사용함으로써 상하형 모두 골조모형을 적용한 방식에 비해 주형제작 정도가 높은 이점이 있다.

또한, 상하형 모두 현형모형을 적용한 방식과 마찬가지로 주형제작 정도의 유지 및 제작기간의 단축이 가능하고, 골조모형은 현형모형에 비해 상대적으로 제작비가 매우 저렴하기 때문에 모형제작 비용을 1/3 이상 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 하나의 하형을 주형하고 골조모형과 주물사를 주입한 후, 분리막을 피복한 후 반복적으로 동일한 형태의 상형을 반복 생산할 수 있으므로, 제작기간 단축, 설치비용 절감이 가능하고, 주형정도도 매우 높은 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조형 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명에 적용된 상형 골조모형 사진.
도 3은 본 발명에 적용된 하형 현형모형 사진.
도 4는 도 1의 S110 단계를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 1의 S120 단계를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 1의 S130, S120, S130 단계를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 1의 S160, S170 단계를 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 1의 S180 단계를 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 1의 S190 단계를 설명하기 위한 도면.
도 10은 도 1의 S200 단계를 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조형 방법은, 형상에 관한 제작정도가 우수하고 주형제작 기간이 단축되면서도 모형 제작비를 최대한으로 절감할 수 있도록, 하형은 현형모형(29)을 사용하고, 상형은 골조모형(19)을 사용한 것을 특징으로 한다.

이를 통해, 상하형 모두 골조모형을 적용한 방식에 비해 주형제작 정도가 우수하고, 주형제작 기간이 단축되면서도 상하형 모두 현형모형을 적용한 방식에 비해 모형제작 비용을 1/3 이상 절감이 가능한 장점이 있다.

구체적으로, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조형 방법을 살펴보기로 한다.

먼저, 상형 플라스크(10) 및 하형 플라스크(20)를 제작함과 아울러, 상형 골조모형(19) 및 하형 현형모형(29)을 제작한다(S100). 도 2는 본 발명에 적용된 상형 골조모형(19) 사진이고, 도 3은 본 발명에 적용된 하형 현형모형(29) 사진이다.

계속해서, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 S100 단계에서 제작된 하형 현형모형(29)을 이용하여 하형 주형틀 즉, 주형상자(40)를 제작한다(S110). 여기에서, 상기 하형 현형모형(29)을 이용하여 하형 주형상자(40)를 제작하는 단계(S110)는, 상기 하형 플라스크(20)를 턴오버하여 상기 하형 현형모형(29) 위에 거치하는 단계와, 상기 하형 플라스크(20)에 주물사(31b)를 투입하여 경화하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

도 4에서 부호 '50'은 프로펠러의 가운데 중심(원통형)이 되는 보스부를 의미한다. 그리고, 부호 '60'은 하형 플라스크(20) 또는 후술하는 상형 플라스크(10)에 설치되는 받침대를 의미하는데, 3개소 또는 그 이상의 개소에 복수로 설치될 수 있다. 그리고, 부호 '70'은 상기 받침대(60)에 대응되게 배치되는 높이조절용 지그(70)를 의미하는데, 상기 받침대(60)를 지지하여, 하형 플라스크(20) 및 상ㅎ여 플라스크(10)의 상하 높이를 조절한다. 높이조절용 지그(70)도 받침대(60)에 대응되게 3개소 또는 그 이상의 개소에 복수로 설치될 수 있다.

계속해서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 S110 단계에서 제작된 하형 주형상자(40)를 턴오버하여 목형을 분리한다(S120). 여기에서, 상기 제작된 하형 주형상자(40)를 턴오버하여 목형을 분리하는 단계(S120)는, 상기 하형 주형상자(40)를 턴오버하여 합형장 또는 조형장 바닥에 거치할 수 있다.

계속해서, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 하형 주형상자(40) 상부에 상기 상형 골조모형(19)을 거치하고, 상기 상형 골조모형(19) 사이에 주물사(31c)를 투입하고, 상기 상형 골조모형(19)과 주물사(31c) 상면에 분리막(32)을 설치한다(S130),(S140),(S150).

여기에서, 상기 하형 주형상자(40) 상부에 상기 상형 골조모형(19)을 거치하는 단계(S130)는, 상기 하형 주형상자(40) 상부에 분리막(32)을 설치하는 단계와, 상기 하형 주형상자(40) 상부에 설치된 상기 분리막(32) 위에 상기 상형 골조모형(19)을 거치하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 상형 골조모형(19)과 주물사(31c) 상면에 분리막(32)을 설치하는 단계(S150)는, 상기 상형 골조모형(19) 사이에 투입된 주물사(31c)를 경화하는 단계와, 상기 상형 골조모형(19)과 경화된 주물사(31c) 상면에 분리막(32)을 설치하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

계속해서, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 하형 주형상자(40) 상부에 상기 상형 플라스크(10)를 거치하고, 상기 상형 플라스크(10)에 주물사(31a)를 투입하고 경화하여 상형 주형상자(30)를 제작한다(S160),(S170).

계속해서, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 상형 주형상자(30)를 분리한다(S180).

계속해서, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 하형 주형상자(40) 상부의 분리막(32), 주물사(31c), 상형 골조모형(19)을 제거한다(S190).

마지막으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 상형 주형상자(30)와 상기 하형 주형상자(40)를 합형한다(S200). 이에 따라, 블레이드 상하 한쌍의 제작이 완료된다. 도 10에서 부호 '75'는 날개부 주조를 위한 공동을 의미한다.

그리고, 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조형 방법은, 상기 S100 단계 내지 상기 S120 단계를 수행하여 하나의 하형 주형상자(40)를 제작한 후, 상기 S130 단계 내지 상기 S180 단계를 반복 수행함으로써, 하나의 하형 주형상자(40)를 이용하여 복수개의 상형 주형상자(30)를 제작할 수가 있다.

이를 통해, 하나의 하형 주형상자(40)를 주형하고 골조모형(19)과 주물사(31a),(31b),(31c)를 주입한 후, 분리막(32)을 피복한 후 반복적으로 동일한 형태의 상형 주형상자(30)를 반복하여 생산할 수 있으므로, 제작기간 단축, 설치비용 절감이 가능하고, 주형정도도 매우 높은 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조형 방법은, 상술한 바와 같이 하형은 현형모형(29)을 사용하고, 상형은 골조모형(19)을 사용하는 것으로 설명하였지만, 이와 반대로 상형은 현형모형을 사용하고, 하형은 골조모형을 사용할 수도 있다. 즉, 상형은 현형모형을 사용하고, 하형은 골조모형을 사용하더라도, 하형은 현형모형을 사용하고, 상형은 골조모형을 사용하는 것과 마찬가지로 형상에 관한 제작정도가 우수하고 주형제작 기간이 단축되면서도 모형 제작비를 절감할 수가 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 선박용 프로펠러 조형 방법을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 상형 플라스크 19 : 상형 골조모형
20 : 하형 플라스크 29 : 하형 현형모형
30 : 상형 주형상자 32 : 분리막
40 : 하형 주형상자 50 : 보스부
60 : 받침대 70 : 높이조절용 지그
75 : 공동 31a : 상형 투입 주물사
31b : 하형 투입 주물사 31c : 상형 골조모형 투입 주물사

Claims

선박용 프로펠러의 주조공정 가운데 상하 분리형 조형 방법에 있어서,
하형은 현형모형을 사용하고, 상형은 골조모형을 사용하는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.
청구항 1에 있어서,
상형 플라스크 및 하형 플라스크를 제작함과 아울러, 상형 골조모형 및 하형 현형모형을 제작하는 제1 단계와;
상기 하형 현형모형을 이용하여 하형 주형상자를 제작하는 제2 단계와;
상기 하형 주형상자를 턴오버하여 목형을 분리하는 제3 단계와;
상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 골조모형을 거치하는 제4 단계와;
상기 상형 골조모형 사이에 주물사를 투입하는 제5 단계와;
상기 상형 골조모형과 주물사 상면에 분리막을 설치하는 제6 단계와;
상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 플라스크를 거치하는 제7 단계와;
상기 상형 플라스크에 주물사를 투입하고 경화하여 상형 주형상자를 제작하는 제8 단계와;
상기 상형 주형상자를 분리하는 제9 단계와;
상기 하형 주형상자 상부의 분리막, 주물사, 상형 골조모형을 제거하는 제10 단계와;
상기 상형 주형상자와 상기 하형 주형상자를 합형하는 제11 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 하형 현형모형을 이용하여 하형 주형상자를 제작하는 제2 단계는,
상기 하형 플라스크를 턴오버하여 상기 하형 현형모형 위에 거치하는 제2-1 단계와;
상기 하형 플라스크에 주물사를 투입하여 경화하는 제2-2 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 제작된 하형 주형상자를 턴오버하여 목형을 분리하는 제3 단계는,
상기 하형 주형상자를 턴오버하여 합형장 또는 조형장 바닥에 거치하는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 하형 주형상자 상부에 상기 상형 골조모형을 거치하는 제4 단계는,
상기 하형 주형상자 상부에 분리막을 설치하는 제4-1단계와;
상기 하형 주형상자 상부에 설치된 상기 분리막 위에 상기 상형 골조모형을 거치하는 제4-2 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 상형 골조모형과 주물사 상면에 분리막을 설치하는 제6 단계는,
상기 상형 골조모형 사이에 투입된 주물사를 경화하는 제6-1단계와;
상기 상형 골조모형과 경화된 주물사 상면에 분리막을 설치하는 제6-2 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 단계 내지 상기 제3 단계를 수행하여 하나의 하형 주형상자를 제작한 후, 상기 제4 단계 내지 상기 제9 단계를 반복 수행함으로써, 하나의 하형 주형상자를 이용하여 복수개의 상형 주형상자를 제작하는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.
선박용 프로펠러의 주조공정 가운데 상하 분리형 조형 방법에 있어서,
상형은 현형모형을 사용하고, 하형은 골조모형을 사용하는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 조형 방법.