KR20120123049A - 탄산염을 포함하는 주조 혼합물 및 그 사용 방법 - Google Patents

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랄프 이. 쇼우만
션 비. 하몬
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에이에스케이 케미칼스 엘.피.
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Abstract

본 발명은 탄산염을 포함하는 주조 혼합물 및 이를 이용하여 웜-박스법, 핫-박스법, 노-베이크법, 및 콜드-박스법으로 주물 모형을 제조하는 방법, 이러한 주물 모형으로 금속 주물을 제조하는 방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 금속 주물에 관한 것이다.

Description

탄산염을 포함하는 주조 혼합물 및 그 사용 방법{FOUNDRY MIXES CONTAINING CARBONATE SALTS AND THEIR USES}
본 출원은 2009년 12월 16일 출원된 US 가출원 No. 61/286,913의 우선권의 이익을 주장한다.
규사(Si02, 석영)는 몰드 및 코어의 제조를 위한 금속 주조 산업에서 골재(aggregate)로 널리 사용된다. 이는 "녹사(greensand)" (물 및 점토로 결합된 모래) 및 화학적으로 결합된 모래 모두에 사용된다. 규산나트륨 점결제(sodium silicate binders), 페놀 우레탄, 푸란, 에폭시-아크릴, 에스테르-경화 페놀 점결제(ester-cured phenolic binders) 및 산-경화 페놀 점결제(acid-cured phenolic binders)를 포함하는 다양한 무기 및 유기 화학 점결제가 사용된다.
점결제는 모래와 혼합되고, 이 혼합물은 원하는 몰드 또는 코어의 형상을 만들기 위한 툴에 채워지며, 점결제는 모래 알갱이들을 경화하고 결합한다. 몰드 및 코어 요소는 몰드 패키지에 조립되고, 금속을 패키지에 부어 원하는 주물 형상의 내부 공동에 채운다. 특히 1100℃ 이상의 녹는점을 가진 철합금의 경우 액체 금속의 열은 점결제를 분해하고 모래를 가열하기 시작한다. 규사가 가열됨에 따라 열팽창이 일어난다. 이러한 팽창은 온도가 약 570℃에 이를때까지 비교적 선형적으로 증가하며, 이 온도에서 모래 입자의 결정 구조가 변형된다. 이러한 구조적 변형은 급속한 등온 팽창을 수반하고, 약 980℃ 까지 열 수축 기간이 이어지며, 이 온도에서 더 큰 열팽창과 함께 다른 결정 구조 변형이 일어난다.
이러한 모래 입자의 급속한 부피 변화는 주조면 근처의 모래층에 기계적 응력을 유발하고, 이는 몰드 내의 뜨거운 용융 액체 금속과 접촉하는 몰드 또는 코어 표면에 크랙(crack)을 유발할 수 있는 것으로 믿어지고 있다. 용융 액체 금속은 이러한 크랙으로 흘러들어 주조면에 베이닝(veining) 또는 돌출부를 형성할 수 있다. 이는 바람직하지 않으며, 제거하기 위해 시간과 노력을 필요로 한다. 특히 작은 내부 코어 통로를 가진 경우, 이러한 베이닝는 이 통로를 관통하여 연장되거나 통로를 막을 수 있다. 이러한 캐스팅의 예로는 워터젯을 가진 엔진 블럭이나 헤드가 있으며, 이 경우 감지 및 제거가 어려운 위치에 생긴 베이닝로 인해 막힘이 발생할 수 있다.
또한, 자연 발생 지르콘(zircon), 크롬철광(chromite), 감람석(olivine) 및 인공 세라믹(ceramic) 및 다른 골재를 포함하는 다른 유형의 골재가 "모래" 몰드 및 코어를 제조하기 위하여 사용될 수 있다. 이들은 페이즈 변화없이 낮은 팽창률을 가지고, 베이닝 형성을 상당히 감소시키는 경향이 있지만, 또한 상당히 비싸다는 단점이 있다.
모래 첨가물은 베이닝 형성을 감소시키기 위하여 규사와 함께 사용되어 왔다. 이러한 모래 첨가물은 전형적으로 작용 메커니즘에 기초하여 세 개의 주요 카테고리로 나눠진다.
첫 번째 카테고리는 실리카 자체보다 팽창값이 낮은 규사 및 지르콘사의 90:10 혼합물과 같은 "저팽창 골재"로 구성된다. 자연 발생 골재에 더하여, 세라믹 (멀라이트(mullite)) 비즈, 규산알루미늄 "미소 구체(microspheres)", 또는 용융 실리카와 같은 인공 골재가 사용될 수 있다.
두 번째 카테고리는 목분(wood flour), 덱스트린(dextrin) 및 전분(starch)과 같은 "유기 완충재(organic cushioning materials)"로 구성된다. 이들은 규사와 혼합될 때 모래 입자들 사이에서 소정 부피를 차지한다. 따라서, 용융 금속을 몰드에 부으면, 용융 금속의 열이 빠르게 초과 유기 재료를 태운다. 유기 재료가 차지한 부피는 모래의 팽창을 위한 "완충(cushion)" 또는 공간을 제공하고, 이에 따라 모래에 응력 형성을 줄인다.
모래 첨가물의 세 번째 카테고리는 모래 입자의 표면과 작용하여 모래의 표면층을 화학적으로 변화시키고 결론적으로 모래의 팽창 특성을 변화시키는 "플럭스(fluxes)"로 구성된다. 이러한 플럭스의 예는 산화철로서, 적철석(Fe203) 및 자철석(Fe304) 모두 오랫동안 모래 첨가물로 사용되어 왔다. 다른 플럭스형 모래 첨가물은 리티아 휘석(spodumene)과 같은 재료를 함유하는 산화티타늄(Ti02) 및 산화리튬(Li20)을 포함한다. 또한, 몇몇 다른 플럭스형 첨가물을 조합하여 사용하는 것이 유용할 수 있음이 입증되었다. 이는 적철석이 다른 첨가물과 함께 사용될 때 특히 그러하다.
모든 카테고리의 모래 첨가물은 주물에 베이닝을 감소시킬 수 있으나, 각 카테고리의 모래 첨가물은 몇 가지 중요한 단점을 가진다. 저팽창 골재는 규사와 비교하여 비싼 경향이 있고, 비교적 높은 비율(모래 기초 10% 이상)로 사용되어야 한다. 유기 완충재는 액체 금속에 노출될 때 몰드 또는 코어에 의해 생성되는 전체 가스량을 증가시키는 경향이 있고 약 1% 이상 사용되는 경우에는 몰드/코어 강도를 상당히 줄일 수 있다. 플럭스 형 모래 첨가물은 현재 가장 널리 사용되는 첨가물이나, 이들 또한 몇가지 단점을 가진다. 예컨대, 산화철은 모래 기초(BOS(Based On Sand)) 2 무게% 이상 사용될 때, 금속 침투를 증가시킬 수 있고, 더 많이 사용되는 경우 몰드/코어 강도를 줄일 수 있다. 산화 리튬 포함 리티아 휘석은 고가이고, 일반적으로 모래 기초(BOS) 4-8 무게% 정도의 고농도로 사용된다.
본 발명은 골재 및 소정 탄산염을 포함하는 주조 혼합물을 개시한다. 탄산염은, 주조 혼합물로 주조된 금속 주물의 베이닝(veining)을 효과적으로 줄이기 위하여, 골재 무게 기초 4.0 무게% 이하의 양으로 사용될 수 있으며, 특히 1.0 무게% 이하로 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 이러한 주조 혼합물을 사용하여 웜-박스법(warm-box process), 핫-박스법(hot-box process), 노-베이크법(no-bake process, 자경성 주형법), 콜드-박스법(cold-box process)에 의하여 주물 모형을 제조하는 방법, 이러한 주물 모형을 금속 주물의 제조에 사용하는 방법, 이러한 방법에 의해 제조된 금속 주물을 개시한다. 상기 주조 혼합물이 사용될 때, 주물 모형으로부터 제조된 금속 주물에서는 베이닝이 줄어들거나 제거된다.
순수 미네랄이든 돌로마이트와 같은 자연 발생 미네랄이든, 탄산염은 주물 모형 제조를 위한 콜드-박스법에 사용되는 모래 혼합물의 벤치 라이프(bench life)를 감소시킬 수 있고, 웜-박스법, 핫-박스법 및 노-베이크법에 의해 주물 모형을 경화하기 위해 사용되는 산 촉매(acid catalyst)의 반응성을 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에, 주조 혼합물에서 탄산염을 제거하거나 그 함량을 최소화하고자하는 노력이 있었다. 그럼에도 불구하고, 탄산염을 첨가한 경우 주물에서 베이닝이 감소될 뿐만 아니라, 종래의 모래 첨가물의 양과 비교하여 더 적은 양의 탄산염을 첨가하여도 더 향상된 베이닝 감소를 확인할 수 있었다.
주조 혼합물의 모래 첨가물로 사용되는 탄산염은 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 및 이들의 혼합물과 같은 탄산을 포함한다. 순수한 탄산염, 및/또는 탄산염을 포함하는 자연 발생 광물(mineral)이 사용될 수 있다. 탄산염을 포함하는 자연 발생 광물의 예는 돌로마이드(dolomite)이다. 돌로마이트는 그 입수가능성과 가격 면에서 탄산염의 좋은 공급원이다.
주조 혼합물에 사용되는 탄산염의 양은 주물 모형(예컨대, 몰드 및 코어)으로 제조되는 금속 주물에 베이닝(veining)을 감소시키거나 제거할 수 있는 양이다. 일반적으로 탄산염의 유효량은 주조 골재 기초 0.25 무게% 내지 5.0 무게%, 바람직하게는 0.5 무게% 내지 3.0 무게%, 더 바람직하게는 0.75 무게% 내지 2.0 무게%이다.
상기 주조 혼합물은 또한 탄산염에 추가하여 적색 산화철, 흑색 산화철, 및 산화 리튬-포함 화합물과 같은 알려진 모래 첨가물을 포함할 수 있다. 특히 탄산염과 함께 적색 산화철을 사용하는 것이 바람직하다. 적색 산화철이 탄산염과 사용되는 경우, 일반적으로 탄산염과 적색 산화철의 무게비가 1:1 내지 4:1, 바람직하게는 1:1 내지 2:1이 되도록 사용된다.
주조 혼합물은 또한 주조 점결제(foundry binders)를 포함할 수 있다. 이러한 주조 점결제는 당해 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 주물 모형을 충분히 지지할 수 있다면, 또는 유기 점결제의 경우 경화 촉매의 존재하에 중합할 수 있다면, 무기 또는 유기 웜-박스, 핫-박스, 노-베이크(no-bake) 또는 콜드-박스 점결제가 사용될 수 있다. 유기 점결제의 예로는 특히 페놀 수지(phenolic resins), 페놀 우레탄 점결제(phenolic urethane binders), 푸란 점결제(furan binders), 알칼리 페놀 레졸 점결제(alkaline phenolic resole binders), 및 에폭시-아크릴 점결제(epoxy-acrylic binders)를 들 수 있다. 특히 바람직하는 것은 페놀 우레탄 점결제 및 에폭시-아크릴 점결제이다. 페놀 우레탄 점결제는 US 3,485,497 및 3,409,579에 기술되어 있으며, 이들 특허는 본 명세서에 참조로 포함된 것으로 본다. 이러한 점결제들은 두 파트 시스템에 기초하는데, 그 중 하나는 페놀 수지 요소이고, 다른 하나는 폴리이소시아네이트(polyisocyanate) 요소이다. 산화제의 존재하에 이산화황으로 경화된 에폭시-아크릴 점결제가 US 4,526,219에 기술되어 있으며, 이 특허는 본 명세서에 참조로 포함된 것으로 본다.
필요한 점결제의 양은 모형을 유지하고 유효한 경화를 가능하게 하는 양, 즉 경화 후에 핸들링 되거나 자체 지지되는 주물 모형을 형성할 수 있는 양이다. 점결제의 유효량은 일반적으로 주조 골재 무게 기초 약 0.1 무게% 이상이다. 바람직하게는 점결제의 양은 약 0.5 무게% 내지 5 무게%, 더 바람직하게는 약 0.5 내지 2 무게% 범위이다.
노-베이크법으로 주조 혼합물을 경화하는 것은, 액체 경화 촉매를 주조 혼합물과 섞고(대체적으로, 액체 경화 촉매를 주조 혼합물와 먼저 섞고), 촉매를 포함하는 주조 혼합물로 모형을 만들고, 이러한 모형을 경화되도록 가열 없이 일반적으로 대기 온도에서 방치함으로써 실행된다. 웜-박스법 및 핫-박스법은 경화를 촉진하기 위하여 장비 및/또는 주물 모형을 가열하는 것을 제외하고는 노-베이크법과 유사하다. 노-베이크법에서 바람직한 액체 경화 촉매는 삼차 아민이고, 이는 US 3,485,797에 기술되어 있으며, 이 특허는 본 명세서에 참조로 포함된 것으로 본다. 이러한 액체 경화 촉매의 구체적인 예로는 알킬기가 하나 내지 네 개의 탄소 원자를 가지는 4-알킬 피리딘(4-alkyl pyridines), 이소퀴놀린(isoquinoline), 페닐 피리딘(phenyl pyridine), 피리딘(pyridine), 아크리딘(acridine), 2-메톡시피리딘(2-methoxypyridine), 피리다진(pyridazine), 3-클로로 피리딘(3-chloro pyridine), 퀴놀린(quinoline), N-메틸 이미다졸(N-methyl imidazole), N-에틸 이미다졸(N-ethyl imidazole), 4,4'-디피리딘(4,4'-dipyridine), 4-페닐프로필피리딘(4-phenylpropylpyridine), 1 -메틸벤즈이미다졸(1-methylbenzimidazole), 및 1,4-티아진(1,4-thiazine)과 같은 아릴피리딘(arylpyridines)을 포함한다. 푸란 점결제가 웜-박스법, 핫-박스법, 또는 노-베이크법에 사용되는 경우, 전형적으로 사용되는 경화 촉매는 무기산 또는 유기산으로, 예컨대 톨루엔술폰산(toluene sulfonic acid), 크실렌술폰산(xylene sulfonic acid), 벤젠술폰산(benzene sulfonic acid), HCl, 및 H2S04.와 같은 강산이다. 인산과 같은 약산도 또한 사용될 수 있다.
콜드-박스법으로 주물 모형을 경화하는 것은, 주조 혼합물을 패턴에 취입(blowing) 또는 삽입(ramming)하고, 주물 모형을 증기 또는 가스 촉매와 접촉시킴으로써 실행된다. 삼차 아민, 이산화탄소, 메틸 포메이트, 및 이산화황과 같은 다양한 증기, 또는 증기/가스 혼합물, 또는 가스들이 선택된 화학적 점결제에 따라 사용될 수 있다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 어떤 가스 경화제가 사용된 점결제에 적절한지 선택할 수 있을 것이다. 예컨대, 아민 증기/가스 혼합물은 페놀-우레탄 수지와 함께 사용된다. 이산화황(산화제와 함께)은 에폭시-아크릴 수지와 함께 사용된다.
US 4,526,219 특허 참조(본 명세서에 참조로 포함된 것으로 본다). 이산화탄소(US 4,985,489 참조(본 명세서에 참조로 포함된 것으로 본다)) 또는 메틸 에스테르(US No. 4,750,716 참조(본 명세서에 참조로 포함된 것으로 본다))는 알칼리 페놀 레졸 수지와 함께 사용된다. 이산화탄소는 또한 규산염에 기초한 점결제와 함께 사용된다. US 4,391,642 특허 참조(본 명세서에 참조로 포함된 것으로 본다).
바람직하게는, 점결제는, US 3,409,579에 기술된 바와 같이, 트리에틸아민(triethylamine)과 같은 삼차 아민 가스를 몰딩된 주조 혼합물에 통과시킴으로써 경화된 콜드-박스 페놀 우레탄 점결제, 또는 US 4,526,219에 기술된 바와 같이 산화제의 존재하에 이산화황으로 경화된 에폭시-아크릴 점결제이다.
당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게, 이형제(release agents), 용제(solvents), 벤치 라이프 증가제(bench life extenders), 실리콘 화합물 등과 같은 다른 첨가물이 또한 주조 혼합물에 첨가될 수 있다는 것은 명백하다.
예 A(비교예) 및 예 1-3에서, 테스트 코어(2" 지름 / 2" 높이 실린더형 코어)는, 웜-박스법에 의하여, Badger 5574 규사에, CHEM-REZ® 995 푸란 점결제(Ashland Inc.사 제품 구입가) 1.25% BOS, CHEM-REZ FC521 촉매(Ashland Inc.사 제품 구입가) 20% BOB(점결제 기초(Based On Binders)) 및 모래 첨가물을 표 1에 표시된 양(모래 무게 기초, BOS)으로 혼합하고, 이 혼합물을 코어박스에 취입하여 약 235℃에서 유지함으로써 제조되었다.
예 B(비교예) 및 예 4-5에서, 테스트 코어는, 콜드-박스법에 의하여, Wedron 540 규사에, ISOCURE® TKW 10/20 페놀 우레탄 점결제(파트 I 대 파트 II의 비율이 1:1인 2-파트 페놀 우레탄 점결제(Ashland Inc.사 제품 구입가)) 1.0 %, 및 표 1과 같이 혼합하고, 이 혼합물을 2" 높이 동공을 가진 2" 실린더형 코어박스에 취입하고, 코어를 TEA 촉매로 경화시킴으로써 제조되었다.
테스트 코어의 베이닝 특성은 테스트 코어가 몰드 조립체에 접착되는 테스트 주물의 "용입(penetration)"을 이용하여 측정된다. 대략 1450℃ 온도를 가지는 용융된 Class 30 회주철(grey iron)이 테스트 코어를 포함하는 몰드 조립체에 주입된다. 베이닝의 용입 테스트 및 기계적 용입은 토르도프(Tordoff) 및 테나글리아(Tenaglia)에 의하여 AFS Transactions, pp.149-158 (AFS 84th Annual meeting, St. Louis, Mo., Apr. 21-25, 1980)에 기술되어 있다. 표면 결함은 시각적 관찰에 의해 확인되었고, 캐스팅의 등급은 경험 및 테스트 주물의 사진에 기초하였다.
주물은 모래 분사(sand blasting)에 의해 냉각 및 클리닝되고, 코어에 의하여 형성된 공동의 내부 표면은 베이닝에 대하여 시각적으로 평가되고 비교되며, 1 내지 5 등급으로 분류된다. 여기서 5 등급은 베이닝 특성이 나쁜 것이고, 1 등급은 베이닝이 없음을 나타낸다. 그 결과는 다음의 표 1에 개시되어 있다.
(테스트 코어의 베이닝 특성)
첨가물 베이닝 방지 첨가물의
총량(BOS)
베이닝(등급)
A(웜-박스) 없음 없음 4.0
1(웜-박스) 탄산칼슘 및 탄산마그네슘(돌로마이트)의 혼합 총 1% 1.5
2(웜-박스) 탄산칼슘 및 탄산마그네슘(돌로마이트)의 혼합 총 1%2 1.0
3(웜-박스) 탄산칼슘 및 탄산마그네슘(돌로마이트)의 혼합 총 2%3 1.0
B(콜드-박스) 없음 없음 3.0
4(콜드-박스) 탄산칼슘 및 탄산마그네슘(돌로마이트)의 혼합 + 황산칼슘(석고) (50/50) 총 1%2 1.0
5(콜드-박스) 탄산칼슘 및 탄산마그네슘(돌로마이트)의 혼합 총 2%2 1.0
1 - 산화철 첨가 없음
2 - 용입(penetration)을 제어하기 위하여 0.5 % 산화철이 추가됨
3 - 용입을 제어하기 위하여 1 % 산화철이 추가됨
표 1의 데이터는, 1.0 무게% BOS 정도로 낮은 수준으로도 탄산염을 포함하는 주조 혼합물로 제조된 테스트 코어가 테스트 주물에서 베이닝을 줄이는 것을 명확히 보여준다.
상기한 설명 및 예들은 하기의 청구 범위 내에서 다양한 조합, 변경, 파라미터들의 조절 등이 가능하며, 따라서 하기의 청구 범위는 대체 실시 형태들을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (25)

  1. (a) 주조 골재; 및
    (b) 금속 주물의 베이닝(veining)을 줄이는 양의 탄산염;을 포함하는 주조 혼합물.
  2. 제1항에 있어서,
    적색 산화철, 흑색 산화철 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택된 산화철을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 산화철은 적색 산화철인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주조 골재는 규사를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄산염은 탄산칼슘, 탄산마그네슘 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄산칼슘 및/또는 탄산마그네슘의 공급원으로 돌로마이트(dolomite)가 사용되는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 주조 혼합물은 석고(gypsum)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄산염과 적색 산화철의 무게비는 1:1 내지 4:1인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탄산염과 적색 산화철의 무게비는 1:1 내지 2:1인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주조 혼합물은 유기 점결제를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 점결제는 페놀 우레탄 점결제 또는 에폭시 아크릴레이트 점결제인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 주조 혼합물은 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 주조 혼합물 내에 염의 양은 주조 골재 무게 기초 0.5 무게% 내지 4.0 무게%인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 주조 혼합물 내에 염의 양은 주조 골재 무게 기초 0.5 무게% 내지 4.0 무게%인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 주조 혼합물 내에 염의 양은 주조 골재 무게 기초 0.5 무게% 내지 2.5 무게%인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 주조 혼합물 내에 염의 양은 주조 골재 무게 기초 0.5 무게% 내지 2.5 무게%인 것을 특징으로 하는 주조 혼합물.
  17. (a) 제15항에 따른 주조 혼합물을 주물 모형 형성을 위한 패턴에 주입하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계의 주물 모형을 증기 경화 촉매와 접촉시키는 단계;
    (c) 상기 (b)단계를 거친 주물 모형을 핸들링 가능할 때까지 경화시키는 단계;
    (d) 상기 주물 모형을 패턴에서 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주물 모형 제조를 위한 콜드-박스법.
  18. (a) 제15항의 방법에 따라 제조된 주물 모형을 몰드 조립체에 삽입하는 단계;
    (b) 액체 상태의 금속을 몰드 조립체에 채우는 단계;
    (c) 상기 금속을 냉각시키고 고형화하는 단계;
    (d) 주조 금속 부품을 몰드 조립체에서 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 부품 주조법.
  19. 제18항에 따라 제조된 금속 부품.
  20. (a) 제12항에 따른 주조 혼합물을 주물 모형 형성을 위한 패턴에 주입하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계의 주물 모형을 핸들링 가능할 때까지 경화시키는 단계;
    (c) 상기 주물 모형을 패턴에서 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주물 모형 제조를 위한 노-베이크법.
  21. (a) 제20항의 방법에 따라 제조된 주물 모형을 몰드 조립체에 삽입하는 단계;
    (b) 액체 상태의 금속을 몰드 조립체에 채우는 단계;
    (c) 상기 금속을 냉각시키고 고형화하는 단계;
    (d) 주조 금속 부품을 몰드 조립체에서 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 부품 주조법.
  22. 제20항에 따라 제조된 금속 부품.
  23. (a) 제12항에 따른 주조 혼합물을 주물 모형 형성을 위한 패턴에 주입하는 단계;
    (b) 주물 모형을 150℃ 내지 260℃의 온도로 가열하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계를 거친 주물 모형을 핸들링 가능할 때까지 경화시키는 단계;
    (d) 상기 주물 모형을 패턴에서 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주물 모형 제조를 위한 웜-박스법.
  24. (a) 제22항의 방법에 따라 제조된 주물 모형을 몰드 조립체에 삽입하는 단계;
    (b) 액체 상태의 금속을 몰드 조립체에 채우는 단계;
    (c) 상기 금속을 냉각시키고 고형화하는 단계;
    (d) 주조 금속 부품을 몰드 조립체에서 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 부품 주조법.
  25. 제23항에 따라 제조된 금속 부품.
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