KR20130041473A - 반응고 고압 주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반응고 고압 주조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반응고 고압 주조방법 및 그 장치는 금속을 용해로에서 용융시키는 용융단계와, 상기 용융단계에서 용융된 용탕을 일단에 플런저가 삽입되고 타단이 성형금형에 연결된 슬리브의 내부에 공급하는 용탕공급단계와, 상기 슬리브에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 조직을 제어하는 조직제어단계와, 상기 조직제어단계에서 조직이 제어된 용탕을 상기 플런저로 가압하여 상기 성형금형의 내부에 형성된 성형공간에 주입하여 성형하는 단계와, 상기 성형단계에서 성형된 제품을 성형금형으로부터 취출하는 취출단계를 포함하여 이루어진다.

Description

반응고 고압 주조방법 및 그 장치{Manufacturing method of high pressure rheocasting and apparatus thereof}

본 발명은 반응고 고압 주조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 주조시 용탕의 결정핵 조직을 미세하고 균일하게 할 수 있는 반응고 고압 주조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

반응고 성형법(rheocasting)이란 미처 응고되지 않아 소정의 점성을 갖는 반응고 금속 슬러리(slurry)를 주조 또는 단조하여 빌렛이나 최종 성형품을 제조하는 가공법을 말하는 것이다. 여기서, 반응고 금속 슬러리란 반응고 영역의 온도에서 액상과 구상의 결정립이 적절한 비율로 혼재한 상태에서 틱소트로픽(thixotropic)한 성질에 의해 작은 힘에 의해서도 변형이 가능하고, 유동성이 우수하여 액상과 같이 성형가공이 용이한 상태의 금속재료를 의미한다.

이러한 반응고 성형법은 반용융 성형법(thixoforming)과 아울러 반응고/반용융 성형법으로 불리는 데, 여기서, 반용융 성형법이란 반응고 성형법에 의해 제조된 빌렛을 다시 반용융 상태의 슬러리로 재가열한 후, 이 슬러리를 주조 또는 단조시켜 최종제품으로 제조하는 가공법을 말한다.

이러한 반응고/반용융 성형법은 주조나 용탕단조 등 금속재료를 이용하는 일반인 성형방법에 비해 여러 가지 장점을갖고 있다. 예를 들면, 반응고/반용융 성형법에서 사용하는 슬러리는 금속재료보다 낮은 온도에서 유동성을 가지므로 이 슬러리에 노출되는 다이의 온도를 금속재료의 경우보다 더 낮출 수 있고, 이에 따라 다이의 수명이 길어질 수 있다.

또한, 슬러리가 실린더를 따라 압출될 때 난류(turbulence)의 발생이 적어, 주조과정에서 공기의 혼입을 줄일 수 있으며, 이에 따라 최종 제품에의 기공 발생을 저감시킬 수 있다. 그 외에도 응고 수축이 적고, 작업성이 개선되며, 제품의 기계적 특성과 내식성이 향상되고, 제품의 경량화가 가능하다. 이에 따라, 자동차 및 항공기 산업분야, 전기 전자 정보통신 장비의 신소재로서 이용될 수 있다.

종래의 반응고 성형법은 금속재료를 냉각시킬 때에 주로 액상선 이하의 온도에서 교반시켜 이미 생성된 수지상(dendrite) 결정조직을 파괴함으로써 반응고 성형에 적합하도록 구형의 입자로 만드는 것이었으며, 교반방법으로는 기계적교반법(mechanical stirring)과 전자기적 교반법(electromagnetic stirring), 개스 버블링, 저주파, 고주파 또는 전자기파 진동을 이용하거나 전기적 충격에 의한 교반법 (agitation) 등이 이용되었다.

예를 들어, 미국특허 제3,948,650호에는 액상-고상 혼합물 (liquid-solid mixture)을 제조하는 방법 및 그 장치가 개시되어 있는데, 이 방법에서는 금속재료가 고상화되는 동안 이를 강하게 교반하면서 냉각시킨다. 또한, 개시된 반응고 금속 슬러리 제조장치는 용기에 고-액 혼합물을 주입한 상태에서 교반봉에 의해 교반하는데, 이 교반봉은 소정의 점성을 가진 고-액 혼합물을 저어주어 유동시킴으로써 혼합물 내의 수지상 구조를 파쇄하거나 파쇄된 수지상 구조를 분산시키는 것이다.

상기와 같은 제조방법에서는 냉각과정에서 이미 형성된 수지상 결정형태를 분쇄하여 이를 결정핵으로 하여 구상의 결정을 얻으려는 것으로, 초기 응고층의 형성에 따른 잠열 발생으로 인해 냉각속도의 감소와 제조시간의 증가 및 교반 용기 내에서의 온도 불균일로 인한 불균일한 결정 상태 등 많은 문제점을 수반한다. 또한, 상기 제조장치의 경우에도 기계적 교반이 갖는 한계로 인하여 용기 내의 온도분포가 불균일하며, 챔버 내에서 작동하기 때문에 작업 시간 및 후속 공정으로의 연계가 매우 어려운 한계를 갖는다.

미국특허 제4,465,118호에는 반응고 합금 슬러리 (semi-solid alloy slurry)의 제조방법 및 장치가 개시되어 있는데, 코일을 갖춘 전자기장 인가 수단의 내측에 순차로 냉각 매니폴드 및 금형이 구비되어 있고, 금형의 상측은 금속재료가 연속하여 주입되도록 형성되어 있으며, 냉각 매니폴드에는 냉각수가 흘러 금형을 냉각시킨다. 반응고 합금 슬러리의 제조방법은, 먼저, 상기 금형의 상측으로부터 금속재료를 주입하고, 이 금속재료가 금형 내를 통과하면서 먼저 냉각 매니폴드에 의해 고상화 영역(solidification zone)을 형성하게 되며, 여기서 전자기장 인가 수단에 의해 자기장이 인가되어 수지상 조직을 파쇄시키면서 냉각이 진행되고, 마침내 하부로부터 인곳(ingot)이 형성되는 것이다. 그런데, 이러한 제조방법 및 장치에 있어서도, 그 기본적인 기술적 사상은 응고가 일어난 후에 진동을 가해 수지상 조직을 파쇄한다는 것으로, 이도 역시 전술한 바와 같은 공정상 및 조직 구성상의 많은 문제를 갖는다. 또한, 상기 제조장치의 경우에도 금속재료가 상부에서 하부로 진행하면서 연속하여 인곳을 형성하는 것이나, 연속하여 성장하도록 함으로써 금속의 상태를 조절하기가 매우 어려우며, 전체적인 공정 제어가 곤란하다. 뿐만 아니라, 전자기장의 인가 이전의 단계에서 이미 상기 용기를 수냉시키므로 용기 벽체 부근과 중심부근에서의 온도차가 심하게 되는 한계가 있다.

이 밖에도 반응고/반용융 성형법은 후술하는 바와 같이, 다양하게 존재하나 모두 전술한 바와 같이 이미 형성된 수지상 조직을 파쇄하여 이를 결정핵으로서 사용한다는 기술적 사상을 근간에 두고 있어 전술한 특허와 동일한 문제들을 지니고 있다.

미국특허 4,694,881호는 합금 중의 모든 금속 성분이 액체 상태로 존재하도록 합금을 가열한 다음, 얻어지는 액체 금속을 액상선과 고상선 사이의 온도로 냉각시킨 다음 전단력을 인가하여 냉각되는 금속재료으로부터 형성되는 수지상조직를 파괴함으로써 반용융 성형재 (thixotropic materials)를 제조하는 방법을 개시하고 있다.

일본 공개특허공보 특개평11-33692호에는 액상선 온도 부근 또는 액상선보다 50℃까지 높은 온도에서 금속재료를 용기에 주입한 다음, 금속재료가 냉각되는 과정에서 금속재료의 적어도 일부가 액상선 온도 이하로 되는 시점, 즉 최초로 액상선 온도를 통과하는 시점에서, 예를 들어 초음파 진동 등에 의해, 금속재료에 운동을 가한 다음 서서히 냉각시킴으로써 입상결정형태의 금속조직을 가진 반응고 주조용 금속 슬러리를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법에서도, 초음파진동 등의 힘이 냉각초기에 형성되는 수지상 결정조직을 파쇄하기 위해 사용되고 있다. 또한, 주탕온도를 액상선온도보다 높은 수준으로 하면, 입상의 결정형태를 얻기 어렵고, 동시에, 용탕을 급격히 냉각하기 어렵다. 뿐만 아니라, 표면부와 중심부의 조직이 불균일하게 된다.

또한, 일본 공개특허공보 특개평10-128516호에 개시된 반용융 금속의 성형방법에서는 금속재료를 용기에 주입한 다음 진동바를 금속재료 중에 침적시켜 금속재료과 직접 접촉시킨 상태로 진동시켜 금속재료에 진동을 부여한다. 이에 따라 진동바의 진동력을 금속재료에 전달함으로써, 액상선 온도 이하에서 결정핵을 가진 고액공존상태의 합금을 형성한 후, 소정의 액상율을 나타내는 성형온도까지 금속재료를 용기내에서 냉각하면서 30초 내지 60분간 유지함으로써 상기 결정핵을 성장시켜 반용융 금속을 얻는다. 그러나, 이 방법에 의해 얻어진 결정핵의 크기는 약 100㎛이고, 공정소요시간도 상당이 길며, 소정 크기 이상의 용기에 적용하기 곤란한 문제가 있다.

미국특허 제6,432,160호에는 냉각과 교반을 동시에 정밀하게 제어함으로써 반용융 금속 슬러리를 제조하는 방법을개시하고 있다. 구체적으로는, 금속재료를 혼합용기 (mixing vessel)에 주입한 후, 혼합용기 주위에 설치된 고정자 어셈블리(stator assembly)를 작동시켜 용기내의 금속재료를 급속하게 교반하기에 충분한 기자력(magnetomotive force)을 발생시키고, 혼합용기 주위에 설치되어 용기 및 금속재료의 온도를 정밀하게 조절하는 작용을 하는 써멀 자켓(thermal jacket)을 이용하여 금속재료의 온도를 급속하게 떨어뜨린다. 금속재료가 냉각될 때 금속재료는 계속적으로 교반되며, 고상율(solid fraction)이 낮을 때는 빠른 교반을 제공하도록 하고 고상율이 증가함에 따라 증대된 기전력을 제공하도록 하는 방식으로 조절된다.

이상 설명한 바와 같은 종래의 반응고/반용융 성형방법 및 장치들은 냉각과정에서 이미 형성된 수지상 결정형태를 분쇄하여 입상의 금속 조직으로 만들기 위해 전단력을 이용하고 있다. 즉, 금속재료의 적어도 일부가 액상선 이하로 온도가 내려갔을 때에야 비로소 진동 등의 힘을 가하므로 초기 응고층의 형성에 따른 잠열발생으로 인해 냉각속도의 감소와 제조시간의 증가 등 각종 문제를 피하기 어렵다.

또한, 이에 따라 형성된 금속 조직도 용기 내에서의 온도의 불균일로 인해 전체적으로 균일하고 미세한 조직을 얻기 어려우며, 금속재료의 용기로의 주입 온도를 조절하지 않으면 용기 벽면부와 중심부의 온도차로 인해 조직의 불균일성은 더욱 증대되게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미세하고 균일한 조직의 강도가 높은 성형품을 간단한 방법에 의해 얻을 수 있을 뿐 아니라, 전체 공정을 단순화하고, 제품성형시간도 아울러 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 반응고 고압 주조방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 금속을 용해로에서 용융시키는 용융단계와, 상기 용융단계에서 용융된 용탕을 일단에 플런저가 삽입되고 타단이 성형금형에 연결된 슬리브의 내부에 공급하는 용탕공급단계와, 상기 슬리브에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 조직을 제어하는 조직제어단계와, 상기 조직제어단계에서 조직이 제어된 용탕을 상기 플런저로 가압하여 상기 성형금형의 내부에 형성된 성형공간에 주입하여 성형하는 단계와, 상기 성형단계에서 성형된 제품을 성형금형으로부터 취출하는 취출단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조방법을 제공한다.

상기 슬리브에 공급된 용탕이 불균일하게 응고되지 않도록 상기 슬리브를 히터로 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 히터에 의한 상기 슬리브의 가열온도는 400 ~ 450℃인 것을 특징으로 한다.

상기 금형으로부터 성형된 제품을 취출한 후 상기 금형의 내부에 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 고정금형과, 상기 고정금형으로 이송되어 합형되는 이동금형으로 이루어진 성형금형과, 상기 고정금형에 형성된 용탕 수용부에 일단이 삽입, 설치되고 용탕이 공급되는 슬리브와, 상기 슬리브의 타단에 삽입되어 상기 고정금형과 상기 이동금형이 합형될 때 상기 성형금형의 내부에 형성되는 성형공간에 용탕이 공급되도록 가압하는 플런저와, 상기 고정금형의 내부 소정 위치에 마련되어, 상기 슬리브의 내부에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 조직을 제어하는 전자기교반장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조장치를 제공한다.

상기 고정금형의 하부 소정 위치에 마련되어 상기 슬리브의 온도를 균일하게 가열하는 히터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 슬리브의 두께면에는 복수개의 냉각홀이 상기 슬리브의 원주방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정금형의 일측 소정 위치에는 상기 슬리브에 용탕을 주입하는 턴티쉬가 회동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 턴티쉬는 용탕공급부와 용탕배출부를 구비하는 보디와, 상기 보디의 하부면 소정 위치에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 연결대가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 용탕배출부는 제1 직경부와 제2 직경부로 이루어지고, 상기 용탕배출부의 내주면 소정 위치에는 원주방향을 따라 나선부가 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 미세하고 균일한 조직의 강도가 높은 성형품을 간단한 방법에 의해 얻을 수 있을 뿐 아니라, 전체 공정을 단순화하고, 제품성형시간도 아울러 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조방법 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조방법의 제조 방법을 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조장치의 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 I-I의 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 래들의 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 래들의 평면도.
도 7은 도 5에 도시된 래들의 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조방법 순서도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조방법의 제조 방법을 도시한 개략도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조방법은 금속을 용해로에서 용융시키는 용융단계(S10)와, 용융단계(S10)에서 용융된 용탕을 일단에 플런저(130)가 삽입되고 타단이 성형금형(110)에 연결된 슬리브(116)의 내부에 공급하는 용탕공급단계(S20)와, 슬리브(116)에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 조직을 제어하는 조직제어단계(S30)와, 조직제어단계(S30)에서 조직이 제어된 용탕을 플런저(130)로 가압하여 성형금형(110)의 내부에 형성된 성형공간에 주입하여 성형하는 단계(S40)와, 성형단계(S40)에서 성형된 제품을 성형금형(110)으로부터 취출하는 취출단계(S50)를 포함하여 이루어진다.

또한, 성형금형(110)으로부터 성형된 제품을 취출한 후에는 성형금형(110)의 내부에 이형제를 도포하는 단계(S60)를 더 포함하는데, 이는 성형금형(110)의 성형공간에서 성형된 제품이 성형금형(110)에 고착되는 것을 방지하기 위함이다.

조직제어단계(S30)는 슬리브(116)에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 교반이 이루어지도록 하여 용탕이 슬리브(116)의 내측벽에서 수지상 결정이 형성되는 것을 방해하거나 슬리브(116)의 내측벽을 따라 형성된 수지상 결정을 깨트려 용탕에 미세한 구상의 결정핵들을 형성되도록 유도한다.

이때, 용탕에 인가되는 전자기장은 용탕을 공급과 동시에 전자기장 교반이 이루어질수 있으며, 또는 용탕이 공급되고 있는 도중에 전자기장 교반이 이루어질 수도 있다.

이와 같이, 전자기장 교반이 이루어짐에 따라 용탕이 슬리브(116)의 내측벽에서부터 수지상 조직으로 성장해 나가는 일이 없게 되고, 용탕 전체에 걸쳐 미세한 구상의 결정핵이 성장하게 된다.

또한, 슬리브(116)에 공급된 용탕이 불균일하게 응고되지 않도록 슬리브(116)를 히터(118)로 가열하는 단계(S70)를 더 포함할 수 있는데, 이는, 슬리브(116)에 공급된 용탕이 응고되어 슬리브(116)의 내측벽을 따라 수지상 결정이 형성되지 않도록 하기 위함이다. 이때, 슬리브(116)의 가열온도는 400 ~ 450℃인 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조장치의 개략도, 도 4는 도 3에 도시된 I-I의 단면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 래들의 사시도, 도 6은 도 5에 도시된 래들의 평면도, 도 7은 도 5에 도시된 래들의 단면도이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반응고 고압 주조장치(100)는 성형금형(110), 슬리브(116), 플런저(130), 전자기교반장치(132)를 포함하여 이루어진다.

성형금형(110)은 고정금형(112)과, 고정금형(112)으로 이송되어 고정금형(112)과 합형되는 이동금형(114)으로 구성된다.

여기서, 고정금형(112)의 하부 소정 위치에는 후술하는 슬리브(116)의 온도를 균일하게 가열하는 히터(118)가 구비되는데, 이러한, 히터(118)는 슬리브(116)에 공급된 용탕이 응고되어 슬리브(116)의 내측벽을 따라 수지상의 결정이 형성되지 않도록 한다.

또한, 고정금형(112)의 일측 소정 위치에는 슬리브(116)에 용탕을 주입하는 턴티쉬(120)가 회동 가능하게 설치된다.

이러한, 턴티쉬(120)는 용탕공급부(122)와 용탕배출부(124)를 구비하는 보디(126)와, 보디(126)의 하부면 소정 위치에 길이 방향을 따라 마련된 적어도 하나 이상의 연결대(128)를 포함하여 이루어진다.

연결대(128)는 고정금형(112)의 일측에 보디(126)가 회동가능하도록 힌지 결합된다.

여기서, 용탕배출부(124)는 제1 직경부(124a)와 제2 직경부(124b)로 이루어지고, 용탕배출부(124)의 내주면 소정 위치에는 제1 직경부(124a)와 제2 직경부(124b)의 원주방향을 따라 나선부(130)가 경사지게 형성된다.

나선부(130)는 용탕공급부(122)로부터 공급되는 용탕이 용탕배출부(124)에 유입될 때 와류가 발생되지 않도록 하여 기포에 의한 결함이 발생되지 않도록 한다. 즉, 용탕공급부(122)를 통해 공급되는 용탕이 용탕배출부(124)의 내측면에 부딪히지 않고, 나선부(130)를 따라 자연스럽게 용탕배출부(124)로 유입되게 함으로써 와류발생이 되지 않게 한다.

슬리브(116)는 고정금형(112)에 형성된 용탕수용부(112a)에 일단이 삽입, 설치되고, 전술한 턴티쉬(120)를 통해 내부에 용탕이 공급된다.

이러한, 슬리브(116)의 두께면에는 복수개의 냉각홀(116a)이 슬리브(116)의 원주방향을 따라 형성된다. 이는, 히터(118)에 의해 가열된 슬리브(116)의 온도를 조절하거나, 슬리브(116)에 공급된 용탕이 후술하는 플런저(130)에 의해 성형금형(110)의 성형공간에 공급될 때 슬리브(116)의 내부에 존재하는 용탕을 냉각시키는 역할을 한다.

플런저(130)는 슬리브(116)의 타단에 삽입되어 고정금형(112)과 이동금형(114)이 합형될 때 성형금형(110)의 내부에 형성되는 성형공간에 용탕이 공급되도록 가압한다.

전자기교반장치(132)는 고정금형(112)의 내부 소정 위치에 마련되어, 슬리브(116)의 내부에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 조직을 제어한다.

여기서, 전자기교반장치(132)는 전자기장을 발생시키는 유도코일 또는 초음파를 발생시키는 초음파발생치가 사용될 수 있다.

이러한, 전자기교반장치(132)는 액체상채의 용탕이 슬리브(116)를 통과하면서 응고가 시작되어 슬리브(116)의 내측벽을 따라 수지상 결정이 형성되어 성장되는 것을 방해하거나 깨트려 보다 미세하고 균일한 구상의 결정핵이 형성되도록 유도한다.

이하, 전술한 바와 같이 이루어진 반응고 고압 주조장치의 작동을 설명하기로 한다.

먼저, 용해로에서 용해된 용탕을 턴티쉬(120)를 통해 슬리브(116)에 공급한다. 이때, 슬리브(116)에 공급된 용탕은 고정금형(112)의 하부 소정 위치에 마련되어 슬리브(116)를 가열하는 히터(118)에 의해 용탕이 슬리브(116)의 내측벽을 따라 수지상의 결정이 형성되지 않도록 유지함과 동시에 슬리브(116)에 공급된 용탕에는 전자기교반장치(132)에 의해 전자기장에 인가되어 교반된된다.

이후, 플런저(130)에 의해 성형금형(110)의 내부에 형성되는 성형공간에 공급되어 성형된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반응고 고압 주조장치에 따르면 미세하고 균일한 조직의 강도가 높은 성형품을 간단한 방법에 의해 얻을 수 있을 뿐 아니라, 전체 공정을 단순화하고, 제품성형시간도 아울러 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 성형금형 S10: 용융단계
112: 고정금형 S20: 용탕공급단계
112a: 용탕수용부 S30: 조직제어단계
114: 이동금형 S40: 성형단계
116: 슬리브 S50: 취출단계
116a: 냉각홀 S60: 이형재도포단계
118: 히터 S70: 가열단계
120: 턴티쉬
122: 용탕공급부
124: 용탕배출부
124a: 제1 직경부
124b: 제2 직경부
126: 보디
128: 연결대
129: 나선부
130: 플런저
132: 전자기교반장치

Claims (10)

1. 금속을 용해로에서 용융시키는 용융단계;
   상기 용융단계에서 용융된 용탕을 일단에 플런저가 삽입되고 타단이 성형금형에 연결된 슬리브의 내부에 공급하는 용탕공급단계;
   상기 슬리브에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 조직을 제어하는 조직제어단계;
   상기 조직제어단계에서 조직이 제어된 용탕을 상기 플런저로 가압하여 상기 성형금형의 내부에 형성된 성형공간에 주입하여 성형하는 단계; 및,
   상기 성형단계에서 성형된 제품을 성형금형으로부터 취출하는 취출단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬리브에 공급된 용탕이 불균일하게 응고되지 않도록 상기 슬리브를 히터로 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 히터에 의한 상기 슬리브의 가열온도는 400 ~ 450℃인 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 금형으로부터 성형된 제품을 취출한 후 상기 금형의 내부에 이형제를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조방법.
   
5. 고정금형과, 상기 고정금형으로 이송되어 합형되는 이동금형으로 이루어진 성형금형;
   상기 고정금형에 형성된 용탕 수용부에 일단이 삽입, 설치되고 용탕이 공급되는 슬리브;
   상기 슬리브의 타단에 삽입되어 상기 고정금형과 상기 이동금형이 합형될 때 상기 성형금형의 내부에 형성되는 성형공간에 용탕이 공급되도록 가압하는 플런저; 및,
   상기 고정금형의 내부 소정 위치에 마련되어, 상기 슬리브의 내부에 공급된 용탕에 전자기장을 인가하여 조직을 제어하는 전자기교반장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 고정금형의 하부 소정 위치에 마련되어 상기 슬리브의 온도를 균일하게 가열하는 히터가 구비되는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조장치.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 슬리브의 두께면에는 복수개의 냉각홀이 상기 슬리브의 원주방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조장치.
   
8. 청구항 5 내지 청구항 7에 있어서,
   상기 고정금형의 일측 소정 위치에는 상기 슬리브에 용탕을 주입하는 턴티쉬가 회동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 턴티쉬는 용탕공급부와 용탕배출부를 구비하는 보디와, 상기 보디의 하부면 소정 위치에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 연결대가 마련되는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조장치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 용탕배출부는 제1 직경부와 제2 직경부로 이루어지고, 상기 용탕배출부의 내주면 소정 위치에는 원주방향을 따라 나선부가 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 반응고 고압 주조장치.

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