KR20160103147A - 실린더 라이너의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

실린더 블록과의 접합 강도가 높은 실린더 라이너 및 그 제조 방법을 제공한다. 실리콘 알루미늄 합금을 재료로 하고, 외측면에 복수의 볼록부가 형성되어 있고, 볼록부는 외측면으로부터 연장하는 기둥부와, 기둥부의 선단에 형성된 헤드부를 포함하는 실린더 라이너가 제공된다.

Description

실린더 라이너의 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING CYLINDER LINER}
본 발명은 실린더 라이너 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자동차용 엔진 등에 사용되는 실린더 블록은 피스톤이 미끄럼 이동하는 실린더 보어가 복수 형성되어 있지만, 이 실린더 보어의 내면이 피스톤에 의해 마모되어버린다는 문제가 있었다. 이 문제에 대하여, 예를 들어, 전체를 A390과 같은 고실리콘 알루미늄 합금으로 주조함으로써, 내마모성을 확보하는 실린더 블록이 제안되어 있다. 그런데, 이러한 A390제의 실린더 블록은 고경도이기 때문에 주조후의 가공이 곤란했다. 이에 대해, 실린더 보어 내에 실린더 라이너를 설치한 실린더 블록이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 이 실린더 블록은 실린더 라이너만이 고실리콘 알루미늄 합금으로 제작되고, 그 밖의 부분이 실리콘을 포함하지 않는 알루미늄 합금으로 제작되어 있다. 이로 인해, 이 실린더 블록은 피스톤의 미끄럼 이동면에 있어서는 내마모성을 얻을 수 있고, 또한 주조 후에 가공을 하기 쉽다는 이점이 있다.
일본 특허 출원 공표 제2002-504435호 공보
그런데, 상술한 실린더 블록의 실린더 라이너는, 외측면에 요철이 형성되어 있고, 알루미늄 합금에 의해 주조됨으로써 실린더 보어 내에 고착되어 있다. 그러나, 이와 같은 실린더 라이너에서는, 실린더 블록과의 접합 강도가 충분하지 않다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 실린더 블록과의 접합 강도가 높은 실린더 라이너 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 실린더 라이너와 실린더 블록과의 접합성의 크기가 실린더 라이너 외측면의 요철부, 특히 볼록부의 형상으로 의존한다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하는 것에 이르렀다. 즉, 본 발명에 관한 실린더 라이너는, 실리콘 알루미늄 합금을 재료로 하고, 외측면에 복수의 볼록부가 형성되어 있고, 상기 볼록부는 상기 외측면으로부터 연장하는 기둥부와, 상기 기둥부의 선단에 형성된 헤드부를 포함하고 있다.
상기 실린더 라이너에 있어서, 외측면의 볼록부는, 헤드부 및 기둥부에 의해, 잘록한 부분이 형성되어 있다. 이로 인해, 이 실린더 라이너를 저압 주조나 다이캐스트 등에 의해 알루미늄 합금 등의 금속으로 주조해서 실린더 블록과 일체화시킬 경우, 볼록부의 잘록한 부분에 용융시킨 금속을 확실히 들어가게 할 수 있고, 실린더 라이너와 실린더 블록을 견고하게 접합시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 실린더 라이너는, 실리콘 알루미늄 합금만을 재료로 하는 것 뿐만 아니라, 실리콘 알루미늄 합금 이외를 포함한 재료로 이루어지는 것을 포함하는 개념이다.
상기 실린더 라이너는, 외측면으로부터 헤드부의 선단면까지의 거리와 외측면으로부터 기둥부의 최소경부까지의 거리와의 비가 2~80 대 1인 것이 바람직하다.
또한, 상기 실린더 라이너를 복수 연결하고, 실린더 라이너 연결체로서도 좋다.
상기 실린더 라이너는, 예를 들어, 내측면에 오목부가 형성된 복수의 슬라이드 및 코어를 갖는 금형으로 제조할 수 있다. 상세하게 서술하면, 슬라이드의 오목부의 에지 부분에 입자형상의 이형제를 부착시키고, 이 상태에서 캐비티 및 오목부에 용융시킨 실리콘 알루미늄 합금을 유입하고, 실린더 라이너 중간체를 주조한다. 이 실린더 라이너 중간체의 외측면에는 볼록부가 형성되어 있고, 이 볼록부의 근원 부분에 있어서는 이형제가 내측으로 들어가 있다. 그 후, 이 실린더 라이너 중간체를 금형으로부터 취출하고, 이 실린더 라이너 중간체의 표면에 부착되어 있는 이형제를 제거하면, 근원 부분이 잘록한 형상의 볼록부를 갖는 실린더 라이너가 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 캐비티는 실린더 라이너 중간체를 성형하기 위한 공간을 의미한다.
상기 제조 방법은, 입자형상의 이형제를, 예를 들어, 코로나 방전에 의해 대전시킴으로써 금형의 오목부의 에지 부분에 부착시킬 수도 있다. 이 방법에 따르면, 대전된 이형제는 전기력선이 집중하는 오목부의 에지 부분에 많이 부착되기 때문에, 실린더 라이너 중간체의 볼록부의 근원 부분에 많은 이형제를 내측으로 들어가게 할 수 있고, 실린더 라이너의 볼록부의 근원 부분에 깊은 잘록함을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 입자형상의 이형제는 외측이 유기 성분을 포함하는 재료에 의해 덮여져 있어도 된다. 이 방법에 의하면, 이형제를 오목부의 에지 부분에 부착시켰을 때, 이형제의 외측의 유기 성분이 금형의 열에 의해 용융하기 때문에, 이형제를 오목부의 에지 부분에 확실히 접착시킬 수 있고, 또한 외측이 용융한 이형제끼리가 접착함으로써 오목부의 에지 부분에 이형제를 겹칠 수 있다. 이에 의해, 실린더 라이너 중간체의 볼록부의 근원 부분에 있어서 보다 많은 이형제를 내측으로 들어가게 할 수 있고, 실린더 라이너의 볼록부의 근원 부분에 깊은 잘록함을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 슬라이드의 오목부의 저면에 형성된 배출 구멍으로부터 캐비티의 공기를 배출해도 좋다. 또한, 보다 바람직하게는, 배출 구멍을 통해서 캐비티의 공기를 적극적으로 흡인한다. 이 방법에 따르면, 캐비티의 공기가 빠짐으로써 캐비티가 감압되기 때문에, 오목부내에 실리콘 알루미늄 합금을 확실히 유입할 수 있고, 보다 확실하게 실린더 라이너의 볼록부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 금형에 의해 획정되는 캐비티는 복수의 통이 연결된 것 같은 형상이여도 좋다. 이에 의해, 다기통형의 실린더 블록에 설치하기 위한 실린더 라이너 연결체를 제조할 수 있고, 그 결과 제조 시간이 단축되어, 비용적으로도 유리하다.
상술한 바와 같은 금형 및 이형제를 오목부의 에지 부분에 부착시키는 부착 수단을 구비한 제조 장치를 사용해서 실린더 라이너를 제조해도 좋다.
상기 제조 장치에 있어서, 부착 수단은, 예를 들어 코로나 방전에 의해, 이형제를 대전시킬 수도 있다.
또한, 상기 제조 장치는, 용융시킨 실리콘 알루미늄 합금에 의해 실린더 라이너 중간체를 주조하는 주조 수단이나, 주조 수단에 의해 제작된 실린더 라이너 중간체를 금형으로부터 취출하는 수단, 실린더 라이너 중간체로부터 이형제를 제거하는 제거 수단 등을 더 구비해도 된다. 또한, 주조 수단으로서는, 예를 들어 중력 주조나 저압 주조, 다이캐스트 등을 들 수 있다. 취출하는 수단으로서는, 슬라이드를 이동시켜서 실린더 라이너 중간체를 취출하는 것이나, 코어를 사용하는 경우에는, 실린더 라이너 중간체 또는 코어를 인발하는 것 또는 압출하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 제거 수단으로서는, 예를 들어 브러시에 의한 제거, 유기 성분을 용해하는 용제로의 침지 및 초음파 세정 등을 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 실린더 라이너와 실린더 블록과의 접합 강도를 높일 수 있다.
도 1은 상기 실시형태에 관한 실린더 라이너 및 실린더 블록의 개략 사시도이다.
도 2는 상기 실시형태에 관한 실린더 라이너의 부분 정면 단면도이다.
도 3은 상기 실시형태에 관한 금형 및 코어의 개략 평면도이다.
도 4는 상기 실시형태에 관한 금형의 개략 부분 정면 단면도이다.
도 5는 상기 실시형태에 관한 실린더 라이너의 제조 방법을 도시하는 개략 부분 정면 단면도이다.
도 6은 상기 실시형태에 관한 실린더 라이너의 일부분을 도시한 단면 사진이다.
도 7은 상기 실시형태의 변형예에 관한 금형 및 코어의 개략 평면도이다.
이하, 본 발명에 관한 실린더 라이너 및 그 제조 장치 및 제조 방법의 일 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
우선, 본 실시형태에 관한 실린더 라이너(1)에 대해서 설명한다.
실린더 라이너(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 실린더 블록(2)의 실린더 보어(21) 내에 접합되어서 사용된다. 이 실린더 라이너(1)는, 실리콘 알루미늄 합금으로 하고, 도 2에 도시한 바와 같이, 외측면에 볼록부(12)가 복수 형성되어 있고, 이 볼록부(12)는 기둥부(13)와, 기둥부(13)보다도 직경이 큰 헤드부(14)로 구성되어 있다. 또한, 이 실린더 라이너(1)는, 볼록부(12)의 기둥부(13)의 직경 D1과 헤드부(14)의 직경 D2와의 차가 2㎛ 이상인 것이 바람직하고, 직경 D1이 300㎛ 이상, 직경 D2가 302㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 기둥부(13)의 높이 H1은 50 내지 1000㎛, 헤드부(14)의 높이 H2는 50 내지 2000㎛이며, 또한 H1:H2=1:1~40인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, H1:H2=1:1이다. 단, H1≤H2이다. 얻어진 실린더 라이너 외측면의 볼록부 형상의 일예를 도 6에 도시한다.
다음에, 상술한 실린더 라이너(1)를 제조하기 위한 제조 장치에 대해서 설명한다.
상기 제조 장치는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 금형(3)과, 입자형상의 이형제(5)를 이 금형(3)에 부착시키기 위한 부착 수단(6)을 구비하고 있다.
금형(3)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 캐비티(7)를 형성하는 것이며, 이 캐비티(7)에 의해 후술하는 실린더 라이너 중간체(8)를 주조한다. 금형(3)은, 대각선 방향(도 3의 화살표 방향)에 개폐가능한 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d)와 코어(4)로 구성되어 있고, 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d)의 내측면(31)에는 오목부(32)가 복수 형성되어 있다. 이 오목부(32)는, 실린더 라이너 중간체(8)의 외측면에 볼록부(82)를 형성하기 위한 것이고, 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d)의 대각선 방향으로 연장되어 있다. 또한, 오목부(32)의 저면에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 캐비티(7)의 공기를 배출하기 위한 배출 구멍(33)이 형성되어 있다. 코어(4)는 금속제이며, 실린더 라이너 중간체(8)를 주조해 빼기 위해서 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d)의 중앙에 설치되어 있다.
부착 수단(6)은, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 입자형상의 이형제(5)를 공기류에 태워서 통로(61) 내를 통과시켜, 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d) 및 코어(4)에 분사한다. 또한, 부착 수단(6)은, 통로(61)의 선단부에 설치된 니들 전극(62) 및 통로(61)의 외부에 설치된 외부 전원(63)에 의해 이형제(5)를 대전시킨다. 보다 상세하게는, 외부 전원(63)으로부터 고전압 발생기(도시 생략)에 전력을 공급해서 고전압을 발생시켜, 이 고전압을 니들 전극(62)에 인가한다. 이에 의해, 니들 전극(62)의 주변부에서는 코로나 방전이 발생해서 코로나 이온이 생성되고, 이 코로나 이온이 통로(61)를 통과해 온 이형제(5)에 부착함으로써 이형제(5)가 대전한다. 부착 수단(6)으로서는, 시판의 코로나 대전식 분체 도장 건을 사용할 수 있고, 예를 들어 MATSUO X-1a(마츠오산업 주식회사제품) 등을 들 수 있다.
이형제(5)의 입자 직경은 1 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 5 내지 50㎛인 것이 보다 바람직하다. 또한, 이형제(5)는 중심부가 무기 성분을 포함하는 재료로서 생성되고, 또한 외측이 유기 성분을 포함하는 재료로 덮어져 있는 것이 바람직하다. 상기 유기 성분으로서는, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 칼나바워크스, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 나일론6, 나일론66, 나일론11, 나일론12, 셀룰로오스, 지방산고급 알코올, 금속 비누, 지방산 아미드, 지방산에스테르, 지방산 알칼리염 등을 들 수 있고, 상기 무기 성분으로서는, 예를 들어 탈크, 운모, 흑연, 다이아몬드, 2황화 몰리부덴, 질화 붕소, 알루미나, 실리카, 티타니아, Zn 산화물, 철산화물, 규조토, 제올라이트 등을 들 수 있다. 본 실시형태에서는, 이형제(5)로서, 시판의 재료인 Nano Tek SiO2(시아이 화성 주식회사제품)의 표면에 알 플로우 H-50TF(니찌유 주식회사제품)을 코팅한 것을 사용한다.
다음에, 상술한 제조 장치를 사용해서 실린더 라이너를 제조하는 방법에 대해서, 주로 도 5를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 5에는 제1 슬라이드(3a)만을 도시하고 있지만, 제2 내지 제4 슬라이드(3b) 내지 3d)에 대해서도 제1 슬라이드(3a)와 동일하다.
우선, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 슬라이드(3a)를 가열해서 어스선(9)에 의해 접지한다. 제1 슬라이드(3a)의 온도는 이형제(5)를 코팅하고 있는 유기 성분의 융점 또는 연화점보다도 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는 100 내지 300℃이다. 다음에, 금형(3)을 개방한 상태에서, 부착 수단(6)에 의해, 니들 전극(62)에 고전압을 인가해서 입자형상의 이형제(5)를 대전시키는 동시에, 이 이형제(5)를 제1 슬라이드(3a)의 내측면(31)을 향해서 분사한다. 이때, 대전된 이형제(5)는 오목부(32) 내를 제외한 제1 슬라이드(3a)의 내측면(31) 전체에 부착되지만, 전기력선이 집중하고 있는 오목부(31)의 에지 부분(34)에 특히 많이 부착한다. 계속해서, 코어(4)의 온도를 실온(25℃)으로 유지한 상태에서, 부착 수단(6)에 의해 코어(4)의 외측면(41)에도 이형제(5)를 부착시킨다[도 5의 (b)]. 또한, 이형제(5)는 주조마다 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d) 및 코어(4)에 부착시키는 것이 바람직하다. 니들 전극(62)에 인가하는 전압은 20 내지 100㎸가 바람직하고, 이형제(5)를 제1 슬라이드(3a) 및 코어(4)에 분사할 때의 공기압은, 이형제(5)를 제1 슬라이드(3a)에 도달시킬 수 있고, 또한 이형제(5)가 니들 전극(62)의 부근을 통과했을 때에 충분히 대전시킬 수 있는 정도의 크기이면 좋고, 구체적으로는 0.01 내지 0.5㎫이다.
다음에, 제1 슬라이드(3a)의 배출 구멍(33)으로부터 캐비티(7)의 공기를 흡인해서 캐비티(7)를 감압한 후, 이 캐비티(7)에 있어서, 용융시킨 실리콘 알루미늄 합금을 사용하고, 중력 주조나 저압 주조, 다이캐스트 등에 의해 실린더 라이너 중간체(8)를 주조한다[도 5의 (c)]. 이때, 캐비티(7)가 감압되어 있음으로써, 오목부(32) 내에도 실리콘 알루미늄 합금이 확실하게 유입한다. 또한, 실리콘 알루미늄 합금의 온도는 700 내지 800℃인 것이 바람직하다. 또한, 실리콘 알루미늄 합금은 실리콘의 함유량이 바람직하게는 13 내지 23％이며, 보다 바람직하게는 14 내지 18％이다. 본 실시형태에 있어서는, 고실리콘-알루미늄 합금 A390을 사용한다.
다음에, 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d)를 대각선 방향(도 1의 화살표 방향)으로 개방하고, 실린더 라이너 중간체(8)를 축방향으로 빼내고, 실린더 라이너 중간체(8)를 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d) 및 코어(4)로부터 취출한다. 취출된 실린더 라이너 중간체(8)는 전체에 이형제(5)가 부착되어 있지만, 외측면(81)에 형성된 볼록부(82)의 근원 부분(83)에는 특히 많은 이형제(5)가 내측으로 파고 들어가도록 부착되어 있다[도 5의 (d)].
다음에, 실린더 라이너 중간체(8)의 표면으로부터 이형제(5)를 브러시에 의해 제거한다. 그리고, 실린더 라이너 중간체(8)를 파라핀계의 광유(용제)에 침지해서 이형제(5)의 외측의 유기 성분을 용해하고, 또한 실린더 라이너 중간체(8)에 초음파 세정을 실시한 후, 실린더 라이너 중간체(8)를 석유 에테르로 세정한다. 이에 의해, 실린더 라이너 중간체(8)의 표면 전체에 부착되어 있었던 이형제(5) 및 실린더 라이너 중간체(8)의 근원 부분(83)으로 파고 들어간 이형제(5)가 제거되어, 기둥부(13)의 직경이 기둥부(14)의 직경보다도 작은 볼록부(12)가 외측(11)면에 형성된 실린더 라이너(1)가 된다[도 5의 (e)]. 이와 같이 하여 제조된 실린더 라이너(1)를 실린더 블록용의 형(도시 생략)의 내부에 위치시키고, 저압 주조나 다이캐스트에 의해 용융시킨 알루미늄 합금으로 주조함으로써, 실린더 보어(21) 내에 실린더 라이너(1)가 고착한 실린더 블록(2)이 된다(도 1 참조). 그 후, 실린더 라이너(1)의 내측면이 보링 가공되어, 호닝 연마 및 애싱함으로써 완성품이 된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 실린더 라이너(1)는, 외측면(11)에 형성된 볼록부(12)에 있어서, 기둥부(13)의 직경 D1이 헤드부(14)의 직경 D2보다도 작고, 근원 부분이 잘록한 형상으로 되어 있다. 이로 인해, 실린더 라이너(1)에 실리콘 알루미늄 합금을 용착해서 실린더 라이너(1)와 실린더 블록(2)을 일체화할 경우, 볼록부(12)의 잘록한 부분에 실리콘 알루미늄 합금이 확실히 들어가고, 실린더 라이너(1)와 실린더 블록(2)을 견고하게 접합시킬 수 있다. 이 결과, 실린더 라이너(1)의 내면의 기계 가공시, 어긋나지 않게 고정밀도한 내면으로 마무리할 수 있고, 또한, 엔진 실동시의 성능을 끌어 올리는 것도 가능해진다. 또한, 본 실시형태에서는, 코로나 방전을 사용해서 이형제(5)를 대전시킴으로써, 금형(3)의 오목부(32)의 에지 부분(34)에 특히 많은 이형제(5)를 부착시킬 수 있다. 그 결과, 볼록부(82)의 근원 부분(83)에 보다 많은 이형제(5)가 먹어 들어간 상태의 실린더 라이너 중간체(8)를 주조할 수 있고, 실린더 라이너(1)의 볼록부(12)의 근원 부분에 깊은 잘록함을 형성할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 코어(4)를 실온에 유지한 상태에서 실리콘 알루미늄 합금을 캐비티(7)에 유입시켰기 때문에, 캐비티(7)의 내측에 있어서, 코어(4)에 의해 실리콘 알루미늄 합금이 조기세 냉각되고, 실리콘 결정립을 많이 석출시킬 수 있다. 이에 의해, 실린더 라이너(1)의 내측면(15)에 실리콘 결정립이 많이 존재하게 되고, 높은 내마모성을 확보할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 이형제(5)를 금형(3)의 내측면 전체에 부착시키고 있었지만, 적어도 오목부의 에지 부분에 이형제가 부착되어 있으면 좋고, 예를 들어 에지 부분 이외의 부분에는 줄무늬 형상으로 이형제를 부착되게 해도 좋다. 또한, 이형제는, 실리콘 알루미늄 합금이 오목부에 유입하기 전에 응고하지 않는 양, 금형의 내측면(오목부를 제외함)에 대하여 0.5g/㎟ 이상 부착되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 코로나 방전에 의해 이형제(5)를 대전시켜서 금형(3) 및 코어(4)에 부착시키고 있었지만, 적어도 오목부의 에지 부분에 이형제를 부착시킬 수 있으면 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 이형제를 대전시키지 않고 금형에 도포하는 것 만으로도 좋다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 실린더 라이너(1)의 볼록부(12)에 있어서 근원 부분만이 잘록한 형상으로 되어 있었지만, 적어도 볼록부의 근원 부분을 잘록한 형상으로 형성할 수 있으면 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 볼록부의 헤드부에도 적어도 하나 이상의 잘록한 부분이 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 볼록부(12)의 헤드부(14)는 직경이 거의 일정한 기둥 형상이었지만 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 헤드부를 구 형상이나 원추 형상, 각추 형상 등 다양한 형상으로 할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 실린더 라이너 중간체(8)로부터 이형제(5)를 제거할 때, 실린더 라이너 중간체(8) 표면의 이형제(5)를 브러시로 제거한 후, 용제에 침지해서 이형제(5)의 외측을 용해하고, 또한 초음파 세정을 행하고 있었지만, 실린더 라이너 중간체로부터 이형제를 제거할 수 있으면 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 브러시에 의한 제거, 용제로의 침지, 또는 초음파 세정 중 적어도 하나에 의해 이형제를 제거해도 좋다. 용제로의 침지만으로 이형제(5)를 제거하는 경우에는, 이형제(5)의 외측은 유기 성분을 포함하는 재료로 덮여 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 용제로서 파라핀계의 광유를 사용하고 있었지만, 유기 성분을 용해 또는 분산가능한 용제이면 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 방향족계 용제, 물, 물과 계면 활성제의 혼합액, 산·알칼리 수용액 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 제1 내지 제4 슬라이드(3a 내지 3d)를 갖는 금형(3)에 의해 실린더 라이너를 제조하고 있었지만, 외측면에 볼록부를 갖는 실린더 라이너 중간체를 취출할 수 있으면 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 6분할이나 8분할의 금형을 사용해도 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 주조시에 코어(4)를 실온에 유지하고 있었지만, 코어의 온도가 복수의 슬라이드의 온도보다도 낮으면 이것에 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 코어(4)는 금속제이었지만, 실린더 라이너 중간체의 중앙을 사출할 수 있으면 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 모래, 세라믹스 등으로 제작되어 있어도 된다. 모래나 세라믹스제의 코어이라도, 복수의 슬라이드보다 온도를 낮게 유지했을 경우, 실린더 라이너의 내측에 실리콘 결정립을 많이 존재시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 금형(3)의 배출 구멍(33)으로부터 캐비티(7) 내의 공기를 흡인하고 있었지만 이것에 한정되지 않고, 캐비티내의 공기를 흡인하지 않아도 좋다. 이 경우, 캐비티의 공기가 배출 구멍으로부터 자연히 빠짐으로써 캐비티가 감압된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 실린더 라이너(1)를 하나만 제조하고 있었지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 복수의 실린더 라이너를 연결한 형상의 실린더 라이너 연결체를 제조할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 실시형태와 같은 금형(3)을 복수 세트로 배열하고, 이들의 사이에 제5 및 제6의 슬라이드(30a, 30b)를 배치함으로써, 실린더 라이너 연결체를 제조할 수 있다.
또한, 실린더 라이너에 형성되는 복수의 볼록부는, 실린더 라이너와 실린더 블록과의 강한 접합성을 확보할 수 있으면 모두가 상기 실시형태에서 서술한 것 같은 형상일 필요는 없고, 예를 들어 잘록한 부분이 없는 볼록부나, 실린더 라이너 외측면으로부터 헤드부의 선단면까지의 거리와 실린더 라이너 외측면으로부터 기둥부의 최소경부까지의 거리와의 비가 2~80 대 1이 아닌 볼록부 등이 포함되어 있어도 된다.
1 : 실린더 라이너
2 : 실린더 블록
12 : 볼록부
13 : 하부
14 : 상부
3 : 금형
3a 내지 3d : 제1 내지 제4 슬라이드(복수의 슬라이드)
32 : 오목부
34 : 에지 부분
33 : 배출 구멍
4 : 코어
5 : 이형제
6 : 부착 수단
7 : 캐비티
8 : 실린더 라이너 중간체

Claims (7)

  1. 캐비티를 형성하기 위한 복수의 슬라이드 및 코어를 갖는 금형으로서, 상기 복수의 슬라이드는, 상기 캐비티에 대향하는 면에 오목부가 형성되고, 상기 오목부가 연장하는 방향을 따라서 이동 가능한, 상기 금형을 준비하는 공정과,
    상기 오목부의 에지 부분에 입자형상의 이형제를 부착시키는 공정과,
    상기 캐비티 및 상기 오목부내에 용융시킨 실리콘 알루미늄 합금을 유입하여 실린더 라이너 중간체를 주조하는 공정과,
    상기 금형으로부터 상기 실린더 라이너 중간체를 취출하고, 상기 실린더 라이너 중간체로부터 상기 이형제를 제거하는 공정을 구비하는, 실린더 라이너의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이형제는 코로나 방전에 의해 대전되는, 실린더 라이너의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이형제는 외측이 유기 성분을 포함하는 재료로 덮여 있는, 실린더 라이너의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캐비티는 복수의 통이 연결된 형상인, 실린더 라이너의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 슬라이드의 오목부의 저면에 형성된 배출 구멍으로부터 캐비티의 공기를 배출하는, 실린더 라이너의 제조 방법.
  6. 캐비티를 형성하기 위한 복수의 슬라이드 및 코어를 갖는 금형으로서, 상기 복수의 슬라이드는 상기 캐비티에 대향하는 면에 오목부가 형성되어 있고, 또한 상기 오목부가 연장하는 방향을 따라서 이동 가능한, 상기 금형과,
    입자형상의 이형제를 상기 오목부의 에지 부분에 부착시키는 부착 수단을 구비하는, 실린더 라이너의 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 부착 수단은 상기 이형제를 코로나 방전에 의해 대전되는, 실린더 라이너의 제조 장치.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5572847B2 (ja) * 2010-03-17 2014-08-20 株式会社Ｍｏｒｅｓｃｏ シリンダライナ及びその製造方法
DE102012211866A1 (de) * 2012-07-06 2014-01-09 Mahle International Gmbh Zylinderlaufbuchse
CN103016723B (zh) 2012-11-29 2016-08-03 广东肇庆动力金属股份有限公司 一种铝包容气缸套的制备方法
TW201438863A (zh) * 2013-04-10 2014-10-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 模仁及其製作方法
US10094325B2 (en) * 2014-01-28 2018-10-09 ZYNP International Corp. Cylinder liner
US10215128B2 (en) 2016-04-27 2019-02-26 Mahle International Gmbh Rough cast cylinder liner
JP6610423B2 (ja) * 2016-05-17 2019-11-27 スズキ株式会社 鋳包み用部材
JP6256524B2 (ja) * 2016-05-17 2018-01-10 スズキ株式会社 鋳包み用部材及びその製造方法
JP6984289B2 (ja) * 2017-10-03 2021-12-17 スズキ株式会社 鋳包み用部材及びその製造方法
CN108728786A (zh) * 2018-04-11 2018-11-02 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种制备高硅铝合金涂层的方法
EP3779162B1 (en) 2018-05-24 2023-05-10 Tpr Co., Ltd. Cylinder liner for cast-covering, and method for manufacturing cylinder block
BR112021018697A2 (pt) * 2020-06-18 2023-01-17 Tpr Co Ltd Forro espinhoso e método para fabricar o mesmo e método para determinar a resistência de ligação
CN112501463A (zh) * 2020-11-16 2021-03-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种控制发动机集成气缸盖质量的方法
CN112549602B (zh) * 2021-02-22 2021-05-14 永一橡胶有限公司 一种反包胶囊硫化装置及硫化方法
KR102474542B1 (ko) 2022-06-17 2022-12-06 다온 주식회사 무선중계기를 위한 sspa 전력증폭장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002504435A (ja) 1998-02-25 2002-02-12 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト レシプロエンジンの軽金属製クランクケースに鋳込むシリンダライナブランクの製作方法
KR20050009299A (ko) * 2003-07-16 2005-01-25 현대자동차주식회사 자동차용 실린더 라이너의 제조방법
KR20090115052A (ko) * 2008-04-30 2009-11-04 데이고쿠 피스톤링구 가부시키가이샤 인서트 주조 구조체

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52138017A (en) * 1976-05-14 1977-11-17 Taiho Kogyo Co Ltd Compound material of aluminium group casting base and ferrous group annexation and its production method
JPS63248543A (ja) * 1987-04-03 1988-10-14 Honda Motor Co Ltd シリンダライナ−およびその製造方法
US5277831A (en) * 1991-03-06 1994-01-11 Hanano Commercial Co., Ltd. Method for low pressure die casting with low pressure die casting powdery mold releasing agent
JP3161301B2 (ja) * 1995-02-21 2001-04-25 トヨタ自動車株式会社 鋳ぐるみ用シリンダライナ
CN1137149C (zh) 1999-04-22 2004-02-04 智索股份有限公司 从聚合物胶乳中脱除未反应单体的装置和方法
DE10150999C2 (de) * 2001-10-16 2003-08-07 Peak Werkstoff Gmbh Verfahren zum Profilieren der äußeren Umfangsfläche von Zylinderlaufbuchsen
US7066235B2 (en) * 2002-05-07 2006-06-27 Nanometal, Llc Method for manufacturing clad components
EP1504833B1 (en) 2002-05-13 2006-05-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Cast-iron insert and method of manufacturing same
JP4210468B2 (ja) * 2002-05-13 2009-01-21 本田技研工業株式会社 鋳鉄製鋳ぐるみ部材
JP4429025B2 (ja) * 2004-01-09 2010-03-10 トヨタ自動車株式会社 鋳包み用シリンダライナ
DE102004007774A1 (de) * 2004-02-18 2005-09-15 Mahle Gmbh Laufbuchse für einen Verbrennungsmotor
JP4512001B2 (ja) 2005-07-08 2010-07-28 トヨタ自動車株式会社 シリンダライナ、シリンダブロック及びシリンダライナ製造方法
JP4584058B2 (ja) 2005-07-08 2010-11-17 トヨタ自動車株式会社 シリンダライナ及びその製造方法
JP4329809B2 (ja) 2006-11-17 2009-09-09 トヨタ自動車株式会社 シリンダブロック
EP2135694A4 (en) 2007-03-15 2010-08-18 Honda Motor Co Ltd HOLLOW ELEMENT, CYLINDRICAL SLEEVE AND METHODS OF PRODUCING THE SAME
JP5042671B2 (ja) 2007-03-15 2012-10-03 本田技研工業株式会社 中空部材及びその製造方法
JP2009243386A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Toyota Motor Corp シリンダライナおよびシリンダブロック
JP5107837B2 (ja) 2008-09-05 2012-12-26 富士重工業株式会社 シリンダライナ、シリンダブロック及びシリンダライナの製造方法
EP2186582A1 (de) * 2008-11-18 2010-05-19 Georg Fischer Automotive AG Kurbelgehäuse
JP5185178B2 (ja) * 2009-03-31 2013-04-17 トヨタ自動車株式会社 Ｍｍｃシリンダーライナー及びその製造方法
JP5572847B2 (ja) * 2010-03-17 2014-08-20 株式会社Ｍｏｒｅｓｃｏ シリンダライナ及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002504435A (ja) 1998-02-25 2002-02-12 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト レシプロエンジンの軽金属製クランクケースに鋳込むシリンダライナブランクの製作方法
KR20050009299A (ko) * 2003-07-16 2005-01-25 현대자동차주식회사 자동차용 실린더 라이너의 제조방법
KR20090115052A (ko) * 2008-04-30 2009-11-04 데이고쿠 피스톤링구 가부시키가이샤 인서트 주조 구조체

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