KR20180037825A - Vibratingly stirring apparatus for casting - Google Patents

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KR20180037825A
KR20180037825A KR1020160128533A KR20160128533A KR20180037825A KR 20180037825 A KR20180037825 A KR 20180037825A KR 1020160128533 A KR1020160128533 A KR 1020160128533A KR 20160128533 A KR20160128533 A KR 20160128533A KR 20180037825 A KR20180037825 A KR 20180037825A
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양충진
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(주)청하중공업
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Abstract

The present invention provides a vibration stirring apparatus for casting, which comprises: a vibration plate in which a mold is mounted on an upper surface in the shape of a plate; a vibration means coupled to a lower portion of the vibration plate, and generating vibration in an intermediate frequency or high frequency vibration band range for intermediate frequency vibration or high frequency vibration to be transmitted to the vibration plate and the mold; and a housing connected to the vibration plate on an upper surface thereof to upwardly support the vibration plate, and accommodating the vibration means therein to package the vibration means. The vibration means comprises a cylindrical magnetic bobbin, a coil wound on an outer circumferential surface of the magnetic bobbin, a vibrator having a buffer unit coupled to the magnetic bobbin, and a circuit unit connected to the vibrator. As stated above, a mold of a wear resistance component is vibrated with intermediate and high frequency in a coagulation process to enable nonmetallic inclusion having small specific gravity to float on a surface. Therefore, an internal defect can be prevented, and the nonmetallic inclusion is reduced to improve cleanliness of the mold.

Description

주조용 진동교반장치{VIBRATINGLY STIRRING APPARATUS FOR CASTING}VIBRATINGLY STIRRING APPARATUS FOR CASTING [0002]

본 발명은 주조용 진동교반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주물의 물성을 향상시킬 수 있으며, 주물 기자재의 물성이 향상되어짐으로써 수명을 연장시킬 수 있는 주조용 진동교반장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibrating stirring apparatus for casting, and more particularly, to a casting vibrating stirring apparatus capable of improving physical properties of a casting and improving the physical properties of the casting material to prolong its service life.

일반적으로, 금속은 용해성이 있어 고온으로 가열하면 용해되는데, 이렇게 용해된 금속을 준비된 주형(Mould)에 주입하여 일정한 형상과 모양의 제품으로 주조(Casting)하여 성형하는 제품을 주물이라 한다. In general, a metal is soluble and dissolves when heated to a high temperature. A product obtained by casting the molten metal into a prepared mold and molding it into a predetermined shape and shape is called a casting.

이러한 주조기술은 금속 성형기술 중에서 가장 기본적인 것으로 제품을 대량 생산할 수 있어 금속산업의 발전에 중요한 역할을 하고 있다. 통상의 주물 제작은 컨베이어 상에 일정 간격으로 복수의 주형을 배치하여 컨베이어를 따라 주형을 이동시키면서 상기 주형에 용융금속을 주입하도록 하고 있거나 또는 고정형으로 현장에서 주조를 실시하여 필요한 지점으로 이동하기도 한다. This casting technology is the most fundamental of the metal forming technology and can play a role in the development of the metal industry by mass-producing the products. In a conventional casting process, a plurality of castings are arranged on a conveyor at regular intervals to inject molten metal into the casting mold while moving the casting mold along the conveyor.

이에 근래에는 금형을 통한 연속적 주조방법인 다이캐스팅이 보편화하고 있기는 하지만 중대형 제품의 제조에 경제적인 일반 주조법의 수요 또한 지속적으로 유지되고 있다. 통사의 주조방법은 먼저 주입속도, 주입량 등 주조방안을 결정하고 목재, 금속, 또는 수지를 재료로 하여 모형을 제작한 다음 모래, 점결제, 및 첨가제의 적절한 배합으로 조물사를 제조하고 조물사를 사용하여 수조형, 기계조형 또는 자동조형키에 의하여 주형을 만드는 과정을 거친다. 또한, 주형을 만들 때 사용하는 재료로는 모래뿐만 아니라, 금속, 수지 등과 같은 소재로 만들기도 한다.Recently, die casting, which is a continuous casting method through a die, has become popular, but the demand for a general casting method which is economical to manufacture a medium and large-sized product is also continuously maintained. The casting method of the syntactic casting is to determine the casting method such as the injection speed and the injection amount, and then to make the model by using wood, metal, or resin as the material, and then to prepare the crumbs by proper mixing of sand, The process of making the mold by the molding process, the mechanical molding process or the automatic molding process is performed. In addition, materials used to make molds may be made of materials such as metals, resins, etc., as well as sand.

한편, 최근에는 주철-주강 내마모 부품주물의 품질개선과 성능향상을 위한 주조공정의 기반기술 개발이 요구되는 바, 주조공정의 기반기술 중에서 내마모 기자재 주형이 응고하는 동안 비금속개재물의 극소화와 응고조직의 결정립 미세화를 통한 주물의 물성향상이 요구되고 있으며, 이러한 비금속개배물의 저감을 통해 주물의 청정도(cleanness)를 향상시키고, 응고조직(crystal)의 미세화(fineness)를 통해 주물의 강도를 향상한다. In recent years, it is required to develop the base technology of the casting process to improve the quality of the cast parts of the cast iron-cast steel and to improve the performance thereof. As a result, it is required to minimize the nonmetallic inclusions during coagulation of the wear- It is required to improve the physical properties of the casting through the refinement of the crystal grains of the structure. By improving the cleanness of the casting through the reduction of the nonmetallic mixture and improving the strength of the casting by fineness of the crystal structure, do.

이에, 합금용해, 주조, 응고, 미세조직 고착의 단계를 거치는 동안 인위적으로 개선할 수 있는 단계인 응고, 미세조직 제어기술을 개발하여 내마모 기자재의 물성향상을 향상시킬 수 있는 방안이 개발되고 있으며, 이러한 기술로 진동교반장치를 이용하여 주형을 진동 교반하는 기술개발을 본 발명의 목적으로 한다.Accordingly, there has been developed a method of improving the physical properties of the wear resistant material by developing a coagulation and microstructure control technique that can be artificially improved during the steps of melting, casting, solidifying, and fixing microstructure , And the object of the present invention is to develop a technique of vibrating and stirring a mold using a vibrating agitator with such a technique.

그런데 종래의 주조용 진동교반장치는 발진소자가 중량이 큰 만큼 이를 안정적으로 지지하기가 어려운 문제점이 있었으며, 주물의 응고 시 결정립 미세화 및 용탕의 청정도 향상을 위한 비금속 개재물 절감효과를 얻을 수 있도록 주형을 진동시킬 수 있는 강건한 패키지 된 설비제작이 어려운 문제점이 있었으며, 주물 용탕의 뜨거운 환경에서 가장 효과적인 주파수 대역을 선정하는 기술과, 기계적 진동을 위한 진동기술이 부족한 문제점이 있었다. However, in the conventional vibrating stirring apparatus for casting, there is a problem that it is difficult to stably support the oscillation element as the weight of the oscillation element is large. In order to obtain the effect of reducing nonmetallic inclusions for improving the grain refinement and improving the cleanliness of the molten metal during solidification of the casting mold, There is a problem in that it is difficult to manufacture a robust packaged equipment capable of vibrating the casting molten metal, and there is a problem in that a technique for selecting the most effective frequency band in the hot environment of the casting molten metal and a vibration technique for mechanical vibration are lacking.

대한민국 공개특허 제10-2016-0056623호 (2016.05.20. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2016-0056623 (published on May 20, 2016)

본 발명은, 중량이 큰 발진소자를 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라 주형을 진동시킬 수 있는 패키지화된 구성 및 효과적인 진동주파수 대역 선정을 통한 효과적인 기계적인 진동을 이룰 수 있는 주조용 진동교반장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a vibrating stirring device for casting capable of stably supporting a heavy-weight oscillation element, as well as a package structure capable of oscillating a mold, and an effective mechanical vibration by selecting an effective vibration frequency band .

본 발명은 플레이트 형상으로 상면으로 주형이 안착되는 진동판, 상기 진동판의 하부에 결합되고, 중주파(1~수십 kHz) 또는 고주파(수십~수백 kHz) 진동대역 범위로 진동이 발생되어 상기 진동판과 상기 주형으로 상기 중주파 진동 또는 고주파 진동이 전달되게 하는 진동수단 및 상면으로 상기 진동판과 연결되어 상기 진동판을 상방 지지하고, 내부로 상기 진동수단을 수용하여 상기 진동수단을 패키징하기 위한 하우징을 포함하되, 상기 진동수단은, 원통형 마그네틱 보빈(Bobbin)과, 상기 마그네틱 보빈의 외주면으로 권선되는 코일(coil)과, 상기 마그네틱 보빈과 결합하는 완충부를 포함하는 진동자(vibrator)와, 상기 진동자와 연결되는 회로부(power circuit)을 포함하는 주조용 진동교반장치를 제공한다. The present invention relates to a vibration plate having a plate shape and an upper surface on which a mold is placed, a vibration plate coupled to a lower portion of the vibration plate and generating vibration in a mid-frequency range (1 to several tens kHz) or high frequency (several tens to several hundreds kHz) And a housing connected to the diaphragm on an upper surface to support the diaphragm upwardly and to house the vibrating means and to package the vibrating means, The means includes a cylindrical magnetic bobbin, a coil wound around the outer periphery of the magnetic bobbin, a vibrator including a cushion coupled with the magnetic bobbin, a power circuit connected to the vibrator, The present invention also provides a casting vibration stirring device comprising:

한편 본 명세서에 개시된 기술에 관한 설명은 단지 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.On the other hand, the description of the technology disclosed herein is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the right of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the disclosed technology should not be construed as being limited thereby, as it does not mean that a particular embodiment must include all such effects or merely include such effects.

또한 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. “제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소로 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Also, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows. The terms " first ", " second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~사이에”와 “~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Further, when an element is referred to as being "connected" to another element, it should be understood that other elements may also be present in the middle, although it may be directly connected to the other element. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between components, such as "between", "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include " or " have " are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

본 발명에 따른 주조용 진동교반장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.The casting vibration stirring apparatus according to the present invention provides the following effects.

첫째, 내마모 부품의 주형을 응고과정에서 중고주파로 진동시켜 비중이 작은 비금속 개재물이 표면에 부상하도록 하여 내부결함을 방지할 수 있으며, 비금속 개재물 절감에 따른 주물의 청정도를 향상시킬 수 있다. First, the mold of the wear-resistant part is vibrated by the used frequency in the solidification process, and the non-metallic inclusions having a small specific gravity float on the surface, thereby preventing the internal defects and improving the cleanliness of the casting due to the reduction of non-metallic inclusions.

둘째, 응고과정에서 금속기지의 결정립이 미세화되어 강도(Tensile strength) 및 경도(Hardness)가 증가하여 주물의 물성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 청정도(Cleanness) 향상에 다른 인성(Toughness)가 증대되어 현장에서 사용수명이 연장되는 효과를 제공할 수 있다.Secondly, during the solidification process, the crystal grains of the metal matrix are refined to increase the tensile strength and hardness, thereby improving not only the physical properties of the casting but also the toughness for improving the cleanness. Thereby providing an effect of extending the service life in the field.

셋째, 주로 사형(Sand casting mold)를 사용하는 주조현장에서 용이하게 사용할 수 있으며, 교반효율이 좋은 주파수 대역의 진동을 발생시켜 교반 효율을 향상시킬 수 있다.Third, it can be easily used in a casting site using a sand casting mold, and the stirring efficiency can be improved by generating vibration in a frequency band with good stirring efficiency.

넷째, 패킹징화된 하우징을 통하여 컴팩트한 구조를 이룸과 동시에 다양한 형상의 주형(Casting mold)에도 호환성있게 적용가능하며, 수 십~수 백 kg의 중량을 가지는 주물 및 주형도 진동할 수 있다. Fourth, a compact structure can be achieved through a housing with a packing, and casting molds having various shapes can be applied interchangeably. Castings and molds having a weight of several tens to several hundreds of kilograms can also be vibrated.

다섯째, 제조가 용이하며 생산성을 향상시킬 수 있다. Fifth, manufacturing is easy and productivity can be improved.

여섯째, 마그네틱보빈과 코일을 조합한 진동수단을 통하여 효과적인 주파수 대역의 기계적 진동을 발생시킬 수 있다. Sixth, the mechanical vibration of the effective frequency band can be generated through the vibration means comprising the magnetic bobbin and the coil.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주조용 진동교반장치의 기본 단위 모듈(module)을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 주조용 진동교반장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도이며, 필요한 크기를 조립할 수 있도록 모듈을 조합한 사시도이다.
도 3은 도 1의 주조용 진동교반장치에 진동정반이 안착된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 주조용 진동교반장치를 적용한 경우 주물의 조직을 비교하여 나타낸 사진이다.
1 is a perspective view showing a basic unit module of a vibration and stirring apparatus for casting according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan view showing another embodiment of the casting vibration stirring apparatus of Fig. 1, and is a perspective view in which modules are assembled so that a required size can be assembled.
3 is a front view showing a state in which a vibration table is placed on the casting vibration stirring apparatus of FIG.
Figs. 4 and 5 are photographs showing a comparison of the texture of the casting when the casting vibration stirring apparatus of Fig. 1 is applied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 주조용 진동교반장치(이하 ‘진동교반장치’라 한다)는, 진동판(100)과, 진동수단(200)과, 하우징(300)을 포함한다. 1, a casting vibration stirring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a diaphragm 100, a vibration means 200, and a housing 300, .

상기 진동판(100)은 플레이트 형상으로 상면으로 주형(10;도 3참조)이 안착되며, 플레이트 형상으로 형성되어 복수의 주형(10)을 안착시킬 수 있으며, 다양한 형상의 주형(10)도 호환성 있게 적용가능하다.The diaphragm 100 has a plate shape and a mold 10 (see FIG. 3) is mounted on the upper surface. The diaphragm 100 can be formed in a plate shape to mount a plurality of the molds 10, Applicable.

상기 진동수단(200)은 상기 진동판(100)의 하부에 결합되고, 중주파 또는 고주파 진동대역 범위로 진동이 발생되어 상기 진동판(100)과 상기 주형(10)으로 상기 중주파 진동 또는 고주파 진동이 전달되게 하는 역할을 한다. The vibrating means 200 is coupled to a lower portion of the diaphragm 100 and vibrates in a mid-frequency or high frequency range to transmit the mid-frequency vibration or high-frequency vibration to the diaphragm 100 and the mold 10 .

상기 진동수단(200)은, 전원부로부터 전원을 인가받아 자기 코일 방식에 의해 진동하도록 전자장 소자(Magnetic bobbin)을 이용하며, 제너레이터부와, 마그네틱 보빈(Magnetic bobbin)과, 코일과, 상기 마그네틱 보빈과 결합하는 완충부를 포함하는 진동자와, 상기 진동자와 연결되는 회로부를 포함한다.The vibration unit 200 includes a generator unit, a magnetic bobbin, a coil, a magnetic bobbin, and a motor. The vibration unit 200 includes a generator unit, a magnetic bobbin, A vibrator including a cushioning portion to be coupled therewith, and a circuit portion connected to the vibrator.

상기 제너레이터부는 원통형의 제너레이터와, 상기 제너레이터와 결합하는 제너레이터 브라켓을 포함하여 자력을 발생시킨다. 상기 제너레이터부는 상기 전원부로부터 입력되는 전원이 200 내지 500 W로 구성되어지는 것이 선호되지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 범위의 전원 사용을 배제하는 것은 아니다.The generator unit includes a cylindrical generator and a generator bracket coupled to the generator to generate a magnetic force. The generator unit is preferably configured to have a power input of 200 to 500 W from the power source unit, but does not exclude the use of a different range of power source to the extent that the same purpose and function can be achieved.

상기 마그네틱 보빈은 원통관 형상으로 상기 제너레이터부의 내측에 삽입되며, 외주면으로 상기 코일이 권선되어 상기 제너레이터부와의 사이에 자기 코일 방식에 의하여 상하방향 진동한다. The magnetic bobbin is inserted into the generator part in the form of a circular tube, and the coil is wound on the outer circumferential surface so that the magnetic bobbin vibrates up and down between the generator part and the magnetic bobbin.

여기서, 상기 마그네틱 보빈은 직경이 200 내지 400 mm이고 높이가 200 내지 300 mm 형성되는 것이 바람직하지만 이에 한정하지는 않는다. 상기 코일의 저항은 5~10 Ω이 되는 것이 선호되지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 진동강도의 사용을 배제하는 것은 아니다.Here, the magnetic bobbin may have a diameter of 200 to 400 mm and a height of 200 to 300 mm, but the present invention is not limited thereto. The resistance of the coil is preferably 5 to 10 OMEGA but does not exclude the use of other vibration intensities within a range that can achieve the same purpose and function.

여기서, 상기 진동수단(200)은 상기 제너레이터부와 상기 마그네틱 보빈 사이에 베어링부를 설치한다.Here, the vibrating means 200 is provided with a bearing portion between the generator portion and the magnetic bobbin.

상기 완충부는, 코일스프링과, 상기 코일스프링에 축결합되는 스프링샤프트를 포함하여, 상기 마이크로 보빈을 지지하는 역할을 한다. The buffer part includes a coil spring and a spring shaft axially coupled to the coil spring, and serves to support the micro bobbin.

한편, 상기 진동수단(200)은 주물현장용 고용량 진동교반장치로 적용할 시 마그네틱 보빈과, 상기 마그네틱 보빈과 결합하는 보빈 브라켓과, 마그네틱 제너레이터를 포함하며, 진동 모터 가이드와, 진동 모터 스프링과, 모터 베어링을 포함한다. 나아가, 상기 진동수단(200)은 상기한 바와 같이 마그네틱 보빈과, 코일을 이용하여 다양한 진동강도를 발생시키기 위한 코일 구성을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 도시하지 않았지만 압전소자(Ferro electric component)를 이용한 진동판(100)을 감은 목적과 개념으로 적용할 수 있다. The vibration unit 200 includes a magnetic bobbin, a bobbin bracket coupled to the magnetic bobbin, and a magnetic generator. The vibration unit 200 includes a vibration motor guide, a vibration motor spring, Bearing. Further, as described above, the vibration means 200 can be applied not only to a magnetic bobbin, but also to a coil configuration for generating various strengths of vibrations by using a coil. In addition, a ferroelectric component The present invention can be applied to the purpose and concept of winding the diaphragm 100.

상기 회로부는 PCB 회로기판과, 증폭기(Amplifier)를 포함하여, 상기 진동수단(200)을 제어하는 컨트롤러의 구성으로 포함된다.The circuit unit includes a PCB circuit board and an amplifier, and includes a controller for controlling the vibration unit 200.

상기 진동수단(200)은, 1 내지 150 Hz범위의 가변 주파수 진동대역 범위로 발진되는 것이 선호되지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내엣 다른 진동대역 범위의 사용을 배제하는 것은 아니다. The oscillation means 200 preferably oscillates in a variable frequency oscillation band range in the range of 1 to 150 Hz, but does not exclude the use of other oscillation band ranges within the scope of achieving the same purpose and function.

상기 진동수단의 가변 주파수 진동대역 범위는 교반효율이 가장 좋은 주파수 대역으로서 응고과정에서 금속기지의 결정립이 미세화되어 강도(Tensile strength) 및 경도(Hardness)가 증가하여 주물의 물성을 향상시키고, 청정도(Cleanness) 향상에 다른 인성(Toughness) 증대를 효과적으로 할 수 있는 주파수 대역이지만 반드시 필연적인 범위는 아니다.The variable frequency oscillation band range of the oscillating means is a frequency band in which the stirring efficiency is the best, and the crystal grains of the metal matrix are refined during the solidification process to increase the tensile strength and hardness to improve the physical properties of the casting, It is a frequency band that can effectively increase other toughness to improve cleanness, but it is not necessarily inevitable.

한편, 상기 진동수단(200)은 설계에 따라 그 개수를 달리하여 상기 진동교반장치를 소형 또는 대형으로 다양하게 제작이 가능하다. 도 2를 참조하면 상기 진동교반장치는 도 1과는 달리 상기 진동판(100a)의 하부측면에 상기 진동수단(200)을 보다 많게 복수 개 서로 이격되게 배열되어 있다. 이와 같이 상기 진동교반장치는 상기 진동수단(200)과 상기 진동판(100,100a)의 간단한 설계변경만으로도 다양하게 변경 활용 가능하다.Meanwhile, the vibrating means 200 can be variously manufactured in a small size or a large size by varying the number of the vibrating means 200 according to the design. Referring to FIG. 2, the vibrating agitating device is arranged on the lower side of the diaphragm 100a so that the vibrating means 200 is spaced apart from the vibrating plate 100a. As described above, the vibration stirring apparatus can be variously modified by a simple design change of the vibration means 200 and the vibration plates 100 and 100a.

상기 하우징(300)은 컵형상으로 상면으로 상기 진동판(100)과 연결되어 상기 진동판(100)을 상방 지지하고, 내부의 수용공간으로 상기 진동수단(200)을 수용하여 상기 진동수단(200)을 패키징하는 역할을 한다. 상기 하우징(300)은 종래의 교반기의 경우 무거운 중량을 지탱할 수 없었던 것에 반해 주형(10)의 로딩 웨이트(Loading weight)가 500 kg 정도의 주물까지도 진동이 가능하다. 물론 원하는 주물의 중량에 따라 진동판의 구성품과 회로를 변경하여 사용할 수 있는 중량을 변경할 수 있음을 배제하는 것은 아니다.The housing 300 is cup-shaped and is connected to the diaphragm 100 in an upper surface to support the diaphragm 100 in an upward direction and accommodates the vibrating means 200 in a receiving space therein, Packaging. The housing 300 can not support the heavy weight of the conventional stirrer, but can also vibrate the casting having the loading weight of the mold 10 of about 500 kg. It is needless to say that it is not excluded that the usable weight can be changed by changing the components and circuits of the diaphragm according to the weight of the desired casting.

상기 진동교반장치는 중고주파 유도용해로를 활용하는 수십~수백kg 주물현장에서도 주형(10)을 실제로 진동시킬 수 있으며, 주물의 응고 시 결정립 미세화와, 용탕의 창정도 향상을 위한 비금속 개재물 절감효과를 제공할 수 있다. The vibrating agitating device can actually vibrate the mold 10 even at the casting site of several tens to several hundred kg utilizing the medium frequency induction melting furnace and can reduce the inclusion of nonmetal inclusions .

또한, 상기 진동교반장치는 주물현장에서 오랫동안 사용할 수 있는 강건한 패키지(Package)된 구성으로 형성되어 있으며, 주물 용탕의 뜨거운 환경에서 가장 효과적인 주파수 대역인 수 십 kHz에서 150 kHz 대역의 중주파 대역의 진동교반을 발생시킬 수 있으며, 이는 오히려 초음파처럼 초고주파 대역에서는 상기의 목적을 이룰수가 없는 것과 비교된다 할 것이다. The vibrating agitating device is formed of a rigid package that can be used for a long time at the casting site. The vibrating agitating device is used in a frequency band of several tens of kHz to 150 kHz, which is the most effective frequency band in the hot environment of casting molten metal, Which may be compared with the fact that the above object can not be achieved in a very high frequency band like an ultrasonic wave.

도 3을 참조하면, 상기 주조용 진동교반장치는 하면이 상기 진동판(100)의 상면에 안착되고 상면으로 상기 주형(10)이 안착되어 상기 진동판(100)의 진동을 상기 주형(10)으로 전달하고, 상기 진동판(100)과 상기 주형(10)의 위치가 고정되게 하는 진동정반(400)을 포함한다. 상기 진동정반(400)은 고장예방을 위해 열전달의 최소화할 수 있는 구성이며, 진동효과의 전달 및 진동에 의한 낙하예방을 위한 전동수단과 주형(10)의 안정적 지지 및 고정하는 역할을 한다. 또한, 상기 진동정반(400)은 주물의 온도에 정반이 녹지 않도록 하며, 진동수단(200)의 가용 중량을 위한 최소 중량 설계로 제작된다.3, the vibrating stirring apparatus for casting has a bottom mounted on the upper surface of the diaphragm 100 and an upper surface secured to the upper surface of the vibration plate 100 to transmit the vibration of the vibration plate 100 to the mold 10. [ And a vibration plate 400 for fixing the position of the diaphragm 100 and the mold 10. The vibration table 400 has a structure capable of minimizing heat transfer for preventing a failure, and serves to stably support and fix the mold 10 and the transmission means for transmission of a vibration effect and prevention of falling due to vibration. In addition, the vibration table 400 is made of a minimum weight design for the usable weight of the vibration means 200 so that the surface of the vibration table 400 does not melt at the temperature of the casting.

상기한 바에 따르면, 주형(10)을 중고주파 대역의 주파수로 진동시켜 비중이 작은 비금속 개재물이 표면에 부상하도록 하여 내부결함을 방지할 수 있으며, 비금속 개재물 절감에 따른 주물의 청정도를 향상시키고, 결정립을 미세화 할 수 있으며, 인장강도, 인성, 충격강도 등을 동시에 향상시킬 수 있는 물성을 향상시킬 수 있다. 이는 도 4 및 도 5에서 확인할 수 있다. 도면을 살펴보면, 도 4는 진동교반장치를 통하여 결정립 미세화 효과를 보이는 미세조직 사진으로, 진동교반을 적용하지 않은 조직(a)과 비교하여 진동교반을 적용할 경우(b) 응고 시 결정립 미세화와 더불어 잘 정돈된 결정립 배열화가 이루어짐을 확인할 수 있다. 또한, 도 5는 비금속개재물 절감을 나타내는 조직사진을 나타낸 것으로서, 이 또한 진동교반을 적용하지 않은 비교예(a)와 비교하여 진동교반을 적용할 경우(b) 비금속 개재물이 감소함을 확인할 수 있다. According to the above description, it is possible to prevent the internal defects by causing the non-metallic inclusions having a small specific gravity to float on the surface by vibrating the mold 10 at the frequency of the used frequency band. Also, the cleanliness of the casting due to the reduction of non-metallic inclusions can be improved, And it is possible to improve physical properties capable of simultaneously improving tensile strength, toughness, impact strength and the like. This can be confirmed in FIG. 4 and FIG. FIG. 4 is a microstructure photograph showing an effect of grain refinement through a vibrating agitator. FIG. 4 is a microstructure photograph showing the effect of crystal grain refinement through a vibrating agitator. In the case of applying vibration agitation as compared with the structure (a) It can be confirmed that the well-ordered crystal grains are arrayed. FIG. 5 shows a photograph of the structure showing the reduction of non-metallic inclusions. It can be confirmed that the non-metallic inclusions are decreased in the case of applying the vibration stirring as compared with the comparative example (a) in which the vibration stirring is not applied .

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이행할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It will be possible to do so.

100,100a: 진동판 200: 진동수단
300: 하우징 400: 진동정반
100,100a: diaphragm 200: vibration means
300: housing 400: vibration plate

Claims (5)

플레이트 형상으로 상면으로 주형이 안착되는 진동판;
상기 진동판의 하부에 결합되고, 중주파 또는 고주파 주파수 대역 범위로 진동이 발생되어 상기 진동판과 상기 주형으로 상기 중주파 진동 또는 고주파 진동이 전달되게 하는 진동수단; 및
상면으로 상기 진동판과 연결되어 상기 진동판을 상방 지지하고, 내부로 상기 진동수단을 수용하여 상기 진동수단을 패키징하기 위한 하우징을 포함하되,
상기 진동수단은,
제너레이터부와, 원통형 마그네틱 보빈과, 상기 마그네틱 보빈의 외주면으로 권선되는 코일과, 상기 마그네틱 보빈과 결합하는 완충부를 포함하는 진동자와, 상기 진동자와 연결되는 회로부를 포함하는 주조용 진동교반장치.
A vibration plate on which a mold is seated on an upper surface in a plate shape;
Vibration means coupled to a lower portion of the diaphragm to generate vibrations in a mid-frequency range or a high-frequency frequency band to transmit the mid-frequency vibration or high-frequency vibration to the diaphragm and the mold; And
And a housing connected to the diaphragm on an upper surface thereof to support the diaphragm upward and to house the vibrating means and to package the vibrating means,
Wherein the vibration means comprises:
A vibrator including a generator part, a cylindrical magnetic bobbin, a coil wound around the outer surface of the magnetic bobbin, and a buffer part coupled with the magnetic bobbin, and a circuit part connected to the vibrator.
제 1 항에 있어서,
상기 진동수단은,
수 십 내지 수 백 Hz범위의 가변 주파수 진동대역 범위로 진동하는 주조용 진동교반장치.
The method according to claim 1,
Wherein the vibration means comprises:
A vibratory stirring apparatus for casting which oscillates in a variable frequency oscillation band range of several tens to several hundreds of Hz.
제 1 항에 있어서,
상기 완충부는,
상기 보빈과 결합하는 베어링과, 상기 보빈과 결합하는 코일스프링을 포함하는 주조용 진동교반장치.
The method according to claim 1,
The buffering portion
A bearing coupled to the bobbin; and a coil spring coupled with the bobbin.
제 1 항에 있어서,
상기 진동수단은,
상기 진동판의 하부측면에 복수개가 서로 이격되게 배열되는 주조용 진동교반장치.
The method according to claim 1,
Wherein the vibration means comprises:
Wherein a plurality of vibrating plates are arranged on the lower side surface of the vibration plate so as to be spaced apart from each other.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
하면이 상기 진동판의 상면에 안착되고 상면으로 상기 주형이 안착되어 상기 진동판의 진동을 상기 주형으로 전달하고, 상기 진동판과 상기 주형의 위치가 고정되게 하는 진동정반을 더 포함하는 주조용 진동교반장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And a vibration plate placed on an upper surface of the diaphragm to receive vibration of the diaphragm and to fix the position of the diaphragm and the mold.
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