KR20200046151A - 3d 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3D 프린팅 방식으로 제조된 냉각수로의 효율을 높인 코어를 이용하여 냉각효율이 증가된 사이드 실 주조 부품의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법은, 금형을 준비하는 제 1 단계, 상기 금형에 코어를 조립하는 제 2 단계, 용탕을 주입하는 제 3 단계 및 냉각을 실시하는 제 4 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법은, 3D 프린팅을 이용하여 코어를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 코어의 구조를 개선하여 주조품의 냉각효율을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법은, 금형을 준비하는 제 1 단계, 상기 금형에 코어를 조립하는 제 2 단계, 용탕을 주입하는 제 3 단계 및 냉각을 실시하는 제 4 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법은, 3D 프린팅을 이용하여 코어를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 코어의 구조를 개선하여 주조품의 냉각효율을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3D 프린팅 방식으로 제조된 냉각수로의 효율을 높인 코어를 이용하여 냉각효율이 증가된 사이드 실 주조 부품의 제조방법에 관한 것이다.
쾌속 금형이라고도 불리는 QDM(Quick Delivery Mold, 쾌속금형)은 개발하고자 하는 제품의 성능을 신속하게 평가하기 위해 양산 금형과 대응되는 신속 시작 금형을 의미하였으나, 현재 어떤 공구나 금형을 빠르게 만들 수 있는 모든 금형을 지칭하는 데 사용된다.
QDM의 통상적인 의미는 기존 방법과 비교하여 매우 빠르고 효율적으로 완제품과 동일한 재료와 형상을 가진 성형물을 제작하는 것으로 정의되며, 최근 다양한 신기술에 의한 쾌속조형(Rapid Prototyping) 기술의 출현에 힘입어 쾌속조형 장비를 이용한 Tool 제작 기술의 의미로도 많이 사용된다.
이러한 QDM은 설계평가를 위한 시작품(Concept Molder), 기능검사를 위한 시제품 (Functional Prototype), 역설계공학 (Reverse Engineering) 분야에서 많이 활용되고 있으며, 3차원 형상의 제품을 컴퓨터 프로그램상에서 여러 변수를 고려하여 설계 및 검토하였더라도 실물로 제작하지 않은 상태에서는 실질적으로 디자인, 기능, 성능 등의 평가요소를 확인 및 검증하기 어렵다는 점에서 그 유용성이 매우 높아 제조업 분야에서 그 활용이 증가 하고 있다.
최근 QDM 기술분야는 단순조형을 넘어 제품의 성형 및 주형을 고려한 형틀의 제작에까지 그 응용 범위를 확대함으로써 유망한 차세대 생산 가공 기술로서 주목을 받고 있다. 미래의 제품생산은 소량 다품종이라는 다양성에 기반을 두고 이루어질 가능성이 커 QDM은 창조적인 아이디어의 제품을 빠르게 검증할 수 있는 혁신적인 소량 다품종에 유리한 제품 생산 방식이 될 것으로 전망된다.
하지만, 기존의 QDM은 금속 재료를 기반으로 하기 때문에 제작 비용과 납기의 단축에 한계가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 3D 프린팅 기술의 접목이 시도되고 있지만, 여전히 금속재료를 기반으로 한다는 점에서 비용과 납기측면에서 충분한 경쟁력을 확보하지 못하고 있는 실정이다.
이와 관련하여, 종래의 기술을 살펴보면, ‘3D 프린터를 이용한 금형 코어 제작방법’이 대한민국 등록특허 제10-1784371호에 개시되고 있으나, 이는 상기한 문제점을 해결하지 못하는 등의 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 3D 프린팅을 이용하여 코어를 제작할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 코어의 구조를 개선하여 주조품의 냉각효율을 극대화 시킬 수 있는 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법은, 금형을 준비하는 제 1 단계, 상기 금형에 코어를 조립하는 제 2 단계, 용탕을 주입하는 제 3 단계 및 냉각을 실시하는 제 4 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법은, 3D 프린팅을 이용하여 코어를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 코어의 구조를 개선하여 주조품의 냉각효율을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법의 순서도를 나타낸 것이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 금형을 준비하는 제 1 단계(S10), 상기 금형에 코어를 조립하는 제 2 단계(S20), 용탕을 주입하는 제 3 단계(S30) 및 냉각을 실시하는 제 4 단계(S40)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 제 1 단계(S10)는, 금형을 준비한다.
상기 금형은, 상기 사이드 실의 외형을 형성하기 위한 금형으로 기설정된 설계디자인에 부합하는 금형을 준비한다.
다음으로, 상기 제 2 단계(S20)는, 상기 금형에 코어를 조립한다.
상기 제 2 단계(S20)는, 상기 금형내부에 코어를 형성하여 조립하는 부분으로, 상기 코어를 3D 프린팅 방식으로 제조 후, 상기 금형 내부에 조립한다.
구체적으로, 상기 제 2 단계(S20)는, 제 2-1 단계 내지 제 2-3 단계를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 제 2-1 단계는, 상기 코어의 재질을 결정한다.
구체적으로, 상기 제 2-1 단계에서는, 상기 코어의 재료로서, 금속분말 형태의 재료를 선택한다.
상기 금속분말을 이용하여 하기의 제 2-3 단계에서 3D 프린팅을 실시한다.
다음으로, 상기 제 2-2 단계는, 상기 코어의 구조 형상을 결정한다.
상기 제 2-2 단계에서는, 시뮬레이션 반복을 통해, 냉각효율이 높은 구조의 수로 형태가 될 수 있는 코어 형상으로 설계된다.
상기 시뮬레이션 반복을 통해, 최적의 냉각효율을 나태내는 상기 코어의 구조를 결정 후, 이를 설계데이터화 시킨다.
다음으로, 상기 제 2-3 단계는, 결정된 코어의 구조 정보를 입력하여 3D 프린팅 방식으로 상기 코어를 제조한다.
상기 제 2-3 단계에서는, 상기 제 2-2 단계를 통해 설계 된 구조 형상 정보를 입력하고, 상기 제 2-1 단계를 통해 선택된 금속분말재를 투입하여 3D 프린팅 방식으로 상기 코어를 제조한다.
상기와 같이 제조 된 상기 코어는 상기 금형에 조립되어질 수 있다.
다음으로, 상기 제 3 단계(S30)는, 상기 금형에 용탕을 주입한다.
상기 용탕은, 상기 사이드 실을 형성할 수 있는 재질의 용탕을 주입한다.
상기 용탕 주입 후, 기설정된 시간 및 온도를 유지하여 제품형상을 주조한다.
다음으로, 상기 제 4 단계(S40)는, 냉각을 실시한다.
상기 제 4 단계(S40)에서는, 상기 금형에 수냉 및 공냉을 반복 실시한다.
이때, 구조적으로 개선된 상기 코어의 구조형상에 의해, 냉각효율을 높일 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S10 : 제 1 단계(금형준비)
S20 : 제 2 단계(코어조립)
S30 : 제 3 단계(용탕주입)
S40 : 제 4 단계(냉각)
S20 : 제 2 단계(코어조립)
S30 : 제 3 단계(용탕주입)
S40 : 제 4 단계(냉각)
Claims (5)
- 금형을 준비하는 제 1 단계;
상기 금형에 코어를 조립하는 제 2 단계;
용탕을 주입하는 제 3 단계; 및
냉각을 실시하는 제 4 단계;를 포함하고,
상기 코어는,
3D 프린팅 방식으로 제조되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 단계는,
상기 코어의 재질을 결정하는 제 2-1 단계;
상기 코어의 구조 형상을 결정하는 제 2-2 단계;
결정된 코어의 구조 정보를 입력하여 3D 프린팅 방식으로 상기 코어를 제조하는 제 2-3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2-1 단계에서는,
금속분말 형태의 재료를 선택하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2-2 단계에서는,
시뮬레이션 반복을 통해, 냉각효율이 높은 구조의 수로 형태가 될 수 있는 코어 형상으로 설계되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 4 단계에서는,
수냉 및 공냉을 반복 실시하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅으로 제조된 코어를 활용한 사이드 실 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR20220102307A (ko) * | 2021-01-13 | 2022-07-20 | (주)오토젠 | 금형 장치 및 이를 생산하는 금형 제조 방법 |
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