KR20220023378A - Titanium insert sleeve of electromagnetic stirring high pressure casting system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브에 대한 것으로, 용탕에 의한 용손을 최소화하여 주조품의 품질을 향상시키고, 수명이 개선될 수 있는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브에 관한 것이다.The present invention relates to a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device, and relates to a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device capable of minimizing dissolution loss due to molten metal, improving the quality of the casting, and improving the lifespan.
고압 주조는 소정의 중공부 형태를 구비한 금형에 용탕을 압입하고 용탕이 응고가 될 때까지 가압하여 주조하는 방식을 말한다. 고압 주조는 치수의 정밀도 향상, 표면의 평활도 유지, 절삭가공의 절감 및 고속 대량생산 가능 등의 이점이 있어 널리 사용되고 있다. High-pressure casting refers to a method in which molten metal is press-fitted into a mold having a predetermined hollow part shape and pressed until the molten metal is solidified. High-pressure casting is widely used because of its advantages such as improved dimensional precision, surface smoothness, reduced cutting, and high-speed mass production.
고압 주조장치는 금형과 금형 내부로 용탕을 주입시키는 슬리브 및 플런저를 포함한다. 도 1a는 일반적인 고압 주조장치의 일부를 나타낸 단면도로써, 도 1a를 참조하면, 원통 형상의 중공부를 구비하는 슬리브(1)는 금형(3)과 결합되고, 슬리브(1) 내부에는 용탕(7)이 주입된다. 플런저(5)는 슬리브(1) 내부를 이동하여 슬리브의 중공부 내로 유입된 용탕(7)을 가압함으로써 금형(3) 내로 용탕을 압입하는 방식으로 주조물을 제조한다.The high-pressure casting device includes a mold and a sleeve and a plunger for injecting molten metal into the mold. 1a is a cross-sectional view showing a part of a general high-pressure casting apparatus. Referring to FIG. 1a, a
최근에는 고압 주조의 방법 중, 전자기를 이용한 전자교반 고압 주조방식이 개발되고 있다. 일반적인 주조장치와는 달리 슬리브 주변에 전자 마그넷이 원주 상 배열되고, 슬리브에 주입된 상자성체인 용탕에 수초 내지 수십초의 시간동안 전자기력이 가해지는 방식이다. Recently, among the methods of high-pressure casting, an electromagnetic stirring high-pressure casting method using electromagnetic waves has been developed. Unlike a general casting device, electromagnetic magnets are arranged in a circumference around the sleeve, and electromagnetic force is applied to the molten metal, which is a paramagnetic substance, injected into the sleeve for a period of several seconds to several tens of seconds.
전자교반 고압 주조장치의 핵심 부품이라 할 수 있는 인젝션 슬리브는 알루미늄 용탕과 같은 상자성체의 용탕을 금형 내에 고압으로 주입하는 실린더의 역할을 수행하며, 주조 과정 동안 전자기력이 가해진 알루미늄 용탕은 덴드라이트 조직 발생이 억제되고, 조직이 미세화됨으로써 기계적 성질이 탁월한 주조품을 제조할 수 있다.The injection sleeve, which can be said to be a key part of the electronic stirring high-pressure casting device, plays the role of a cylinder that injects molten metal of a paramagnetic material such as aluminum molten metal at high pressure into the mold. By suppressing and refining the structure, castings with excellent mechanical properties can be manufactured.
그러나 전자기력으로 인해 알루미늄 용탕은 인젝션 슬리브 내부에서 와류와 버블 발생 현상이 발생하여 슬리브 내벽에 용손(도1b의 A)을 일으킬 수 있다. 또한, 전자교반 고압 주조장치는 전자교반을 위해 슬리브 내에 용탕이 유지되는 시간이 일반적인 고압 주조장치보다 약 5 배정도 소요가 되므로, 인젝션 슬리브의 용손이 더욱 발생할 수 있으며, 그로 인해 슬리브의 수명이 단축될 수 있는 문제가 있다. 따라서, 전자교반 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브의 용손을 최소화할 수 있는 기술 개발이 요구된다. However, due to electromagnetic force, vortex and bubble generation may occur in the molten aluminum inside the injection sleeve, causing dissolution loss (A in Fig. 1B) on the inner wall of the sleeve. In addition, since the electronic stirring high-pressure casting device takes about 5 times as long as the time required to keep the molten metal in the sleeve for electromagnetic stirring compared to the general high-pressure casting device, dissolution loss of the injection sleeve may occur more, thereby shortening the life of the sleeve. There are possible problems. Therefore, it is required to develop a technology capable of minimizing the dissolution loss of the titanium insert sleeve of the electromagnetic stirring electromagnetic stirring high-pressure casting device.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 슬리브 내부에 인서트부를 구비하여 용탕에 의한 용손을 최소화하여 주조품의 품질을 향상시키고, 수명이 개선될 수 있는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브를 제공하는 것에 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device capable of improving the quality of castings by minimizing dissolution loss due to molten metal by providing an insert part inside the sleeve and improving the lifespan. There is this.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 인서트부와 플런저 팁 각각의 공차의 범위를 설정함으로써 플런저 팁의 슬리브 끼임 현상을 개선할 수 있는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브를 제공하는 것에 목적이 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device capable of improving the sleeve pinching phenomenon of the plunger tip by setting the tolerance range of the insert part and the plunger tip, respectively. There is this.
나아가서, 본 발명이 이루고자 하는 다른 또 다른 기술적 과제는, 슬리브 내부를 향한 플런저 팁의 이동을 개선할 수 있는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브를 제공하는 것에 목적이 있다.Furthermore, another technical object to be achieved by the present invention is to provide a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device capable of improving the movement of the plunger tip toward the inside of the sleeve.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 중공을 구비하는 원통형의 본체부와, 상기 본체부 내측면에 결합되며 플런저 팁이 이동하는 중공을 구비하는 인서트부와, 상기 인서트부가 상기 본체부 내측면에 고정되도록 결합하는 플랜지를 포함하고, 상기 인서트부는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 이루어지고, 용손에 의한 마모가 억제되는 것을 특징으로 하는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브를 제공할 수 있다. In order to solve the above problem, the present invention provides a cylindrical body portion having a hollow, an insert portion coupled to the inner surface of the main body portion and having a hollow in which the plunger tip moves, and the insert portion is located on the inner surface of the main body portion. It is possible to provide a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device comprising a flange coupled to be fixed, wherein the insert portion is made of titanium or a titanium alloy, and wear due to dissolution loss is suppressed.
상기 슬리브는, 상기 본체부와 상기 인서트부가 열간박음으로 결합된 것일 수 있다. The sleeve may be one in which the body part and the insert part are hot-fitted.
상기 본체부는, 반자성체로 형성된 것일 수 있다.The body portion may be formed of a diamagnetic material.
상기 인서트부는, 상기 티타늄 합금의 상온 선열팽창계수와, 용탕과 상온의 온도차의 곱으로 내경의 공차가 설정되는 것일 수 있다.The insert portion may be one in which the tolerance of the inner diameter is set by the product of the room temperature linear thermal expansion coefficient of the titanium alloy and the temperature difference between the molten metal and the room temperature.
상기 플런저 팁은, 상기 플런저 팁의 상온 선열팽창계수와, 용탕과 상온의 온도차의 곱으로 외경의 공차가 설정되는 것일 수 있다.The plunger tip may have an outer diameter tolerance set by a product of a room temperature linear thermal expansion coefficient of the plunger tip and a temperature difference between the molten metal and room temperature.
상기 플랜지는, 내주면의 단면이 외측으로 향하여 좁아지는 경사를 구비하는 것일 수 있다.The flange may have an inclination in which a cross section of an inner circumferential surface is narrowed toward the outside.
본 발명의 실시예에 따른 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브는 본체부 내측에 결합되는 티타늄 또는 티타늄 합금의 인서트부를 구비하여 용탕에 의한 용손을 최소화하여 주조품의 품질을 향상시키고, 수명이 개선될 수 있는 장점이 있다. 또한, 인서트부와 플런저 팁 각각의 선열팽창계수와 용탕의 온도를 반영하여 공차의 범위를 설정함으로써 플런저 팁의 슬리브 끼임 현상을 개선할 수 있으며, 나아가서, 플런저 팁이 삽입되는 입구부에 구배를 마련함으로써 슬리브 내부를 향한 플런저 팁의 이동이 원활해지는 장점이 있다.The titanium insert sleeve of the electromagnetic stirring high-pressure casting apparatus according to an embodiment of the present invention is provided with an insert of titanium or titanium alloy coupled to the inside of the body to minimize dissolution loss due to molten metal, thereby improving the quality of the casting and improving the lifespan. There are advantages that can be In addition, it is possible to improve the sleeve jamming phenomenon of the plunger tip by setting the tolerance range by reflecting the coefficient of linear thermal expansion of the insert part and the plunger tip and the temperature of the molten metal. This has the advantage of smoothing the movement of the plunger tip toward the inside of the sleeve.
도 1a는 일반적인 고압 주조장치의 일부를 나타낸 단면도,
도 1b는 용손이 발생한 고압 주조장치 슬리브를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브를 나타낸 사시도,
도 3은 도 2의 I-I'에 따른 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브의 플랜지를 나타낸 사시도,
도 5는 Ti-Al의 상평형 상태를 나타낸 도표이다.1a is a cross-sectional view showing a part of a general high-pressure casting apparatus;
1b is a cross-sectional view showing a high-pressure casting device sleeve in which dissolution loss occurred;
2 is a perspective view showing a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view taken along II' in FIG. 2;
4 is a perspective view showing a flange of a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram showing the phase equilibrium state of Ti-Al.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the length, thickness, etc. of layers and regions may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1a는 일반적인 고압 주조장치의 일부를 나타낸 단면도이고, 도 1b는 용손이 발생한 고압 주조장치 슬리브를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 I-I'에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브의 플랜지를 나타낸 사시도이고, 도 5는 Ti-Al의 상평형 상태를 나타낸 도표이다.Figure 1a is a cross-sectional view showing a part of a general high-pressure casting device, Figure 1b is a cross-sectional view showing a high-pressure casting device sleeve in which dissolution loss occurs, Figure 2 is a titanium insert sleeve of the electromagnetic stirring high-pressure casting device according to an embodiment of the
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브(100)는 본체부(110)와, 인서트부(120)와, 플랜지(130)를 포함할 수 있다.2 to 5 , the
티타늄 인서트 슬리브(100)의 본체부(110)는 중공을 구비하는 원통형으로 구비될 수 있다. 전자교반 고압 주조장치에 상기 티타늄 인서트 슬리브(100)를 장착하는 경우, 상자성체인 용탕에 전달되는 전자기력의 소실을 방지하기 위하여 본체부(110)는 오스테나이트계 스테인리스강과 같은 반자성의 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 오스테나이트계 스테인리스강을 소재로 원심주조하여 중공을 구비하는 원통형으로 제조한 후, 응력제거를 위한 어닐링을 실시하고, 내외경을 황삭한 후, 열전대 삽입용 홀 형성이나 조립용 홀(110h) 형성과 같은 가공을 수행하여 본체부(110)가 형성될 수 있다.The
인서트부(120)는 상기 본체부(110) 내측면에 삽입되어 전면에 결합되며 플런저 팁이 이동하는 중공(125)을 구비할 수 있다. 예로써, 인서트부(120)는 봉소재를 내경 드릴링으로 중공을 형성한 후 내외경 측면 절삭과 외경연삭을 수행함으로써 구비될 수 있다. The
상기 티타늄 인서트 슬리브(100)는, 상기 본체부(110)와 상기 인서트부(120)가 열간박음으로 결합된 것일 수 있다. 즉, 본체부(110)를 가열한 후 인서트부(120)를 본체부(110)의 내부에 위치시키고, 본체부(110)를 냉각시킴으로써 본체부(110)와 인서트부(120)가 밀착되어 결합될 수 있다. 인서트부(120)의 열간박음 후 내경정삭과 내경호닝 후 외경을 연마하고 플랜지(130)를 조립함으로써 티타늄 인서트 슬리브(100)가 제조될 수 있다. The
나아가서, 상기 인서트부(120)는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 이루어짐으로써 온도의 상승과 하강에도 견고하여 용손에 의한 마모가 억제되는 것일 수 있다. 종래와 같이 철이 주성분인 강종을 인서트 슬리브에 적용하는 경우, 고온의 알루미늄 용탕과 슬리브에 함유된 철이 반응하여 FeAl3, Fe2Al3 등의 금속 화합물을 발생시킬 수 있다. 상기 철과 알루미늄의 화합물은 매우 취약하고 슬리브 표면으로부터 박리현상을 일으켜 용손을 발생시킬 수 있다. Furthermore, since the
그러나 티타늄 또는 티타늄 합금은 고온에서의 우수한 특성을 구비하고, 용탕과 접하는 인서트부(120)는 티타늄 또는 티타늄 합금을 포함하여 형성됨으로써 티타늄 인서트 슬리브(100)의 용손에 의한 마모를 억제할 수 있다. 예를 들어, 상기 티타늄 합금은 Ti6Al4V를 포함할 수 있다. Ti6Al4V는 1680℃의 높은 융점을 가지는데 이는 약 700℃ 내외의 용탕 온도와의 차이가 크며, 고온에서의 강도, 인성, 내식성, 열전도성 등은 우수한 특성을 갖는다. However, titanium or titanium alloy has excellent properties at high temperature, and the
상기 인서트부(120)가 포함하는 티타늄은 산소와 반응하여 산화막으로써 부동태 피막인 이산화티타늄막을 지속적으로 형성할 수 있으므로 알루미늄 용탕과 인서트부(120) 소재의 직접적인 접촉을 차단할 수 있다. 또한, 고온의 알루미늄 용탕에 의해 이산화티타늄막은 일부 파괴될 수 있으나, 이로 인해 600℃ 영역에서 산소와 알루미늄의 반응으로 Al2O3가 형성되고, 티타늄과 알루미늄의 반응으로 인서트부(120)의 표면에 TiAl3화합물 형성이 유도될 수 있다(도 5참조). TiAl3화합물은 체심 정방정계(body centered tetragonal) 결정구조로 고강도, 고내식성, 고인성을 가지며, 알루미늄과 반응 메커니즘이 없는 안정한 상태라 할 수 있다. 따라서 티타늄 합금을 포함하는 인서트부(120)는 용탕과의 반응이 없는 안정한 상태의 표면을 더욱 구비할 수 있으므로, 용탕에 의한 용손을 억제할 수 있다. Since the titanium included in the
즉, 전자교반 고압 주조방식에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 티타늄 인서트 슬리브(100)는 약 700℃ 내외의 알루미늄 용탕을 25 내지 30초 유지하는 사이클이 지속적으로 반복되더라도 티타늄 또는 티타늄 합금으로 이루어진 인서트부(120)에 의해 용손을 최소화할 수 있으며, 주조품의 품질이 향상되고, 티타늄 인서트 슬리브(100)의 수명 또한 개선될 수 있다. 나아가서 장기간 사용으로 인한 용손이 발생하더라도, 인서트부(120)만 교체하면 되므로 유지보수 비용이 절감되는 효과가 있다.That is, in the electromagnetic stirring high-pressure casting method, the
플런저 팁은 티타늄 인서트 슬리브(100)의 내부, 즉 인서트부(120)의 중공(125)을 이동하며 금형으로 용탕을 주입 및 가압하는데, 인서트부(120)에 플런저 팁의 끼임 현상이 발생하여 플런저 팁이 작동하지 않아서 제조품의 사출에 문제가 발생할 수 있다. 이는 인서트부(120)와 플런저 팁의 열팽창계수의 차이에 기인하는 것이라 할 수 있다. The plunger tip moves the inside of the
따라서, 제조품의 사출 시 플런저 팁의 끼임에 의한 작동문제의 해결을 위해, 상기 인서트부(120)는 상기 티타늄 합금의 상온 선열팽창계수와, 용탕과 상온의 온도차의 곱으로 내경의 공차가 설정될 수 있다. 나아가서, 상기 플런저 팁은 상기 플런저 팁의 상온 선열팽창계수와, 용탕과 상온의 온도차의 곱으로 외경의 공차가 설정되는 것일 수 있다. Therefore, in order to solve the operation problem due to the pinching of the plunger tip during injection of the manufactured product, the
이 때, 인서트부(120) 내경의 공차와 플런저 팁 외경의 공차 사이의 간격이 커지는 경우, 즉 공차에서 허용된 인서트부(120) 내경의 최대치와 플런저 팁 외경의 최소치의 차이가 큰 경우, 플런저 팁이 편심될 수 있다. 따라서, 인서트부(120) 내경의 공차와 플런저 팁 외경의 공차의 범위는 인서트부(120) 내경의 최대치와 플런저 팁 외경의 최소치의 차이가 반영되는 것이 바람직하다.At this time, when the interval between the tolerance of the inner diameter of the
따라서, 플런저 팁의 끼임 현상 및 플런저 팁의 편심 현상 방지를 위해 상기 공차의 범위를 반영하여, 인서트부(120)는 하기의 A1으로부터 0.10ㅧA1 내지 0.22ㅧA1인 내경의 공차를 갖는 것일 수 있으며, 플런저 팁은 하기의 A2로부터 ??0.05ㅧA2 내지 0.02ㅧA2인 외경의 공차를 갖는 것일 수 있다.Therefore, reflecting the above tolerance range to prevent pinching of the plunger tip and eccentricity of the plunger tip, the
A1=(인서트부 내경의 기준치수(mm))ㅧ(티타늄 합금의 상온 선열팽창계수)ㅧ(용탕의 온도(℃) ?? 상온(℃)) --------(1)A1=(Standard dimension of insert part inner diameter (mm)) Ⅷ (Coefficient of thermal expansion at room temperature of titanium alloy) Ⅷ (Temperature of molten metal (℃) ?? Room temperature (℃)) --------(1)
A2=(인서트부 내경의 기준치수(mm))ㅧ(플런저 팁 소재의 상온 선열팽창계수)ㅧ(용탕의 온도(℃) ?? 상온(℃)) -------(2)A2=(Standard dimension of insert inner diameter (mm)) Ⅷ (Coefficient of thermal expansion at room temperature of plunger tip material) Ⅷ (Temperature of molten metal (℃) ?? Room temperature (℃)) -------(2)
실험예로써, 인서트부(120) 내경의 기준치수를 95mm로 하고, 상온 선열팽창계수 8.6*10-6/℃인 Ti6Al4V 티타늄 합금을 이용하여 인서트부(120)를 제조하였고, 25℃ 상온에서 700℃의 용탕을 티타늄 인서트 슬리브(100)에 주입하여 사출공정을 수행하였다. 이때, 상온 선열팽창계수 1.25*10-5/℃인 SKD61을 이용하여 플런저팁을 제조하였다. 상기 A1과 A2를 반영한 슬리브 내경 95mm에 대해, 슬리브 내경의 공차는 0.05 내지 0.12이며, 플런저 팁 외경의 공차는 ??0.04 내지 0.016으로 계산되었다. As an experimental example, the
인서트부(120) 내경의 기준치수 95mm에 대해 슬리브 내경 공차와 플런저 팁 외경 공차를 측정하였고, 정상적인 구동 유무에 대한 결과는 다음의 [표 1]과 같다. The sleeve inner diameter tolerance and the plunger tip outer diameter tolerance were measured with respect to the standard dimension of 95 mm of the inner diameter of the
실제 투입된 인서트 슬리브 중에서 슬리브 내경이 공차범위에서 벗어난 경우(비교예1)와, 슬리브 내경은 공차범위이지만 플런저 팁 외경이 공차범위에서 벗어난 경우(비교예2)에서는 플런저 팁의 끼임현상이 발생하였다. 플런저 팁은 공차범위 이내이지만 인서트부(120) 내경이 공차범위를 벗어나고 인서트부(120) 내경과 플런저 팁 외경의 차이가 큰 경우(비교예3), 슬리브 내경과 플런저 팁 외경 모두 공차범위에서 벗어나되 인서트부(120) 내경과 플런저 팁 외경의 차이가 큰 경우(비교예4)에서는 플런저 팁의 편심 현상이 발생하였다. 따라서, 인서트부(120)와 플런저 팁은 각각의 상온 선열팽창계수와 용탕의 온도를 반영하여 공차를 설정함으로써 플런저 팁의 끼임으로 발생하는 불량과 플런저 팁의 편심현상을 개선시킬 수 있다.Among the actually inserted insert sleeves, when the inner diameter of the sleeve was out of the tolerance range (Comparative Example 1), and when the inner diameter of the sleeve was within the tolerance range but the plunger tip outer diameter was out of the tolerance range (Comparative Example 2), the plunger tip was caught. If the plunger tip is within the tolerance range, but the inner diameter of the
플랜지(130)는 상기 인서트부(120)를 상기 본체부(110) 내측면에 고정되도록 인서트부(120)와 본체부(110)를 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 플랜지(130)와 상기 본체부(110)와 결합을 위해 본체부 조립용 홀(110h)에 대응하는 위치에 플랜지 결합용 홀(130h)을 구비하고, 체결구가 본체부 조립용 홀(110h)과 플랜지 결합용 홀(130h)을 관통하여 결합시킴으로써, 플랜지(130)와 본체부(110)가 결합되어 인서트부(120)를 고정시킬 수 있다. 따라서, 장기간 사용으로 인해 용손이 발생하더라도, 플랜지(130)를 결합 해제하여 인서트부(120)만 교체하면 되므로 유지보수 비용이 절감되는 효과가 있다. 이때, 상기 체결구는 인서트부(120)가 가열과 냉각에 의해 변형이 되더라도 이탈하지 않도록 조립 강력볼트(132)로 구비되는 것이 바람직하다. The
또한, 상기 플랜지(130)는 내주면(134)의 단면이 외측으로 향하여 좁아지는 경사를 구비하는 것일 수 있다. 따라서 플런저 팁이 삽입되는 입구부의 형상을 티타늄 인서트 슬리브(100)의 내측, 즉 인서트부(120) 내부보다 조금 넓게 마련함으로써 티타늄 인서트 슬리브(100) 내부를 향한 플런저 팁의 이동이 원활해지도록 할 수 있다. 이 경우, 내주면(134)의 단면이 외측으로 향하여 좁아지는 경사인 구배각(θ)은 플런저 팁의 왕복 운동 시 티타늄 인서트 슬리브(100) 밖으로 벗어나지 않도록 10 내지 12˚의 범위로 가지는 것이 바람직하다.In addition, the
본 발명의 실시예에 따른 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브(100)는 본체부(110) 내측에 결합되는 인서트부(120)를 티타늄 또는 티타늄 합금으로 구비하여 용탕에 의한 용손을 최소화하여 주조품의 품질을 향상시키고, 수명이 개선될 수 있는 장점이 있다. 또한, 인서트부(120)와 플런저 팁 각각의 선열팽창계수와 용탕의 온도를 반영하여 공차의 범위를 설정함으로써 플런저 팁의 인서트 슬리브 끼임 현상을 개선할 수 있으며, 나아가서, 플런저 팁이 삽입되는 입구부에 구배를 마련함으로써 인젝션 슬리브(100) 내부를 향한 플런저 팁의 이동이 원활해지는 장점이 있다.The
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 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.
100; 티타늄 인서트 슬리브
110; 본체부
110h; 본체부 조립용 홀
120; 인서트부
125; 중공
130; 플랜지
130h; 플랜지 결합용 홀
θ; 구배각100; titanium insert sleeve
110; body part
110h; body assembly hole
120; insert part
125; hollow
130; flange
130h; hole for flange coupling
θ; draft angle
Claims (6)
상기 본체부 내측면에 결합되며 플런저 팁이 이동하는 중공을 구비하는 인서트부와,
상기 인서트부를 상기 본체부 내측면에 고정되도록 결합하는 플랜지를 포함하고,
상기 인서트부는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 이루어지고, 용손에 의한 마모가 억제되는 것을 특징으로 하는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브.
A cylindrical body portion having a hollow, and
an insert portion coupled to the inner surface of the body portion and having a hollow in which the plunger tip moves;
and a flange coupling the insert part to be fixed to the inner surface of the body part,
The insert part is made of titanium or a titanium alloy, and a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device, characterized in that wear due to dissolution loss is suppressed.
상기 티타늄 인서트 슬리브는, 상기 본체부와 상기 인서트부가 열간박음으로 결합된 것을 특징으로 하는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브.
The method of claim 1,
The titanium insert sleeve is a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device, characterized in that the body portion and the insert portion are coupled by hot fitting.
상기 본체부는, 반자성체로 형성된 것을 특징으로 하는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브.
The method of claim 1,
The body portion is a titanium insert sleeve of the electromagnetic stirring high-pressure casting device, characterized in that formed of a diamagnetic material.
상기 인서트부는, 상기 티타늄 합금의 상온 선열팽창계수와 용탕과 상온의 온도차의 곱으로 내경의 공차가 설정되는 것을 특징으로 하는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브.
The method of claim 1,
The insert part, a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device, characterized in that the tolerance of the inner diameter is set by the product of the temperature difference between the room temperature linear thermal expansion coefficient of the titanium alloy and the molten metal and room temperature.
상기 플런저 팁은, 상기 플런저 팁의 상온 선열팽창계수와 용탕과 상온의 온도차의 곱으로 외경의 공차가 설정되는 것을 특징으로 하는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브.
The method of claim 1,
The plunger tip is a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device, characterized in that the tolerance of the outer diameter is set by the product of the temperature difference between the room temperature linear thermal expansion coefficient of the plunger tip and the molten metal and room temperature.
상기 플랜지는, 내주면의 단면이 외측으로 향하여 좁아지는 경사를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기교반 고압주조장치의 티타늄 인서트 슬리브.
The method of claim 1,
The flange is a titanium insert sleeve of an electromagnetic stirring high-pressure casting device, characterized in that it has a slope in which the cross section of the inner circumferential surface is narrowed toward the outside.
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