KR890004630B1 - 도자기 가압주입성형용 형 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

도자기 가압주입성형용 형

제1도는 3부분 즉 상형, 하형 및 측형으로 구성된 형을 도시하는 사시도.

제2도는 형의 3부분을 크램핑하기 위해서 주입성형기에 장착된 형 크램퍼를 도시하는 정면도.

제3도는 형의 3부분을 도시하는 단면도.

제4도는 형의 다공체 몸체와 채널사이의 관계를 나타내는 사시도.

제5도 및 제6도는 채널과 다공성 몸체사이의 관계를 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

9 : 다공성 몸체 10 : 채널

12 : 충전재 14 : 수지층

15 : 형 공동부 17 : 슬립 배출파이프

본 발명은 도자기 가압주입 성형용 형(陶磁器 加壓鑄

成形用型)에 관한 것이다.

도자기용 비가압 슬립주입 성형법은 래이드 성형법과 드라이 프레스 성형법과 함께 오랫동안 사용되어 왔다.

특히 큰 크기와 복잡한 형상을 가지고 있는 도자기의 대부분은 석고형(型)을 사용하는 비가압 주입성형법으로써 제조되어 왔다.

그러나 이 비가압 주입성형법은 생산성의 개선을 방해하는 치명적인 결점을 지닌다.

비가압 주입성형법에 있어서, 이 슬립은 형의 모세관 작용에 의해서 주형속으로 흡수된 수분함량을 가지고 있으므로 성형표면상에서 슬립의 주입속도는 전혀 개선될 수 없다.

석고형이 수분으로 포화될때, 그것의 모세관 작용은 너무 약화되어 그것을 1회 또는 2회 사용한 후마다 이형은 장시간 건조되어야 한다.

비가압 주입성형법에 부수하는 이들 결점을 제거하기 위하여, 가압 주입성형법은 다양한 가압형을 안출하기 위하여 근래에 개발되어 왔다.

그러나 이들 형들은 시급히 해결되어야 할 결점을 수반하고 가압 주입성형법에 있어서 실행상 병목현상을 초래한다.

상세하게는, 종래기술에 따른 가압 주입성형용 형은 보강용 강력한 내가압성 용기 또는 철제상자가 슬러리 또는 분말(즉 에폭시수지와 모래의 혼합물)로 다공성층을 형성시키기 위하여 직접 충전된 구조이다(예컨대 일본 특허공개공보 6010/1985호, 208005/1983호, 또는 영국 특허번호 1,295,055호에 개시된 것과 같은).

이러한 구조에 있어서, 주입성형품 또는 물품에 유사하게 강력한 내가압용기 또는 철재상자를 제조하는 것은 매우 곤란하다.

이 곤란함 때문에, 다공성층은 고르게 두껍게 만들수 없으므로 이것은 국부적으로 매우 두껍다.

이 다공성층의 과도한 두께는 가압주입 성형공정에서 슬립가압으로 인한 압축변형을 증대시켜서 다공성층의 성형표면에 균열이 생기기 쉽도록 한다.

주입성형품이 형으로부터 제거될때, 다공성층이 압축변형의 작용에 의해 성형품을 걸리게 하는 것을 유발시키는 또 다른 결점이 발생하므로, 제거공정 또는 형 해체공정이 곤란하게 된다.

더우기 가압주입 성형법에 있어서, 주입성형공정시에 다공성층내로 압입된 수분은 채널과 같은 통로를 통해서 배출된다. 형으로부터 성형품을 꺼내기 위해서, 또한 이들 통로는 다공성층내로 압축된 공기를 취입하도록 사용되어 형의 주형표면으로부터 수분과 공기를 분출한다.

이 형이 상부 또는 상형과 하부 또는 하형으로 된 구조라면, 예컨대 성형품은 상형과 하형으로부터 동시에 꺼낼 수 없다.

그러므로 현재의 형 해체방법에 있어서, 한 형의 부분은 성형품을 흡인하기 위하여 배기되는 한편 형의 다른 쪽 부분은 성형품을 꺼내기 위해서 압축공기가 공급된다.

다음에, 감압배기는 이 한부분으로 압축공기를 공급하기 위해 이완된다.

이들 통로는 성형품을 꺼내는 공정동안에 다공성충을 배기하기 위하여 사용된다.

만약 수분과 공기가 성형품을 꺼내는 공정에서 주형 표면으로부터 고르게 배출되지 못한다면, 주형의 이완이 부분적으로 불량하게 되어 결함이 있는 성형품이 생산된다.

첨언하면, 철재상자로 보강된 종래기술의 형(예컨대 영국특허 제1,295,055호 또는 미국특허 제3,243,860호에 개시된 것과 같은)은 철제상자에 수분과 공기를 다공성층내로 분출하도록 안내하는 호울이 형성된 구조이다.

특별한 경우를 제외한 철제상자는 후술된 것처럼 성형품과 유사하게 제조되기가 매우 곤란하므로, 철제상자의 호울은 형의 주형표면으로부터 불규칙하게 이격되어 형 해체작업이 수고스러워지는 결점이 발생한다.

이들 결점을 제거하기 위하여, 와이어네트를 다공성형의 성형표면으로부터 소정간격으로 내가압성 용기의 내부표면에 고정하여서, 수분과 공기의 소통을 위한 다공성 도관을 이 형의 외측에 연장되어 있는 한 단부를 구비한 와이어네트에 연결하여서, 그리고 내가압성 용기의 내부를 다공성층을 형성하기 위하여 슬러리를 충전하여 조립된 형이 제안되었다(일본 특허공개공보 제208005/1983호에 개시된 것과 같은).

그러나 이 형은 전술한 두꺼운 다공성층을 가지고 있으므로, 가압주입 성형공정시 탄성변형과 형 해체작업시 형에 의한 성형품의 맞물림으로부터 기인한 균열이 발생하는 결점을 제거할 수 없다.

한편 종래기술의 이러한 형에서는 가압주입법에서의 슬립가압으로 인한 형의 변형 또는 파손은 다공성층과 내가압성 용기 또는 철제상자의 총합된 강도에 의해 방지된다. 그러나 다공성층은 낮은 강도와 작은 탄성률을 가지고 있기 때문에, 형은 오로지 내가압성 용기 또는 철제상자에 의해 슬립가압을 견딜 수 있다.

그러므로, 이들 용기와 상자는 철저하게 강력해야 한다.

더우기 앞서 기술된 구조체에 있어서, 주입성형공정시 슬립가압을 견디기 위한 클램핑 가압력이 작은 탄성률을 가지고 있는 다공성층에 의해 생겨야하므로 종래 기술의 형은 다공성층이 두껍게 제조되어야 한다는 또다른 결점이 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 결점이 없고 실용적으로 사용되기에 적합한 도자기 가압주입성형용 형을 제공하는 것이다.

본 발명의 주요한 특징에 따르면, 전반적으로 동일한 두께인 충전재층과 그것의 외부 또는 외부표면에 형성되어있고 그것을 통하여 수분과 공기가 흐르도록 상기 형의 성형표면과 평행으로 거의 뻗어있는 다수의 채널로 형성되어 있는 다공성 몸체 ; 상기 다공성 몸체에 꼭 맞는 보강 철제상자 ; 및 상기 다공성 몸체와 상기 철제상자간의 공간을 충전하는 충전재를 각각 포함하고 조합상태로 고정 설치된 다수의 형부분으로 구성되어 있는 도자기 가압주입성형용 형이 제공된다.

본 발명의 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부도면과 관련된 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명을 다음 구체예와 관련하여 상세히 설명한다.

도자기 가압주입성형에 사용된 형(1)은 제1도에 도시된 바와같이 상부(a), 저부(b)와 측부(c)의 세부분으로 구성된다.

이들 세형부분(a),(b),(c)은 사용시에는 제2도 및 제3도에 도시된 바와같이 설치된다.

제2도로부터 보다 잘 알수있는 바와같이, 세형부분(a),(b),(c)의 한 셋트는 주입성형기(4)에 함께 배치된다. 상부(a)는 수지사이트(8)를 통하여 주입성형기(4)의 주수압실린더(5)의 가압판(7)에 부착된다.

하형부분(b)도 다른 수지사이트(8)를 통하여 주입성형기(4)의 프레임의 다른 가압판(7)에 부착된다.

측형부분(c)도 역시 또 다른 수지층(8)을 통하여 주입성형기(4)의 보조수압실린더(6)의 또 다른 가압판(7)에 부착된다.

이들 수지층(8)은 각각의 형부분의 충전재 표면과 대응가압판(7)을 맞추어 결합하는데 사용된다.

수지층(8)은 고니쉬(주)에 의해 제조된 상품명"부착제 본드 E380"로 알려진 수지로 제조될 수 있다.

형 설치에서 상부(a)는 수압실린더(5)의 작용에 의하여 하부(b)에 대하여 아래쪽으로 크램프되며, 측부(c)는 수압실린더(6)의 작용에 의하여 상부(a) 및 하부(b)의 옆에서 크램프된다.

각 주조부분에서 제3도의 단면으로부터 잘 알수 있는 바와같이 다공성 몸체(9)로 제조된 필터층은 밀봉물질로서 작용하는 수지층(14)을 통하여 보강 철제프레임(2)에서 충전재(12)에 고정된다.

수지층(14)은 형부분의 결합되는 또는 분리표면(13)상의 충전재(12)에 적용된다.

수지층은 고니쉬(주)에 의해 제조된 상품명 "부착재 본드 E250"로 알려진 부착제로 제조될 수 있다.

세형 부분이 설치될때 그것들은 그들의 성형표면들에 의해 성형공극부(15)를 한정하기 위하여 결합된다.

참조번호(10)는 물과 공기가 그 사이로 흐르도록 다공성몸체(9)에 형성되는 분기채널이다.

제4도에 개략적으로 도시된 바와같이 분기채널(10)은 일반적으로 각 형부분의 성형표면(21)과 병행하여 계속되며 형의 외부로 연장하는 파이프(11)와 연통되는 트렁크채널(10')과 연통되는 식으로 상호 교차한다.

참조번호(16)는 가압하에서 슬립을 제공하는 파이프이다.

이 슬립제공 파이프(16)는 측형부분(c)을 통하여 형공동부(15)로 개방되어 있어 예를들면 도시된 바와같이 형공동부분(15)를 슬립으로 채우게된다.

슬립 주입성형 작동 및 연속 가압주입성형 작동동안에 물은 다공성 몸체(9)에서 분기채널 (10)을 통하여 외부로 배수된다.

슬립 배출파이프(17)는 슬립이 충분한 두께로 주입된 후 그 사이를 통하여 외부로 잔여슬립을 배출하도록 세방면 콕크(18)를 통하여 파이프(16)에 연결된다.

참조번호(19)는 주입슬립의 물 함량을 줄이기 위해서 압축된 공기를 취입하기 위한 통풍파이프이다.

통풍파이프(19)는 하형부분(b)을 통하여 형 공동부(15)로 개방되며 예를 들면 체크밸브(20)로 장치된다.

분기채널(10)은 압축공기로 채워져 도자기가 형으로부터 꺼내질때 성형된 도자기와 성형표면 사이에 수막을 형성하게 된다.

본 발명의 형의 특징중 한 특징에 따르면 낮은 강도 및 작은 탄성 모듈러스를 지니는 다공성 몸체(9)는 그 형 형성부분에서 비교적 균일하고 작은 두께를 지니도록 제조되어서 가압주입성형 단계에서 슬립가압에 의한 압축에 기인하여 탄성적으로 작게 변형되어 형제거 단계에서 그 압축변형의 감소에 의하여 주입성형물의 균열 및 맞물려 잘 안 빠지는 것이 방지될 수 있다.

상술된 두 측면에서 다공성 몸체의 형부분이 보다 얇으면 보다 좋은 효과를 기대할 수 있다.

형 제거단계에서 다공성몸체(9)의 형부분과 성형품 사이의 갭에 막형태의 물과 공기를 주입하기 위한 채널의 적정한 배열을 고려하면, 다공성 몸체(9)의 두께는 바람직하게는 10 내지 60㎜, 보다 바람직하게는 15 내지 30㎜인 것으로 밝혀졌다.

다공성 몸체(9)의 이 두께측정은 본 발명의 또 다른 특징에 따라 다공성 몸체(9)와 보강 철제프레임(2) 사이에 충분한 두꺼운 충전재층(12)을 단지 샌드위치 시키므로써 가능하게 된다.

본 발명의 형에서 충전재(12)는 보강 철제프레임(2)과 다공성몸체(9) 사이의 공간을 채울뿐만 아니라 다수 또는 세형부분(a),(b),(c)이 가압주입 성형단계를 위해 설치될때 형공동부(15)로 가압하에 가해지는 슬립의 몇몇 내지 30㎏/㎠의 압력을 지탱해야 하는 대부분의 클램핑 압력을 지탱하는데도 효과적이다.

이들 효과를 위해서 충전재(12)는 짜 맞추어지는 분리면의 대부분을 덮도록 배열된다.

충전재(12)는 가압주입 성형단계에서 슬립압력에 의해 다공성 몸체(9)가 파쇄되는 것을 막도록 철제프레임(2)과 함께 보강물질의 작용을 수행한다.

그러므로 충전재(12)는 높은 압축강도와 큰 탄성 모듈러스를 지니는 시멘트물질인 것이 바람직하며 주입성형 가능한 것이 바람직하다.

형 크기에 따라 사용되는 충전재는 수지와 무기분말과의 혼합물질일 수 있다.

철제프레임(2)과 충전재(12)의 고정은 보강 콘크리이트와 같은 시멘트, 부착제 또는 물리적 수단에의해 실행될 수 있다. 이 부착제는 "부착제 본드 E250"상품명으로 알려진 고니쉬(주)의 제품에 의해 예증될 수 있다.

보강효과를 향상시키기 위해서 충전재(12)는 10 내지 40㎜의 두께를 지니는 것이 바람직하다.

반면에, 다공성 몸체(9)와 충전재(12) 사이에 샌드위치 된 수지층(14)은 공기 및 물이 충전재(12)로의 누출을 막기위하여 완전 밀봉시키기 위해 충전재(12)의 측면에 다공성 몸체(9)의 외부표면에 고정된다.

분리표면(13)상의 수지층(14)은 가압주입성형단계에서 슬립이 가압하에서 형부분들 사이에서 누출하는 것을 방지하는데 효과적이다.

수지층(14)은 10㎜ 또는 그 이하, 보다 바람직하게는 5㎜ 또는 그 이하의 두께를 지니는 가요성층인 것이 바람직하다.

그 다음은 물 및 공기가 그 사이를 통하여 흐르도록 하는 다공성몸체(9)에 형성된 채널(10)에 대하여 다음에 기술한다.

이들 채널(10)은 상술된 바와같이 형의 외부와 연통하도록 제조되며 가압주입성형단계에서 슬립중의 수분을 분출하며 형 해체단계에서 압축공기를 주입하고 성형품을 형으로 유인하기 위해서 형을 배기시키는데 사용된다.

본 발명에서는 제4도에 도시된 바와같이 다수의 분기채널은 그들 대부분이 형의 성형표면과 병행하여 연속하도록 형의 외부에 하나 또는 그 이상의 트렁크채널 또는 수로선단부와 연통되도록 교차된다.

이 배열은 물 및 공기가 형 해체단계에서 균일하게 주입되도록 하기 위하여 채널로부터 성형표면의 일정한 공간 h를 만든다.

채널은 제5도에 도시된 바와같이 다공성몸체(9)의 내부나 제6도에 도시된 바와같이 외부에 형성될 수 있다.

후자변형에서 채널(10)은 다공성몸체(9)의 외부표면에 개방홈의 형태로 형성되며 테이프(23)로 막힌 그들의 개구를 지닌다.

채널(10)의 간격 1은 채널(10)로부터 성형표면(21)의 공간 h만큼 큰 0.2 내지 3.0, 바람직하게는 0.5 내지 2.0배이다.

보다 작은 간격은 그 형을 제조하는 것을 어렵게 하고 형의 강도에 문제점을 일으키는 다공성을 확대시키게 된다.

반면에 보다 큰 간격은 채널사이에서 연장하는 성형표면을 통하여 형 해체단계에서 물 및 공기를 덮어 가려막게 되어서 성형물이 형으로부터 해체될때 다른 문제점을 일으키게 된다.

다공성 몸체의 바람직한 두께가 15 내지 30㎜인데 대하여 채널(10)의 간격은 두께만큼 큰 0.5 내지 2.0배이다.

다음, 채널의 직경은 0.5 내지 10㎜, 바람직하게는 1㎜ 내지 5.0㎜이다.

보다 작은 직경은 성형표면에서 물 및 공기의 주입속도를 불균일하게 하여 형의 외측으로부터 형 해체단계에서 공급된 압축공기의 가압손실을 증가시켜 형 해체단계에서 문제점을 야기시키게 된다.

반면에 보다 큰 직경은 다공성 본체의 구멍을 크게 하여, 특히 채널과의 교차지역에서 형 해체단계에서의 압축공기로 형을 파열시키게 된다.

따라서 바람직한 범위는 1.0 내지 5.0㎜로 한정된다.

지금까지 상술된 바와같이 본 발명에 따르면 충전재는 분리면에서 대부분의 클램핑 압력을 지탱하고 슬립압력에 의해 다공성 몸체가 파열되는 것을 막기위해 철제프레임과 함께 보강부재로서 작용하는데 효과적이다.

그 결과 다공성 본체는 비교적 얇게 제조될 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 채널은 형 해체단계에서 균일하게 물 및 공기를 주입할 수 있도록 성형표면으로부터 일정한 간격으로 배열된다.

채널의 간격은 적절히 선정하므로써 물 및 공기는 성형표면 전체에 걸쳐 흐를 수 있어 성형품, 즉 도자기의 형 해체단계를 수월하게 한다.

Claims (13)

1. 조합하여 설치되어 고정되는 다수의 형부분(1 : a,b,c)으로 이루어지며, 이들 각각이 일반적으로 균일한 두께를 지니는 충전재층(12)과 그 내부 또는 외부표면에 형성되며 그 사이를 통하여 물 및 공기를 흐르게 하기 위하여 상기 형의 성형표면과 평행하여 대부분 이어지는 다수의 채널(10,10')을 형성하는 다공성몸체(9) ; 그내에서 상기 다공성몸체(9)에 맞추어 조립하기 위한 보강 철제프레임(2) ; 과 상기 다공성몸체(9)와 상기 철제프레임(2)사이의 공간을 채우기 위한 충전재(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입 성형용 형.
2. 제1항에 있어서, 상기 다공성 몸체가 10 내지 60㎜의 두께를 지니는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입성형용 형.
3. 제1항에 있어서, 상기 충전재(12)가 상기 형부분이 설치될때 이 형부분(a,b,c)의 분리표면(13)의 대부분을 차지하는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입성형용 형.
4. 제3항에 있어서, 상기 다공성 몸체(9)를 제외한 상기 형부분(a,b,c)의 분리표면(13)을 덮기 위해서 상기 충전재(12)의 표면에 적용된 수지층(14)을 다시 포함하는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입성형용 형.
5. 제1항에 있어서, 상기 충전재가 상기 다공성 몸체와 상기 철제프레임 사이에서 적어도 10㎜의 두께를 지니는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입 성형용 형.
6. 제1항에 있어서, 상기 충전재(12)와 접촉하는 상기 다공성몸체(9)의 외부표면을 밀봉하는 수지(14)와 상기 다공성몸체(9) 및 상기 철제프레임(2)에 상기 충전재를 고정하기 위한 수단과로 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입 성형용 형.
7. 제6항에 있어서, 상기 수단이 사이에 적용된 부착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입 성형용 형.
8. 제6항에 있어서, 상기 수단이 사이에 적용된 시멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입 성형용 형.
9. 제6항에 있어서, 상기 수단이 물리적 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입 성형용 형.
10. 제1항에 있어서, 상기 채널(10)이 상기 형의 성형표면(21)으로부터의 거리의 0.2 내지 3배의 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입성형용 형.
11. 제1항에 있어서, 상기 형의 외부와의 연통을 제공하기 위하여 상기 채널(10,10')에 연결된 적어도 하나의 파이프(11)로 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 노자기 가압주입 성형용 형.
12. 제1항에 있어서, 상기 채널이 0.5 내지 10.0㎜의 유효직경을 지니는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입성형용 형.
13. 제1항에 있어서, 상기 채널이 상기 다공성몸체의 외부표면에 개방된 홈의 형태로 형성되며 테이프로 폐쇄된 그들의 개구를 지니는 것을 특징으로 하는 도자기 가압주입성형용 형.

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