KR900009102B1 - 용탕 접촉면상의 그을음 도포 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용탕 접촉면상의 그을음 도포 방법 및 장치

제1도는 본 발명에 따른 주조용 분사 슬리브의 용탕 접촉면상의 그을음 도포 방법의 도시도.

제2도는 분사 버너의 평면도.

제3도는 제2도에 도시된 선 A-A와 B-B를 따라 취한 단면도.

제4도는 제3도의 선 C-C와 D-D를 따라 취한 각각의 단면도.

제5도는 제3도의 화살표 E 방향에서 본 버너의 사시도.

제6도는 상기 제2도 내지 제5도에 도시된 분사 버너를 가진 그을음 도포 장치의 연합된 수직형 체결 사출 주조 장치의 길이 방향 단면도.

제7도는 수직 형 체결 사출 주조 장치내에 사용하기 위해서 금형의 용탕 접촉면상에 그을음을 도포시키도록 설계된, 본 발명의 다른 그을음 도포 장치의 사시도.

제8도 내지 제10도는 금형의 용탕 접촉면을 도포시키기 위해서, 본 발명에 따른 상기 그을음 도포 장치의 각종 실시예의 길이 방향 단면도.

제11도는 그을음을 금형의 용탕 접촉면상에 도포시키기 위해서 다른 그을음 도포 장치와 연합된 다른 수직형 체결 사출 주조 장치를 도시하는, 제6도의 장치에 대응하는 길이 방향 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정 스탠드 2 : 고정 금형

3 : 보울스터 5 : 금형

7 : 브라켓 8 : 피스톤 로드

10 : 커플링 13 : 실린더

14 : 사출 슬리브 17 : 피스톤 로드

20 : 가스 버너 23 : 분사 노즐

26 : 용탕 32 : 유압 모터

33 : 공기원 34 : 공기 튜브

35 : 가스 봄베 36 : 가스 튜브

37 : 혼합기 39 : 노즐

40 : 전압 발생 장치 42 : 후드

42a, 52a : 공기 통로 44 : 파이프

45 : 집진기

본 발명은 그을음(soot)을 용탕(溶湯) 접촉면상에 도포하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 용탕의 흐름을 개선하고 용탕의 온도를 유지시키며 이형성(離型性)을 향상시키기 위하여 플런저 단부면이나 주형 공동부 또는 주조용 사출 슬리브 등의 용탕 접촉면에 그을음을 도포하는 방법에 관한 것이다.

사출 주조 공정, 압착 주조 공정 및 용탕 단조 공정과 같은 각종 주조 및 단조 공정에 있어서, 만약 용탕이 주형 공동 혹은 사출 슬리브의 내면 혹은 플러저 단부면과 같은 용탕 접촉면에 직접 접촉한다면, 상기 주형으로부터 제품의 이형 특성은 품위가 떨어지고 플런저 팁의 전진, 후퇴는 원활치 못하게 된다. 따라서, 단조에 앞서 이들 용탕 접촉면에 이형제를 도포하고 있다.

이런 종류의 이형제로서는 예들들어, 수용성 흑연계 이형제가 사용된다. 그러나,상기 형태의 이형제는 수용성이므로, 이를 도포하는 면의 온도는 섭씨 100 내지 250도 정도의 낮은 온도로 유지되며 또, 상기 이형제의 도포량은 도포면의 온도에 따라 달라져 조건이 안정되지 못하다는 문제가 있다. 더구나 사이클 시간을 단축하려하면 수냉할 필요가 있게 되고 또한 상기 사이클 시간의 단축에 한계가 있게 되며, 또한 사이클 시간이 연장된다는 문제점이 존재하게 된다. 또, 상기 이형제의 주요 성분이 수용화된 결정(結晶) 흑연이므로, 열 전도율이 높고 또한 보온성이 양호하지 못하며, 또한 상기 용탕이 냉각되기 쉬우며 상기 용탕의 유동성이 악화된다. 만약 보온성을 높이기 위해 이형제의 농도를 증가시키면, 스프레이 노즐이 막히기 쉽고 조건이 불안정해진다는 문제가 있었다.

그래서, 성형기에 의한 사출 방법이 일본 특허 공개 소 60-99551호에 제안되어 있다. 이러한 방법에 따르면, 윤활제 혹은 이형제를 용탕 접촉하면상에 도포하고, 그 위에 버너에 의하여 그을음을 형성시켜, 용탕을 공급한다. 그후 형 체결 및 사출이 수행된다. 그 결과 이형제만 사용하는 경우에 비해 보온성이 향상되고, 응고에 요구되는 시간은 연장되며, 또한 상기 용탕의 유동이 개선된다. 또, 품질이 향상될 뿐 아니라 가스 발생량을 대폭 감소하는 효과가 얻어진다.

그러나 이러한 종래의 용탕 접촉면에 그을음을 도포하여 행하는 성형기의 분사 방법에 있어서, 상기 용탕접촉면의 그을음 점착성의 만족할만한 결과가 기대될 수 없고, 또한 1회의 짧은 사이클마다 그을음을 도포해햐 하기 때문에, 상기 생산성이 감소되고 많은 노동력이 요구된다.

더구나, 구조상 상기 분사 노즐 및 도포면 사이가 개방되기 때문에 그을음이 주위에 비산되어 작업자를 오염기키거나 혹은 작업자가 이를 흡입하게 되어 작업환경을 양호하게 유지하기가 어렵다. 또한 이형제로서 세라믹 분말 등을 도포하는 경우에는 이러한 문제점이 역시 발생된다.

본 발명의 목적은 상술된 분사 공정의 문제점을 극복하기 위한 것이다.

본 발명에 따라서, 주조 공정에서의 사용을 위한 용탕 접촉면상에의 그을음 도포 방법이 제공되는데, 이것은 용탕 접촉면과 그을음을 반대 전기 극성으로 충전시켜, 충전된 그을음을 용탕 접촉면상에 전착(電着)시키는 단계를 포함한다. 그을음이 파생되는 연소 가스는 상기 용탕 접촉면상으로 향하는 적어도 하나의 제트 흐름내에 형성되고, 또한 상기 연소 가스 제트 흐름을 둘러싸는 공기 커튼을 형성하도록 장치의 부근에서 공기의 흐름이 형성된다. 상기 용탕 접촉면은 그 상부의 그을음의 전착전에 이형제가 피복된다. 상기 공기 흐름은 상기 용탕 접촉면 주변의 대기로부터 형성되어 용탕 접촉면을 향하는 연소 가스의 흐름의 방향과 반대 방향으로 흐르므로써 연소 가스는 상기 공기 흐름에 의해 용탕 접촉면으로부터 상기 시스템 외부로 배출된다. 상기 공기 흐름은 상기 용탕 접촉면부를 향하여 흐르고 연소 가스는 공기 흐름에 둘러사여 용탕 접촉면으로부터 반시계 방향으로 강제로 흐르므로써 연소 가스는 상기 용탕 접촉면으로부터 상기 스스템 외부로 배출된다.

인가할 전압은 500 내지 30000V이다. 만약 이러한 충전 고 전압이 고 전압 발생 장치에 의하여 상기 그을음 및 용탕 접촉면 사이에 가해진다면,유인력이 발생하고 또한 상기 그을음은 상기 용융 물질 접촉면으로 흡착되므로써, 다수의 짧은 사이클이 반복되더라도, 상기 그을음은 이동되지 않는다.

또한, 본 발명에 따르면, 주조에 사용되는 용탕 접촉면상의 그을음 도포 장치가 제공된다. 이러한 장치는, 상기 그을음을 포함하는 연소 가스의 제트 흐름을 발생시키는 제트 노즐과, 연소 가스를 형성하고 또한 한 측부에서 상기 제트 노즐 및 시동 가스원, 또한 다른 측부에서 시동 가스원 및 공기 이송 수단에 연통시키기 위한 연소 수단과, 시동 가스의 이송을 위한 도관 및 용탕 접촉면 사이에 가해질 고 전압 발생 전원으로 구성된다. 상기 장치는 또 용탕 접촉면을 향하여 개방된 원통형 외부 하우징과, 용탕 접촉면을 향하여 개방되어 외부 하우징과의 사이에 동축으로 주위 통로를 형성하며 내부에는 연소 수단을 자유 개구 단부에는 제트 노즐을 갖는 내부 하우징과, 상기 용탕 접촉면 및 외부 하우징의 개방 단부 사이의 주위 방향 간극을 통하여 용탕 접촉면 둘레의 주위 공기를 주위 통로속으로 펌핑하기 위한 흡기 수단을 포함한다.

또한 부가적으로, 상기 장치는 내부 하우징은 그 내부에 버너와 같은 연소 수단을 그 개방 단부에는 제트 노즐을 가지며 또한 중간 하우징과의 사이의 내부 원주 통로를 한정하며, 상기 중간 하우징은 상기 외부 하우징의 사이에 외부 원주 통로를 한정하는, 용탕 접촉면으로부터 주위 간극만큼 이격되어 있는 용탕 접촉면을 향하여 개방된 3개의 원통형 동축 하우징과, 외부 통로를 통하여 상기 용탕 접촉면을 향하여 흐르며 또한 상기 간극으로부터 흘러 나오는 공기 흐름을 형성하는 수단과, 내부 통로를 통해 연소 가스를 용탕 접촉면으로 부터의 펌핑하기 위한 가스 흡입 수단을 포함한다.

그을음을 도포할 용탕 접촉면을 가진 분사 슬리브가 제공된 수직 형 체결 사출 주조 장치를 도시한 제6도를 참조하면, 고정 금형(2)은 보울스터(3)를 통하여 바닥에 고정된 고정 스탠드(1)의 상부면에 부착되고, 가동 금형(5)은 상기 고정 스탠드(1)에 접속되는 타이 로드(4)상의 네 개의 코너에서 상부 고정 스탠드(도시안됨)에 수직으로 이동 가능하게 지지된다. 상기 고정 금형(2) 및 가동 금형(5)은 형 체결된 실런더에 의하여 가동 스탠드를 하강시키므로써 형 체결되어 고정 금형(2)의 오목부로서의 공동(2a) 및 가동 금형(5)의 블록부로서의 공동(5a)에 의하여 공동이 형성된다. 상기 바닥면 아래의 피트 바닥면상에는 사출 실린더(6)가 브라켓(7)을 통하여 경사 이동 가능하게 피봇되므로써 상기 사출 실린더(6)는 경사 가능하게 수직으로 설치된다. 플런저 팁(9a)을 가진 플런저(9)는 커플링(10)에 의하여 사출 실린더(6)의 유입에 의하여 전진, 후퇴되는 피스톤 로드(8)에 동축으로 접속된다. 도면번호(11)는 상기 플런저(9) 및 커플링(10)을 둘러싸도록 원통형으로 형성된 블록을 도시하며, 실린더(13)는 상기 블록(11)상에 형성된 한쌍의 실린더(11a)에 의하여 형성되며, 또한 램(12)은 상부면에 설치되고 상기 실린더(11a)와 미끄럼 운동 가능하게 계합되므로써, 상기 램(12)상방으로 오일을 이송시켜 상기 블록(11)이 상승된다. 제1도에 확대 도시된 원통형 사출 슬리브(14)는 블록(11)의 상단부에 고정되고, 또한 플런저 탑(9a)은 상기 사출 슬리브(14)의 내부 구멍내에 미끄럼 가능하게 끼워맞춤된다. 상기 블록(11)이 상승되면, 상기 사출 실린더(14)도 제6도에 점선으로 도시된 위치까지 상승하고, 또한 보울스터(3)의 구멍과 계합되어 고정 금형(2)에 접합된다. 도면번호(15)는 이러한 접합 단부 및 공동 사이에 형성된 탕구(湯口)를 나타낸다.

도면부호(16)는 상기 베이스측에 피봇 형성된 경사 실린더를 나타내고, 실리더(16)의 피스톤 로드(17)의 작동 단부는 사출 실린더(6)상에 피봇된다. 상기 블록이 하강하고 있는 동안 오일 압력에 의하여 도면에 도시된 상태로부터 피스톤 로드(17)를 전진시키므로써, 상기 사출 실린더(6)는 상기 블록(11) 및 사출 슬리브(14)와 일체로 형성되어 제6도에 점선으로 도시된 위치로 경사진다. 이러한 경사 위치에서, 이후에 서술될 그을음의 도포 및 용탕의 주입이 수행된다. 도면부호(18)는 상기 사출 실린더 등을 수직 위치에서 규제하기 위한 멈춤부를 도시한다.

제2도 내지 제5도를 참조하여 상기 그을음 도포 장치를 서술하기로 한다. 제3도에 도시된 가스버너(20)는 내, 외부 튜브(21a, 21b)를 가진 이중 튜브 구조인 가스 파이프(21)를 갖고 있다. 또한, 예를들어 아세틸렌 가스와 같은 탄화수소계 가스는 호스를 통하여(도시안됨) 내부 튜브(21a)의 접속 개구(21c)에 유입된다. 이러한 가스는 저온, 예를들면, 대략 섭씨 350도에서 불완전 연소함으로써, 다공성 카본이라 불리우는 비정질 구조를 가진 마본으로서의 그을음을 형성할 수 있는 가스이다. 메탄가스, 알콜가스, 프로판가스 및 부탄가스도 역시 사용 가능하다. 상기 공기는 호스(도시안됨)를 통하여 외부 튜브(21b)의 접속 개구(21d)속으로 유입된다. 이중 구조를 가지고 상기 내, 외부 튜브(21a, 21b)와 연통된 혼합실(22)은 가스 파이프(21)의 선단부에 형성된다. 그 내부 튜브에는 각 단마다 원주 방향으로 위상을 달리하여 등간격으로 병렬된 복수의 그을음 3단과 중심부 1개의 복수의 분사 노즐(23)이 상기 혼합실(22)과 연통되도록 방사 방향으로 돌출된다. 상술된 구조를 가진 가스 버너(20)는 도시하지 않은 지지 장치상에 지지되어 결국, 상기 가스 버너(20)가 제6도에 점선으로 도시된 위치로 경사진 사출 슬리브(14)의 내부 구멍속에 삽입되거나 이들로부터 제거된다. 그리고, 공기가 혼합되어 분사 노즐(23)로부터 분사되는 가스에 점화하여 상기 사출 슬리브속으로 삽입하면 상기 그을음이 발생되고 또한 사출 슬리브(14)의 내면에 부착된다.

제1도를 참조하면, 고 전압 발생 장치(24)는 리이드선(25)을 통하여 가스 버너의 가스 파이프(21)에 접속되어 상기 점화된 가스 버너(20)가 사출 슬리브(14)속으로 삽입되어 그을음이 발생될 때, 사출 슬리브(14)의 내면과 그을음 사이에 고 전압의 전하를 인가하여 그을음을 사출 슬리브(14)의 내면에 흡착시키므로써 그을음의 부착력을 증가시키고 균일한 점착이 얻어지도록 되어 있다. 상기 전압은 500 내지 30,000V로 하지만, 10,000 내지 20,000V이며, 전류는 mA인 것이 바람직하다. 제1도에서, 상기 그을움이 대전되어 양극이 되고 상기 사출 슬리브(14)는 다른 부분을 통하여 접지되고 음극을 유지한다.

상기 그을음 도포후, 상기 용탕(26)은 용탕 주조 장치(도시안됨)에 의하여 상기 경사진 사출 슬리브(14)속으로 공급된다.

그을음을 상술된 구조의 사출 주조 장치내의 상기 용탕 접촉면상에 도포시키기 위한 방법을 기술하기로 한다.

형 체결후에 상기 블록(11)은 하강되고, 사출 슬리브(14)가 보울스터(3)로부터 제거된 후 경사 실린더(16)에 의해 사출 실린더(6)는 제6도의 점선으로 도시된 위치로 경사지게 된다. 이 지점에서, 사출 슬리브(14)의 개구는 상기 장치의 외측부를 향한다. 따라서, 가스 버너(20)의 분사 노즐(23)에 점화하여 사출 슬리브(14)의 내부 구멍으로 삽입하면, 상기 연소 가스가 분사 노즐(23)로부터 분사된다. 이러한 연소 가스에는 공기가 혼합실(22)내에서 혼합되기 때문에, 상기 혼합 비율에 따라 화염에 적당한 속도가 주어진다. 그을음은 상기 가스의 연소에 의하면 발생되고 또한 이 그을음은 사출 슬리브(14)의 내면과 플런저 팁(9a)의 단면에 부착된다. 상기 가스 버너(20)는 적당한 속도에서 수직으로 이동하여 그을음이 용탕 접촉면상에 균일하게 부착된다.

상기 그을음 도포시에, 고 전압 발생 장치(24)에 의한 고 전압 전하가 그을음 및 사출 슬리브(14)의 내면 사이에, 또한 상기 그을음과 플런저 팁(9a)의 단부면 사이에 인가되어 있으므로 상기 그을음은 이들 도포면에 흡착되고 견고하면서 균일하게 점착된다.

상기 그을음이 도포된 후에, 상기 가스 버너(20)는 제거되고 용탕(26)이 사출 슬리브(14)속으로 공급된다. 사출 실린더(6)를 경사 실린더(16)에 의하여 수직으로 세운 뒤, 착탈 실린더(13)에 의하여 상기 블록(11)을 상승시키고 사출 슬리브(14)를 고정 금형(2)에 접속한다. 그리고 상기 사출 실린더(6)의 피스톤 로드(8)를 유압에 의하여 상승시키면, 플런저 팁(9a)이 사출 슬리브(14)내에서 상승되므로 용탕(26)은 탕구(15)를 통하여 공동속으로 사출된다. 사출후에는 상기 용탕(26)이 고화된 후에, 형 개방하여 제품을 꺼낸다.

이러한 사출 작업에 있어서, 수용성 이형제 대신에 그을음을 도포함으로써 이형 효과를 가짐은 물론 상기 도포면의 온도가 대략 섭씨 400도 정도로 높을 때에도, 상기 그을음은 양호한 상태로 상기 표면에 점착되는 반면에, 훌륭한 이형 효과를 얻게 해주며, 또한 상기 그을음의 열 전도율이 이형제의 약 1/100 정도로 극히 작기 때문에 보온성이 매우 양호하다. 또, 가스의 발생이 적다. 이러한 방법에 따라서, 그을음 발생시에 고전압의 전하가 상기 그을음 및 도포면 사이에 인가되므로 상기 그을음의 부착력이 크게 증가하고 또한 보온력이 오랜 시간동안 유지된다.

상술된 예에 있어서는, 사출 슬리브, 플런저 단부면이나 주형 공동 등의 용탕 접촉면에 그을음을 직접 부착시켰으나, 윤활제 혹은 이형제를 상기 용탕 접촉면상에 먼저 도포하고 그을음을 그 위에 도포할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 버너 장치를 사용하여 사출 슬리브의 내면 등에 그을음을 도포할때, 상기 버너 장치의 축선을 중심으로 회전 상기 버너 장치를 회전시키면서 축선 방향으로 이동하는 동안, 그을음을 도포하게 하여, 사출 슬리브의 내면 등의 모든 면에 그을음을 균일하게 도포할 수도 있다.

필요하다면, 그을음 및 용탕 접촉면 사이에 가해지는 전하의 크기를 사출 슬리브 혹은 주형 공동의 상하방향 및 횡방향 위치에 따라서 변화시켜서, 그을음 도포 정도를 적절히 조절하면서 그을음 도포 두께를 적절히 변경시켜 둘 수도 있다. 버너 장치를 이동시키면서 그을음을 도포하는 경우 타이머를 사용하거나 혹은 버너 장치의 이동 위치를 펄스 또는 제한 스위치에 의하여 탐지하고 이들로부터의 전기 신호에 따라, 전압 가변 장치를 사용하여, 시간적으로 그을음과 용탕 접촉면 사이에 인가된 전하의 크기를 적당히 변화하므로서 장소에 따라 그을음 도포 두께를 변경할 수도 있다.

또, 세라믹을 사출 슬리브(14)의 내면에 용융 사출하면, 전기 저항에 증가하여, 전류의 흐름이 어렵게 될 것이고, 또한 전하 소모가 지연되고, 이 결과로 인해 전하 시간은 연장되고 또한 그을음은 다공성 함침 상태로 됨과 아울러 부착력이 증가되고 부착 효과는 향상된다. 즉, 스프레이 없는 금형 또는 슬리브가 제공 가능하고, 또한 그을음은 다수의 짧은 사이클당 한번만 스프레이 하면 된다.

제11도는 다른 수직 사출 주조 장치가 도시되는데, 여기서는 제6도에 도시된 장치와 동일한 소자 혹은 부재는 동일한 도면부호로 도시된다.

이러한 장치는 용탕 접촉면으로서 상기 주형 공동의 상, 하부 내면상에 그을음을, 도포하기 위하여 제7도에 도시된 바와같은 그을음 도포 장치가 제공된다.

제7도 내지 제11도를 참조하면, 상기 용탕 접촉면으로서 주형 공동(2a, 5a)의 하부, 상부 내면상에 그을음을 도포하는 그을음 도포 장치가 상술된 구조를 가진 사출 주조 장치내에 설치된다. 하나의 타이 로드(4)상에 지지된 중공 아암(31)은 수평 방향으로 회전 가능하고, 또한 아암(31)이 구동되어 실린더(도시안됨)에 의하여 선회하므로써 아암(31)의 선단부는 상기 장치의 외부에 선택적으로 노출되거나 혹은 개방된 양 금형(2, 5)의 사이로 이동된다. 이것의 중공부를 관통하는 축 혹은 아암(31)의 베이스상에 배열된 유압 모터(32)에 의하여 구동되어 상기 아암(31)은 정상 및 역전 방향으로 180도 선회한다. 상기 중공 아암(31)의 선단부는 L형으로 절곡된다. 가스 봄베(35)에 접속된 가스 튜브(36) 및 공기 공급원(33)에 접속된 공기 튜브(34)는 이것의 중공부를 통하여 아암내에 설치된다. 아세틸렌 가스 등의 탄화수소 가스는 가스 봄베(35)내에 저장된다. 이 가스는 저온, 예를들면 대략 섭씨 700도에서 불완전 연소되며 소위 다공성 카본이라 불리우는 비정질 구조를 가진 카본으로서의 그을음을 발생하는 가스로서 메탄가스, 알콜가스, 프로판가스 및 부탄가스도 역시 사용 가능하다. 도면부호(37)는 아암(31)의 선단부에 부착된 혼합기이다. 공기 튜브(34) 및 가스 튜브(36)는 혼합기(37)에 접속되어 공기 및 가스가 혼합되게 되어 있다. 또한 혼합기(37)에는 다수의 절곡 가능한 구리 파이프(38)가 부착되고, 각각의 구리 파이프(38)의 선단부에는 노즐(39)이 부착된다. 이러한 노즐(39)이 금형의 공동과 대면하여 점화될때, 연소 가스는 공기압하에서 분사되고 또한 연소에 의하여 형성된 그을음은 공동(2a, 5a)상에 피복된다. 고 전압 발생 장치(40)가 리이드 선단부(41)를 통하여 가스 튜브(36)에 접속되므로써, 고 전압을 가진 전하가 상기 그을음과 공동(2a)의 내면에 인가되고 또한 그을음을 상기 공동 내면에 흡착시켜 그을음의 부착력을 증가시키고 또한 이러한 부착을 균질화시키도록 되어 있다. 상기 전압은 500 내지 30,000V 이지만, 10,000 내지 20,000V가 보다 적합하며, 상기 전류는 수㎃인 것이 적합하다.

이러한 장치내에서, 상기 혼합기(37), 구리 파이프(38) 및 노즐(39)의 외부는 하단부를 향하여 팽창된 원통형 후드(42)를 덮여 있고, 또한 상기 후드에는 하단부로 개방된 공기 통로(42a)가 형성되도록 외부 튜브(42b) 및 내부 튜브(42c)를 포함하는 이중 구조로 되어 있다. 흡입 공기원(43)이 파이프(44)를 통하여 후드(42)에 접속되고, 또한 먼지 집전기(45)가 흡입 공기원(43)에 접속된다. 이러한 구조에서, 그을음 도포작업 동안, 성기 흡입 공기 공급원이 작동된다면, 공기 통로(42a)의 하부 개방 단부로부터 외부 공기가 흡입되고 이러한 개방 단부 및 그을음 도포면 사이에서 그을음의 분산을 방지하도록 환형 공기 커튼이 형성된다. 상기 외부 공기와 함께 흡입된 먼지 혹은 그을음은 먼지 집진기(45)내에 수집된다.

또한, 도시를 생략하였지만 이런 사출 주조 장치에는 본 출원인이 개발하여 일본 특허 공개 소 60-20113호에 기술된 것과 같은 이형제 스프레이용의 금형 스프레이 장치가 부착되어 있다. 이러한 금형 스프레이 장치는 상기 그을음 도포 장치와 같이 타이 로드(4)에 의해 지지된 회전 가능한 아암을 구비하며, 아암의 선단부에 장착된 스프레이 헤드에는 분말의 이형제를 공급하는 공급관과 공기를 공급하는 공기 튜브가 접속되어 있다. 그리고 스프레이 헤드의 주위는 상기 후드와 동일한 2중 구조의 후드가 덮여 있다. 만약 상기 공기 공급원이 시동되고 반면에 스프레이 헤드가 금형(2, 5) 사이에 설치되어 공기원이 시동되면 노즐로부터 이형제가 사출되어 공동(2a, 5a)의 내면상에 피복되는 동시에, 후드로부터의 흡입 공기에 의하여 형성된 공기 커텐에 의하여 이형제의 분산이 방지된다.

본 실시예에 있어서, 상기 그을음 도포 장치와 이형제 도포 장치는 각각 별도로 설치된 예를 도시하였으나 상기 제7도에 도시된 그을음 도포 장치의 공기 튜브(34), 가스 튜브(36) 및 노즐(39)은 상술된 스프레이 헤드내에 형성 가능하다.

상기 사출 주조 장치의 작동이 하기에 서술될 것이다. 한 사이클이 완성된 뒤에, 제8도에서와 같이 상기 금형이 개방되고, 제품이 외부로 배출된 후, 다음 주조에 대한 준비가 형성된다. 즉, 상기 금형 스프레이장치(도시안됨)의 아암을 회전시켜 선단의 스프레이 헤드를 고정 금형(2)의 공동(2a)과 대향시켜 공기원을 시동하면, 이형제가 고정 금형(2)의 공동(2a)의 내면상에 도포된다. 상기 아암을 모터에 의하여 180도 회전시키고 스프레이 헤드를 가동 금형(5)과 대향시켜 공기 공급원을 시동시키면, 상기 이형제는 가동 금형(5)의 공동(5a)의 내면상에 도포된다. 상기 이형제가 도포된 후에, 금형 스프레이 장치의 스프레이 헤드를 장치로부터 멀리 이동시키는 대신에 그을음 도포 장치의 아암(31)을 회전시켜 노즐(39)을 고정금형(2)의 공동(2a)의 내면과 대면시킨다. 상기 가스 봄베(35)가 개방되고, 상기 공기 공급원(33)의 작동되어, 상기 노즐(39)에 저모하가 형성되면, 그을음이 공동의 내면상에 도포된다. 상기 그을음의 도포에 있어서, 고 전압 발생 장치에 의하여 발생된 고 전압 전하는 상기 그을음 및 공동(2a)의 내면 사이로 인가되기 때문에, 상기 그을음은 이들의 도포면에 흡착되고 단단하고 균일하게 도포된다. 연속적으로, 모터(32)에 의해 아암(31)을 180°회전시켜 노즐(39)을 가동 금형(5)의 공동(5a)에 대향시키고 고정 금형(2)과 동일하게 그을음을 도포시킨다.

이러한 이형제 및 그을음의 도포 작업에 있어서, 상기 후드(42)에 접속된 흡입 공기 공급원(43)을 시동하면, 공기 통로(42a)의 개방 하단부로부터 외부 공기가 흡입되고 또한 이형제 및 그을음의 분산을 방지하도록 개방 단부 및 도포될 표면 사이에 환형 공기 커튼이 형성된다. 따라서, 작업자는 이형제 혹은 그을음 분말을 흡입하지 않게 된다.

상술된 바와같이, 공기 통로(42a)의 개방 단부와 도포면 사이에 환형 공기 커튼이 형성된다면, 그을음의 분산을 방지하는 것이 가능하지만, 후드(42) 내측의 구리 파이프(38)의 원주부 및 공동의 도포면 사이이의 공간에는 그을음이 충진된다. 따라서, 상기 그을음 도포 작업의 종료후에, 만약 상기 아암(31)이나 후드(42)가 상승될때 그을음은 후드(42)의 외측부로 배출되어 환경을 오염시킬 가능성이 크다. 따라서, 이러한 문제점을 방지하도록, 그을음 도포중에 비교적 약한 진공 흡입을 아암(31)의 내측에도 실시하든지 또는 그을음 도포의 종료후 아암(31)을 공동(2a)의 내면으로부터 분리되기 바로 전에, 상기 후드(42)내의 공기에 함유된 여분의 그을음을 제거하는 것이 요망된다. 제7도에서는, 아암을 통한 후드(42)내의 진공 흡입용 파이프(44a)가 도시되는데, 변환 밸브 혹은 상대적으로 약한 진공 흡입 밸브가 이러한 파이프(44a)내에 설치되는것도 가능하다.

상기 이형제 및 그을음이 도포된 후에, 용탕이 분사 슬리브(14)속으로 공급되고, 사출 실린더(6)가 경사 실린더(16)에 의해 상승된 후 실린더(11a)에 의해 블록(13)을 상승시켜 사출 실린더(6)를 고정 금형(2)에 접속시킨다. 사출 실린더(6)의 피스톤 로드(8)가 유압에 의하여 상승될 때, 상기 플런저 팁(9a)은 사출 슬리브(14)속으로 상승되기 때문에 용탕은 탕구(2b)를 통하여 공동(2a, 5a)속으로 사출된다. 사출후, 상기 용탕이 굳어진 후에, 상기 금형이 개방되고 제품이 제거된다.

본 실시예에서는, 고정 노즐(39)을 복수로 설치하여 공동의 전체 표면상에 그을음 등을 도포하도록 예시 되었지만 본 발명의 장치의 주요부품의 단면도로 제8도에 도시된 바와같이 구리 파이프(38) 및 노즐(39)을 1개만 설치하고 이것을 후드(32)와 함께 금형(2)의 공동을 따라 이동시키면서 그을음 등을 도포하여도 좋다. 제7도 및 제8도에 도시된 예시에 있어서는 공기 커튼을 형성하기 위하여 공기 통로(42a)에 상기 흡입 공기 공급원(43)을 접속된 예를 도시하였지만 제9도에 도시된 바와같이 후드(52)의 외부 및 내부 튜브(52b, 52c)에 의하여 형성된 공기 통로(52a)를 공기원에 접속시키므로써 공기 커튼을 형성해도 좋다. 더구나, 후드(52)를 외부 튜브(62a)와 중간 튜브(62b)와 내부 튜브(62c)의 3중 튜브 구조로 하여 공기통로(62d, 62e)를 형성하고, 이들을 배출한 공기원과 흡입 공기원에 각각 접속하여 공기 커튼을 형성해도 좋다. 제9도 및 제10도에 도시된 예시는 제7도에 도시된 고정 장치에도 적용될 수 있다. 또한 이형제용의 스프레이 장치나 그을음 도포 장치의 스프레이 헤드에 정전 스프레이를 이용한다면 이들 이형제의 부착이 확실하게 된다. 본 실시예에서는 분체를 도포하는 용탕 접촉면으로서 금형의 공동을 예시하였지만 사출 슬리브의 내측 구멍이나 플랜지 캡의 단면 등에도 동일하게 도포 가능하다.

본 발명의 방법에 따라서, 그을음을 발생시키도록 연소 가스가 사출 노즐로부터 용탕 접촉면상에 분사되며, 또한 고 전압이 상기 그을음 및 용탕 접촉면 사이에 공급된다. 이러한 방식을 채택하므로서, 온도 유지 상태가 개선되고 가스 발생이 제어되므로 종래의 이형제가 사용되는 경우와 비교된다. 더구나, 상기 그을음이 정전되고 도포될 상기 표면에 박히기 때문에, 상기 그을음의 점착은 크게 증가되고 또한 오랜 시간동안 유지된다. 따라서, 그을음 도포 주기는 감소되고, 생산성은 향상되며, 노동은 감소된다.

본 발명의 상술된 장치에 따라서, 그을음 분사를 위한 그을음 도포 노즐의 원주를 덮고 있는 후드는 적어도 하나의 도포면으로 개방된 취입 공기 통로 및 흡입 공기 통로를 가진 복합 구조를 갖고 있다. 만약 이러한 구조가 채택된다면, 상기 그을음 도포 작업시, 환형 공기 커튼이 분사 노즐 주위의 공기 통로 및 도포면 사이에 형성되며, 스프레이된 그을음이 증가되고 또한 그 산란이 방지되므로써 작업 환경의 개선이 실현된다.

Claims (9)

1. 주조에 사용되도록 그을음을 용탕 접촉면상에 도포하는 도포 방법에 있어서, 그을음과 용탕 접촉면을 반대 전기 극성으로 대전시켜 대전된 그을음을 용탕 접촉면상에 전착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 그을음이 유도되는 연소 가스는 상기 용탕 접촉면으로 향하는 적어도 하나의 분사 흐름내에 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 용탕 접촉면은 그을음을 전착시키기 전에 이형제로 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 주위의 공기 흐름은 연소 가스 제트 흐름을 둘러싸는 공기 커튼을 형성하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 공기 흐름은 상기 용탕 접촉면 둘레의 대기로부터 제공되어 상기 용탕 접촉면을 향한 연소 가스 제트 흐름과 대향 방향으로 흐르므로써, 연소 가스는 공기 흐름에 의하여 용탕 접촉면으로부터 시스템 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 공기 흐름을 상기 용탕 접촉면을 향하여 흐르도록 제공되고, 상기 연소 가스는 공기 흐름에 의하여 둘러싸여 용량 접촉면으로부터 강제로 시계 방향으로 흐르게 되므로써 상기 연소 가스가 상기 용탕 접촉면으로부터 시스템 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 주조에 사용되도록 그을음은 용탕 접촉면상에 도포하는 도포 장치에 있어서, 그을음을 형성하는 연소 가스의 제트 흐름을 제공하기 위한 노즐(23, 39)과, 연소 가스를 제공하며, 내.외부 튜브(21a, 21b) 및 공기 튜브(34)와 가스 튜브(36)을 그 한 단부에서는 노즐(23, 39)에, 그리고 다른 단부에서는 공기 이송 수단 및 시동 가스 공급원에 연통시키는 연소실과, 상기 시동 가스를 이송시키기 위한 도관 즉, 내외부 튜브(21a, 21b) 및 공기 튜브(34)와 가스 튜브(36)와 용탕 접촉면 사이에 인가된 고 전압을 발생시키기 위한 전원으로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 용탕 접촉면으로 향하는 개방된 원통형 외부 튜브(42b)와, 이들 사이의 주위 통로를 형성하도록 외부 튜브(42b)와 동축이며, 내부의 연소 수단 및 그 자유 개방 단부에서 노즐(39)을 가지며, 용탕 접촉면을 향하여 개방된 원통형 내부 튜브(432c)와, 용탕 접촉면과 외부 튜브(42b)의 개방 단부 사이의 주위 공간을 통하여 용탕 접촉면 주위의 대기를 공기 토로(42a)속으로 펌핑시키기 위한 공기 흡입 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제7항에 있어서, 내부 튜브(62c)는 내부에 연소실과 그 개방 단부에 노즐(39)을가지며 중간 튜브(62b)과의 사이에 내부 공기 통로를 형성하며 중간 튜브(62b)는 외부 튜브(62a)와의 사이에 외부 공기 통로를 한정하는, 용탕 접촉면을 향하여 개방된 3개의 동축 원총형 튜브와, 상기 3개의 하우징이 용탕 접촉면으로부터 공기 통로로 이격되어 상기 외부 통로를 통하여 용탕 접촉면을 향하여 흐르는 공기 흐름을 제공하는 수단과, 상기 내부 통로를 통하여 연소 가스를 용탕 접촉면으로부터 펌핑하기 위한 가스 흡입 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

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