KR920008671B1 - 입자형 주형재료를 압축하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

입자형 주형재료를 압축하기 위한 방법

본 발명은 입자형 주형재료, 특히 주조용 주형재료를 압축하기 위한 방법에 관한 것이며, 이때 주형재료는 주형 재료표면에 작용하는 여러 단계에 가스압 충격에 의해, 모형판 상에 배치된 모형과, 주형상자 및 충전틀로 구성된 주형장치내로 주입된다.

가스압 충격에 의해 입자형 주형재료를 압축하는 공지된 방법에서는, 일반적으로 압력실과 몰딩실 사이의 통로가 밸브에 의해 급격히 열려진다. 이에 따라, 압력실내의 가스압이 매우 짧은 시간내에 한번의 충격 압축으로서 몰딩실내에 압축될 주형재료의 표면상에 전달된다. 압력실과 몰딩실 사이의 균일화 압력은 최대압력에 해당한다. 일반적으로, 몰딩실내에서 압력은 일정한 시간 동안 지속된다. 그 후, 몰딩실내의 압력은 탈기에 의해 강하된다. 이어, 압축충전이 끝난 주형이 주형장치로부터 꺼내진다.

공지된 단일단계의 공기압 충격 방법의 주요 장점중의 하나는 특이한 압축충전 특성에 의한 연성의 배면 즉, 모형에서부터 주형 배면 쪽으로 주형밀도가 감소되는 점에 있다.

이러한 주형밀도의 구성은 주형의 탈기에 이상적이다.

모형판에서 주물사를 급격히 감소시켜 줌으로써 모형 근처에 특히 조밀한 압축된 구역을 형성할 수 있다. 그러나, 이러한 장점은 다음의 단점을 수반한다. 즉, 불균일한 주형경도, 1회의 강한 압력 충격에 의한 소음, 모래의 유동속도가 높아짐으로 인한 압축상의 결함.

본 발명의 목적은 공지된 방법의 단점을 제거하고, 압축되는 주형의 밀도 구성이 모형에서부터 주형 배면을 향해 감소되는 주형 경도를 갖도록 하는 방법을 제시하는데 있다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 다음과 같이 함으로써 이루어진다. 즉, 제1압력 충격(D1)을, 압력 상승 구배 α1(dp/dt)로 주형재료 표면에 가한다. 제1압력 충격 (D1)에 이어, 제2압력 충격(D2)을, 압력 상승 구배α2(dp/dt)로 주형재표 표면에 가하고, 이때 이 1압력 충격(D1) 의 압력 상승 구배는 제2압력 충격(D2)의 압력 상승 구배 보다 작게 한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 종속항에 제시되어 있다.

잘 압축된 주형을 제조하는데 있어서, 작용된 압력치는 압력 상승 구배, 즉 시간 단위당의 압력 상승치만큼 중요하지는 않다. 압력 충격을 발생시켜, 고속으로 주형재료 상에 작용하여 주형재료를 가속시킨다. 압력 상승 구배가 클수록, 즉 각(α)이 커질수록, 주형재료의 가속이 커진다. 이것은 모형판에서의 주형재료의 급격한 감소를 가져오며, 따라서 더 큰 소음을 야기시킨다.

기본적으로 모형부분의 압축 정도는 모형판의 배열에서 의존한다. 각각의 모형 사이의 간격, 또는 모형과 주형 상자벽 사이의 간격이 좁을수록, 이 부분에서의 압축 충전을 많은 문제점을 갖는다. 이러한 문제점은 주형재료를 주형상자에 채울때부터 생긴다. 깊은 포켓부를 갖거나, 모형간의 간격이 협소하거나, 모형과 주형 상자간의 간격이 협소한 모형 부분의 충전시, 주형재료가 항상 최적으로 공급되는 것은 아니다. 또한, 급격한 압력 상승 구배를 갖는 연속적인 강한 압력 충격은 불균일한 밀도 분배를 초래하여, 압축 충전된 주형에 결함 부분을 발생시킬 수도 있다.

그러나, 본원 발명에 의해, 연속적으로 압력 충격을 가하는 2단계의 가스압충격은, 주형의 품질을 기술적인 재현성을 갖고 개선시켜 준다는 것을 발견했다.

제1압력 충격(D1)은 비교적 완만한 압력 상승 구배를 갖고 소정의 압력 P1까지 가해진다. 압력 충격에 의해 유입된 공기는 주물사를 통해 흐르고 적어도 일부는 모형판에 조합되어 있는 탈기 시스템을 통해 빠져나간다. 이러한 제1압력 충격(D1)에 의해 주물사가 충분히 움직이고, 그 결과 충전 과정동안 발생할 수 있는 모형 부분에서의 어떠한 불균일도 배제되고 균일화되어, 모형부분에서의 충분한 밀도 내지 압축 충전 밀도가 얻어진다. 이어서, 제2의 압력 충격(D2)이 좀더 급격한 압력 상승 구배를 갖고 주형재료에 가해진다. 이때의 압력 상승 구배는 α2로 표시된다. 여기서 α는 압력 구배의 각도이다. 제2의 압력 충격(D2)은 주물사를 압축 충전시키는 기능을 한다. 각각의 압력 충격(D1) 및 (D2)에 의해 얻어진 압력(P1)과 압력(P2)의 차는 최대 20바아의 범위내에 있고, 압력(P1)에 도달한 후에 압력(P1) 보다 작은 압력(P3)으로의 제1압력 강하가 일어나며, 이어서 그 보다 높은 압력(P2)으로의 압력 상승이 일어난 후, 대기 압력으로의 제2압력 강하가 일어난다. 이 경우, 상기한 압력 충격(D1,D2)은 공통의 압력실 또는 상이한 압력실로부터 발생될 수 잇으며, 또한 동일 또는 별개의 개구부로부터 상기 압력 충격이 발생될 수도 있다. 한편 압력 충격이 작용될시, 모형판에 설치된 탈기 시스템이 작동될 수도 있다. 또한 상기한 압력 충격은 구형 장치내의 주물사의 양을 변화시키지 않으면서 작용한다.

전술한 사항으로부터 식 dp/dt는 단위 시간당의 압력 상승치에 관한 압력 상승 구배를 나타내며, 본 발명에서는 bar/sec로 표시된다. 본 발명에 따라 α1은 300bar/sec를 초과해서는 안된다.

전술한 방법은 주형 압축에 있어 질적으로 매우 특별한 장점을 갖는다. 모래 높이에 따른 밀도를 양호하게 조절할 수 있기 때문에, 주형의 낮은 부분 뿐만 아니라 높은 부분에서 균일한 주형 밀도를 얻을 수 있다. 주형 배면은 여전히 비교적 소프트하다. 즉, 주조과정에서 요구되는 통기성이 유지된다. 이것은 기계적으로 재 압축하는 여타의 방법에 비해 현저한 장점이 된다.

Claims (8)

1. 모형판과, 모형판상에 배치된 모형 및, 충전틀로 구성된 주형 장치내로 주입되는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법에 있어서, 상기 주형 재료 표면상에, 일정 압력(P1)을 발생하도록, 제1압력 충격(D1)을 가해주는 단계와, 상기 주형 재료 표면상의 압력을 일정 압력(P3)으로 감소시켜 주는 단계와, 상기 주형 재료상에, 일정 압력(P2)을 형성하도록 제2압력 충격(D2)을 가해주는 단계 및, 상기 주형 재료 표면상의 압력을 대기압으로 감소시켜 주는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1압력 충격(D1)은 α1의 압력 상승 구배(dp/dt)을 갖고, 또한 상기 제2압력 충격(D2)은 α2의 압력 상승 구배(dp/dt)를 가지며, 이때 α는 압력 구배의 각도임을 특징으로 하는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 압력들은 P1＜P3과, P2＞P3의 관계를 갖고, P1과 P2와의 압력 차이는 20bar이하인 것을 특징으로 하는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1압력 충격(D1)과 제2압력 충격(D2)이 공통의 압력실로부터 발생되는 것을 특징으로 하는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1압력 충격(D2)이 상이한 압력실로부터 발생되는 것을 특징으로 하는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 공통의 압력실에는 상기 제1압력 충격과 제2압력 충격을 발생키 위한 제1 및 제2 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 공통의 압력실에는 상기 제1압력 충격과 제2압력 충격을 발생키 위한 단일의 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 입자형 주형 재료를 압축하기 위한 방법.
8. 제2항에 있어서, α1이 최대 300bar/sec인 것을 특징으로 하는 입자형 주형재료를 압축하기 위한 방법.