WO2015108217A1 - Casting method and casting device - Google Patents

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injecting
casting
injection
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김휘준
이주호
황규철
배정찬
이상목
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한국생산기술연구원
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D37/00Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel

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Abstract

The present invention relates to a casting method capable of obtaining a high casting yield, minimizing casting defects and eliminating casting post-processing, and a casting device for implementing the same. Provided is: the casting method which is a casting method for injecting a molten metal which is capable of filling a casting space formed in a mold in order to accurately control the position, a curvature and a liquid fraction of a solid-liquid interface, comprising a step for dividing the molten metal and sequentially injecting the molten metal into the casting space, wherein the molten metal is intermittently injected multiple times by spacing the injection intervals, wherein the injection intervals are set such that the top surface of the non-solidified liquid phase of the molten metal received in the mold comes into contact with the mold without being separated while the molten metal is injected multiple times; and the casting device for implementing the same.

Description

주조방법 및 주조장치Casting method and casting device
본 발명은 주조방법 및 이를 구현하는 주조장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 주조회수율이 높고 주조결함이 최소화되어 건전한 단위부품을 주조하는 방법 및 이를 구현하는 주조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a casting method and a casting apparatus for implementing the same, and more particularly, to a method for casting a healthy unit part with a high casting recovery rate and a minimum casting defect, and a casting apparatus for implementing the same.
기존의 정적 주조(static shape casting) 공정에서는 전체의 용융금속을 1회에 주입한 후 응고가 완료된 다음 주조품을 취출하고 있다. 기존의 주조공정에서는 액체와 고체의 밀도차로 인해 액체에서 고체로 응고하는 과정에서 필수적으로 발생하는 수축공을 주조품 이외의 위치로 유도하기 위해 주조 설계를 통해 압탕, 탕구, 러너 등을 설치하고 응고 후에 이들을 주조품과 분리하는 후공정을 통해 형상을 갖는 주조품을 제조하고 있다. 이에 의하면 전체 주조량에 대해 주조품이 차지하는 비율인 주조 회수율이 60% 정도로 낮고, 후공정에 따른 추가 비용 및 공정시간이 소요되어 주조품 단가 상승의 주요인이 되는 문제점이 있다. In the existing static shape casting process, the molten metal is injected at once, and after the solidification is completed, the casting is taken out. In the existing casting process, in order to guide the shrinkage hole, which is essential in the process of solidifying from liquid to solid due to the density difference between liquid and solid, to a position other than the casting part, a casting design, an inlet, a runner, a runner, etc. A cast product having a shape is manufactured through a post process of separating these from the cast product. According to this, there is a problem in that the casting recovery rate, which is a ratio of the casting to the total casting amount, is about 60%, low, and additional cost and processing time are required according to the post-process, which is the main cause of the increase in the cost of the casting.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 주조 회수율이 높고 주조결함이 최소화되며 주조 후공정을 생략할 수 있는 주조방법 및 이를 이용한 주조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Disclosure of Invention The present invention is to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide a casting method and a casting apparatus using the same, which have high casting recovery rate, minimize casting defects, and eliminate post-casting processes. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 일 관점에 의한 주조방법이 제공된다. 상기 주조방법은 고액계면의 위치, 곡률 및 액상 분율을 정밀제어하기 위해 금형 내에 형성된 주조공간을 충전할 수 있는 용융금속을 주입하는 주조방법으로서, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함한다. 상기 주입간격은, 상기 용융금속을 복수회 주입하는 동안, 상기 금형 내에 수용된 상기 용융금속의 미응고 액상의 상부면이 상기 금형과 이격되지 않고 접할 수 있도록 설정된다. A casting method according to one aspect of the present invention is provided. The casting method is a casting method for injecting a molten metal that can fill the casting space formed in the mold to precisely control the position, curvature and liquid fraction of the solid-liquid interface, the molten metal is divided and injected into the casting space sequentially However, the step of injecting a plurality of discontinuously injecting intervals. The injection interval is set such that the upper surface of the uncondensed liquid phase of the molten metal accommodated in the mold may contact the mold without being spaced apart while injecting the molten metal a plurality of times.
상기 주조방법에서, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는, 상기 용융금속의 응고속도에 따라 주입속도, 주입량, 주입간격 및 주입온도 중 어느 하나 이상을 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 이때 이러한 조절하는 단계에서는 상기 주조공간에 충전된 상기 용융금속의 액상량, 상기 용융금속의 고액계면의 위치 및 곡률 중 어느 하나 이상을 제어함으로써 주조품 내에 수축공 발생을 억제시킬 수 있다. In the casting method, the molten metal is divided and injected into the casting space in sequence, but discontinuously injected a plurality of times with an injection interval, injection rate, injection amount, injection interval and the like depending on the solidification rate of the molten metal It may include the step of adjusting any one or more of the injection temperature. At this time, in the adjusting step, it is possible to suppress the occurrence of shrinkage holes in the casting by controlling any one or more of the amount of liquid phase of the molten metal filled in the casting space, the position and curvature of the solid-liquid interface of the molten metal.
상기 주조방법에서, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는, 상기 용용금속을 순차적으로 주입할 때마다 상기 금형 내에 수용된 상기 용융금속의 고액계면의 곡률이 순차적으로 작아지도록, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함할 수 있다. In the casting method, the molten metal is divided and injected into the casting space in sequence, but discontinuously injected a plurality of times at injection intervals, the molten metal contained in the mold each time the molten metal is sequentially injected The molten metal may be divided and injected into the casting space sequentially so that the curvature of the solid-liquid interface of the metal may be sequentially reduced, but may include discontinuously injecting a plurality of times at injection intervals.
상기 주조방법에서, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는 상기 용융금속을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 분할된 상기 용융금속을 각각 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함할 수 있다. In the casting method, the molten metal is divided and injected into the casting space sequentially, but discontinuously injected a plurality of times at injection intervals, the molten metal is divided, at least one of the divided molten metal And dividing the molten metal so that the capacity is different from at least one of the divided molten metal, and sequentially injecting the divided molten metal into the casting space, respectively, and discontinuously injecting a plurality of injection intervals. Can be.
상기 주조방법에서, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는 상기 용융금속을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 상대적으로 더 큰 용량의 상기 용융금속을 먼저 주입하고 상대적으로 더 작은 용량의 상기 용융금속을 나중에 주입하도록 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함할 수 있다. In the casting method, the molten metal is divided and injected into the casting space sequentially, but discontinuously injected a plurality of times at injection intervals, the molten metal is divided, at least one of the divided molten metal At least one of the divided molten metals is divided so as to have a different capacity from each other, and a relatively larger volume of the molten metal is first injected, and then a relatively smaller volume of the molten metal is sequentially injected, It may include the step of injection discontinuously a plurality of injection intervals.
상기 주조방법에서, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는 상기 용융금속을 정량분할하여 분할된 상기 용융금속을 각각 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함할 수 있다. In the casting method, the molten metal is divided and injected into the casting space sequentially, but discontinuously injected a plurality of times at injection intervals to quantitatively divide the molten metal into the casting space, respectively. Injecting sequentially, it may include the step of injection discontinuously a plurality of injection intervals.
상기 주조방법에서, 상기 금형은 단열코팅된 금형을 포함하고, 상기 용융금속을 주입하는 단계 이전에 탈가스 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the casting method, the mold may include an insulation coated mold, and may further include a degassing treatment before the injecting the molten metal.
본 발명의 다른 관점에 의한 주조장치가 제공된다. 상기 주조장치는 상기 주조방법을 구현하는 장치로서, 금형 내에 형성된 주조공간을 충전할 수 있는 용융금속을 주입하는 장치이다. 상기 주조장치는 상기 용융금속을 수용할 수 있는 메인 챔버, 상기 메인 챔버에 형성된 구멍과 직접 연통됨과 동시에 상기 메인 챔버의 하부로부터 돌출 설치되어 상기 용융금속의 출입용 유로를 제공하는 노즐, 상기 메인 챔버에 형성된 구멍을 개폐할 수 있도록 설치되는 스토퍼 및 상기 메인 챔버에 형성된 구멍을 개폐함으로써 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 복수회에 걸쳐 순차적으로 주입하되, 상기 금형 내에 수용된 상기 용융금속의 미응고 액상의 상부면이 상기 금형과 이격되지 않고 접할 수 있도록 설정된 주입간격을 두어 불연속적으로 주입할 수 있도록, 상기 스토퍼의 움직임을 조절하는 제어부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, a casting apparatus is provided. The casting device is a device for implementing the casting method, and is a device for injecting molten metal that can fill the casting space formed in the mold. The casting apparatus may include a main chamber capable of accommodating the molten metal, a nozzle communicating directly with a hole formed in the main chamber and protruding from a lower portion of the main chamber to provide an access passage for the molten metal, the main chamber. The molten metal is divided and injected into the casting space a plurality of times by opening and closing a stopper provided to open and close the hole formed in the main chamber, and the molten metal contained in the mold is not solidified. It includes a control unit for controlling the movement of the stopper so that the upper surface of the liquid can be discontinuously injected with the injection interval set to be in contact with the mold without being spaced apart.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주조 회수율이 높고 주조 결함이 최소화되며 주조 후공정을 생략할 수 있는 주조방법 및 이를 구현하는 주조장치를 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention made as described above, it is possible to provide a casting method and a casting apparatus for implementing the same, the casting recovery rate is high, the casting defect is minimized, and the post-casting process can be omitted. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 주조방법을 도해하는 순서도이다. 1 is a flow chart illustrating a casting method according to embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 주조방법을 구현하기 위한 주조장치 및 금형을 도해하는 도면이다. 2 is a view illustrating a casting apparatus and a mold for implementing a casting method according to embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 주조방법을 개요적으로 도해하는 도면이다. 3 is a view schematically illustrating a casting method according to embodiments of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법을 도해하는 순서도이다. 4 is a flow chart illustrating a casting method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주조방법을 도해하는 순서도이다. 5 is a flow chart illustrating a casting method according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재 내의 수축공의 양상을 도해하는 그래프이다. 6 is a graph illustrating aspects of shrinkage holes in a cast material implemented according to an experimental example of the present invention.
도 7은 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재들의 단면을 도해하는 도면이다. 7 is a view illustrating a cross section of the cast material implemented according to the experimental example of the present invention.
도 8은 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 주조 회수율의 양상을 도해하는 그래프이다. 8 is a graph illustrating aspects of the casting recovery rate in the cast material implemented according to the experimental example of the present invention.
도 9는 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 수지상 거리(DAS; Dendrite Arm Spacing)의 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 9 is a graph showing a measurement result of a dendrite arm spacing (DAS) in a cast material implemented according to an experimental example of the present invention.
도 10은 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 규소 함량의 양상을 나타내는 X선 형광 분석기(XRF)의 측정결과를 도해하는 그래프이다. 10 is a graph illustrating a measurement result of an X-ray fluorescence analyzer (XRF) showing the aspect of the silicon content in the cast material implemented according to the experimental example of the present invention.
도 11은 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 경도의 양상을 도해하는 그래프이다. 11 is a graph illustrating the aspect of hardness in the cast material implemented according to the experimental example of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of description.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.Like numbers refer to like elements throughout. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" may include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. Also, as used herein, "comprise" and / or "comprising" specifies the presence of the mentioned shapes, numbers, steps, actions, members, elements and / or groups of these. It is not intended to exclude the presence or the addition of one or more other shapes, numbers, acts, members, elements and / or groups.
도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, embodiments of the inventive concept should not be construed as limited to the specific shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 주조방법을 도해하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 주조방법을 구현하기 위한 주조장치 및 금형을 도해하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 주조방법을 개요적으로 도해하는 도면이다. 1 is a flow chart illustrating a casting method according to embodiments of the present invention, Figure 2 is a view illustrating a casting apparatus and a mold for implementing a casting method according to embodiments of the present invention, Figure 3 A diagram schematically illustrating a casting method according to embodiments of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법은 금형(80) 내에 형성된 주조공간(85)을 충전(filling)할 수 있는 용융금속(71)을 주입하는 주조방법으로서, 용융금속(71)을 분할하여 주조공간(85)에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함한다. 1 and 2, a casting method according to an embodiment of the present invention is a casting method for injecting a molten metal 71 capable of filling a casting space 85 formed in a mold 80. Splitting the molten metal 71 and injecting the molten metal 71 sequentially into the casting space 85, the step of injecting a plurality of discontinuous injection intervals.
본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법은, 예를 들어, 제 1 차 용융금속을 주입하는 단계, 제 1 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 제 1 차 용융금속의 적어도 일부가 응고하는 단계, 제 2 차 용융금속을 주입하는 단계, 제 2 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 제 2 차 용융금속의 적어도 일부가 응고하는 단계를 순차적으로 수행할 수 있으며, 이와 유사한 방식의 단계들을 계속하여 수행하여, 최종적으로, 제 (N-1) 차 용융금속을 주입하는 단계, 제 (N-1) 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 제 (N-1) 차 용융금속의 적어도 일부가 응고하는 단계, 및 제 N 차 용융금속을 주입하는 단계를 수행함으로써, 금형(80)의 주조공간(85)을 충전하여 주조품을 형성할 수 있다. 여기에서, 상기 N은 2 이상의 양의 정수이다. In the casting method according to an embodiment of the present invention, for example, injecting a first molten metal, at least a portion of the first molten metal is solidified without injecting additional molten metal during the first injection interval. Step, injecting the secondary molten metal, solidifying at least a portion of the secondary molten metal without injecting additional molten metal during the secondary injection interval, may be performed in a similar manner. To perform the step of finally injecting the (N-1) th molten metal, without injecting additional molten metal during the (N-1) th injection interval. By casting at least a portion and injecting the N-th molten metal, the casting space 85 of the mold 80 may be filled to form a cast product. Wherein N is a positive integer of 2 or greater.
상기 제 1 차 용융금속 내지 상기 제 N 차 용융금속은 각각 동일한 용량을 가질 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법은 주조공간(85)에 충전될 용융금속(71)을 정량분할하여 분할된 상기 용융금속을 각각 주조공간(85)에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함할 수 있으며, 이러한 주조방법을 이하에서 정량주입 방식의 주조방법으로 명명한다. The first molten metal to the Nth molten metal may have the same capacity. In this case, in the casting method according to an embodiment of the present invention, a molten metal 71 to be filled in the casting space 85 is quantitatively divided, and the molten metal is sequentially injected into each of the casting space 85, but is injected. It may include the step of injecting a plurality of discontinuously at intervals, such a casting method is referred to as a casting method of the metering injection method below.
한편, 상기 제 1 차 용융금속 내지 상기 제 N 차 용융금속 중 적어도 어느 하나는 적어도 다른 어느 하나와 서로 다른 용량을 가질 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법은 주조공간(85)에 충전될 용융금속(71)을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 분할된 상기 용융금속을 각각 주조공간(85)에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함할 수 있으며, 이러한 주조방법을 이하에서 가변주입 방식의 주조방법으로 명명한다. Meanwhile, at least one of the first molten metal and the Nth molten metal may have a different capacity from at least one of the other. In this case, the casting method according to an embodiment of the present invention divides the molten metal 71 to be filled in the casting space 85, wherein at least one of the divided molten metals is at least one of the divided molten metals. It is divided into one and the capacity different from each other, and each of the molten metal is sequentially injected into the casting space (85), it may include the step of injecting a plurality of discontinuously injected injection intervals, such a casting method Hereinafter referred to as a casting method of a variable injection method.
특히, 가변주입 방식의 주조방법 중에서도, 주조공간(85)에 충전될 용융금속(71)을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 상대적으로 더 큰 용량의 용융금속을 먼저 주입하고 상대적으로 더 작은 용량의 용융금속을 나중에 주입하도록 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 주조방법이 주조품 내에 수축공의 발생을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다. Particularly, among the casting methods of the variable injection method, the molten metal 71 to be filled in the casting space 85 is divided, and at least one of the divided molten metals has a capacity equal to at least one of the divided molten metals. The casting method is divided into different parts, in which molten metal of a relatively larger capacity is first injected, and then molten metal of a relatively smaller capacity is sequentially injected so as to be injected later. The generation of shrinkage pores can be suppressed more effectively.
본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법은, 주조품 내에 수축공 발생을 억제할 수 있도록 용융금속(71)의 응고속도에 따라 금형(80)에 주입되는 주입속도, 주입량, 주입간격 및 주입온도 중 어느 하나 이상을 조절하여 주조공간(85)에 충전된 용융금속(71)의 액상량, 용융금속(71)의 고액계면의 위치 및 곡률 중 어느 하나 이상을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 이러한 주조방법을, 이하에서, 계면제어형 점진 주조 공정(IPC, Interface-controlled Progressive Casting)으로 명명한다. Casting method according to an embodiment of the present invention, the injection rate, injection amount, injection interval and injection temperature of the injection into the mold 80 in accordance with the solidification rate of the molten metal 71 to suppress the generation of shrinkage holes in the casting Controlling any one or more may include controlling any one or more of the amount of liquid phase of the molten metal 71 filled in the casting space 85, the position and curvature of the solid-liquid interface of the molten metal 71. In particular, such a casting method is hereinafter referred to as an interface-controlled progressive casting process (IPC).
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법은, 용융금속(71)을 분할하여 주조공간(85)에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함하며, 상기 주입간격은, 용융금속(71)을 복수회 주입하는 동안, 금형(80) 내에 수용된 용융금속(71)의 미응고 액상의 상부면이 금형(80)과 이격되지 않고 접할 수 있도록 설정될 수 있다. 1 to 3, in the casting method according to an embodiment of the present invention, the molten metal 71 is divided and sequentially injected into the casting space 85, but a plurality of injections are discontinuously injected at intervals of injection intervals. Wherein, the injection interval, while the molten metal 71 is injected a plurality of times, the upper surface of the uncondensed liquid phase of the molten metal 71 accommodated in the mold 80 is not spaced apart from the mold 80 Can be set to encounter.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법은, 용융금속(71)을 순차적으로 주입할 때마다 금형(80) 내에 수용된 용융금속(71)의 고액계면(S/L)의 곡률이 순차적으로 작아지도록, 용융금속(71)을 분할하여 주조공간(85)에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, in the casting method according to an embodiment of the present invention, whenever the molten metal 71 is sequentially injected, the curvature of the solid-liquid interface S / L of the molten metal 71 accommodated in the mold 80 is sequentially In order to be smaller, the molten metal 71 may be divided and injected into the casting space 85 sequentially, but may include discontinuously injecting a plurality of times at injection intervals.
예를 들어, 도 3의 (a)를 참조하면, 금형(80)의 주조공간 내에 소정의 용량을 가지는 제 1 차 용용금속을 주입하고 제 1 차 주입간격 동안 상기 제 1 차 용용금속의 적어도 일부가 응고되도록 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 주입간격이 지난 시점에서, 금형(80) 내에 수용된 상기 제 1 차 용용금속은 응고된 고상(71_1S)과 아직 미응고된 액상(71_1L)으로 구분될 수 있으며, 고상(71_1S)과 액상(71_1L)의 고액계면(S/L)은 제 1 곡률을 가질 수 있다. For example, referring to FIG. 3A, a primary molten metal having a predetermined capacity is injected into a casting space of a mold 80 and at least a portion of the primary molten metal during a first injection interval. Can remain solidified. In this case, at the time when the first injection interval passes, the primary molten metal accommodated in the mold 80 may be divided into a solidified solid phase 71_1S and an unsolidified liquid phase 71_1L, and a solid phase 71_1S. ) And the liquid-liquid interface S / L of the liquid phase 71_1L may have a first curvature.
도 3의 (b)를 참조하면, 상기 제 1 주입간격 이후에 금형(80)의 주조공간 내에 소정의 용량을 가지는 제 2 차 용용금속을 주입하고, 계속하여, 제 2 차 주입간격 동안 상기 제 2 차 용용금속의 적어도 일부가 응고되도록 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 주입간격이 지난 시점에서, 금형(80) 내에 수용된 상기 제 1 차 용용금속은 전부 또는 일부가 응고된 고상(71_1S)으로 존재하며, 상기 제 2 차 용용금속은 응고된 고상(71_2S)과 아직 미응고된 액상(71_2L)으로 구분될 수 있으며, 고상(71_2S)과 액상(71_2L)의 고액계면(S/L)은 제 2 곡률을 가질 수 있다. Referring to FIG. 3B, after the first injection interval, a second molten metal having a predetermined capacity is injected into the casting space of the mold 80, and subsequently, the second injection interval is applied during the second injection interval. At least a portion of the secondary molten metal can be kept solidified. In this case, at the time when the second injection interval passes, the primary molten metal contained in the mold 80 is present as a solid phase (71_1S) in which all or a part is solidified, and the secondary molten metal is in the solidified solid phase. The liquid crystal surface S / L of the liquid phase 71_2S and the liquid phase 71_2L may have a second curvature.
도 3의 (c)를 참조하면, 상기 제 2 주입간격 이후에 금형(80)의 주조공간 내에 소정의 용량을 가지는 제 3 차 용용금속을 주입하고, 계속하여, 제 3 차 주입간격 동안 상기 제 3 차 용용금속의 적어도 일부가 응고되도록 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 제 3 주입간격이 지난 시점에서, 금형(80) 내에 수용된 상기 제 2 차 용용금속은 전부 또는 일부가 응고된 고상(71_2S)으로 존재하며, 상기 제 3 차 용용금속은 응고된 고상(71_3S)과 아직 미응고된 액상(71_3L)으로 구분될 수 있으며, 고상(71_3S)과 액상(71_3L)의 고액계면(S/L)은 제 3 곡률을 가질 수 있다. Referring to FIG. 3C, after the second injection interval, a third molten metal having a predetermined capacity is injected into the casting space of the mold 80, and subsequently, the third injection interval is injected during the third injection interval. At least a portion of the tertiary molten metal can be kept solidified. In this case, at the time when the third injection interval passes, the secondary molten metal contained in the mold 80 is present as a solid phase 71_2S in which all or a part is solidified, and the third molten metal is in the solidified solid phase. 71_3S and the still uncondensed liquid 71_3L, and the solid-liquid interface S / L of the solid phase 71_3S and the liquid phase 71_3L may have a third curvature.
본 발명의 발명자는, 용융금속(71)을 복수회 주입하는 동안, 금형(80) 내에 수용된 용융금속(71)의 미응고 액상의 상부면이 금형(80)과 이격되지 않고 접할 수 있도록(도 3에서 점선으로 표시된 A영역 참조) 상기 주입간격을 설정하는 경우, 수축공의 발생이 억제되거나 최소화될 수 있음을 확인하였다. The inventors of the present invention allow the upper surface of the uncondensed liquid phase of the molten metal 71 accommodated in the mold 80 to be in contact with the mold 80 without being spaced apart while injecting the molten metal 71 a plurality of times (Fig. In the case of setting the injection interval, it was confirmed that the occurrence of shrinkage holes can be suppressed or minimized.
예를 들어, 상기 제 1 차 용용금속을 주입하는 단계와 상기 제 2 차 용융금속을 주입하는 단계 사이에 개재되는 상기 제 1 차 주입간격은 금형(80) 내에 수용된 제 1 차 용융금속의 미응고 액상(71_1L)의 상부면이 금형(80)과 이격되지 않고 접하도록 설정될 수 있다. 만약, 상기 제 1 차 주입간격을 도과한 시점에서 상기 제 2 차 용융금속을 주입한다면, 상기 제 2 차 용융금속을 주입하기 이전에 상기 제 1 차 용융금속의 미응고 액상(71_1L)에 대하여 응고가 더 진행되어 미응고 액상(71_1L)의 상부면과 금형(80)이 이격되면서 용탕의 수평면에 나란한 방향으로 응고가 진행되면서 수축공이 용이하게 발생할 수 있다. For example, the first injection interval interposed between the step of injecting the primary molten metal and the step of injecting the secondary molten metal is uncoagulated of the primary molten metal contained in the mold 80. The upper surface of the liquid phase 71_1L may be set to be in contact with the mold 80 without being spaced apart. If the secondary molten metal is injected at the time when the primary injection interval is exceeded, solidification of the unsolidified liquid phase 71_1L of the primary molten metal is performed before the secondary molten metal is injected. Further progresses, while the upper surface and the mold 80 of the non-coagulated liquid (71_1L) is spaced apart as the solidification proceeds in parallel with the horizontal surface of the molten metal, shrinkage holes can easily occur.
또한, 본 발명의 발명자는, 용융금속(71)을 순차적으로 주입할 때마다, 예를 들어, 금형(80) 내에 수용된 제 1 차 용융금속의 고상(71_1S)과 액상(71_1L)에 의하여 정의되는 고액계면(S/L)의 상기 제 1 곡률보다 제 2 차 용융금속의 고상(71_2S)과 액상(71_2L)에 의하여 정의되는 고액계면(S/L)의 제 2 곡률이 더 작고, 제 3 차 용융금속의 고상(71_3S)과 액상(71_3L)에 의하여 정의되는 고액계면(S/L)의 상기 제 3 곡률이 상기 제 2 곡률보다 더 작아지도록, 용융금속(71)을 분할하여 주조공간(85)에 순차적으로 주입하는 경우, 수축공의 발생이 억제되거나 최소화될 수 있음을 확인하였다. 여기에서 곡률이라 함은 곡률 반경의 역수이며, 곡률 반경은 곡선(고액계면)의 일부분을 원호로 간주할 때 상기 원호의 반지름을 의미한다. In addition, the inventor of the present invention is defined by the solid phase 71_1S and the liquid phase 71_1L of the primary molten metal contained in the mold 80 each time the molten metal 71 is sequentially injected. The second curvature of the solid-liquid interface S / L defined by the solid phase 71_2S and the liquid phase 71_2L of the second molten metal is smaller than the first curvature of the solid-liquid interface S / L, and is the third order. The molten metal 71 is divided into a casting space 85 such that the third curvature of the solid-liquid interface S / L defined by the solid phase 71_3S and the liquid phase 71_3L of the molten metal is smaller than the second curvature. When sequentially injected into), it was confirmed that the occurrence of shrinkage pores can be suppressed or minimized. Here, the curvature is the inverse of the radius of curvature, the radius of curvature refers to the radius of the arc when a portion of the curve (solid-liquid interface) is considered as an arc.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 주조방법을 구현하는 주조장치(1)는 금형(80) 내에 형성된 주조공간(85)을 충전할 수 있는 용융금속(71)을 주입하는 장치이다. 주조장치(1)는 용융금속(71)을 수용할 수 있는 메인 챔버(40), 메인 챔버(40)에 형성된 구멍(40a)과 직접 연통됨과 동시에 메인 챔버(40)의 하부로부터 돌출 설치되어 용융금속(71)의 출입용 유로를 제공하는 노즐(34), 메인 챔버(40)에 형성된 구멍(40a)을 개폐할 수 있도록 설치되는 스토퍼(41) 및 메인 챔버(40)에 형성된 구멍(40a)을 개폐함으로써 용융금속(71)을 분할하여 주조공간(85)에 복수회에 걸쳐 순차적으로 주입하되, 금형(80) 내에 수용된 용융금속(71)의 미응고 액상의 상부면이 금형(80)과 이격되지 않고 접할 수 있도록 설정된 주입간격을 두어 불연속적으로 주입할 수 있도록, 스토퍼(41)의 움직임을 조절하는 제어부(90)를 포함한다. On the other hand, the casting apparatus 1 implementing the casting method according to an embodiment of the present invention is a device for injecting a molten metal 71 that can fill the casting space 85 formed in the mold (80). The casting apparatus 1 is in direct communication with the main chamber 40 capable of accommodating the molten metal 71 and the hole 40a formed in the main chamber 40, and is protruded from the lower portion of the main chamber 40 to be melted. A nozzle 34 that provides an access flow path for the metal 71, a stopper 41 installed to open and close the hole 40a formed in the main chamber 40, and a hole 40a formed in the main chamber 40. The molten metal 71 is divided and injected into the casting space 85 in a plurality of times by opening and closing the molten metal 71, and the upper surface of the uncondensed liquid phase of the molten metal 71 accommodated in the mold 80 is separated from the mold 80. It includes a control unit 90 for controlling the movement of the stopper 41 so as to discontinuously inject the injection interval set so as to contact without being spaced apart.
스토퍼(41)는 메인 챔버(40)의 구멍(40a)을 개폐할 수 있도록 구성된다. 일 실시예에서 스토퍼(41)는 메인 챔버(40) 뿐만 아니라 히터부를 관통하여 케이스 바깥으로 연장되는 봉 형상으로 이루어질 수 있다. 케이스(30) 상부에는 공압 실린더(45)가 설치되어 스토퍼(41)의 승하강을 가능하게 한다. 스토퍼(41)가 메인 챔버(40)의 구멍(40a)과 접하는 부분은 테이퍼가 형성되어 노즐(34)의 내부 개구를 점차적으로 개방 및 폐쇄하도록 구성될 수 있다. The stopper 41 is configured to open and close the hole 40a of the main chamber 40. In one embodiment, the stopper 41 may have a rod shape extending through the heater unit as well as the outside of the case as well as the main chamber 40. The pneumatic cylinder 45 is installed on the case 30 to enable the stopper 41 to move up and down. The portion where the stopper 41 is in contact with the hole 40a of the main chamber 40 may be configured to taper to gradually open and close the inner opening of the nozzle 34.
제어부(90)는 공압 실린더(45)를 통하여 스토퍼(41)의 움직임을 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(90)는, 예를 들어, 메인 챔버(40)에 수용된 용융금속(71)의 무게 및/또는 압력을 측정함으로써, 소정의 용량을 가지는 용융금속(71)을 메인 챔버(40)의 구멍(40a)을 통하여 노즐(34)로 유출될 수 있도록 스토퍼(41)의 승하강 시간을 결정할 수 있다. The controller 90 may control the movement of the stopper 41 through the pneumatic cylinder 45. Further, the controller 90 measures the weight and / or pressure of the molten metal 71 accommodated in the main chamber 40, for example, so that the molten metal 71 having a predetermined capacity is supplied to the main chamber 40. The rise and fall time of the stopper 41 can be determined so as to flow out to the nozzle 34 through the hole 40a of the.
상술한 구성요소를 포함하는 주조장치(1)는 다양한 형태로 구현될 수 있으므로, 도 2에 도시된 구성에 의하여 본 발명의 기술적 사상에 한정되는 것이 아님을 이해하면서, 주조장치(1)의 나머지 구성에 대하여 설명한다. Since the casting apparatus 1 including the above-described components may be implemented in various forms, the rest of the casting apparatus 1 may be understood while not being limited to the technical idea of the present invention by the configuration shown in FIG. 2. The configuration will be described.
주조장치(1)는 케이스(30), 케이스(30) 내부에 설치되는 내화물제 히터부(31), 히터부(31)의 메인 챔버 쪽 내벽면에 매설되는 히터열선(32), 가스주입용 파이프(51) 및 진공형성용 파이프(61)를 더 포함하여 구성될 수 있다. The casting device 1 includes a case 30, a refractory heater unit 31 installed inside the case 30, a heater heating wire 32 embedded in an inner wall surface of the main chamber side of the heater unit 31, and a gas injection unit. The pipe 51 and the vacuum forming pipe 61 may be further included.
케이스(30)는 외부로부터 밀폐된 통형상을 갖는다. 케이스(30) 내부에 설치되는 히터부(31)는 내화물로 만들어져 내부에 수용되는 용융금속(71)의 열이 외부로 방출되는 것을 단열하여 용융금속(71)의 온도 저하를 최소화한다. 또한, 히터부(31) 내부에 매설된 히터열선(32)에는 전원(33)이 연결되는 전열히터로 구성된다. 전원(33)은 히터(32)에 외부 전원을 인가하도록 구성된 전원 및 전기선으로 형성되며, 전기선은 메인 챔버(40)의 벽체 내부에 설치된 히터(32)에서 메인 챔버(40)와 후술하는 케이스(30)를 관통하여 외부로 연장될 수 있다. The case 30 has a cylindrical shape sealed from the outside. The heater unit 31 installed in the case 30 is made of refractory to insulate that heat of the molten metal 71 accommodated therein is released to the outside, thereby minimizing the temperature drop of the molten metal 71. In addition, the heater heating wire 32 embedded in the heater 31 is composed of a heat transfer heater to which the power source 33 is connected. The power source 33 is formed of a power source and an electric line configured to apply an external power source to the heater 32, and the electric line is formed by the main chamber 40 and the case (to be described later) in the heater 32 installed inside the wall of the main chamber 40. 30 may extend through the outside.
가스주입용 파이프(51)는 메인 챔버(40)의 내부로 질소나 불활성 가스를 주입할 수 있도록 제공된다. 진공형성용 파이프(61)는 메인 챔버(40)의 내부에 존재하는 가스 및 공기를 외부로 배출하도록 가스주입용 파이프(51)와 동일하게 케이스(30)를 관통하여 외부로 연결된 관으로 구성된다. 가스주입용 파이프(51)와 진공형성용 파이프(61)에 가스탱크(50)와 진공탱크(60)가 각각 연결된다. 진공탱크(60)는 케이스(30)의 외부로 돌출된 진공형성용 파이프(61)에 연결된 탱크로 구성되며, 진공탱크(60)에 결합된 진공펌프의 동작에 의해 진공탱크(60)에는 진공압이 형성되어 있다. The gas injection pipe 51 is provided to inject nitrogen or an inert gas into the main chamber 40. The vacuum forming pipe 61 is composed of a pipe connected to the outside through the case 30 in the same manner as the gas injection pipe 51 so as to discharge the gas and air existing inside the main chamber 40 to the outside. . The gas tank 50 and the vacuum tank 60 are connected to the gas injection pipe 51 and the vacuum forming pipe 61, respectively. The vacuum tank 60 is composed of a tank connected to the vacuum forming pipe 61 protruding to the outside of the case 30, the vacuum tank 60 by the operation of the vacuum pump coupled to the vacuum tank 60 Pneumatic pressure is formed.
주조장치(1)는, 경우에 따라서는, 래들의 형태를 가질 수 있으며, 상기 래들은 작업장의 천장에 설치된 레일(10)에 설치된 호이스트 등과 같은 인양설비에 의해 승하강됨과 동시에 레일(10)을 따라 이동될 수도 있다. 이 경우, 케이스(30)는 히터부(31) 및 메인 챔버(40)를 내부에 수용하여 감싸도록 형성되며, 상부에는 고리부재(12)가 형성되어 별도의 와이어 등을 이용하여 레일(10)에 설치된 인양설비에 의해 승하강됨과 동시에 상기 레일(10)을 따라 이동할 수 있다. 한편, 주조장치(1)는 상기 래들의 형태가 아니라 지상에 고정된 메인 프레임 상에 배치될 수도 있다. The casting device 1 may have the form of a ladle, in some cases, the ladle being lifted up and down by a lifting equipment such as a hoist installed on the rail 10 installed on the ceiling of the workshop and simultaneously lifting the rail 10. May be moved accordingly. In this case, the case 30 is formed to accommodate the heater 31 and the main chamber 40 to be wrapped therein, the upper ring member 12 is formed on the rail 10 by using a separate wire, etc. It is lifted and lowered by the lifting equipment installed at the same time can move along the rail (10). On the other hand, the casting device 1 may be disposed on the main frame fixed to the ground, not in the form of the ladle.
이하에서, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 상술한 기술적 사상을 적용한 경우를 포함하는 실험예들을 설명한다. 다만, 하기의 실험예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예들에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, experimental examples including the case where the above-described technical spirit is applied to help the understanding of the present invention will be described. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following experimental examples.
표 1은 Al-7중량%Si 합금을 다양한 주조방법으로 구현한 실험예들을 나타낸 것이다. 본 실험예들에서 금형(80)은 SKD61 재질로 제조하였으며, 금형(80)의 크기는 내경 60mm, 길이 350mm이며, 573K의 온도로 금형(80)을 예열한 다음에 1023K의 용융금속 주입온도를 유지하면서 수행하였다. Table 1 shows experimental examples of implementing the Al-7 wt% Si alloy by various casting methods. In the present test examples, the mold 80 was made of SKD61 material, and the size of the mold 80 was 60 mm in inner diameter and 350 mm in length, and after preheating the mold 80 at a temperature of 573 K, a molten metal injection temperature of 1023 K was obtained. It was performed while maintaining.
표 1
Figure PCTKR2014000524-appb-T000001
Table 1
Figure PCTKR2014000524-appb-T000001
실험예1 내지 실험예7에서 주조공간(85)을 충전하기 위한 용융금속(71)의 전체 용량은 공통적으로 2700g이다. In Experimental Examples 1 to 7, the total capacity of the molten metal 71 for filling the casting space 85 is commonly 2700 g.
실험예1은, 통상적인 주조방법으로서, 금형(80)의 주조공간(85)에 전체의 용융금속을 1회에 모두 주입하는 방법을 적용하였다. In Experimental Example 1, as a conventional casting method, a method of injecting all of the molten metal into the casting space 85 of the mold 80 at once was applied.
실험예2 내지 실험예4는, 상술한 정량주입 방식의 주조방법으로서, 금형(80)의 주조공간(85)에 충전될 용융금속(71)을 정량분할하여 분할된 상기 용융금속을 각각 주조공간(85)에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계로 이루어진 주조방법을 적용하였다. Experimental Examples 2 to 4 are the above-described quantitative injection method of casting, wherein the molten metal 71 to be filled in the casting space 85 of the mold 80 is quantitatively divided and the molten metal divided into casting spaces, respectively. Injected sequentially to (85), but the casting method consisting of the step of injecting a plurality of discontinuously with an injection interval was applied.
예를 들어, 도 4에 도시한 것처럼, 실험예2에 의한 주조방법은 540g 용량의 제 1 차 용융금속을 주입하는 단계(S101), 7.5초의 제 1 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S102), 540g 용량의 제 2 차 용융금속을 주입하는 단계(S103), 7.5초의 제 2 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S104), 540g 용량의 제 3 차 용융금속을 주입하는 단계(S105), 7.5초의 제 3 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S106), 540g 용량의 제 4 차 용융금속을 주입하는 단계(S107), 7.5초의 제 4 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S108) 및 540g 용량의 제 5 차 용융금속을 주입하는 단계(S109)를 포함한다. For example, as shown in Figure 4, the casting method according to Experimental Example 2 is a step of injecting the first molten metal of 540g capacity (S101), without injecting additional molten metal during the first injection interval of 7.5 seconds Maintaining step (S102), injecting the second molten metal of 540g capacity (S103), maintaining without injecting additional molten metal during the second injection interval of 7.5 seconds (S104), the third of the 540g capacity Injecting the primary molten metal (S105), maintaining without injecting additional molten metal during the third injection interval of 7.5 seconds (S106), injecting a fourth molten metal of 540g capacity (S107), 7.5 Maintaining without injecting additional molten metal during the fourth injection interval of seconds (S108) and injecting a fifth molten metal of 540g capacity (S109).
실험예5 내지 실험예7은, 상술한 가변주입 방식의 주조방법으로서, 금형(80)의 주조공간(85)에 충전될 용융금속(71)을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 분할된 상기 용융금속을 각각 주조공간(85)에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계로 이루어진 주조방법을 적용하였다. 특히, 실험예5 내지 실험예7에서는 컴퓨터 모사실험을 통해 얻은 자료를 근거로 한 응고속도에 따라 1회 주입량, 주입시간, 주입간격 등을 조정하였다. Experimental Example 5 to Experimental Example 7 is a casting method of the above-described variable injection method, wherein the molten metal 71 to be filled in the casting space 85 of the mold 80 is divided, and at least one of the divided molten metals is divided. Is divided so as to have a different capacity from at least one other of the divided molten metal, and sequentially injecting the divided molten metal into the casting space 85, respectively, discontinuously injecting a plurality of injection intervals. A casting method consisting of was applied. Particularly, in Experimental Examples 5 to 7, the injection amount, injection time, injection interval, and the like were adjusted according to the solidification rate based on the data obtained through computer simulation.
나아가, 실험예5 내지 실험예7에서는 주조공간(85)에 충전될 용융금속(71)을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 상대적으로 더 큰 용량의 용융금속을 먼저 주입하고 상대적으로 더 작은 용량의 용융금속을 나중에 주입하도록 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 주조방법을 적용하였다. Further, in Experimental Examples 5 to 7, the molten metal 71 to be filled in the casting space 85 is divided, and at least one of the divided molten metals has a capacity equal to at least one of the divided molten metals. It is divided into different parts, and a molten metal of a relatively larger capacity is first injected, and then a molten metal of a relatively smaller capacity is sequentially injected so as to be injected later. It was.
예를 들어, 도 5에 도시한 것처럼, 실험예5에 의한 주조방법은 1200g 용량의 제 1 차 용융금속을 주입하는 단계(S201), 4초 내지 10초의 제 1 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S202), 300g 용량의 제 2 차 용융금속을 주입하는 단계(S203), 4초 내지 10초의 제 2 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S204), 300g 용량의 제 3 차 용융금속을 주입하는 단계(S205), 4초 내지 10초의 제 3 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S206), 300g 용량의 제 4 차 용융금속을 주입하는 단계(S207), 4초 내지 10초의 제 4 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S208), 300g 용량의 제 5 차 용융금속을 주입하는 단계(S209), 4초 내지 10초의 제 5 차 주입간격 동안 추가적인 용융금속을 주입하지 않고 유지하는 단계(S210) 및 300g 용량의 제 6 차 용융금속을 주입하는 단계(S211)를 포함한다. For example, as shown in Figure 5, the casting method according to Experimental Example 5 is a step of injecting the first molten metal of 1200g capacity (S201), during the first injection interval of 4 seconds to 10 seconds additional molten metal Maintaining without injecting (S202), injecting a second molten metal of 300g capacity (S203), maintaining without injecting additional molten metal during the second injection interval of 4 seconds to 10 seconds (S204) Injecting the third molten metal of 300g capacity (S205), maintaining without injecting additional molten metal during the third injection interval of 4 seconds to 10 seconds (S206), the fourth molten metal of 300g capacity Injecting step (S207), the step of maintaining without injecting additional molten metal during the fourth injection interval of 4 seconds to 10 seconds (S208), injecting the fifth molten metal of 300g capacity (S209), 4 Additional use during the fifth infusion interval of seconds to 10 seconds And a step (S211) of injecting the molten metal of the 6th step (S210) and a 300g capacity for holding without injecting metal.
본 실험예에서 주입횟수(pouring cycle), 1회 주입량(pouring quantity per one cycle), 주입간격(pouring interval time between pouring cycle) 등이 수축공에 미치는 영향을 살펴본다. In this experimental example, the effect of the pouring cycle (pouring cycle, pouring quantity per one cycle, pouring interval (pouring interval time between pouring cycle) on the shrinkage cavity will be examined.
도 6은 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재 내의 수축공의 양상을 도해하는 그래프이고, 도 7은 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재들의 단면을 도해하는 도면이다. 6 is a graph illustrating an aspect of the shrinkage hole in the cast material implemented according to the experimental example of the present invention, Figure 7 is a diagram illustrating a cross section of the cast material implemented according to the experimental example of the present invention.
본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재(100)의 단면을 살펴보면 수축공(S; Shrinkage)이 발생할 수 있는 바, 수축공(S)은 주입온도에서 액상온도로의 열수축, 액상온도에서 고상온도로의 열수축, 액세상태에서 고체상태로의 상변화 등에 기인한다. 특히, 용융금속(71)의 응고시 액상과 고상의 밀도차에 의해 발생하는 수축공(S)에 의하여 주조재(100)의 내부 결함이 발생하므로 이러한 수축공(S)의 발생을 억제하는 주조방법이 요구되고 있다. Looking at the cross section of the cast material 100 implemented according to the experimental example of the present invention can be seen that the shrinkage hole (S; Shrinkage), the shrinkage hole (S) is a heat shrink from the injection temperature to the liquid temperature, solid state at the liquid temperature It is caused by heat shrinkage to temperature, phase change from liquid state to solid state. In particular, since the internal defects of the casting material 100 are generated by the shrinkage hole S generated by the difference in density between the liquid phase and the solid phase during solidification of the molten metal 71, casting which suppresses the occurrence of such shrinkage holes S is performed. A method is required.
도 6에 도시된 그래프에서 가로축은 실험예1(#1) 내지 실험예7(#7)을 나타내며, 세로축은 전체 주조재에 대한 수축공의 비율을 나타낸다. 이에 의하면, 실험예1(#1) 내지 실험예4(#4)를 참조하면, 주입횟수당 주입량을 일정하게 유지하면서 주입횟수를 세분화하는 경우, 주입횟수가 증가할수록 수축공(S)의 부피가 7 vol.%에서 1.6 vol.%로 감소했다. In the graph shown in FIG. 6, the horizontal axis represents Experimental Example 1 (# 1) to Experimental Example 7 (# 7), and the vertical axis represents the ratio of shrinkage holes with respect to the entire cast material. According to this, referring to Experimental Example 1 (# 1) to Experimental Example 4 (# 4), in the case of subdividing the number of injections while maintaining a constant injection amount per injection number, the volume of the shrinkage hole S increases as the number of injections increases. Decreased from 7 vol.% To 1.6 vol.%.
또한, 계면제어형 점진 주조 공정을 적용한 실험예5(#5) 내지 실험예6(#6)을 참조하면, 주입횟수가 증가할수록 수축공(S)의 부피가 감소하였다. 또한, 계면제어형 점진 주조 공정을 적용한 실험예7(#7)에서는, 단열코팅된 금형(80)에 용융금속(71)을 주입하는 단계 이전에 탈가스 처리를 추가적으로 진행하였으며, 이 경우, 수축공(S)의 부피는 0.3 vol.%로 급격하게 감소하였다. In addition, referring to Experimental Example 5 (# 5) to Experimental Example 6 (# 6) to which the interface controlled gradual casting process was applied, the volume of the shrinkage hole S decreased as the number of injections increased. In addition, in Experimental Example 7 (# 7) to which the interfacial controlled gradual casting process was applied, the degassing treatment was further performed prior to the step of injecting the molten metal 71 into the insulation-coated mold 80. In this case, the shrinkage hole The volume of (S) drastically decreased to 0.3 vol.%.
도 7의 (a)는 통상적인 주조방법을 적용한 실험예1에 의하여 구현된 주조재(100)에서 관찰된 단면 양상을 도시한 것이며, 도 7의 (b)는 상술한 정량주입 방식의 주조방법을 적용한 실험예2 내지 실험예4에 의하여 구현된 주조재(100)에서 관찰된 단면 양상을 도시한 것이며, 도 7의 (c)는 상술한 계면제어형 점진 주조 공정을 적용한 실험예5 내지 실험예7에 의하여 구현된 주조재(100)에서 관찰된 단면 양상을 도시한 것이다. Figure 7 (a) is a cross-sectional view observed in the casting material 100 implemented by Experimental Example 1 applying the conventional casting method, Figure 7 (b) is the casting method of the above-described metered injection method Figure 7 shows a cross-sectional view observed in the cast material 100 implemented by Experimental Example 2 to Experimental Example 4, Figure 7 (c) is the Experimental Example 5 to Experimental Example to which the above-described interface controlled progressive casting process is applied. Figure 7 shows the cross-sectional view observed in the cast material 100 implemented by.
이에 의하면, 상술한 정량주입 방식의 주조방법을 적용한 실험예2 내지 실험예4에 의하여 구현된 주조재(100)에서는 통상적인 주조방법을 적용한 실험예1에 의하여 구현된 주조재(100) 보다 관찰된 기공(H)이 현저하게 감소하였으며, 상술한 계면제어형 점진 주조 공정을 적용한 실험예5 내지 실험예7에 의하여 구현된 주조재(100)에서는 기공(H)이 거의 발견되지 않음을 확인하였다. According to this, in the casting material 100 implemented by Experimental Example 2 to Experimental Example 4 applying the casting method of the above-described quantitative injection method observed than the casting material 100 implemented by Experimental Example 1 applying the conventional casting method The pores (H) was significantly reduced, it was confirmed that the pores (H) is hardly found in the cast material 100 implemented by Experimental Example 5 to Experimental Example 7 applying the above-described interface-controlled progressive casting process.
특히, 금형(80)을 단열코팅하고 탈가스 처리 후에 계면제어형 점진 주조 공정을 적용한 실험예7에서는 조조회수율이 99.7%이며, 주조재 전체에 걸쳐 주조결함이 없는 건전한 미세조직을 관찰할 수 있었다. In particular, in Experimental Example 7 in which the die 80 was adiabatic coated and degassed, and then subjected to an interfacial controlled gradual casting process, the coarse yield was 99.7%, and the entire microstructure without casting defects was observed.
이하에서는, 도 8을 참조하여 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 주조 회수율과, 도 9를 참조하여 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 측정된 수지상 거리(DAS; Dendrite Arm Spacing), 도 10을 참조하여 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 규소 함량의 양상을 나타내는 X선 형광 분석기(XRF)의 측정결과 및 도 11을 참조하여 본 발명의 실험예에 따라 구현된 주조재에서 경도의 양상을 살펴본다. Hereinafter, the casting recovery rate in the cast material implemented according to the experimental example of the present invention with reference to FIG. 8, and the dendritic distance (DAS) measured in the cast material implemented according to the experimental example of the present invention with reference to FIG. 9. Spacing), the measurement results of the X-ray fluorescence analyzer (XRF) showing the aspect of the silicon content in the cast material implemented according to the experimental example of the present invention with reference to FIG. 10 and implemented according to the experimental example of the present invention with reference to FIG. The hardness of the castings.
도 8 내지 도 11의 (a)는 전체의 용융금속의 1회에 전부 주입하는 통상적인 정적 주조(static shape casting) 공정으로 구현된 주조재에 관한 것이며, 도 8 내지 도 11의 (b)는 본 발명에 의한 계면제어형 점진 주조 공정에서 주입횟수를 5회로 수행하여 구현된 주조재에 관한 것이며, 도 8 내지 도 11의 (c)는 본 발명에 의한 계면제어형 점진 주조 공정에서 주입횟수를 10회로 수행하여 구현된 주조재에 관한 것이다. 8 to 11 (a) relates to a casting material implemented by a conventional static shape casting process in which all of the molten metal is injected all at once, and FIGS. 8 to 11 (b) It relates to a cast material implemented by performing the injection frequency 5 times in the interface controlled gradual casting process according to the present invention, Figures 8 to 11 (c) is 10 times the injection frequency in the interface controlled gradual casting process according to the present invention It relates to a casting material implemented by performing.
한편, 도 9 내지 도 11에서 개시된 가로축은, 도 7에 도시된 것처럼, 주조재(100)의 표면으로부터의 거리인 P1, P2, P3을 나타내며, 도 9 내지 도 11에서 도시된 그래프의 범례로 각각 개시된 항목은, 도 7에 도시된 것처럼, 주조재(100)의 상부(Top), 중앙부(Middle), 하부(Bottom)를 나타낸다. Meanwhile, the horizontal axis disclosed in FIGS. 9 to 11 represents P 1, P 2, and P 3, which are distances from the surface of the cast material 100, as shown in FIG. 7, and as a legend of the graph shown in FIGS. 9 to 11. Each disclosed item represents a top, middle, and bottom of the cast material 100, as shown in FIG.
도 8을 참조하면, 전체의 용융금속의 1회에 전부 주입하는 통상적인 정적 주조(static shape casting) 공정으로 구현된 주조재보다 계면제어형 점진 주조 공정(IPC, Interface-controlled Progressive Casting)을 수행하여 구현된 주조재에서 주조 회수율(Recovery)이 현저하게 높음을 확인할 수 있다. 나아가, 계면제어형 점진 주조 공정의 주입횟수가 10회인 경우가 주입횟수가 5회인 경우보다 주조 회수율이 더 높음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, an interface-controlled progressive casting (IPC) process is performed rather than a casting material implemented by a conventional static shape casting process in which all of the molten metal is injected at once. It can be seen that the casting recovery (Recovery) in the implemented cast material is significantly high. Furthermore, it can be seen that the number of injection times of the interface controlled gradual casting process is higher than that of the case of five injection times.
도 9를 참조하면, 전체의 용융금속의 1회에 전부 주입하는 통상적인 정적 주조 공정으로 구현된 주조재보다 계면제어형 점진 주조 공정을 수행하여 구현된 주조재에서 수지상 거리(Dendrite arm spacing)의 균일도(uniformity)가 더 높음을 확인할 수 있다. 나아가, 계면제어형 점진 주조 공정의 주입횟수가 10회인 경우가 주입횟수가 5회인 경우보다 수지상 거리의 균일도가 더 높음을 확인할 수 있다.9, the uniformity of the dendrite arm spacing in the cast material implemented by performing the interface controlled gradual casting process rather than the casting material implemented by the conventional static casting process injecting all of the molten metal all at once You can see that (uniformity) is higher. Furthermore, it can be seen that the uniformity of the dendritic distance is higher when the injection frequency of the interface controlled gradual casting process is 10 times than when the injection frequency is 5 times.
도 10을 참조하면, 전체의 용융금속의 1회에 전부 주입하는 통상적인 정적 주조공정으로 구현된 주조재보다 계면제어형 점진 주조 공정을 수행하여 구현된 주조재에서 규소농도 분포의 균일도(uniformity)가 더 높음을 확인할 수 있다. 나아가, 계면제어형 점진 주조 공정의 주입횟수가 10회인 경우가 주입횟수가 5회인 경우보다 규소농도 분포의 균일도가 더 높음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, the uniformity of the silicon concentration distribution in the cast material implemented by performing the interface controlled gradual casting process rather than the cast material implemented by the conventional static casting process injecting all of the molten metal all at once You can see that it is higher. Furthermore, it can be seen that the uniformity of the silicon concentration distribution is higher when the injection frequency of the interface controlled gradual casting process is 10 times than when the injection frequency is 5 times.
도 11을 참조하면, 전체의 용융금속의 1회에 전부 주입하는 통상적인 정적 주조공정으로 구현된 주조재보다 계면제어형 점진 주조 공정을 수행하여 구현된 주조재에서 강도 분포의 균일도(uniformity)가 더 높음을 확인할 수 있다. 나아가, 계면제어형 점진 주조 공정의 주입횟수가 10회인 경우가 주입횟수가 5회인 경우보다 강도 분포의 균일도가 더 높음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 11, the uniformity of the strength distribution is higher in the cast material implemented by performing the interface controlled gradual casting process than the cast material implemented by the conventional static casting process in which all of the molten metal is injected all at once. You can see the high. Furthermore, it can be seen that the uniformity of the intensity distribution is higher when the injection frequency of the interface controlled gradual casting process is 10 times than when the injection frequency is 5 times.
본 발명의 일 실시예에 의한 계면제어형 점진 주조 공정은 형상을 갖는 단위 부품을 3-D 정형 주조(3-D near-net shape casting)하는 데 있어 응고속도에 따라 용융금속의 주입속도, 주입량, 주입간격 및 주입온도 등을 제어하여 용융금속의 고액계면(S/L; solid liquid interface)을 임의의 응고 마지막 위치로 이동 제어할 뿐만 아니라 고액계면의 곡률(curvature), 고액계면 전방의 액상량 등을 동시에 정밀하게 제어하여 주조품(100) 내에 수축공의 발생을 억제시킴으로써 주조 회수율이 99% 이상인 주조품을 제조할 수 있는 공정이다.  In the interface controlled gradual casting process according to an embodiment of the present invention, in the 3-D near-net shape casting of a unit part having a shape, an injection rate, an injection amount, By controlling the injection interval and injection temperature, the solid liquid interface (S / L) of molten metal is controlled to be moved to the final solidification position, and the curvature of the solid-liquid interface, the amount of liquid in front of the solid-liquid interface, etc. By controlling precisely at the same time to suppress the occurrence of shrinkage holes in the cast product 100 is a process that can produce a cast product with a recovery rate of 99% or more.
본 발명의 일 실시예에 의한 계면제어형 점진 주조 공정은, 기존 주조방법에 비해 주조 회수율이 높고, 스프루, 러너, 사이드 라이저, 게이트, 탑 라이저 등을 제거하는 후공정이 필요하지 않아 주조품의 제조단가를 저감할 수 있다. The interfacial controlled gradual casting process according to an embodiment of the present invention has a higher casting recovery rate than a conventional casting method, and does not require a post process of removing a sprue, a runner, a side riser, a gate, a top riser, etc. The unit price can be reduced.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (8)

  1. 금형 내에 형성된 주조공간을 충전할 수 있는 용융금속을 주입하는 주조방법으로서,A casting method for injecting molten metal capable of filling a casting space formed in a mold,
    상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함하며,Splitting the molten metal and sequentially injecting the molten metal into the casting space, and discontinuously injecting a plurality of times at intervals of injection;
    상기 주입간격은, 상기 용융금속을 복수회 주입하는 동안, 상기 금형 내에 수용된 상기 용융금속의 미응고 액상의 상부면이 상기 금형과 이격되지 않고 접할 수 있도록 설정되는, 주조방법.The injection interval is set so that the upper surface of the uncondensed liquid phase of the molten metal accommodated in the mold can contact the mold without being spaced apart during the injection of the molten metal a plurality of times.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는,Splitting the molten metal and injecting the molten metal sequentially into the casting space, the step of injecting a plurality of discontinuously injecting intervals,
    고액계면의 위치, 곡률 및 액상 분율을 제어하기 위하여, 상기 용융금속의 응고속도에 따라 주입속도, 주입량, 주입간격 및 주입온도 중 어느 하나 이상을 조절하는 단계를 포함하는, 주조방법.In order to control the position, curvature and the liquid fraction of the solid-liquid interface, the method comprising the step of adjusting any one or more of the injection speed, injection amount, injection interval and injection temperature according to the solidification rate of the molten metal.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는,Splitting the molten metal and injecting the molten metal sequentially into the casting space, the step of injecting a plurality of discontinuously injecting intervals,
    상기 용용금속을 순차적으로 주입할 때마다 상기 금형 내에 수용된 상기 용융금속의 고액계면의 곡률이 순차적으로 작아지도록, 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함하는, 주조방법. Whenever the molten metal is sequentially injected, the molten metal is divided and injected into the casting space sequentially so that the curvature of the solid-liquid interface of the molten metal contained in the mold is sequentially decreased, but the injection interval is discontinuously. Injecting a plurality of times, the casting method.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는 Splitting the molten metal and injecting the molten metal sequentially into the casting space, the step of injecting a plurality of discontinuous injection intervals
    상기 용융금속을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 분할된 상기 용융금속을 각각 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함하는, 주조방법. The molten metal is divided, wherein at least one of the divided molten metals is divided so as to have a different capacity from at least one other of the divided molten metals, and the divided molten metals are sequentially injected into the casting space, respectively. However, the injection method comprising the step of injection discontinuously a plurality of injection intervals.
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는 Splitting the molten metal and injecting the molten metal sequentially into the casting space, the step of injecting a plurality of discontinuous injection intervals
    상기 용융금속을 분할하되, 분할된 상기 용융금속의 적어도 어느 하나는 분할된 상기 용융금속의 적어도 다른 어느 하나와 용량이 서로 다르도록 분할하며, 상대적으로 더 큰 용량의 상기 용융금속을 먼저 주입하고 상대적으로 더 작은 용량의 상기 용융금속을 나중에 주입하도록 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함하는, 주조방법. Splitting the molten metal, wherein at least one of the divided molten metals is divided so as to have a different capacity from at least one other of the divided molten metals, and a relatively larger volume of the molten metal is first injected and then And sequentially injecting molten metal of a smaller capacity into later injections, but discontinuously injecting a plurality of times at injection intervals.
  6. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계는 Splitting the molten metal and injecting the molten metal sequentially into the casting space, the step of injecting a plurality of discontinuous injection intervals
    상기 용융금속을 정량분할하여 분할된 상기 용융금속을 각각 상기 주조공간에 순차적으로 주입하되, 주입간격을 두어 불연속적으로 복수회 주입하는 단계를 포함하는, 주조방법. Injecting the molten metal divided by the quantitative splitting of the molten metal sequentially into the casting space, respectively, the injection method comprising the step of discontinuously injecting a plurality of injection intervals.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 금형은 단열코팅된 금형을 포함하고,The mold includes a heat-insulated mold,
    상기 용융금속을 주입하는 단계 이전에 탈가스 처리하는 단계를 더 포함하는, 주조방법.Further comprising the step of degassing prior to the step of injecting the molten metal.
  8. 금형 내에 형성된 주조공간을 충전할 수 있는 용융금속을 주입하는 주조장치로서,A casting apparatus for injecting molten metal that can fill the casting space formed in the mold,
    상기 용융금속을 수용할 수 있는 메인 챔버;A main chamber capable of receiving the molten metal;
    상기 메인 챔버에 형성된 구멍과 직접 연통됨과 동시에 상기 메인 챔버의 하부로부터 돌출 설치되어 상기 용융금속의 출입용 유로를 제공하는 노즐;A nozzle in direct communication with a hole formed in the main chamber and protruding from a lower portion of the main chamber to provide an access passage for the molten metal;
    상기 메인 챔버에 형성된 구멍을 개폐할 수 있도록 설치되는 스토퍼; 및A stopper installed to open and close a hole formed in the main chamber; And
    상기 메인 챔버에 형성된 구멍을 개폐함으로써 상기 용융금속을 분할하여 상기 주조공간에 복수회에 걸쳐 순차적으로 주입하되, 상기 금형 내에 수용된 상기 용융금속의 미응고 액상의 상부면이 상기 금형과 이격되지 않고 접할 수 있도록 설정된 주입간격을 두어 불연속적으로 주입할 수 있도록, 상기 스토퍼의 움직임을 조절하는 제어부;The molten metal is divided and injected into the casting space in a plurality of times by opening and closing a hole formed in the main chamber, and the upper surface of the uncondensed liquid phase of the molten metal accommodated in the mold may be contacted without being spaced apart from the mold. A control unit for controlling the movement of the stopper so as to discontinuously inject at an injection interval set to allow discontinuous injection;
    를 포함하는, 주조장치.Including, casting apparatus.
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