KR100893960B1 - Method for producing a light-alloy bearing bush with a rough external surface - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 거친 외부 표면을 가지는 경합금 베어링 부시를 제조하는 것이다. 이것을 달성하기 위해서는 뒤에 용융금속에 의하여 부분적으로 둘러싸여지는 입자들이 주형의 표면에 적용된다. It is an object of the present invention to produce a light alloy bearing bush having a rough outer surface. To achieve this, particles which are later partially surrounded by molten metal are applied to the surface of the mold.
베어링 부시가 주형으로부터 해체될 때, 상기 입자들은 상기한 부시내에 남아있게 되며 그리고 뒤에 기계적으로 또는 액체내에 용해되는 것에 의하여 베어링 부시의 예비성형체로부터 제거된다.When the bearing bush is dismantled from the mold, the particles remain in the bush and are subsequently removed from the preform of the bearing bush by dissolving mechanically or in liquid.
Description
본 발명은 거친 외부 표면을 갖는 내연 기관용 경합금 베어링 부시(bearing bush)의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a light alloy bearing bush for an internal combustion engine having a rough outer surface.
본 발명과 같은 유형의 제조 방법은 DE 199 58 185호에 공지되어 있다. 이 문헌에 따르면, 베어링 부시의 주조시에 경합금 베어링 부시의 거친 표면은, 베어링 부시의 로스트 폼(lost-foam) 주조 모형이, 주조된 베어링 부시의 외표면에 상응하게 언더컷팅된 형상을 초래하는, 언더컷을 갖는 외측의 입자층을 구비하게 함으로써 로스트 폼 공법으로 제조된다. 이러한 베어링 부시의 거친 표면은 엔진 블럭의 주조시에 베어링 부시와 주변 주조 재료 사이의 양호한 결합을 가져오기 위한 전제이다.
또 CH 366 636 A호로부터는 원심 주조법을 이용한 거친 외표면 구조를 갖는 브레이크 드럼의 제조가 공지되어 있으며, 이러한 공법의 경우에는, 주형의 표면상에 액체의 형태로 인가되며 건조 상태에서는 극히 다공성인 내화성 재료를 사용하여 거친 특성을 형성시키며, 이때 용융된 상태에서 주조 금속이 라이닝의 구멍들 내로 침투한다. 그러나, 이를 위해서는 예를 들어 잉곳트 주조법에서와 같이 내화성 재료의 기공들 내로 침투시키기 위하여 주형 내의 용융 금속의 단순한 유체 정력학적인 압력은 불충분하므로 원심 주조법 또는 압력 주조법의 이용이 필수적이다. 또 다른 단점은 하나의 뱃치에서 브레이크 드럼의 품질에 맞는 후속 주조 과정이 보증되도록 내화 재료의 부착물들을 부시의 표면에서 제거하기 위한 예를 들면 샌드 블라스팅과 같은 기계적인 후처리가 필수적으로 요구된다는 점이다. 이러한 유형의 기계적인 가공은 원하는 거칠기를 상당한 정도로 저하시킨다.
EP 1 226 889 A호는 주조에 또한 특히 샌드 주형과 같은 로스트 주형이 사용되는 샌드 주조법을 이용한 가공품의 거친 표면 제조 방법을 개시하고 있다. 이 경우에 가공품에서의 거친 구조는 거친 정도의 향상을 위하여 주물사에 금속 산화물 또는 용융 가능한 입자들이 혼합되는 주물사의 모래 구조에 의하여 형성된다. 로스트 주형의 사용, 첨가물들의 필수적인 혼합, 그리고 예를 들면 샌드 블라스팅과 같은 거친 가공품 표면을 피니싱하는 기계적인 재가공이 단점이다. Processes of the same type as the invention are known from DE 199 58 185. According to this document, the rough surface of the light alloy bearing bush at the time of casting of the bearing bush is such that the lost-foam casting model of the bearing bush results in an undercut shape corresponding to the outer surface of the cast bearing bush. It is manufactured by the lost foam method by providing the outer particle layer which has an undercut. This rough surface of the bearing bush is a premise to bring about a good coupling between the bearing bush and the surrounding casting material in the casting of the engine block.
Also known from CH 366 636 A is the manufacture of brake drums having a rough outer surface structure using centrifugal casting, in which case they are applied in the form of a liquid on the surface of the mold and are extremely porous in the dry state. The refractory material is used to form rough properties, in which the cast metal penetrates into the holes of the lining in the molten state. However, this requires the use of centrifugal casting or pressure casting because the simple hydrostatic pressure of the molten metal in the mold is insufficient to penetrate into the pores of the refractory material, for example in ingot casting. Another disadvantage is that mechanical post-treatment such as sand blasting, for example, to remove the attachments of the refractory material from the surface of the bush, is mandatory in order to guarantee the subsequent casting process for the quality of the brake drum in one batch. . This type of mechanical processing reduces the desired roughness to a considerable extent.
EP 1 226 889 A discloses a method for producing a rough surface of a workpiece using sand casting, in which casting and in particular a roast mold such as sand mold is used. In this case, the rough structure in the workpiece is formed by the sand structure of the foundry sand in which metal oxides or meltable particles are mixed in the foundry sand to improve the roughness. Disadvantages include the use of roast molds, the indispensable mixing of additives, and the mechanical refinishing of finishing rough workpiece surfaces, for example sandblasting.
본 발명은 주형 구조에서 재사용 가능한 주형을 사용하여 외부의 거친 표면을 갖는 베어링 부시의 제작을 가능하게 하는 데 목적을 두고 있다. 그 밖에도 주조 후에 거친 표면의 기계적인 재가공이 피하여질 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 방법에 의하여 달성된다. 바람직한 또 다른 구성들은 종속항들의 대상이다.
본 발명에 따르면, 외부에 거친 표면을 갖는 내연 기관용 경합금 베어링 부시의 제조 방법으로서, 잉곳트 주형 주조에서 베어링 부시의 제조를 위한 주형 또는 주형 삽입물의 표면상에 내고온성 물질의 입자들이 접착되어 고정되며, 이어서 주형 또는 주형 삽입물 내에서 경합금 베어링 부시가 주조되며, 주형 또는 주형 삽입물로부터 입자들을 구비한 베어링 부시가 이형되며, 입자들이 액체 내에서 용해되기 시작함으로써 베어링 부시로부터 제거되는 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 액체는 물을 기초로 하는 용제일 수 있다.The present invention aims to enable the fabrication of bearing bushes with external rough surfaces using molds reusable in the mold structure. In addition, mechanical remachining of rough surfaces after casting will be avoided.
This object is achieved by the method of claim 1. Further preferred configurations are the subject of the dependent claims.
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a light alloy bearing bush for an internal combustion engine having a rough surface on the outside, wherein particles of a high temperature resistant material are adhered to and fixed on the surface of a mold or mold insert for producing a bearing bush in ingot casting. Thereafter, a light alloy bearing bush is cast in a mold or mold insert, a bearing bush with particles from the mold or mold insert is released, and a manufacturing method is provided in which the particles are removed from the bearing bush by starting to dissolve in the liquid.
In addition, according to the present invention, the liquid may be a solvent based on water.
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입자의 고정이라는 말은 입자들이 적어도 중력에 의해서 주형으로부터 분리되거나 또는 용융물의 충진시에 위로 떠오르지 않는다는 것을 뜻한다. 다른 한편으로는, 이러한 고정은 가능한 한, 부분적인 주변 주조된 입자들이 경합금 베어링 부시의 이형시에 문제없이 주형으로부터, 특히 잉곳트 주형의 표면으로부터, 또는 잉곳트 주형에 대한 강판 삽입물로부터 분리될 정도로 약하게 선택되어야 한다. 특히, 우선적으로 주형 내에서의 입자의 고정은 일반적으로 샌드 코어 또는 샌드 몰드들의 제조에 사용되는 워터 글라스 또는 공지된 합성 수지와 같은 코어 결합제에 의하여 이루어진다. The fixation of particles means that the particles are not separated from the mold at least by gravity or do not rise up upon filling of the melt. On the other hand, this fixation is such that, as far as possible, partial peripherally cast particles are separated from the mold without problems in the release of the light alloy bearing bushes, in particular from the surface of the ingot mold, or from the steel sheet inserts for the ingot mold. It should be chosen weakly. In particular, the fixation of the particles in the mold preferentially is by means of core binders, such as water glass or known synthetic resins which are generally used for the production of sand cores or sand molds.
0.3 mm 내지 1.5 mm의 범위에 있는 입자의 입도가 비표면적의 증대를 가져오는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌으며, 이는 입자 혼합물에서의 많은 작은 언더컷들에 의하여 형성된다.It has been found that the particle size of particles in the range of 0.3 mm to 1.5 mm results in an increase in specific surface area, which is formed by many small undercuts in the particle mixture.
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거친 표면은 필수적으로 베어링 부시의 전체 표면에 걸쳐서 존재할 필요는 없으며 부분 범위로 제한될 수 있다.The rough surface does not necessarily need to exist over the entire surface of the bearing bush and can be limited to a partial range.
베어링 부시의 최대 직경은, 거친 영역 내에서, 주형의 내경 또는 입자들이 부착된 주형 삽입물의 내경에 의하여 정해진다. 각각의 입자는 주조시에 베어링 부시의 외경에 대하여 요홈으로서, 또는 더욱 작은 직경의 장소로서 모양을 갖게 된다. 이러한 입자들은 베어링 부시의 이형 후에 외경으로부터 접근가능하므로, 이들은 액체 내에서 용해되기 시작할 수 있다. 용해된 입자 대신에, 베어링 부시의 외경에는 요홈들이 남아있게 된다.The maximum diameter of the bearing bush is determined by the inner diameter of the mold or the inner diameter of the mold insert to which the particles are attached, in the rough area. Each particle has a shape at the time of casting as a groove for the outer diameter of the bearing bush, or as a place of smaller diameter. Since these particles are accessible from the outer diameter after release of the bearing bush, they may begin to dissolve in the liquid. Instead of the dissolved particles, grooves remain in the outer diameter of the bearing bush.
이러한 입자들은 또한 냉각 채널을 위한 염류(salt) 코어들의 제조로부터 공지되어 있는 바와 같이 바람직하게는 염류로 되어 있다.These particles are also preferably salts, as is known from the preparation of salt cores for cooling channels.
본 발명은 다음에서 본 발명에 따라 제조된 베어링 부시를 참조하여 더욱 자세히 설명된다.The invention is explained in more detail with reference to bearing bushes made according to the invention in the following.
도 1은 상부 영역에 거친 표면을 갖는 베어링 부시.1 shows a bearing bush having a rough surface in the upper region.
베어링 부시는 상부에서 그의 길이의 약 60%에 째진 표면을 가지며, 이러한 째진 표면은, 부분적으로 주위에 주조된 다음에 분리된 염류 입자에 의해 형성되었다. 해당 주형 삽입물의 사용에 의하여 약간 더 작은 직경을 갖는 베어링 부시의 하부 영역에서는 베어링 부시가 비교적 매끈하다.The bearing bush had a surface slung at about 60% of its length at the top, which was formed by salt particles that were partially cast around and then separated. The bearing bush is relatively smooth in the lower region of the bearing bush with a slightly smaller diameter by use of the corresponding mold insert.
본 발명은 거친 외부 표면을 갖는 내연 기관용 경합금 베어링 부시의 제조 방법에 이용될 수 있다. The present invention can be used in a method of manufacturing a light alloy bearing bush for an internal combustion engine having a rough outer surface.
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