KR101854968B1 - 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기 - Google Patents

알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기 Download PDF

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Abstract

[과제] 캐스팅 속도가 빠르고 알루미늄 합금의 용탕을 사용해도 내부 기구의 용손이라는 문제가 발생하지 않는 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기를 제공한다.
[해결 수단] 용해로(110) 내에 세라믹제의 용탕 사출 주통부(120)를 설치한다. 용탕 사출 주통부(120) 내에 사출로(130)보다 낮은 위치에 밸브체(150)가 설치되어 가압부(160)에 의한 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에 대한 소정 압력의 가스압의 인가 및 제거를 제어한다. 가압부(160)가 가스압을 인가하면 밸브체(150)가 폐쇄되는 방향으로 움직여서, 용탕 사출 주통부(120)의 내부의 용탕이 사출로(130)에서 금형(200)으로 다이캐스팅된다. 가압부(160)가 가스압을 제거하면 밸브체(150)가 개방되는 방향으로 움직여서 다음의 다이캐스팅에 필요량의 용탕이 내부 공간(123)에 공급된다.

Description

알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기{HOT CHAMBER CASTER FOR ALUMINUM ALLOY}
본 발명은 다이캐스트용 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기 및 그것을 이용한 다이캐스팅 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기는, 종래의 핫 챔버 주조기가 가지는 문제점을 회피하여, 종래의 핫 챔버 주조기에서는 부적합하다고 여겨져 콜드 챔버 주조기에서 이용되고 있었던 주조 분야에서도 이용 가능한 핫 챔버 주조기이다.
제품이나 부품을 조형하는 방법으로서, 용해된 금속을 금형에 유입시켜 필요로 하는 형상을 얻는 방법을 주조라 하며, 이 제조 방법으로 제작되는 제품을 『주물』이라고 부른다.
주조의 가운데에서, 다이캐스트는 금형(Die)에 대해서, 용융된 금속(용탕)을 피스톤에 의해 소정 압력으로 압입 사출(Cast)하는 제조 방법이다.
다이캐스트 주조기는, 크게 나누면, 핫 챔버 주조기와 콜드 챔버 주조기로 분류된다. 핫 챔버 주조기, 콜드 챔버 주조기는 모두 다이캐스트용 금속 재료를 용융하고 용융 상태의 금속 재료를 성형 금형에 사출하여 주조한다.
우선, 종래의 핫 챔버 주조기를 설명한다.
핫 챔버 주조기는, 용해로와 주조기가 일체가 되어 있으며, 피스톤-실린더 사출부 및 도입관이 용해로의 용탕 중에 있어, 함께 가열되고 있기 때문에 핫 챔버 주조기라고 불린다. 용해로의 용탕 중에 잠겨있는 피스톤-실린더 사출부로부터 용탕이 압출되고, 도입관을 지나, 금형에 도달하여 주조된다.
도 6은, 종래의 핫 챔버 주조기의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
도 6에 나타내듯이, 핫 챔버 주조기(10)는 용해로(11)에 대해서 피스톤-실린더 사출부(12)가 담겨 있으며, 내부는 용탕으로 채워진다. 피스톤(13)은 피스톤 구동 기구(도시하지 않음)에 접속되어 구동된다. 피스톤-실린더 사출부(12)의 측면에는 용탕 흡입구(14)가 마련되고, 또한, 피스톤-실린더 사출부(12)의 단부로부터 사출로(15)가 이어져 있다. 사출로(15)의 선단 근처에는 노즐(16)을 통해서 용해로(11) 밖에 금형(17)이 설치되어 있다. 또한, 사출로(15)의 노즐(16)의 선단 높이는 용해로(11) 내의 용탕면의 높이보다 높은 위치에 마련되어 있다.
도 6에 나타낸 종래의 핫 챔버 주조기(10)의 주조 공정은, 다음의 순서로 이루어진다. 피스톤-실린더 사출부(12)의 피스톤(13)의 압압에 의해, 피스톤-실린더 사출부(12) 내의 용탕이 압출된다. 피스톤의 압압은 10MP에서 30MP의 압력이 통례이다. 예를 들면, 압력은 도시하지 않는 유압기나 리니어 모터로 피스톤에 인가하는 것에 의하여 발생시킨다. 피스톤의 압압에 의해 용탕이 실린더 내에서부터 사출로(15)에 주입되고, 노즐(16)을 통해서 금형(17)에 사출되는 구조로 되어 있다. 금형(17)이 분리되어 내부의 성형이 완료된 제품이 취출된다. 피스톤(13)의 상승에 따라, 노즐(16), 사출로(15)로부터 공기가 역류를 시작하는 경우도 있지만, 피스톤(13)의 선단이 용탕 흡입구(14)보다 상부에 있으면, 이번에는 용해로(11) 중의 용탕이 용탕 흡입구(14)로부터 피스톤-실린더 사출부(12)로 용탕이 유입된다. 또한, 용해로(11)의 용탕면의 높이보다 노즐(16)의 선단 높이가 높으므로 용탕 흡입구(14)로부터 유입된 용탕은 노즐(16)로부터 넘치는 것이 없고, 피스톤(13)의 압압면의 높이까지 용탕이 채워진다.
용탕 주입 부분이 용해로 내부에 있는 주조기로서, 상기 기본 구성과는 다른 구성의 것이 있다. 예를 들면, 일본 특개 2004-122134호 공보에 공개된 것이 있다.
도 6에 기재한 핫 챔버 주조기(10)의 특징은 용탕의 피스톤-실린더 사출부(12)에의 급탕 공정이 용해로(11) 중에서의 피스톤-실린더 사출부(12)의 피스톤 운동에 따라 자동적으로 이루어지므로, 콜드 챔버 주조기에 비해서 주조 사이클이 빠르다는 점이 있다.
또한, 도 6에 나타낸 핫 챔버 주조기에서는, 다이캐스팅의 경로가 되는 사출부(12)가 용탕 중에 있으므로, 외부로부터의 공기의 흡입이 없다는 점이 있다. 공기가 들어가면, 다이캐스트 제품 중에 공동(바람 구멍)이 생겨 제품에 문제가 발생하지만, 핫 챔버 주조기(10)는 공기가 피스톤-실린더 사출부(12) 안으로 들어가지 않으므로 다이캐스트 제품 중에 공동이 들어간다는 문제점이 발생하는 것이 적다.
또한, 콜드 챔버 주조기에 비해서, 사출 압력이 낮아도 되므로, 금형(17)에 과도한 부하가 걸리지 않다는 점도 있다.
다음으로, 종래 기술의 콜드 챔버 주조기를 설명한다. 콜드 챔버 주조기는, 용해로와 주조기가 따로 되어 있으며, 용탕을 용해로부터 1쇼트분의 용탕을 퍼내어 용해로 밖에 있는 주조기에 넣어, 용해로 밖에서 주조하는 것이다. 주조기가 용해로 안이 아니라 밖에 마련되고, 가열되지 않은 것으로부터 콜드 챔버 주조기라 불린다.
도 7은 종래의 콜드 챔버 주조기(20)의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
도 7에 나타내듯이, 콜드 챔버 주조기(20)는 용해로(21) 밖에 슬리브(22)와 플런저(23)로 구성된 압출 성형기(24)가 설치되어 있으며, 플런저(23)에는 압압장치(27)가 접속되어 가동하는 구조로 되어 있다. 슬리브(22)의 선단에는 금형(25)이 설치되어 있다. 또한, 용해로(21)에서 용탕을 퍼내는 래들(26)이 있다.
도 7에 나타낸 종래의 콜드 챔버 주조기(20)의 주조 공정은, 다음의 순서로 이루어진다. 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 래들(26)로 용해로(21) 중의 용탕을 퍼내어 1쇼트분 용탕을 슬리브(22)로 주입한다. 다음에, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 소정량의 용탕을 슬리브(22)에 주입한 후, 플런저(23)로 압입하여 금형(25)에 압입하여 성형한다. 플런저(23)의 압압은 60MP에서 100MP의 압력이 통례이다. 예를 들면, 압력은 도시하지 않는 유압기나 리니어 모터로 플런저(23)에 인가하여 발생시킨다.
여기에서, 콜드 챔버 주조기(20)의 특징으로는, 융점이 높은 금속 소재를 이용한 다이캐스팅에는 대응할 수 있다는 점이 있다. 알루미늄 합금이나 구리 합금 등 융점이 높은 금속 소재를 이용하더라도, 도 7에 나타낸 콜드 챔버 주조기(20)는, 용해로(21)와 주조기인 압출 성형기(24)가 별도로 되어 있으므로, 압출 성형기(24)가 용해로(21)의 고온에 노출될 필요가 없어, 이들 부품이 용손될 우려가 없다. 그래서 융점이 높은 금속 재질이나 알루미늄 합금 용탕처럼, 주조기 부품을 용손시키는 재료를 사용한 다이캐스팅이 가능하다.
또한, 콜드 챔버 주조기(20)의 다른 특징은, 대형의 금형을 이용한 대형 제품의 성형에 대응하기 쉽다는 점이 있다. 대형의 성형을 한다는 것은 주조기 자체가 크게 되지만, 핫 챔버 방식처럼 용해로 중에 주조 기구가 담겨긴 기구이면, 용해로가 상당히 큰 것이 되어 버린다. 이 점, 콜드 챔버 다이캐스팅이면 용해로와 주조기가 따로 되어 있으므로, 용해로의 크기를 줄일 수 있다는 것이 가능해진다.
특허 문헌 1 : 일본 특개 2004-122134호 공보
종래의 콜드 챔버 주조기(20)에는 단점이 있다.
우선, 종래의 콜드 챔버 주조기(20)에서는, 주조 속도가 비교적 늦다는 문제가 있다. 종래의 콜드 챔버 주조기(20)에서는, 용해로(21)에서부터 래들(26)로 퍼내어 슬리브(22)에 주입하는 작업이 필요하다. 또한, 후술하는 공기를 확실하게 빼기 위해 플런저(23)의 압입을 신중하게 천천히 할 필요가 있다. 그래서 주조 시간이 길어지는 문제가 발생한다.
다음으로, 종래의 콜드 챔버 주조기(20)에서는, 다이캐스팅 제품 중에 공기가 혼입되어 공동(바람 구멍)이 들어가는 문제가 발생할 우려가 있다. 종래의 콜드 챔버 주조기(20)는 압출 성형기(24)가 공기 중에 설치되어 있으므로, 아무래도 슬리브(22) 중에 공기가 혼입되기 쉽고, 주입한 용탕 중에 공기가 혼재하기 쉽다. 용탕에 공기가 혼입되어 있으면, 금형(25) 안에 다이캐스팅한 결과, 주조 제품에서 공기 구덩이가 생겨 공동이 발생하는 결과가 된다. 그래서 진공주조법이나 PF법(포 어프리법)등, 제품의 공동에 대한 대책이 세워지고 있지만, 그 모두가 번잡하다.
다음으로, 종래의 콜드 챔버 주조기(20)에서는, 성형된 주조 제품의 내부에 금속의 파열이 발생할 우려가 있다. 종래의 콜드 챔버 주조기(20)에서는, 압출 성형기(24)가 공기 중에 설치되어 있기 때문에, 방열·냉각되기 쉽고, 플런저(23)로 압출한 후에 슬리브(22) 내에 남아 있는 알루미늄 합금 잔사가 식어 슬리브 벽면이나, 각부에 작은 덩어리 조각이 형성되는 경우가 있지만, 다음의 다이캐스팅에서 주탕(注湯)된 용탕과 완전히 일체화하기 전에 플런저(23)에서 압출되어 금형에 다이캐스팅되는 것이 있을 수 있다. 그래서 작은 덩어리 조각이 혼입된 상태에서 주조 제품이 제작되어 버리는 문제가 있다. 또한, 통상 슬리브(22)의 온도는, 알루미늄 합금의 융점보다 낮으므로, 래들(26)에서 알루미늄 합금 용탕을 슬리브(22)에 급탕할 때에 알루미늄 합금 용탕이 일부 응고되어, 용탕에 고형분이 혼입된 상태로 금형에 보내져, 제품 중에 그 고형분이 산재한 상태로 성형이 이루어진다. 이것을 통상 파단 치르(chill)층이라고 부르며, 제품 강도를 불안정하게 한다.
상기한 바와 같이, 콜드 챔버 주조기에는 단점이 있고, 특히, 주조 속도가 빠르다는 것과, 주조 압력이 낮다는 것에 주목하면, 핫 챔버 주조기가 뛰어난 방식이라고 할 수 있다.
그러나, 종래의 핫 챔버 주조기(10)에는 큰 단점이 있다.
그것은 종래의 핫 챔버 주조기(10)에서는, 알루미늄 합금을 이용할 수 없다는 문제이다. 가령, 알루미늄 합금을 용해로에서 용해하면, 용해로(11), 피스톤-실린더 사출부(12), 노즐(16) 등이 철계 합금으로 되어 있으므로, 알루미늄 합금에 의해 용손을 받아, 알루미늄 합금 중에 용출되어 본래의 기능이 상실된다. 철계 합금뿐만 아니라, 대부분의 금속은 알루미늄 합금에 침식을 받아, 질화, 용사(溶射) 등으로 보호해도, 만족스러운 결과를 얻을 수 없다.
그래서, 핫 챔버 주조기를 개량하여, 알루미늄 합금을 사용해도 주조할 수 있는 실용성 있는 핫 챔버 주조기가 요구되고 있다.
여기에서, 도 6의 기본 구조와는 다른 개량형 사형(砂型) 저압 주조기가 알려져 있다. 피스톤 방식의 피스톤-실린더 사출부(12)를 대신하여, 가스 압력을 이용하여 용탕을 압출하는 방식이다. 또한, 용해로 중에는, 스토크의 통체를 세우는 것만으로 사출로가 되는 부분의 대부분을 용해로 위에 설치하는 구조이다.
도 8은, 일본 특개 2004-122134호 공보에 공개된 사형(砂型) 저압 주조기이다. 또한, 도면 중의 번호는 일본 특개 2004-122134호 공보의 도면 중에 사용되는 번호를 그대로 사용하고 있으며, 본 명세서 중의 다른 번호와는 관계가 없는 것이다.
도 8에 나타내는 것과 같이, 이 제조 장치는, 로 본체(1)의 내부에, 경금속 용탕(2)이 저류하는 용해로(3)가 마련되어 있다. 로 본체(1)에는, 용해로(3)를 가열하는 가스 버너 등의 가열 장치(8)가 설치되어 있다. 이 로 본체(1)의 위쪽에는 사형(11)을 재치하는 형치대(12)가 설치되어 있다. 용해로(3)는 뚜껑 부재(4)에 의해 상부가 밀폐되어 있으며, 뚜껑 부재(4)에는 용해로(3)의 내부에 가압 가스(5)를 저압으로 공급하는 가압 가스 공급구(6)가 형성되어 있다. 이 가압 가스 공급구(6)에는 가압 가스 공급 수단(7)이 접속되어 있다. 용탕 중에는 스톡(21)이 세워져 있으며, 또한, 상측의 용탕 구덩이(29)를 통해서 스톡(33)이 세워져 있고, 사형(11)에 접속되어 있다. 또한 용탕면 센서(34)가 마련되어 있다.
주조 공정으로서는, 먼저, 스톡(21) 내의 산화 방지 가스 또는 연소 방지용 가스(28)를 사형(11) 내의 캐비티(16) 내의 공기를 산화 방지 가스 또는 연소 방지용 가스(28)로 치환한다. 다음으로, 용해로(3)에 저류되는 경금속 용탕(2)의 용탕면에 가압 가스(5)에 의해서 저압에서 압력을 가해 용탕에 세워진 스톡(21)을 통해서 용탕 구덩이가 되는 챔버(29), 또한, 스톡(33)을 통해서 사형(11)의 캐비티(16)에 경금속 용탕(2)을 밀어 올린다. 캐비티(16) 내에 경금속 용탕(2)이 충전되면, 그대로 캐비티(16) 내의 경금속 용탕(2)을 응고시킨다.
이와 같이, 가압 가스 공급 수단(7)에 의한 가압 가스(5)를 이용하여 용해로(3) 중의 용탕을 밀어 올려 주형에 압입하는 것으로 되어 있어, 피스톤과 같은 기구 시스템을 이용하지 않는 것으로 되어 있다.
그러나, 도 8에 기재한 사형 저압 주조기도 해결해야 할 문제가 있다.
우선, 도 8에 기재한 사형 저압 주조기에서는, 알루미늄 합금 금속 재료를 다루기에는 아직 불충분하다. 사출 경로의 부품의 대부분은 용해로 속에 있지 않기 때문에, 방열하기 쉬운 구조로 되고 있지만, 용탕은 고온인며, 스톡(21), 용탕 구덩이(29), 스톡(33) 등의 금속 부품이 고온의 알루미늄 합금에 노출된다는 점에는 변함이 없어, 역시 용손의 문제가 발생한다.
다음으로, 도 8에 기재한 사형 저압 주조기에서는, 주조 속도의 점에서 문제가 있다. 도 8에 나타내는 구조에서는, 사형 저압 주조법에서 큰 용해로의 용탕의 액면 전체에 압력을 가하여, 용탕을 밀어 올려 용해로 중의 용탕 구덩이(29)에 유지할 필요가 있기 때문에, 압력 제어가 어렵고, 신중하게 압력을 가하여 용탕의 액면 높이를 조정할 필요가 있으므로, 주조 사이클은 도 6의 기본형과 비교하여 늦어지는 문제가 있다. 그래서, 용탕면 센서(34)에 의해 용탕면의 상승 위치를 센싱하면서 이루어지는 것으로, 신중하게 해야 한다. 또한 사형(11)에 용탕을 채울 때에, 큰 용해로의 용탕의 액면 전체에 압력을 가하여 용탕을 사형(11) 내에 주입하기 때문에, 역시, 용해로의 용탕의 액면 전체에 가하는 압력 제어가 어렵다. 그래서, 가압은 신중하게 할 필요가 있다. 본래, 핫 챔버 주조기에서는, 피스톤 사이클에 따라 원 샷으로 타입하도록 다이캐스팅할 수 있어, 주조 속도의 점에서 문제가 있다.
그래서, 상기 문제를 감안하여, 본 발명은, 핫 챔버 주조기를 개량함으로써, 주조 속도가 빠르고, 알루미늄 합금의 용탕을 사용해도, 용손이라는 문제가 발생하지 않는 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기는, 용탕을 넣는 용해로와, 용해로 내에 입설(立設)한 세라믹으로 형성된 용탕 사출 주통부와, 용탕 사출 주통부의 측면에 마련된 사출로와, 사출로의 선단에 마련되고, 금형에 용탕을 다이캐스팅하는 노즐과, 용탕 사출 주통부에서 사출로보다도 낮은 위치에 설치되어 용해로 내와 용탕 사출 주통부의 내부 공간과의 통로를 개폐하는 밸브체와, 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대하여 소정 압력의 가스압의 인가 및 제거를 제어하는 가압부를 구비하고, 가압부가 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 가스압을 인가하면 밸브체가 폐쇄되는 방향으로 움직여서, 용탕 사출 주통부의 내부의 용탕이 사출로에서 금형에 다이캐스팅되며, 가압부가 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 가스압을 제거하면 밸브체가 개방되는 방향으로 움직이여서, 용해로 내에서 다음의 다이캐스팅에 필요량의 용탕이 용탕 사출 주통부의 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기이다.
상기 구성에 의해, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기에서, 용해로 중에 마련된 부재는, 세라믹제의 용탕 사출 주통부이므로, 알루미늄 합금에 대해서 용손되는 것이 없다. 또한, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기에서는, 가압부에 의해 인가되는 가스압은 용탕 사출 주통부라는 작은 탕면을 압압하는 것만으로 되고, 용탕을 압입하는 것만으로도 되므로, 압력 제어가 간단하고, 다이캐스팅 속도를 빠르게 할 수 있다.
또한, 종래의 피스톤-실린더 방식에서는, 피스톤 및 실린더의 벽면에는 높은 가공 정밀도가 요구되므로, 그 제작에 비용이 비싸고, 가동 후 유지 보수에서도 벽면의 변형이나 손실 등의 대책이 필요하지만, 본 발명은 가스압을 이용하여 실린더 내에 압력을 가하기 때문에, 실린더 내의 벽면의 변형이나, 오차 등은 문제가 되지 않으며, 실린더의 제작비를 절감할 수 있을뿐만 아니라, 가동 후의 유지 보수도 쉽게 된다는 장점을 얻을 수 있다.
다음으로, 상기 구성에 있어서, 세라믹 제품인 용탕 사출 주통부의 외벽 측면에 접하는 벽면 구조를 용해로 내에 설치하여, 용탕 사출 주통부가 용해로 내에서 수평 방향으로 고정되도록 하고, 용탕 사출 주통부의 상단면에 플랜지를 설치하여, 플랜지와 용탕 사출 주통부 저벽면을 고정함으로써, 용탕 사출 주통부가 용해로 내에서 상하 방향으로 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 밸브체가 볼 밸브이며, 볼 밸브가 도통공으로 쉽게 이어지도록 용탕 사출 주통부의 하부 내면이 절구 모양으로 되어 있으며, 절구 모양의 벽면의 최하부에 볼 밸브의 지름보다도 작은 도통공이 열려 용해로 내에 도통한 구조로 하는 것이 바람직하다.
볼 밸브이면, 상측으로부터의 압력으로 확실히 폐쇄할 수 있고, 상측으로부터의 압력이 부압이 되면, 확실히 개방할 수 있게 된다. 볼 밸브가 도통공에 설치되어 있으면, 용해로 내의 용탕의 출입을 제어할 수 있다. 또한, 용탕의 공급시에도 지난번의 다이캐스팅에서 소비된 용탕에 알맞은 양의 용탕을 다음의 다이캐스팅용으로 공급할 수 있다.
또한, 용탕 사출 주통부의 내부 공간에, 가압부로부터 가스압 인가에 의해 돌입하는 가스 속도를 감속하는 가스 감속부를 마련하는 것이 바람직하다. 가스 흐름이 힘차게 용탕 사출 주통부 중으로 유출되면 내부의 용탕 표면에 비말이 발생하거나, 물결이 치기 때문에, 그 돌입하는 가스 흐름을 감속한다. 가스 감속부로는, 예를들면, 가스 도입 파이프에 대향하는 위치에 마련된 판재, 라비린스, 댐퍼 등이 있다.
그리고, 가스압 인가시에 용탕 사출 주통부의 용탕면의 물결이나 용탕의 비산을 막기 위해서, 알루미늄 합금 용탕이 공기와 접촉할 수 있는 고체상의 산화물이나 알루미늄 합금 용탕보다 비중이 작고, 또한 알루미늄 합금 용탕으로부터의 용손을 받지 않는 포러스(porus)한 산화 알루미늄 등으로 이루어진 뚜껑 모양의 물체를 용탕 사출 주통 내부의 용탕면에 뛰워놓는 것이 바람직하다.
가압부의 구성으로는, 가스 탱크와 전자 밸브와 가스 도입 파이프를 구비한 것으로 하는 것이 바람직하다. 전자밸브이면 개폐 동작이 빠르고, 전자 밸브의 개폐 동작에 의해 인가하는 가스의 양을 정확하게 제어할 수 있다.
본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기는, 용해로 속에 마련된 부재는 세라믹제의 용탕 사출 주통부, 노즐, 볼 밸브이며, 용해로 내부의 알루미늄 합금에 접촉하는 부분은 세라믹 도료로 코팅되어 있으므로, 알루미늄 합금에 대해서 용손되는 것이 아니어서, 알루미늄 합금을 금속 재료로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기는, 가압부에 의해 인가되는 가스압은 용탕 사출 주통부라는 작은 탕면을 압압하는 것만으로 되며, 또한, 압입하는 것만으로 되므로, 압력 제어가 간단하며, 다이캐스팅 속도를 빠르게 할 수 있다.
또한, 종래의 피스톤-실린더 방식에서는 피스톤 및 실린더 벽면에는 높은 가공 정밀도가 요구되어, 그 제작에 비용이 비싸고, 가동 후 유지 보수에 있어서도 벽면의 변형이나 손실 등의 대책이 필요하지만, 본 발명은 가스압을 이용함으로써 실린더 내에 압력을 가하기 때문에, 실린더 내의 벽면의 변형이나 오차 등은 문제가 되지 않으며, 실린더의 제작비를 절감할 수 있는 한편, 가동 후의 유지 보수도 간단하게 할 수 있다는 장점을 얻을 수 있다.
[도 1] 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기(100)의 구성예를 간단하게 나타낸 도면이다.
[도 2] 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기(100)의 주조 사이클의 초기 상태를 나타내는 도면이다.
[도 3] 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기(100)의 주조 사이클의 제1공정을 나타내는 도면이다.
[도 4] 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기(100)의 주조 사이클의 제2공정을 나타내는 도면이다.
[도 5] 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기(100)의 주조가 완료되어, 주조 사이클의 초기 상태로 복원하는 모습을 나타내는 도면이다.
[도 6] 종래의 핫 챔버 주조기의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
[도 7] 종래 콜드 챔버 주조기의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
[도 8] 일본 특개 2004-122134호 공보에 공개된 사형 저압 주조기이다.
이하, 도면을 참고하면서, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기의 실시 형태를 설명한다. 다만, 본 발명의 기술적 범위는 아래의 실시 형태로 나타낸 구체적인 용도와 형상·치수 등에 한정되지는 않는다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기(100)의 구성예를 간단하게 나타내는 도면이다.
도 1에서는, 내부의 구조가 알기 쉽도록, 각 부재를 종단면에서 나타내고 있다. 도 1에서는 부재의 특징을 알게 쉽게 도시하고 있으며, 본 발명을 이해하는 데 필요한 부재만을 나타내고 있으며, 다른 일부 부재에 대해서는 도시하고 있지 않은 경우도 있다.
도 1의 구성예에서는, 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기(100)는 용해로(110), 용융 금속 사출 주통부(120), 사출로(130), 노즐(140), 밸브체(150), 가스 가압부(160)를 구비하고 있다. 또한, 금형(200)이 함께 나타나 있다.
용해로(110)는, 가열 장치(111)와 금속 재료를 용해한 용탕을 저류하는 도가니(112)가 마련되어 있다. 이 도가니(112)의 윗면에는 뚜껑 부재(113)가 설치되고, 그 일부에는 개구부(116)가 있고, 그 개구부(116)에서 주조에 의해 소모된 알루미늄 합금 재료의 공급을 하도록 되어 있다. 뚜껑 부재(113)에는, 용탕 사출 주통부(120)의 상부가 수납되는 상부 설치 오목부(117)가 마련되고 있다. 여기에서 용탕은 알루미늄 합금이 용해된 용탕이다.
또한, 도 1의 구성예에서는, 용해로(110)의 도가니(112)에는, 용탕 사출 주통부(120)를 내부에서 입설 상태로 고정하기 위한 고정부(114)를 설치하고, 고정부(114)를 장착하기 위한 하부 설치 오목부(118)가 설치되어 있다.
또한, 사출로(130)를 금형으로 도출하기 위한 노즐(140)이 설치되어 있다.
고정부(114)는, 용탕 사출 주통부(120)를 도가니(112) 내부에 안정되게 고정하기 위한 부재로, 용탕 사출 주통부(120)의 외벽면과 부재에 접촉하는 형태로 고정한다. 도 1의 구성예에서는, 용탕 사출 주통부(120)의 상단에는 플랜지(122)가 설치되어 있으며, 용탕 사출 주통부(120)의 상부측은, 플랜지(122)가 상부 설치 오목부(117)에 끼워 맞춰지고, 또한, 가스 가압부(160)가 위에서 접촉하고 있기 때문에, 용탕 사출 주통부(120)의 플랜지(122)의 측면, 상면을 에워싸듯이 고정되어 있다. 따라서, 용탕 사출 주통부(120)의 상부 부근에서의 상 방향의 이동, 수평 방향에의 이동을 제한할 수 있다. 또한, 용탕 사출 주통부(120)의 하부에는 하방 벽면(126)이 입설되어 있으며, 하부 설치 오목부(118)에 끼워맞춰지는 고정부(114)가 용탕 사출 주통부(120)의 하방 벽면(126)에 대해서 외측으로부터 접촉하는 부재로 되어 있다. 그러므로, 용탕 사출 주통부(120)의 하부 부근에 있어서의 아래 방향으로의 이동, 수평 방향으로의 이동을 제한할 수 있다. 이와 같이, 고정부(114)에 의해서 용탕 사출 주통부(120)는, 그 상부, 그 하부, 모두 상하 방향의 이동, 수평 방향의 이동이 제한되므로, 안정되게 고정된다.
용탕 사출 주통부(120)는, 용해로(110)의 도가니(112) 내에 입설된 세라믹제의 통체이다. 세라믹 제품으로 내열성이 뛰어난 것을 만들어, 알루미늄 합금의 용탕이라도 용손, 파손하지 않는 것을 선택하는 것이 바람직하다.
용탕 사출 주통부(120)의 형상은 한정되지 않지만, 여기에서는 도 1에 나타내는 것과 같은 것으로 한다. 도 1의 구성예에서는, 원통형으로 한 주통 부분(121)에 대해서 상단에 플랜지(122)가 돌출되어 있다. 주통 부분(121)의 내부 공간이 (123)이다. 주통 부분(121)의 저면에는 절구 모양으로 성형된 저면부(124)가 있고, 그 최하측에는 도통공(125)이 설치되어 있다. 이 도통공(125)에는 개폐를 제어하는 밸브체(150)가 설치되어 있다.
주통 부분(121)의 저면 근처에는 주통 부분(121)의 외벽면을 하측으로 연설한 하방 벽면(126)이 입설되어 있으며, 주통 부분(121)의 저면 하에 있는 저부 공간(127)을 둘러싸고 있지만, 하방 벽면(126)에는 적어도 그 일부에는 용탕을 저부 공간(127)에 도입하기 위한 개구(128)가 설치되어 있다. 이 개구(128)를 통해서 용탕은 저부 공간(127)으로 이어지고 있다. 이처럼, 밸브체(150)의 개폐 동작을 통해서, 내부 공간(123)과 저부 공간(127)의 도통/차단이 제어된다.
또한, 도 1의 구성예에서는, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)의 상측 부근에 가스 감속부(129)가 마련되어 있다. 이 가스 감속부(129)는 후술하는 가압부(160)의 가스압의 인가에 의해 가스 도입 파이프(164)로부터 돌입하는 가스 속도를 감속하는 부재이다. 가스 흐름에 부딪침으로서 가스 유속을 약화시키는 구조이며, 단순한 판상체나, 댐퍼, 내부에서 도통관의 통로가 덩굴 형상으로 구부러진 라비린스관 등, 부재의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 이러한 가스 감속부(129)가 설치되는 것에 의하여, 가스 흐름이 세차게 용탕 사출 주통부(120) 중으로 나와서 용탕 표면에 돌입함으로써 비말의 발생이나 물결이 치는 것에 의한, 용탕 사출 주통부(120)의 손상을 억제할 수 있다.
사출로(130)는 용탕 사출 주통부의 측면에 마련된 경로이며, 용탕 사출 주통부(120) 내부 공간(123)과 이어져 있으며, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)이 가압부(160)의 가스 인가에 의해 압압된 용탕이 이 사출로(130)를 통과하여 금형(200)에 다이캐스팅된다.
노즐(140)은, 사출로(130)의 선단 부근에 마련된 부재이며, 금형(200)에 접속된다. 용탕은 노즐(140)에서 금형(200) 내로 다이캐스팅 된다. 노즐(140)은 사출로 유도부(115)를 통해서 도가니(112)의 외부로 안내되어 금형(200)에 접속되어 있다.
밸브체(150)는 용탕 사출 주통부(120)에서 사출로(130)보다 낮은 위치에 설치되어, 용해로(110)의 도가니(112) 안과 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)과의 도통을 개폐하는 부재이다. 도 1의 구성예에서는, 밸브체(150)는 볼 밸브로 되어 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 용탕 사출 주통부(120) 내부 공간(123)의 저면부(124)는, 절구 모양으로 형성되어 있으며, 볼 밸브가 도통공(125)으로 이어지기 쉽게 되어 있다. 도통공(125)은 볼 밸브의 지름보다 작고, 볼 밸브가 끼워짐으로써 도통공(125)이 폐쇄되는 구조이다.
밸브체(150)가 압압된 폐쇄 상태에서, 용해로(110)의 도가니(112)와 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)이 차단되고, 양자 간의 용탕의 이동은 없어진다. 여기서, 밸브체(150)는 사출로(130)보다도 낮은 위치에 마련되어 있으므로, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)과 사출로(130)의 도통이 유지되며, 그 결과, 밸브체(150)에 대하여 상측으로부터 압력이 걸려 밸브체(150)가 닫힌 상태에서, 용탕은 사출로(130)를 향하여 흐르게 된다.
한편, 밸브체(150)에의 압압이 없어진 개방 상태에서, 상세한 것은 후술하는 것처럼, 전자 밸브(163)의 조작에 의해 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)이 대기압이 되면, 밸브체(150)의 상면에 걸리는 압력은 내부 공간(123)에 있던 용탕이 금형(200)에 다이캐스팅되어 없어지고 있으므로, 작아지고 있으며, 한편, 밸브체(150)의 하면에 걸리는 압력은 도가니(112)의 용탕으로부터 받는 압력이 크므로, 밸브체(150)는 상측으로 밀어 올려지게 된다. 밸브체(150)가 밀어 올려지면, 도통 공(125)과 밸브체(150) 사이에 틈이 생기고, 용해로(110)의 도가니(112)와 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)이 도통한다. 밸브체(150)가 개방되면, 양자의 압력차가 없어질 때까지, 즉, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)의 용탕의 상면이 도가니(112) 내의 용탕의 상면에 거의 같아질 때까지 용탕이 내부 공간(123)으로 유입된다. 또한, 밸브체(150)에는 중량이 있기 때문에, 밸브체(150)의 중량분의 영향을 고려할 필요가 있다.
가압부(160)는 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에 대해서 소정 압력의 가스압의 인가 및 제거를 제어하는 부분이다.
도 1의 구성예에서는, 가스 가압부(160)는 고압 펌프(161), 가스 탱크(162), 전자 밸브(163), 가스 도입 파이프(164), 비산 방지 뚜껑(165)을 갖춘 구성으로 되어 있다.
고압 펌프(161)는 가스 탱크(162) 안에 고압 가스를 보내는 장치이다. 가스 탱크(162)는 후술하는 것처럼 전자 밸브(163)의 개폐에 의해 고압의 가스를 단숨에 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에 대해서 보내기 때문에, 소정 압력의 가스를 축적해 놓은 용기이다.
가스 탱크(162)에 축적하는 가스압으로는, 전자 밸브(163)를 열었을 때에, 일반적으로 핫 챔버 주조기에 필요한 피스톤 압력에 해당하는 10MP에서 30MP이 되는 가스압으로 한다. 여기서 고려해야 할 점은, 전자 밸브(163)를 개방하기 직전의 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)의 용탕이 채워져 있지 않은 공간은 대기압(약 0.1MP)의 압력밖에 없으므로, 전자 밸브(163)를 열어 가스 탱크(162)의 가스를 내부 공간(123)으로 도입했을 때, 내부 공간(123)의 대기압분과 가스 탱크(162)의 압력분이 합쳐져 용탕면에 인가된다. 즉, 당초의 가스 탱크(162)의 축적분의 높은 가스압이 내부 공간(123)의 대기압분에 의하여 줄여져 용탕면에의 인가압이 되므로, 가스 탱크(162)가 축적해 놓은 가스 압력은 사출에 필요한 압력(10MP에서 30MP)보다도 내부 공간(123)의 대기압분의 감소분을 고려하여 크게 설정할 필요가 있다.
전자 밸브(163)는, 밸브 셔터 속도가 빠르고, 순식간에 밸브 동작이 가능한 것이 바람직하다. 여기에서는, 가스 탱크(162) 측에의 접속과 대기압 측에의 접속이 순식간에 절환될 수 있는 것으로 되어 있다. 전자 밸브(163)는 가스 탱크(162)와 접속되고 있으며, 전자 밸브(163)가 가스 탱크(162) 측을 개방하면, 가스 도입 파이프(164)는 곧바로 10MP에서 30MP의 가스압을 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에 대해서 인가할 수 있다. 한편, 전자 밸브(163)가 가스 탱크(162) 측을 폐쇄하고 대기압 측을 개방하면, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)을 대기압으로 되돌릴 수 있다.
비산 방지 뚜껑(165)은 알루미늄 합금 용탕으로부터 용손을 받지 않는 포러스(porus)한 산화 알루미늄 등으로 만들어진 뚜껑 모양의 물체이며, 용탕 사출 주통부 내부의 용탕면에 띄워 두는 것에 의해, 가스압 인가시에 용탕 사출 주통부 내부의 용탕면의 물결이나 용탕의 비산을 막기 위한 것이다. 또한, 알루미늄 합금 용탕이 공기와 접촉하여 이루어지는 고체상의 산화물이 형성된 상태이면, 그 산화물이 비산 방지 뚜껑(165)의 대신이 될 수도 있다.
상기와 같이, 전자 밸브(163)의 개폐로 도입되는 가스압이 크기 때문에, 용탕 사출 주통부의 벽면에 가스 감속부(129)를 두고 가스 유속을 둔화시키고, 용탕면의 물결이나, 용탕의 비산 방지의 연구를 하고 있지만, 용탕면 상에 비산 방지 뚜껑(165)을 띄워 두는 것에 의하여 확실하게 용탕면의 물결이나 용탕의 비산을 막을 수 있게 된다.
이상이, 도 1에 나타낸 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기의 각 부재의 설명이다.
다음으로, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기의 동작에 대해서 차례로 설명한다.
우선, 주조 사이클의 제1공정을 설명한다.
도 2는 제1공정의 초기 상태를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내듯이, 전자 밸브(163)는 대기압 측에 접속되고, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에는 용탕이 도가니(112) 내의 용탕의 높이에서 볼 밸브(150)의 밀도를 고려한 높이에 상당하는 정도 채워지고 있다. 볼 밸브의 밸브체(150)는 자연스럽게 용탕 사출 주 통부(120)의 저면부(124)에 있다. 용탕은 알루미늄 합금이다, 소정의 온도까지 승온되어 양호한 상태의 액체 상태로 되어 있다.
다음으로, 제1공정에 들어간다. 도 3은 주조 사이클의 제1사이클을 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내듯이, 전자 밸브(163)가 가스 탱크(162)측에 접속되도록 절환되어, 가스 탱크(162) 측을 개방하면, 가스 도입 파이프(164)를 통해서 곧바로 다이캐스팅에 필요한 10MP에서 30MP의 가스압에 대응하는 압력의 고압 가스가 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에 대해서 인가된다. 그 결과, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)의 용탕에 그 압력이 걸리고, 볼 밸브인 밸브체(150)는 밑으로 압압되어 도통공(125)이 폐쇄된다. 여기에서 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)과 사출로(130)가 도통하고 있으므로, 내부 공간(123)의 용탕은 압압되면 내부 공간(123)에서 사출로(130)을 향하여 사출되게 된다. 사출로(130)의 끝 노즐(140)을 통해서 금형(200)이 설치되어 있으며, 금형(200) 내에 알루미늄 합금의 용탕이 다이캐스팅 된다.
다음으로 제2공정에 들어간다. 도 4는 주조가 완료된 시점을 나타내는 도면이다. 사출이 끝나고 제1공정이 끝난 후, 전자 밸브(163)를 절환하여, 내부 공간(123)을 대기압으로 한다. 소정의 시간 경과를 기다리고, 다이캐스트 성형품이 소정 온도까지 냉각되는 것을 기다려, 냉각 후, 도 4에 나타내듯이, 금형(200)을 개방하여 다이캐스트 성형품을 꺼낸다.
도 5는 제2공정에서, 도 2의 상태로 복원하고 있는 모습을 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내듯이, 도 4의 주조가 완료된 시점에서 전자 밸브(163)가 대기압 측에 접속되도록 절환되고, 가스 탱크(162) 측의 접속이 차단되면, 가스 도입 파이프(164)를 통해서 곧바로 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)이 대기압이 된다. 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)의 용탕의 액면 높이는 도 3의 상태, 즉 용탕의 액면 높이는 도가니(112) 내의 용탕의 액면의 높이보다 낮게 되어 있다. 여기서, 밸브체(150)에 대해서 상면으로부터 걸리는 압력은, 대기압 하의 내부 공간(123)의 용탕의 높이에서 생기는 압력이며, 밸브체(150)에 대해서 하면으로부터 걸리는 압력은 도가니(112)의 용탕의 높이에서 생기는 압력이다. 도 3의 상태에서는 내부 공간(123)의 용탕의 높이는 도가니(112)의 용탕의 높이보다 낮으므로, 밸브체(150)의 하면으로부터 받는 압력이 크다. 그래서, 밸브체(150)는 상승하고, 용탕 사출 주통부(120)의 저면부(124)와 밸브체(150) 사이에 틈이 생기고, 도통공(125)이 도통한다. 그 결과, 도가니(112)의 용탕이 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에 대해서 흘러 들어온다. 도 5는 밸브체(150)가 상승하고, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)에 용탕이 공급된 상태다. 밸브체(150)의 중량을 무시하면, 용탕 사출 주통부(120)의 내부 공간(123)의 용탕 액면이 도가니(112) 내의 용탕 액면과 같은 높이가 된 시점에서 공급이 정지된다. 실제로는 밸브체(150)의 중량이 있기 때문에, 밸브체(150)의 중량의 영향만큼 내부 공간(123)의 용탕 액면은 도가니(112) 내의 용탕 액면보다 조금 낮은 상태에서 공급이 정지된다. 이 공급량이 다음의 다이캐스팅에 필요한 용탕량이면 된다.
도 5의 상태{밸브체(150)가 떠 있는 상태}에서 도2의 상태{밸브체(150)가 저면부(124)에 가라않은 상태}로 이동하며, 주조 사이클이 종료된다. 이 주조 사이클의 반복에 의해 주조가 반복된다.
이상, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기에 따르면, 용해로 내에 알루미늄 합금의 용탕이 채워져 있어도 용손하는 부재가 없고, 알루미늄 합금을 용탕으로 다이캐스팅할 수 있는 핫 챔버 주조기가 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기의 주조 공정은 종래의 핫 챔버 주조기의 피스톤-실린더 방식의 사이클과 변함없는 속도로 할 수 있어, 주조 사이클이 빠르다는 이점이 있다.
또한, 종래의 피스톤-실린더 방식이라면, 양자의 벽면의 가공 정밀도가 요구되거나, 사용에 의한 변형이나 감모에 대한 유지 보수가 요구되지만, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기에 따르면, 가스 압력을 이용하여 실린더 내의 용탕면을 인가하므로, 그러한 가공 정밀도의 요구 및 유지 보수의 요구가 적다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기에서는, 용탕의 경로가 되는 사출로(130)가 용탕 중에 있으므로, 외부 공기가 들어오지 않아, 다이캐스트 제품 중에 바람이 들어간다는 문제가 발생하는 것이 적다.
또한, 종래 기술의 과제에서 설명한 것과 같은, 콜드 챔버 주조기에서 볼 수 있는 파단 치르층의 발생도 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기에서는, 비교적 사출 압력이 낮아도 되므로, 금형에 대한 지나친 부하가 걸리지 않는다는 장점도 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위를 일탈하지 않는 여러가지의 변경이 가능하다고 이해하여야 할 것이다.
본 발명은 알루미늄 합금을 용탕으로 이용하는 챔버 주조기에 널리 이용 가능하다.
100 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기
110 용해로
111 가열 장치
112 도가니
113 뚜껑 부재
114 고정부
115 사출로 도출부
116 개구부
117 상부 설치 오목부
118 하부 설치 오목부
120 용탕 사출 주통부
121 주통 부분
122 플랜지
123 내부 공간
124 저면부
125 도통공
126 하방 벽면
127 저부 공간
128 개구
129 가스 감속부
130 사출로
140 노즐
150 밸브체
160 가스 가압부
161 고압 펌프
162 가스 탱크
163 전자 밸브
164 가스 도입 파이프
165 비산 방지 뚜껑

Claims (6)

  1. 용탕을 넣는 용해로와,
    상기 용해로 내에 입설한 세라믹으로 형성된 용탕 사출 주통부와,
    상기 용탕 사출 주통부의 측면에 마련된 사출로와,
    상기 사출로의 선단에 마련되고, 금형에 용탕을 다이캐스팅하는 노즐과,
    상기 용탕 사출 주통부에서, 상기 사출로보다 낮은 위치에 설치되어 상기 용해로 내와 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간과의 도통공을 개폐하는 밸브체와,
    상기 용해로의 상부에 배치되여, 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대하여 소정 압력의 가스압의 인가 및 제거를 제어하는 가스 가압부를 구비하고,
    상기 가스 가압부가 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 상기 가스 압을 인가하면 상기 밸브체가 폐쇄되는 방향으로 움직여서, 상기 용탕 사출 주통부의 내부의 용탕이 상기 사출로에서 상기 금형에 다이 캐스팅되며, 상기 가스 가압부가 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 상기 가스압을 제거하면 상기 밸브체가 개방되는 방향으로 움직여서, 상기 용해로 내에서 다음의 다이캐스팅에 필요량의 용탕이 상기 용탕 사출 주통부의 내부로 공급되는 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기에 있어서,
    상기 용해로의 하부에 설치된 고정부를 통하여 상기 용탕 사출 주통부의 하방 측면을 상기 용해로에 대해서 고정하는 구조와,
    상기 용탕 사출 주통부의 상단에 플랜지를 만들어, 상기 용해로의 상부에 설치한 상부 설치 오목부를 통하여 상기 용탕 사출 주통부 상단의 플랜지를 상기 용해로에 대해서 고정하는 구조와,
    상기 용해로의 상부에 설치한 가스 가압부를 상기 용탕 사출 주통부의 상단 의 상기 플랜지에 접촉시켜 아래쪽으로 밀면서 가스압을 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 인가하는 구조를 마련한 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브체가 볼 밸브이며, 상기 볼 밸브가 상기 도통공으로 쉽게 이어지도록 상기 용탕 사출 주통부의 하부 내면이 절구 모양으로 되어 있으며, 상기 절구 모양의 벽면의 최하부에 상기 볼 밸브의 지름보다 작은 도통공이 열려 상기 용해로 내에 도통한 구조인 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에, 상기 가스 가압부로부터 가스 인가에 의해 돌입하는 가스 유속을 감속하는 가스 감속부를 설치한 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간의 용탕면에, 상기 용탕에 의한 용손을 받지 않는 소재로, 또한 상기 용탕면 상에 뜨는 비중으로 형성된 비산 방지 뚜껑을 설치하고, 상기 가스 가압부로부터 가스 인가에 의해 돌입하는 가스에 의한 상기 용탕면의 비산을 방지하게 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가스 가압부가 가스 탱크와 전자 밸브와 가스 도입 파이프를 구비하고, 상기 전자 밸브의 개폐 동작에 의해 인가하는 가스량을 제어하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금용 핫 챔버 주조기.
  6. 용탕을 넣는 용해로와, 상기 용해로 내에 입설한 세라믹으로 형성된 용탕 사출 주통부와, 상기 용탕 사출 주통부의 측면에 마련된 사출로와, 상기 사출로의 선단에 마련되고 금형에 용탕을 다이캐스팅하는 노즐과, 상기 용탕 사출 주통부에서 상기 사출로보다 낮은 위치에 설치되어 상기 용해로 내와 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간과의 도통공을 개폐하는 밸브체와, 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대하여 소정 압력의 가스압의 인가 및 제거를 제어하는 가스 가압부를 구비한 구성에 있어서,
    상기 가스 가압부가 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 상기 가스 압을 인가하면 상기 밸브체가 폐쇄되는 방향으로 움직여서 상기 용탕 사출 주통부의 내부의 용탕이 상기 사출로에서 상기 금형에 다이캐스팅되고, 상기 가스 가압부가 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 상기 가스압을 제거하면 상기 밸브체가 개방되는 방향으로 움직여서 상기 용해로 내에서부터 다음의 다이캐스팅에 필요량의 용탕이 상기 용탕 사출 주통부의 내부에 공급되도록 하는 알루미늄 합금을 금속 재료로 이용한 핫 챔버 주조 방법에 있어서,
    상기 용해로의 하부에 설치한 고정부를 통해서 상기 용탕 사출 주통부의 하방 벽면을 상기 용해로에 대해서 고정하는 구조를 만들고,
    상기 용탕 사출 주통부의 상단에 플랜지를 만들어 상기 용해로의 상부에 설치한 상부 설치 오목부를 통해서 상기 용탕 사출 주통부 상단의 플랜지를 상기 용해로에 대해서 고정하는 구조를 만들고,
    상기 용해로의 상부에 설치한 가스 가압부를 상기 용탕 사출 주통부의 상단 의 상기 플랜지에 접촉시켜 아래쪽으로 밀면서 가스압을 상기 용탕 사출 주통부의 내부 공간에 대해서 인가하는 구조를 마련한 알루미늄 합금을 금속 재료로 이용한 핫 챔버 주조 방법.
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