KR102112023B1

KR102112023B1 - 다이캐스팅 금형, 다이캐스팅기 및 다이캐스팅 제품의 제조 방법

Info

Publication number: KR102112023B1
Application number: KR1020180038433A
Authority: KR
Inventors: 스스무 야마다
Original assignee: 다이헤이요고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2020-05-18
Also published as: JP6229087B1; JP2018176177A; KR20180112706A

Abstract

[과제] 기포를 포함하는 다이캐스팅 제품을 효율적으로 제조하는 것이 가능한 다이캐스팅 금형, 다이캐스팅기 및 다이캐스팅 제품의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
[해결 수단] 본 발명의 다이캐스팅기(10) 및 다이캐스팅 금형(11)은 용탕이 흐르는 유로(22)에 측방에서 연통하고, 유로(22)를 통과 중인 용탕에 가스를 혼입시켜 용탕에 기포를 포함시키기 위한 가스 공급로(61)를 구비하고 있다.

Description

다이캐스팅 금형, 다이캐스팅기 및 다이캐스팅 제품의 제조 방법{DIE CASTING MOLD, DIE CASTING MACHINE, AND METHOD FOR MANUFACTURING DIE CAST PRODUCT}

본 발명은 기포를 포함하는 다이캐스팅 제품을 제조하기 위한 다이캐스팅 금형, 다이캐스팅기 및 다이캐스팅 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

다이캐스팅 제품의 경량화를 위해, 다공성 금속이라 불리는 기포를 포함하는 금속으로 다이캐스팅 제품을 제조하는 방법이 개발되었다. 구체적으로는, 다이캐스팅 금형으로의 주입 전에, 발포제나 교반기 등을 사용하여 용탕에 기포를 포함시켜 두는 방법이 제안되었다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

일본 특개 2009-045655호 공보([0027]) 일본 특개 평7-223062호 공보(도 1, [0017])

(발명의 개요)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그렇지만, 상술한 종래의 다이캐스팅 제품의 제조 방법에서는, 다이캐스팅 금형에 주입하기 전에 용탕에 기포를 포함시켜 놓을 필요가 있어, 손이 많이 간다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 기포를 포함하는 다이캐스팅 제품을 효율적으로 제조하는 것이 가능한 다이캐스팅 금형, 다이캐스팅기 및 다이캐스팅 제품의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 행해진 청구항 1의 발명은 용탕이 흐르는 유로(22)에 측방에서 연통하고, 상기 유로(22)를 통과 중인 용탕에 가스를 혼입시켜 용탕에 기포를 포함시키기 위한 가스 공급로(61)를 구비하는 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 2의 발명은, 상기 가스 공급로(61)의 말단부에, 다공 구조의 기포 생성 부재(65)가 끼워 맞추어져 있는, 청구항 1에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 3의 발명은 상기 기포 생성 부재(65)의 각 구멍의 직경이 0[mm]를 초과하고 또한 1[mm] 이하인 청구항 2에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 4의 발명은 상기 기포 생성 부재(65)는 상기 유로(22)와 가스 공급로(61)를 연통하는 복수의 관통구멍을 형성하여 이루어지는, 청구항 2에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 5의 발명은 상기 기포 생성 부재(65)는 세라믹스로 구성되어 있는, 청구항 2에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 6의 발명은 상기 다이캐스팅 금형(11) 내에 갇힌 가스를 용탕 공급시에 배출하는 가스 제거로(41)와, 상기 가스 제거로(41)의 단부에 끼워 맞추어지고, 가스의 통과를 허용하고 용탕의 진입을 규제하는 벤트용 메시 부재(45)를 구비하고, 상기 벤트용 메시 부재(45)와 상기 기포 생성 부재(65)가 동일 구조를 이루고 있는, 청구항 2에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 7의 발명은 상기 유로(22)의 도중 부분을 조여서 이루어지는 스로틀부(25C)를 구비하고, 상기 스로틀부(25C)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는, 청구항 2에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 8의 발명은 상기 스로틀부(25C)의 양단에 테이퍼부(25B, 25D)가 구비되어 있는, 청구항 7에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 9의 발명은 제품을 성형하기 위한 캐버티(21)와, 상기 캐버티(21)에 용탕을 공급하는 상기 유로(22)로서의 러너(22)가 구비되고, 상기 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는, 청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 청구항에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 10의 발명은 모든 상기 캐버티의 상류측에 위치하는 상기 러너에 상기 가스 공급로가 연통해 있는, 청구항 9에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 11의 발명은 상기 캐버티(21)가 복수 구비되고, 일부의 상기 캐버티(21)의 상류측에 위치하고 또한 다른 상기 캐버티(21)의 하류측에 위치하는 상기 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는, 청구항 10에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 12의 발명은 상기 캐버티(21)에 연결되는 복수의 상기 러너(22)가 구비되고, 적어도 하나 이상의 상기 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는, 청구항 10에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 13의 발명은 복수의 상기 캐버티(21)와, 상기 복수의 상기 캐버티(21)의 상류측에 각각 위치하는 복수의 상기 러너(22)가 구비되고, 상기 복수의 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는 청구항 10에 기재된 다이캐스팅 금형(11)이다.

청구항 14의 발명은 청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 청구항에 기재된 다이캐스팅 금형(11)을 갖고, 다공성 금속 제품(W)을 성형하는 다이캐스팅기(10)이다.

청구항 15의 발명은 상기 유로(22) 중 상기 가스 공급로(61)와의 연통 부분보다 하류측에 용탕의 유속이 상기 연통 부분보다 내려가는 확장부(25A, 25B)를 구비하고, 상기 확장부(25A, 25B)에서 용탕에 혼입되어 있는 가스의 기포를 붕괴시키는 청구항 14에 기재된 다이캐스팅기이다.

청구항 16의 발명은 다이캐스팅기(10)의 다이캐스팅 금형 중 용탕이 흐르는 유로에 측방에서 연통하는 가스 공급로(61)를 설치해 두고, 상기 유로(22)를 통과 중인 용탕에 가스를 혼입시켜, 기포를 포함하여 이루어지는 다이캐스팅 제품(W)을 성형하는 다이캐스팅 제품(W)의 제조 방법이다.

청구항 17의 발명은 가스 혼입 후의 용탕의 유속을 감속시킴으로써 용탕의 정압을 상승시켜, 용탕 중의 가스의 기포를 붕괴시키는 청구항 16에 기재된 다이캐스팅 제품(W)의 제조 방법이다.

청구항 1의 다이캐스팅 금형 및 청구항 14의 다이캐스팅기(10) 및 청구항 16의 다이캐스팅 제품(W)의 제조 방법에 의하면, 유로(22)에 측방에서 연통하는 가스 공급로(61)가 설치되어 있어, 유로(22)를 통과 중인 용탕에 가스를 혼입시켜, 용탕에 기포를 포함시킬 수 있다. 즉 종래와 같이, 다이캐스팅 금형 내에 주입하기 전인 용탕에 기포를 포함시키는 수고가 없어져, 효율적으로 기포를 포함하는 다이캐스팅 제품을 제조하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 유로(22)를 통과 중인 용탕에 대하여 가스가 측방으로부터 주입되기 때문에, 용탕의 흐름을 이용하여, 가스를 용탕 내로 효율적으로 혼입할 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 가스 공급로(61)의 말단부에 다공 구조의 기포 생성 부재(65)가 끼워맞추어져 있으므로, 가스 공급로(61)로부터 공급되는 기포를 작게 할 수 있다. 또한 청구항 3에 나타내는 바와 같이, 기포 생성 부재(65)의 각 구멍의 직경이 0[mm]를 초과하고 또한 1mm 이하이면, 가스 공급로(61)의 내부에 용탕이 들어가는 것을 억제할 수 있다. 기포 생성 부재(65)는, 청구항 4와 같이, 복수의 관통구멍을 형성하여 이루어지는 것이어도 되고, 청구항 5와 같이, 세라믹스로 구성된 것이어도 된다.

또한 청구항 6의 발명에 의하면, 기포 생성 부재(65)와 벤트용 메시 부재(45)가 동일 구조로 되어 있으므로, 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

청구항 7의 발명과 같이, 유로(22)의 도중 부분을 조여서 이루어지는 스로틀부(25C)에 가스 공급로(25)를 연통시킴으로써, 가스 공급로(61)가 연통하는 부분의 속도를 빠르게 할 수 있어, 가스 공급로(61)로부터 공급되는 가스의 기포를 작게 할 수 있다. 또한 스로틀부(25C)를 통과한 후에, 유로(22)가 넓어지기 때문에 정압이 높아져, 용탕에 혼입된 가스의 기포를 붕괴시켜, 가스의 기포를 더욱 작게 할 수 있다. 이 때, 청구항 8과 같이, 스로틀부(25C)의 양단에 테이퍼부(25B, 25D)를 설치함으로써, 용탕의 흐름을 원할하게 할 수 있다.

가스 공급로(61)는 캐버티(21)에 연통하는 구성으로 해도 되고, 청구항 9의 발명과 같이, 러너(22)에 연통하는 구성이어도 된다. 또한 가스 공급로(61)를 러너(22)에 연통하는 구성으로 하면, 캐버티(21)에 충전되는 모든 용탕에 기포를 포함시키는 것이 가능하게 된다. 또한 일반적으로 러너(22)는 용탕이 충만 상태로 또한 고속으로 통과하는 것이기 때문에, 본 발명의 가스 공급로를 연통하는 장소로서 적합하다.

청구항 10 내지 청구항 13의 발명과 같이, 캐버티(21) 및 캐버티(21)에 연통 하는 러너(22)의 개수나 형상에 맞추어, 가스 공급로(61)를 설치할 수 있다.

청구항 16 및 청구항 17의 발명과 같이, 용탕에 혼입되어 있는 가스의 기포를 붕괴시키는 기구를 구비함으로써, 보다 미세한 기포로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 다이캐스팅기의 개략도,
도 2는 버블 생성부의 확대도,
도 3은 기포 생성 부재의 확대도,
도 4는 다이캐스팅기의 동작을 나타내는 개념도,
도 5는 다이캐스팅기의 동작을 나타내는 개념도,
도 6은 용탕에 주입한 기포의 크기의 변화에 관한 설명도.

(발명을 실시하기 위한 형태)

[제1 실시형태]

이하, 본 발명의 제1 실시형태를 도 1∼도 6에 기초하여 설명한다. 도 1에는, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)가 도시되어 있다. 도 1에 도시하는 다이캐스팅기(10)는, 다이캐스팅 금형(11)에 형성된 캐버티(21) 내를 진공 장치(40)에 의해 감압한 후, 슬리브(30)에 공급된 용탕을 사출 장치(35)에 의해 캐버티(21) 내에 주입하는 구성으로 되어 있다.

사출 장치(35)는 로드(31)의 선단에 부착된 피스톤(32)이 슬리브(30)를 진퇴 이동하도록 제어되어 있다. 구체적으로는, 로드(31)의 후단이 도시하지 않은 액추에이터에 접속되어 있다. 그리고, 액추에이터는 제어 장치(50)와 전기적으로 접속되고, 제어 장치(50)가 액추에이터의 동작을 제어함으로써 로드(31)의 이동 속도, 주입압, 주입량 등이 제어된다.

또한 사출 장치(35)는, 예를 들면, 로드(31)의 위치를 검출하는 도시하지 않은 위치 센서와, 로드(31)에 걸리는 압력을 검출하는 도시하지 않은 압력 센서를 가지고 있다. 이들 센서의 검출값은 제어 장치(50)에 출력되고, 사출 장치(35)의 제어에 사용된다.

다이캐스팅 금형(11)은 고정형(12)과, 고정형(12)에 접리 가능하게 구성된 가동형(13)을 가지고 있다. 고정형(12)과 가동형(13)이 맞닿았을 때, 고정형(12) 및 가동형(13) 사이에, 제품 부분을 형성하는 캐버티(21)와, 캐버티(21)와 슬리브(30)를 연결하는 러너(22)(본 발명의 「유로」에 상당한다.)를 갖는 내부 공간(20)이 형성된다.

내부 공간(20)은 진공용 배관(41)을 통하여 진공 장치(40)와 접속되어 있다. 진공 장치(40)는 전자 밸브(42), 진공 펌프(43) 및 도시하지 않은 진공 탱크를 구비하고 있다. 진공 탱크는 진공 펌프(43)가 구동함으로써 진공도가 높여진 상태로 유지된다. 그리고, 전자 밸브(42)가 열리면, 내부 공간(20) 내측이 감압된다. 진공 장치(40)는 제어 장치(50)와 전기적으로 접속되고, 제어 장치(50)가 진공 펌프(43)의 동작의 제어, 및 전자 밸브(42)의 개폐를 제어함으로써 내부 공간(20) 내측의 진공도가 제어된다. 진공용 배관(41)에는, 진공용 배관(41) 중 내부 공간(20)측의 일단을 덮는 메시 부재를 구비한 벤트 홀(45)이 끼워맞추어져 있다. 또한, 진공용 배관(41)은 가동형(13)에 관통 형성되어 있다.

제어 장치(50)는, 예를 들면, CPU, ROM, RAM 및 외부 기억 장치를 포함하는 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 제어 장치(50)는 미리 설정된 프로그램, 각종 설정값 및 각종 센서에 의해 각종 장치(다이캐스팅 금형(11)의 형 체결, 로드(31)의 이동, 내부 공간(20) 내의 감압 등)에 제어 신호를 출력한다.

그런데, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 내부 공간(20)에 연결하는 가스 공급로(61)를 구비하고 있다. 가스 공급로(61)는 가동형(13)에 관통 형성되어 있다. 가스 공급로(61)의 일단은 내부 공간(20) 중 러너(22)의 내측면에 연통하고, 가스 공급로(61)의 타단은 에어 공급 장치(60)에 접속되어 있다. 에어 공급 장치(60)는 제어 밸브(62), 에어 펌프(63) 및 도시하지 않은 에어 탱크를 구비하고 있다. 에어 공급 장치(60)는 제어 장치(50)와 전기적으로 접속되고, 제어 장치(50)가 에어 펌프(63)의 동작의 제어, 및 제어 밸브(62)의 개폐를 제어함으로써 러너(22)에 에어가 공급된다.

또한, 제어 장치(50)에는, 미리 정해진 위치에 로드(31)가 도달하면, 에어 공급 장치(60) 및 진공 장치(40)가 구동하는 제어 프로그램이 편입되어 있다.

러너(22)에는, 러너(22)의 도중 위치의 일부의 유로가 조여진 형상을 이루는 버블 생성부(25)가 구비되어 있다. 구체적으로는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 버블 생성부(25)는 캐버티(21)측으로부터 차례로 제1 대직경부(25A)와, 제1 대직경부(25A)로부터 멀어짐에 따라 차츰 좁아지는 제1 테이퍼부(25B), 제1 대직경부(25A)보다도 작은 직경인 소직경부(25C)(본 발명의 「스로틀부」에 상당한다.), 소직경부(25C)로부터 멀어짐에 따라 넓어지는 제2 테이퍼부(25D), 소직경부(25C)보다도 대직경인 제2 대직경부(25E)로 구성된다.

그리고, 버블 생성부(25) 중 소직경부(25C)를 향하여 개구하는 가스 공급 구멍(28)에 가스 공급로(61)의 일단이 연통해 있다. 가스 공급로(61)는 소직경부(25C)에 대하여 직각으로 뻗어 있다.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 가스 공급 구멍(28)에는, 기포 생성 부재(65)가 끼워맞추어져 있다. 기포 생성 부재(65)는 가스 공급로(61)에 끼워 넣어지는 통부와 통부의 일단이 내측으로 구부러져 가스 공급 구멍(28)의 개구 가장자리와 면일치 되는 프레임부(66)와, 프레임부의 내측에 형성되는 메쉬 형상의 필터부(67)를 구비하고 있다. 필터부(67)에 설치된 각 구멍의 직경은 0.02∼0.5mm로 되어 있다. 또한 필터부(67)의 기공률은 20% 이상인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 다이캐스팅기(10)의 구성에 관한 설명은 이상이다. 다음에 이 다이캐스팅기(10)의 작용효과에 대해 설명한다. 다이캐스팅기(10)를 기동하면, 도 4(A)에 도시되는 바와 같이, 슬리브(30) 내에 용탕이 공급된다.

그리고, 도 4(B)에 도시되는 바와 같이, 피스톤(32)이 슬리브(30) 내를 이동하고, 용탕을 공급하기 위한 개구보다도 앞쪽의 지점인 시점 P0으로부터 개구를 통과한 P1에 도달하면, 전자 밸브(42)가 열리고, 내부 공간(20) 내측이 감압된 상태가 된다.

도 5(A)에 도시되는 바와 같이, 피스톤(32)이 슬리브(30) 내측을 더 이동하여, 용탕이 버블 생성부(25)의 제1 테이퍼부(25B)에 도달하면, 제어 밸브(62)가 열림과 아울러, 에어 공급 장치(60)로부터 소직경부(25C)를 흐르는 용탕을 향하여 에어의 분출이 개시된다.

도 5(B)에 도시되는 바와 같이, 피스톤(32)이 슬리브(30) 내측을 더 이동하면, 내부 공간(20)이 기포를 포함한 용탕으로 채워진다. 그리고, 캐버티(21) 내측의 용탕이 기포를 포함한 상태에서 고화하여, 다공성 금속으로 이루어지는 다이캐스팅 제품(W)이 형성된다.

이어서, 다이캐스팅 금형(11)이 열리고, 다이캐스팅 제품(W)이 꺼내진다. 그 후, 내부 공간(20) 내면에 이형제가 뿜어지고 나서 다이캐스팅 금형(11)이 닫히고, 그 사이에 피스톤(32)이 시점(P0)으로 돌아간다.

상기한 바와 같이, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)에는, 러너(22)에 측방에서 연통하는 가스 공급로(61)가 설치되어 있으므로, 러너(22)를 통과 중인 용탕에 가스를 혼입시켜, 용탕에 기포를 포함시킬 수 있다. 즉 다이캐스팅 제품(W)을 제조하기 위해 반드시 필요한 캐버티(21)에 용탕을 주입하는 공정을 이용하여, 용탕에 기포를 포함시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)는 캐버티(21)에 용탕을 주입하기 전에, 발포제를 투입하고 교반한다고 하는 공정을 필요로 하는 종래의 다이캐스팅기(10)와 비교하여, 효율적으로 기포를 포함하는 다이캐스팅 제품(W)을 제조할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)는 용탕에 발포제를 혼입할 필요가 없으므로, 용탕의 온도나, 발포제의 혼입으로부터 제품의 성형까지의 시간의 제한이 적어, 용이하게 다공성 금속을 포함하여 이루어지는 다이캐스팅 제품(W)을 형성할 수 있다.

또한 가스 공급로(61)가 용탕이 흐르는 유로의 측방에서 연통해 있으므로, 에어가 공급될 때 발생하는 용탕의 흐름의 흐트러짐을 이용하여, 용탕에 에어를 혼입할 수 있다.

또한 다이캐스팅기(10)는 내부 공간(20)에 연통하는 가스 공급로(61)로부터 에어가 공급되는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 미리 용탕에 발포제를 혼입할 필요가 없고, 가스를 공급하는 타이밍을 조정함으로써 임의의 위치에 기포가 혼입된 다이캐스팅 제품(W)을 형성할 수 있다. 구체적으로는, 용탕이 제1 테이퍼부(25B)에 도달한 시점부터, 내부 공간(20)이 용탕으로 채워질 때까지, 가스 공급로(61)로부터 가스를 공급함으로써 제품 영역의 전체에 기포를 포함한 다이캐스팅 제품(W)을 형성할 수 있고, 일정량의 용탕이 충전된 후에, 가스 공급로(61)로부터 가스를 공급함으로써 제품 영역의 일부에만 기포를 포함한 다이캐스팅 제품(W)을 형성할 수 있다.

또한, 다이캐스팅 제품(W)에 포함되는 기포의 총량과, 용탕이 가스 공급 구멍(28)에 도달한 후부터, 용탕이 캐버티(21) 내를 충전할 때까지의 사이에 에어 공급 장치(60)로부터 공급된 에어의 총량이 동일하므로, 다이캐스팅 제품(W)에 있어서의 기포의 발생량의 불균일을 억제하는 것이 가능하게 되고, 그 결과, 다이캐스팅 제품의 무게, 강도 등의 품질의 안정화를 도모할 수 있다.

또한 가스 공급로(61)가 러너(22)에 연통해 있으므로, 캐버티(21) 전체에 기포를 포함한 용탕을 충전시킬 수 있어, 제품 영역의 전체에 기포를 포함한 다이캐스팅 제품(W)을 형성할 수 있다. 또한 러너(22)에 가스 공급로(61)를 연통시킴으로써, 제품의 형상에 따를 필요가 없기 때문에, 버블 생성부(25)를 형성하는 등 유로의 형상을 자유롭게 설계할 수 있다. 또한, 일반적으로 러너(22)는 용탕이 충만 상태로 또한 고속으로 통과하는 것이기 때문에, 가스 공급로(61)를 연통하는 장소로서 적합하다.

또한 가스 공급 구멍(28)이 필터부(67)로 덮여 있으므로, 가스 공급로(61)에의 용탕의 침입을 억제함과 아울러, 가스 공급로(61)로부터 용탕에 혼입되는 기포를 작게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)는 진공용 배관(41)에 부착되어 있는 벤트 홀(45)과, 가스 공급로(61)에 부착되어 있는 기포 생성 부재(65)가 동일 부재로 구성되어 있다. 이것에 의해 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

그런데, 유체에 가스를 주입할 때, 유체의 흐름이 빠른 곳에서 가스를 주입한 쪽이, 유체의 흐름이 느린 곳에서 가스를 주입했을 때와 비교하여, 가스의 기포의 크기가 작아지는 것이 알려져 있다.

여기에서, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)는, 도 6(A)에 도시되는 바와 같이, 버블 생성부(25)는, 제2 대직경부(25E)의 하류측에, 제2 대직경부(25E)보다도 내경이 작은 소직경부(25C)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 버블 생성부(25)에 있어서의 소직경부(25C)를 흐르는 용탕의 유속을, 제2 대직경부(25E)를 흐르는 용탕의 유속보다도 빠르게 하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 가스 공급로(61)를 용탕의 유속이 빠르게 되어 있는 소직경부(25C)에 연통시킴으로써, 그 밖의 부위에 가스 공급로(61)를 연통시키는 경우와 비교하여, 가스 공급로(61)로부터 소직경부(25C)를 흐르는 용탕을 향하여 보다 작은 기포를 주입하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 미세한 기포를 다수 포함한 다이캐스팅 제품(W)을 제조하는 것이 가능하게 된다.

또한 기포는 압력이 급격하게 상승하면 기포의 붕괴가 진행하여, 작아지는 특성이 있는 것이 알려져 있다.

여기에서, 본 실시형태의 다이캐스팅기(10)는, 도 6(B)에 도시되는 바와 같이, 버블 생성부(25)는, 소직경부(25C)의 하류측에, 소직경부(25C)보다도 큰 직경인 제1 대직경부(25A)를 구비하고 있다. 즉 소직경부(25C)를 흐르는 용탕의 속도보다도, 제1 대직경부(25A)를 흐르는 용탕의 속도가 저하됨과 아울러, 소직경부(25C)의 정압보다도 제1 대직경부(25A)의 정압이 상승되게 하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 소직경부(25C)를 흐르는 용탕에 주입된 공기의 기포를, 제1 대직경부(25A) 측으로 흐름에 따라 붕괴를 진행시키는 것이 가능하게 되어, 용탕에 주입된 기포를 작게 하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 미세한 기포를 다수 포함한 다이캐스팅 제품(W)을 제조하는 것이 가능하게 된다.

[다른 실시형태]

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 이하에 설명하는 것과 같은 실시형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 상기 실시형태 및 각 다른 실시형태는, 기술적인 모순이 생기지 않는 한에 있어서, 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다. 또한, 하기 이외에도 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

(1) 상기 실시형태에서는, 기포 생성 부재(65)는 프레임부(66)와 메시 구조의 필터부(67)를 갖는 구조였지만, 프레임부(66)와 필터부(67)가 일체 구조로 되어 있어도 된다. 예를 들면, 세라믹스 등의 다공질 재료로 구성해도 되고, 다수의 관통구멍을 갖는 금속 블록으로 구성해도 된다.

(2) 상기 실시형태에서는, 기포 생성 부재(65)는 메시 구조의 필터부(67)를 가지고 있었지만, 기포 생성 부재(65)는 복수의 소직경 구멍을 갖는 구성이면 되고, 예를 들면, 슬릿 구조이어도 되고, 복수의 소직경 구멍이 펀치 등에 의해 형성된 구조이어도 된다. 또한 각 구멍의 직경은 0mm를 초과하고 또한 1mm 이하이어도 된다.

(3) 상기 실시형태에서는, 유로의 일부가 조여져 이루어지는 버블 생성부(25)가 설치된 구성이었지만, 버블 생성부(25)를 설치하지 않는 구성으로 해도 된다. 구체적으로는, 조임 부분이 없는 직선 형상의 유로의 도중 위치에 가스 공급로(61)를 연통시키는 구성으로 해도 된다.

(4) 상기 실시형태에서는, 러너(22)에 가스 공급로(61)를 연통시키는 구성이었지만, 캐버티(21)에 가스 공급로(61)를 연통시키는 구성이어도 된다.

(5) 상기 실시형태에서는, 내부 공간(20)이 1개의 캐버티(21)와 캐버티(21)에 연결되는 1개의 러너(22)로 구성되어 있었지만, 1개의 캐버티(21)에 대하여 복수의 러너(22)를 설치하는 구성으로 해도 된다. 이 때, 복수의 러너(22)의 모두에 가스 공급로(61)를 연통시키는 구성이어도 되고, 일부의 러너(22)에만 가스 공급로(61)를 연통시키는 구성이어도 된다. 복수의 러너(22)의 모두에 가스 공급로(61)를 연통시키는 구성으로 하면, 전체에 기포를 갖는 다이캐스팅 제품(W)을 형성할 수 있다. 또한 일부의 러너(22)에만 가스 공급로(61)를 설치하는 구성으로 하면, 일부에만 기포를 갖는 다이캐스팅 제품(W)을 형성할 수 있다.

(6) 상기 실시형태에서는, 내부 공간(20)이 1개의 캐버티(21)와 캐버티(21)에 연결되는 1개의 러너(22)로 구성되어 있었지만, 복수의 캐버티(21)와 복수의 러너(22)를 설치하는 구성으로 해도 된다. 예를 들면, 복수의 캐버티(21)가 러너(22)를 통하여 연결되어 있을 때, 복수의 러너(22) 중, 캐버티(21)끼리를 연결하는 러너(22)에만, 가스 공급로(61)를 연통시키는 구성으로 하면, 기포를 갖는 다이캐스팅 제품(W)과 기포를 갖지 않는 다이캐스팅 제품(W)을 한번에 형성할 수 있다.

(7) 상기 실시형태에서는, 가스 공급로(61)의 타단에 에어 공급 장치(60)가 접속되어 있었지만, 에어 공급 장치(60)가 접속되지 않는 구성이어도 된다. 이 경우, 용탕이 소직경부(25C)를 흐를 때 부압에 의해, 외부의 공기가 가스 공급로(61)를 통하여, 소직경부(25C)를 흐르는 용탕에 혼입된다.

(8) 상기 실시형태에서는, 버블 생성부(25)가 소직경부(25C)의 상류 및 하류에, 소직경부(25C)보다도 큰 직경인 제1 대직경부(25A) 및 제2 대직경부(25E)를 갖는 구성이었지만, 어느 한쪽만을 갖는 구성이어도 된다.

(9) 상기 실시형태에서는, 가스 공급로(61)는 유로에 대하여 직각으로 뻗어 있었지만, 유로에 대하여 교차하고 있어도 되고, 가스 공급로(61)가 유로에 대하여 비스듬히 뻗어 있어도 된다.

(10) 상기 실시형태에서는, 용탕이 제1 테이퍼부(25B)에 도달한 시점에서, 에어의 공급이 개시되는 구성으로 되어 있었지만, 에어의 공급의 타이밍은 적당히 변경할 수 있다. 예를 들면, 에어의 공급의 타이밍을 소직경부(25C)에 용탕이 도달하기 전에 하면, 캐버티(21)에 공급되는 모든 용탕에 기포를 포함시키는 것이 가능하게 된다.

(11) 상기 실시형태에서는, 용탕의 충전이 완료되면 에어의 공급도 종료하는 구성으로 되어 있었지만, 에어의 공급의 종료 타이밍은 적당히 변경할 수 있다.

(12) 상기 실시형태는 콜드 챔버 방식의 다이캐스팅기(10)이지만, 본 발명을 핫 챔버 방식의 다이캐스팅기(10)에 적용해도 된다.

10 다이캐스팅기
11 다이캐스팅 금형
21 캐버티
22 러너
25 버블 생성부
25C 소직경부(스로틀부)
61 가스 공급로
63 에어 공급 장치
65 기포 생성 부재
W 다이캐스팅 제품

Claims

용탕이 흐르는 유로(22)에 측방에서 연통하고, 상기 유로(22)를 통과 중인 용탕에 가스를 혼입시켜 용탕에 기포를 포함시키기 위한 가스 공급로(61)를 구비하는 다이캐스팅 금형(11).
제 1 항에 있어서,
상기 가스 공급로(61)의 말단부에 다공 구조의 기포 생성 부재(65)가 끼워맞추어져 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 2 항에 있어서,
상기 기포 생성 부재(65)의 각 구멍의 직경이 0[mm]를 초과하고 또한 1[mm] 이하인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 2 항에 있어서,
상기 기포 생성 부재(65)는 상기 유로(22)와 가스 공급로(61)를 연통하는 복수의 관통구멍을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 2 항에 있어서,
상기 기포 생성 부재(65)는 세라믹스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 2 항에 있어서,
상기 다이캐스팅 금형(11) 내에 갇힌 가스를 용탕 공급시에 배출하는 가스제거로(41)와,
상기 가스제거로(41)의 단부에 끼워맞추어지고, 가스의 통과를 허용하고 용탕의 진입을 규제하는 벤트용 메시 부재(45)를 구비하고,
상기 벤트용 메시 부재(45)와 상기 기포 생성 부재(65)가 동일 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 2 항에 있어서,
상기 유로(22)의 도중 부분을 조여서 이루어지는 스로틀부(25C)를 구비하고, 상기 스로틀부(25C)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 7 항에 있어서,
상기 스로틀부(25C)의 양단에 테이퍼부(25B, 25D)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
제품을 성형하기 위한 캐버티(21)와,
상기 캐버티(21)에 용탕을 공급하는 상기 유로(22)로서의 러너(22)가 구비되고,
상기 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 9 항에 있어서,
모든 상기 캐버티의 상류측에 위치하는 상기 러너에 상기 가스 공급로가 연통해 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 10 항에 있어서,
상기 캐버티(21)가 복수 구비되고, 일부의 상기 캐버티(21)의 상류측에 위치하고 또한 다른 상기 캐버티(21)의 하류측에 위치하는 상기 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 10 항에 있어서,
상기 캐버티(21)에 연결되는 복수의 상기 러너(22)가 구비되고, 적어도 하나 이상의 상기 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 10 항에 있어서,
복수의 상기 캐버티(21)와, 상기 복수의 상기 캐버티(21)의 상류측에 각각 위치하는 복수의 상기 러너(22)가 구비되고, 상기 복수의 러너(22)에 상기 가스 공급로(61)가 연통해 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형(11).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 다이캐스팅 금형(11)을 가지고, 다공성 금속 제품(W)을 성형하는 다이캐스팅기(10).
제 14 항에 있어서,
상기 유로(22) 중 상기 가스 공급로(61)와의 연통 부분보다 하류측에 용탕의 유속이 상기 연통 부분보다 내려가는 확장부(25A, 25B)를 구비하고, 상기 확장부(25A, 25B)에서 용탕에 혼입되어 있는 가스의 기포를 붕괴시키는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기.
다이캐스팅기(10)의 다이캐스팅 금형 중 용탕이 흐르는 유로에 측방에서 연통하는 가스 공급로(61)를 설치해 두고, 상기 유로(22)를 통과 중인 용탕에 가스를 혼입시켜 기포를 포함하여 이루어지는 다이캐스팅 제품(W)을 성형하는 다이캐스팅 제품(W)의 제조 방법.
제 16 항에 있어서,
가스 혼입 후의 용탕의 유속을 감속시킴으로써 용탕의 정압을 상승시켜, 용탕 중의 가스의 기포를 붕괴시키는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 제품(W)의 제조 방법.