KR102495097B1 - Free-form mold for precision casting that can be used multiple times and casting method using it - Google Patents

Abstract

The present invention provides a free-form mold which allows precision casting and can be used multiple times. Provided is a free-form mold comprising: a main body part; a molding part which is provided in the main body part and in which a plurality of linear wires which are of a soft magnetic material are gathered adjacent to each other to form a bundle; and a fixing part connected to a power part which supplies power and provided to surround the outer circumferential surface of the molding part. The main body part guides the linear wires to move in a first direction, and the fixing part fixes the molding part by magnetizing the linear wires when current is applied from the power part to the fixing part.

Description

다회 사용이 가능한 정밀 주조용 자유형상 몰드 및 자유형상 몰드를 활용한 주조방법{FREE-FORM MOLD FOR PRECISION CASTING THAT CAN BE USED MULTIPLE TIMES AND CASTING METHOD USING IT}Free-form mold for precision casting that can be used multiple times and casting method using free-form mold {FREE-FORM MOLD FOR PRECISION CASTING THAT CAN BE USED MULTIPLE TIMES AND CASTING METHOD USING IT}

본 발명은 형상이 자유롭게 바뀌며, 다회 사용이 가능한 정밀 주조용 자유형상 몰드 및 자유형상 몰드를 활용한 주조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a free-form mold for precision casting that can be freely changed in shape and used multiple times, and a casting method using the free-form mold.

일반적으로 금속소재를 이용해서 일정한 형상의 부품을 주조해서 제조하기 위해서는 “몰드”라고 불리우는 형틀에 용해된 액상의 쇳물을 부어 형상을 만들어 굳혀서 제조한다. 여기서 형상의 재질이 모래 등의 세라믹 재질인 경우에는 사형주조이고, 금속형틀에 소재를 부어 주조하는 경우에는 금형주조라고 구분한다.In general, in order to cast and manufacture a part of a certain shape using a metal material, it is manufactured by pouring melted liquid molten metal into a mold called a “mold” to form a shape and harden it. Here, when the material of the shape is a ceramic material such as sand, it is sand casting, and when casting by pouring the material into a metal mold, it is classified as mold casting.

사형 몰드의 경우 외형이 커서 형상 오차가 좀 있어도 제품에 큰 문제가 발생하지 않는 경우에 주로 사용되고 있으며, 모래형상을 이용해서 쇳물의 형상을 만든 후 냉각시켜 제품을 만드는데, 한번 사용된 사형 몰드는 깨뜨려서 제거하므로 재활용이 안되는 경우가 대부분이며, 폐기물 부산물이 다량으로 발생한다는 문제점을 가진다. 그리고, 금속 몰드에 비해 상대적으로 몰드 비용은 저렴하지만 몰드의 형상이 정확하게 똑같지 않으므로 0.1 ~ 1.0 mm 정도의 오차는 발생할 수 있다. In the case of the sand mold, it is mainly used when the shape is large and there is no major problem with the product even if there is a slight shape error. In most cases, it cannot be recycled because it is removed from the process, and it has a problem that a large amount of waste by-products are generated. In addition, although the cost of the mold is relatively low compared to that of the metal mold, an error of about 0.1 to 1.0 mm may occur because the shape of the mold is not exactly the same.

반면, 금형 몰드의 경우에는 형상오차가 거의 발생하지 않아 동일 몰드에서 제조된 부품은 거의 동일한 크기의 부품을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 금속 금형(mold)의 제조에 필요한 몰드 소재는 내식, 내마모성이 우수해야하며, 특히 Fe 계 등의 고융점 금속합금을 제조하는 경우에는 W, Co, Ni 등 고가의 합금원소가 첨가된 특수강 등을 사용해야 하므로, 금속 몰드의 제조에는 매우 높은 비용을 필요로 하는 경우가 대부분이다. 따라서 비용을 절감하기 위해서는 동일 제품을 수만 ~ 수십만 개를 제조하는 경우에만 금형 몰드를 제작하여 적용하는 경우가 일반적이다.On the other hand, in the case of a mold mold, there is an advantage that almost no shape error occurs, so that parts manufactured in the same mold can produce parts of almost the same size. However, the mold material required for manufacturing metal molds must have excellent corrosion resistance and wear resistance. In particular, in the case of manufacturing high-melting metal alloys such as Fe-based, special steels containing expensive alloy elements such as W, Co, Ni, etc. Since it is necessary to use, in most cases, a very high cost is required for the manufacture of a metal mold. Therefore, in order to reduce costs, it is common to manufacture and apply a mold mold only when tens to hundreds of thousands of identical products are manufactured.

또한, 금형 몰드는 한번 제작된 후에는 몰드 수정이 어렵고, 약간의 수정에도 높은 비용이 발생하는 경우가 많다. 그리고 금형 몰드의 경우, 같은 형상을 대량으로 제조하는 공정에는 유리하나, 다양한 형상을 가진 부품을 제조하기에는 높은 몰드 비용으로 인해 거의 불가능하다. 특정 부품의 경우 높은 정밀도를 요구하면서도 형상이 약간씩 다른 경우가 있는데, 이런 경우에는 사형 몰드, 금형 몰드 등 현존하는 몰드를 적용하기 어렵다.In addition, once the mold is manufactured, it is difficult to modify the mold, and even a slight modification often incurs high costs. In the case of a mold mold, it is advantageous for a process of mass-manufacturing the same shape, but it is almost impossible to manufacture parts having various shapes due to high mold cost. In the case of a specific part, there are cases where the shape is slightly different even though high precision is required. In this case, it is difficult to apply existing molds such as sand molds and die molds.

또한, 최근 유행하고 있는 금속 3D 프린터 제조기술 등은 시간이 오래 걸리고 비용이 비싸다는 단점을 가진다.In addition, the recently popular metal 3D printer manufacturing technology has the disadvantage that it takes a long time and is expensive.

(특허문헌) 대한민국 특허공개번호 10-2015-0106829 A　(Patent Document) Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0106829 A

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 형상이 자유롭게 바뀌며 다회 사용이 가능한 정밀 주조용 몰드 및 몰드 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a mold for precision casting and a mold manufacturing method that can be freely changed in shape and used multiple times.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 자유형상 몰드를 제공한다.The present invention provides the following free-form mold in order to achieve the above object.

본 발명은 일실시예에서, 본체부, 상기 본체부 내부에 구비되고, 연자성 물질인 선형 와이어 복수 개가 서로 인접하게 모여 다발이 형성되는 성형부 및 전원을 공급하는 전원부와 연결되고, 상기 성형부의 외주면을 감싸도록 구비되는 고정부를 포함하고 상기 본체부는 상기 선형 와이어가 제1 방향을 따라 이동할 수 있도록 가이드 하며, 상기 고정부는 상기 전원부에서 상기 고정부로 전류 인가 시 상기 선형 와이어를 자화시킴으로써 상기 성형부를 고정할 수 있다.In one embodiment, the present invention is connected to a main body portion, a plurality of linear wires of soft magnetic material provided inside the main body portion, and a forming portion in which a bundle is formed by gathering adjacent to each other and a power supply unit for supplying power, and the forming portion A fixing part provided to cover an outer circumferential surface of the main body guides the linear wire to move along a first direction, and the fixing part magnetizes the linear wire when a current is applied from the power supply to the fixing part, thereby forming the molded part. Wealth can be fixed.

일실시예에서, 상기 연자성 물질은 페라이트(ferrite), Fe-Si, Fe-Ni, Fe-Al, 퍼멀로이(permalloy) 및 비정질 합금 중 어느 하나일 수 있다.In one embodiment, the soft magnetic material may be any one of ferrite, Fe—Si, Fe—Ni, Fe—Al, permalloy, and an amorphous alloy.

일실시예에서, 상기 선형 와이어의 단면의 폭은 0.1 mm 내지 2 mm 일 수 있다.In one embodiment, the width of the cross section of the linear wire may be 0.1 mm to 2 mm.

일실시예에서, 상기 성형부는 상기 선형 와이어의 일면에 형성된 세라믹 소재의 코팅층 및 상기 코팅층의 바깥측에, 상기 코팅층의 박리를 방지하고 피성형물의 탈착이 용이하게 하는 이형제층을 포함할 수 있다.In one embodiment, the molding unit may include a coating layer of a ceramic material formed on one surface of the linear wire and a release agent layer outside the coating layer to prevent peeling of the coating layer and to facilitate detachment of the object to be molded.

일실시예에서, 상기 코팅층은 WC-Co 분말, WC-Co-B 분말, Fe-Ni-Co-Cr 분말, 및 Ni-Co-Cr-B 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the coating layer may include any one of WC-Co powder, WC-Co-B powder, Fe-Ni-Co-Cr powder, and Ni-Co-Cr-B.

일실시예에서, 상기 성형부 중 제1 부분에는 금속 용탕을 주입하기 위한 용탕 주입구가 형성되고, 상기 제1 부분으로부터 이격된 제2 부분에는 에어 벤트홀이 형성될 수 있다.In one embodiment, a molten metal injection hole for injecting molten metal may be formed in a first part of the forming part, and an air vent hole may be formed in a second part spaced apart from the first part.

본 발명의 일실시예에 따른 자유형상 몰드를 이용한 주조방법은 성형 샘플을 준비하고, 연자성 물질인 선형 와이어 복수 개가 서로 인접하게 다발로 모여 형성되는 제1 성형부 및 제2 성형부를 상기 성형 샘플의 상부 및 하부에 각각 마주보게 배치하는 배치단계, 상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부를 상기 성형 샘플에 가압하는 압축단계, 상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부 각각의 외주면에 제1 고정부 및 제2 고정부를 감싸 제1 몰드 및 제2 몰드를 형성하고, 상기 제1 고정부 및 상기 제2 고정부에 전류를 인가하여 가압된 상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부 각각을 자기적으로 고정하는 고정단계, 상기 제1 몰드 및 상기 제2 몰드를 상기 성형 샘플로부터 이격시키고 상기 성형 샘플을 제거하는 제거단계, 상기 제1 몰드 및 상기 제2 몰드를 상기 고정단계의 위치로 재배치 시키는 재배치단계 및 상기 제1 성형부의 제1 부분에 형성된 용탕 주입구로 용탕을 주입하여 성형하는 성형단계를 포함할 수 있다.In the casting method using a free-form mold according to an embodiment of the present invention, a molded sample is prepared, and a first molded part and a second molded part formed by gathering a plurality of linear wires of soft magnetic material into a bundle adjacent to each other are formed on the molded sample. Arrangement step of arranging to face each other on the upper and lower portions of the, compression step of pressing the first molded part and the second molded part to the molded sample, first formed on the outer circumferential surface of each of the first molded part and the second molded part. A first mold and a second mold are formed by wrapping the fixing part and the second fixing part, and applying current to the first fixing part and the second fixing part to pressurize the first molded part and the second molded part, respectively. A fixing step of magnetically fixing the mold, a removal step of separating the first mold and the second mold from the molded sample and removing the molded sample, and bringing the first mold and the second mold to the position of the fixing step. It may include a rearrangement step of rearranging and a molding step of molding by injecting molten metal into a molten metal injection hole formed in the first part of the first molding part.

일실시예에서, 상기 제1 성형부 및 제2 성형부는 상기 선형 와이어의 일면에 형성된 세라믹 소재의 코팅층 및 상기 코팅층 바깥쪽에 피성형물의 탈착을 용이하게 하는 이형제층을 포함할 수 있다.In one embodiment, the first molding part and the second molding part may include a coating layer of a ceramic material formed on one surface of the linear wire and a release agent layer that facilitates detachment of the object to be molded outside the coating layer.

일실시예에서, 상기 코팅층은 WC-Co 분말, WC-Co-B 분말, Fe-Ni-Co-Cr 분말, 및 Ni-Co-Cr-B 중 어느 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the coating layer may include any one of WC-Co powder, WC-Co-B powder, Fe-Ni-Co-Cr powder, and Ni-Co-Cr-B.

일실시예에서, 상기 제1 고정부 및 상기 제2 고정부에 인가되는 전류를 차단하여 상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부를 상기 배치단계로 복원시키는 복원단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, a restoration step of restoring the first molding part and the second molding part to the disposing step by blocking current applied to the first fixing part and the second fixing part may be included.

본 발명은 위와 같은 자유형상 몰드의 구조를 통하여, 성형 샘플에 따라 형상이 자유롭게 바뀌며, 다회 사용이 가능한 정밀 주조용 자유형상 몰드를 제공하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to provide a free-form mold for precision casting, the shape of which is freely changed according to a molded sample, and which can be used multiple times through the structure of the free-form mold as described above.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자유형상 몰드를 활용한 주조방법을 통하여 정밀하고 신속한 주조가 가능하며, 재사용하여 다양한 제품을 주조할 수 있다.In addition, precise and rapid casting is possible through a casting method using a free-form mold according to an embodiment of the present invention, and various products can be molded by reuse.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 자유형상 몰드의 개략 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 자유형상 몰드가 변형된 형태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 B 부분을 확대한 확대도이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 자유형상 몰드를 구성하는 선형 와이어의 개략 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유형상 몰드의 개략 사시도이다.
도 6 은 도 5 의 A-A' 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자유형상 몰드의 A-A' 단면도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 자유형상 몰드를 활용한 주조방법의 일실시예를 단면도로 나타내는 제작단계이다.
도 9 는 본 발명에 따른 자유형상 몰드를 활용한 주조방법의 일실시예를 나타내는 블록도이다.1 is a schematic perspective view of a free-form mold according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic perspective view showing a deformed form of a free-form mold according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an enlarged view of part B of Fig. 2;
4 is a schematic perspective view of a linear wire constituting a free-form mold according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic perspective view of a free-form mold according to another embodiment of the present invention.
6 is a AA' cross-sectional view of FIG. 5 .
7 is an AA' cross-sectional view of a free-form mold according to another embodiment of the present invention.
8 is a manufacturing step showing an embodiment of a casting method using a free-form mold according to the present invention in cross-sectional view.
9 is a block diagram showing an embodiment of a casting method using a free-form mold according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add, change, or delete other components within the scope of the same spirit, through other degenerative inventions or the present invention. Other embodiments included within the scope of the inventive idea can be easily suggested, but it will also be said to be included within the scope of the inventive idea.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, that a component is 'connected' to another component includes not only the case where these components are 'directly connected', but also the case where they are 'indirectly connected' through other components. means that In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components unless otherwise stated.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In addition, components having the same function within the scope of the same idea appearing in the drawings of each embodiment are described using the same reference numerals.

도 1 내지 도 2 에는 본 발명의 일실시예에 따른 자유형상 몰드(100)의 개략 사시도가 도시되어 있다. 구체적으로, 도 1 에는 가압부(10)의 가압 전의 본 발명의 자유형상 몰드(100)가 도시되어 있으며, 도 2 에는 가압부(10)의 가압 후의 본 발명의 자유형상 몰드(100)가 도시되어 있다.1 and 2 are schematic perspective views of a free-form mold 100 according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1 shows the free-form mold 100 of the present invention before being pressed by the pressing part 10, and FIG. 2 shows the free-form mold 100 of the present invention after being pressed by the pressing part 10. has been

도 1 내지 도 2 에 도시되어 있듯이, 상기 자유형상 몰드(100)는 일면이 편평한 판으로 형성되어 있는 가압부(10)에 의해 가압되어, 사용자가 원하는 임의의 성형 샘플(S) 형상의 금형을 제조할 수 있다. 도 1 및 도 2 를 참조하여 상기 자유형상 몰드(100)의 구조 및 기능에 대하여 설명한다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the free-form mold 100 is pressed by the pressing part 10 formed of a flat plate on one side to form a mold having an arbitrary molded sample S shape desired by the user. can be manufactured The structure and function of the free-form mold 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

상기 자유형상 몰드(100)는 본체부(110), 상기 본체부(110) 내부에 구비되고, 연자성 물질인 선형 와이어(121) 복수 개가 서로 인접하게 모여 다발이 형성되는 성형부(120) 및 전원을 공급하는 전원부(미도시)와 연결되고, 상기 성형부(120)의 외주면을 감싸도록 구비되는 고정부(130)를 포함한다.The free-form mold 100 includes a body portion 110, a molding portion 120 provided inside the body portion 110, and in which a plurality of linear wires 121, which are soft magnetic materials, are gathered adjacent to each other to form a bundle, and It is connected to a power supply unit (not shown) for supplying power and includes a fixing unit 130 provided to surround an outer circumferential surface of the molding unit 120 .

상기 본체부(110)는 상기 성형부(120) 외부를 감싸도록 형성될 수 있으며, 상기 본체부(110)는 다발 모양의 상기 성형부(120)의 형상을 유지하도록 상기 성형부(120)의 내측을 향해 상기 성형부(120)의 축방향과 수직인 방향으로 가압할 수 있다. 따라서, 상기 성형부(120)는 상기 본체부(110)에 의해 안정적으로 지지되고, 정위치에서 상기 성형 샘플(S)과 맞닿아 가압될 수 있으며, 상기 본체부(110)는 상기 성형부(120)를 구성하는 선형 와이어(121)가 제1 방향을 따라 이동하도록 가이드한다.The body part 110 may be formed to surround the outside of the molding part 120, and the main body part 110 maintains the shape of the molding part 120 in a bundle shape of the molding part 120. It may be pressed inward in a direction perpendicular to the axial direction of the molding part 120 . Therefore, the molding part 120 is stably supported by the main body part 110 and can be pressed by contacting with the molded sample S in place, and the main body part 110 is the molding part ( 120) is guided to move along the first direction.

또한, 상기 본체부(110)의 일단은 성형 샘플(S)을 상기 성형부(120)의 일면에 배치하기 위해 개방될 수 있으며, 상기 본체부(110)의 타단은 상기 성형부(120)가 상기 가압부(10)의 프레싱에 의해 상기 제1 방향을 따라 이동할 경우를 고려하여, 이동 공간(미도시)을 구비하거나 개방되어 구비될 수 있다. 따라서, 상기 가압부(10)의 프레싱에 의해, 상기 성형부(120) 중 일 부분이 상기 제1 방향을 따라 이동할 수 있으며, 상기 성형 샘플(S)의 형상과 동일한 성형 공간(P)을 형성할 수 있다. 상기 본체부(110)는 상기 성형부(120) 외부를 감싸도록 형성되고, 상기 성형부(120)를 구성하는 선형 와이어(121)가 제1 방향을 따라 이동하도록 가이드할 수 있다면 상기 본체부(110)의 형상 및 크기는 제한되지 않는다.In addition, one end of the body portion 110 may be opened to place the molded sample S on one surface of the molded part 120, and the other end of the body part 110 is the molded part 120 Considering the case of moving along the first direction by pressing of the pressing part 10, a moving space (not shown) may be provided or provided open. Therefore, by the pressing of the pressing part 10, one part of the molding part 120 can move along the first direction, forming a molding space P identical to the shape of the molding sample S. can do. The main body part 110 is formed to surround the outside of the molding part 120, and if the linear wire 121 constituting the molding part 120 can be guided to move along the first direction, the main body part ( 110) is not limited in shape and size.

상기 제1 방향은 상기 성형부(120)의 축방향을 의미하며, 구체적으로 상기 가압부(10)의 프레싱에 의해 상기 선형 와이어(121)가 이동하는 방향을 의미한다. 도 2 에서는 상기 가압부(10)의 프레싱에 의해, 상기 성형부(120)를 구성하는 선형 와이어(121)들이 아래 방향으로 이동하는 도면이 도시되었으나, 상기 자유형상 몰드(100) 및 상기 가압부(10)의 위치에 따라 상기 제1 방향은 달라질 수 있다.The first direction means an axial direction of the forming part 120, and specifically means a direction in which the linear wire 121 moves by pressing of the pressing part 10. 2 shows a view in which the linear wires 121 constituting the forming part 120 move in a downward direction by the pressing of the pressing part 10, but the free-form mold 100 and the pressing part The first direction may vary according to the position of (10).

상기 성형부(120)는 연자성 물질인 선형 와이어(121) 복수 개가 서로 인접하게 모여 다발을 형성한다. 선형 와이어(121)가 고정되지 않은 상태에서 상기 가압부(10)를 가압할 경우, 상기 성형부(120)의 선형 와이어(121)의 일부는 상기 성형 샘플(S)과 맞닿은 일 부분이 상기 제1 방향을 따라 이동할 수 있으며, 이 상태에서 선형 와이어(121)를 고정한 후 상기 성형부(120)에서 상기 성형 샘플(S)을 제거할 경우, 성형 공간(P)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 성형 공간(P)에 용탕을 주입하거나, 성형 재료를 투입하여 상기 성형 샘플(S)과 동일한 형상을 주조할 수 있다.In the molding part 120, a plurality of linear wires 121, which are soft magnetic materials, are gathered adjacent to each other to form a bundle. When the pressing part 10 is pressed in a state in which the linear wire 121 is not fixed, a part of the linear wire 121 of the molding part 120 is in contact with the molded sample S. It can move along one direction, and in this state, when the molded sample S is removed from the molded part 120 after fixing the linear wire 121, a molded space P can be formed. Therefore, the same shape as the molding sample S may be cast by injecting molten metal or molding material into the molding space P.

상기 선형 와이어(121)는 연자성 물질로서, 전자석의 기능을 나타낼 수 있으며, 이에 따라 상기 성형부(120)는 자기적으로 고정될 수 있다. 구체적으로 상기 성형부(120)의 외주면에 전류가 흐를 경우, 상기 성형부(120) 내측에 자기장이 형성될 수 있고, 상기 자기장에 의해 상기 성형부(120)는 자화될 수 있으며, 자화에 의해서 상기 성형부(120)를 구성하는 선형 와이어(121)들 간의 강한 결합을 형성할 수 있다. 한편, 상기 성형부(120)의 외주면에 인가된 전류를 차단할 경우, 상기 자기장이 제거될 수 있고, 상기 성형부(120)의 자화가 소실되어 상기 선형 와이어(121)는 상기 제1 방향을 따라 이동할 수 있으며, 상기 성형부(120)의 형상이 변형될 수 있다.The linear wire 121 is a soft magnetic material and may function as an electromagnet, and thus the molded part 120 may be magnetically fixed. Specifically, when current flows on the outer circumferential surface of the molded part 120, a magnetic field may be formed inside the molded part 120, and the molded part 120 may be magnetized by the magnetic field. A strong coupling between the linear wires 121 constituting the molded part 120 may be formed. Meanwhile, when the current applied to the outer circumferential surface of the molded part 120 is blocked, the magnetic field can be removed, and the magnetization of the molded part 120 is lost so that the linear wire 121 moves along the first direction. It can move, and the shape of the molding part 120 can be deformed.

따라서, 전자석의 기능을 나타내는 상기 성형부(120)는 상기 고정부(130)에 인가되는 전류에 의해 고정되거나 변형될 수 있으며, 예를 들어, 일 제품의 형상을 주조한 뒤, 다른 제품을 성형할 수 있도록 상기 성형부(120)의 형상을 복원하여 변형할 수 있다.Therefore, the molding part 120 representing the function of the electromagnet can be fixed or deformed by the current applied to the fixing part 130. For example, after casting the shape of one product, another product can be molded. It can be transformed by restoring the shape of the molding part 120 so as to be able to do so.

상기 고정부(130)는 전원을 공급하는 전원부(미도시)와 연결되고, 상기 성형부(120)의 외주면을 감싸도록 구비될 수 있다. 상기 고정부(130)는 상기 전원부(미도시)로부터 인가된 전류가 흐를 수 있도록 에나멜 선을 포함할 수 있으며, 상기 성형부(120)를 다회 감싸도록 형성될 수 있고, 상기 전원부(미도시)에 의해 상기 고정부(130)에 인가되는 전류의 세기를 조절하거나 차단할 수 있다면 상기 고정부(130)의 형상은 한정되지 않는다.The fixing part 130 may be connected to a power supply part (not shown) for supplying power, and may be provided to surround an outer circumferential surface of the molded part 120 . The fixing part 130 may include an enamel wire so that the current applied from the power supply part (not shown) flows, and may be formed to surround the molding part 120 multiple times, and the power supply part (not shown) The shape of the fixing part 130 is not limited as long as it is possible to control or block the strength of the current applied to the fixing part 130 by.

이에 따라, 상기 고정부(130)는 상기 성형부(120)를 감싸도록 구비되어 상기 성형부(120)를 물리적으로 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 고정부(130)에 인가되는 전류에 의해 자기적으로 고정할 수 있다.Accordingly, the fixing part 130 is provided to surround the molded part 120 so as to physically fix the molded part 120, as well as being magnetic by the current applied to the fixing part 130. can be permanently fixed.

종래의 금형몰드의 경우, 한번 제작된 이후로 몰드 형상의 수정이 어렵고, 몰드 형상의 수정에 높은 비용이 발생하여 다양한 형상을 가진 제품을 제조하기에는 어려우며, 예를 들어, 소량 다품종의 경우이면서 높은 정밀도를 요구하는 부품 등의 경우에는 종래의 몰드로 구현되기 어렵다.In the case of a conventional mold mold, it is difficult to modify the mold shape once it has been produced, and it is difficult to manufacture products having various shapes due to high costs for modifying the mold shape. In the case of parts and the like that require, it is difficult to implement with a conventional mold.

한편, 본 발명의 자유형상 몰드(100)는 상술한 전자석의 기능을 이용하여 상기 고정부(130)에 인가되는 전류를 조절함에 따라, 상기 자유형상 몰드(100)의 형상을 고정하거나 변형시킬 수 있으므로, 사용자가 원하는 형상의 샘플(S)에 맞게 즉시 자유형상 몰드(100)를 제작할 수 있고, 상기 성형부(120)를 원래 상태로 복원시킴에 따라 재사용이 가능하여 다양한 형상을 가진 제품에 적용할 수 있다. Meanwhile, the free-form mold 100 of the present invention can fix or deform the shape of the free-form mold 100 by adjusting the current applied to the fixing part 130 using the function of the electromagnet described above. Therefore, the user can immediately manufacture the free-form mold 100 according to the sample S of the desired shape, and it can be reused by restoring the molded part 120 to its original state, so it can be applied to products having various shapes. can do.

나아가, 상기 선형 와이어(121) 간 자기적 결합에 의해, 주조 시 상기 성형부(120)를 구성하는 선형 와이어(121)가 미세하게 변동하는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 성형부(120)에 의해 주조되는 제품의 형상과 상기 성형 샘플(S)의 형상 사이의 오차를 최소화할 수 있다.Furthermore, since the linear wire 121 constituting the molding part 120 can be prevented from being slightly fluctuated during casting by the magnetic coupling between the linear wires 121, the molding part 120 It is possible to minimize the error between the shape of the product to be cast and the shape of the molded sample (S).

도 3 에는 도 2 의 B 확대도가 도시되어 있다.FIG. 3 shows an enlarged view B of FIG. 2 .

도 3 에 도시되어 있듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 자유형상 몰드(100)의 성형부(120)는 연자성 물질인 상기 선형 와이어(121) 복수 개가 서로 인접하게 모여 다발을 형성하고 있다. 상기 선형 와이어(121) 중 일 부분은 상기 성형 샘플(S)과 맞닿은 부분으로서, 상기 가압부(10)의 프레싱에 의해 상기 제1 방향으로 이동되어 상기 성형 공간(P)을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 3 , in the forming part 120 of the free-form mold 100 according to an embodiment of the present invention, a plurality of the linear wires 121 of soft magnetic material are gathered adjacent to each other to form a bundle. One part of the linear wire 121 is a part in contact with the molded sample S, and may be moved in the first direction by pressing of the pressing part 10 to form the molded space P.

상기 선형 와이어(121)는 상기 성형부(120)의 외주면을 감싸는 상기 고정부(130)에 전류를 인가하면 전자석의 기능을 나타낼 수 있다. 상기 전자석의 기능을 나타내는 물질로는 경자성, 반경자성, 연자성으로 나눌 수 있는데 이는 자성 물질의 보자력의 세기에 따라 구분되며, 보자력이 크다는 것은 외부의 자기장을 없애 주어도 자화된 상태를 어느 정도 유지할 수 있음을 의미한다. 반대로, 보자력이 작은 연자성 물질의 경우, 외부의 자기장이 제거될 경우, 자화된 상태를 금방 잃어버리게 된다.The linear wire 121 may exhibit the function of an electromagnet when a current is applied to the fixing part 130 surrounding the outer circumferential surface of the molded part 120 . Materials representing the function of the electromagnet can be divided into hard magnetic, semi-magnetic, and soft magnetic materials, which are classified according to the strength of the coercive force of the magnetic material. means you can Conversely, in the case of a soft magnetic material having a low coercive force, when the external magnetic field is removed, the magnetized state is quickly lost.

이때, 상기 선형 와이어(121)는 상기 연자성 물질로 이루어져 있으며, 예를 들어, 상기 연자성 물질은 페라이트(ferrite), Fe-Si, Fe-Ni, Fe-Al, 퍼멀로이(permalloy) 및 비정질 합금 중 어느 하나일 수 있다. 따라서, 상기 선형 와이어(121)는 상기 고정부(130)에 인가되는 전류에 의해 자화되어 상기 선형 와이어(121) 간 자기적 결합을 유도할 수 있으며, 상기 성형부(120)를 고정하여 일정한 형상을 유지할 수 있다. 한편, 상기 고정부(130)에 인가되는 전류가 차단될 경우, 자화된 상태를 금방 잃어버리게 되므로, 상기 성형부(120)의 형상을 변형하거나 원래 상태로 복원할 수 있다. 즉, 상기 고정부(130)에 인가되는 전류를 조절하거나, 차단함에 따라 상기 성형부(120)의 형상을 고정하거나 변형시킬 수 있다.At this time, the linear wire 121 is made of the soft magnetic material, for example, the soft magnetic material is ferrite, Fe-Si, Fe-Ni, Fe-Al, permalloy and amorphous alloy. can be any one of Accordingly, the linear wire 121 may be magnetized by a current applied to the fixing part 130 to induce magnetic coupling between the linear wires 121, and the molded part 120 may be fixed to have a certain shape. can keep On the other hand, when the current applied to the fixing part 130 is cut off, since the magnetized state is quickly lost, the shape of the molded part 120 can be deformed or restored to its original state. That is, the shape of the molded part 120 may be fixed or deformed by adjusting or blocking the current applied to the fixing part 130 .

도 4 에는 본 발명의 일실시예에 따른 선형 와이어(121)의 개략 사시도가 도시되어 있다.4 shows a schematic perspective view of a linear wire 121 according to an embodiment of the present invention.

상기 선형 와이어(121)의 단면의 폭은 0.1 mm 내지 2 mm 일 수 있다. 상기 선형 와이어(121)의 단면의 폭이 좁을수록 정밀한 성형이 가능하므로, 생체에 사용되는 소재, 예를 들어, 임플란트용 소재, 치아보정용 보철 소재 등과 같은 높은 정밀도의 단회성 부품을 제작하는데 적용될 수 있다. 나아가, 도 4 의 선형 와이어(121)의 단면 형상은 육각형이나, 상기 선형 와이어(121)의 단면 형상은 육각형, 사각형, 삼각형 또는 원형 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 선형 와이어(121) 간에 형성되는 빈 공간이 최소화되도록 상기 와이어 단면의 형상을 선택할 수 있다.The width of the cross section of the linear wire 121 may be 0.1 mm to 2 mm. Since the narrower the width of the cross section of the linear wire 121 is, more precise molding is possible, so it can be applied to manufacture high-precision one-time parts such as materials used in living bodies, for example, implant materials and prosthetic materials for teeth correction. there is. Furthermore, the cross-sectional shape of the linear wire 121 of FIG. 4 is a hexagon, but the cross-sectional shape of the linear wire 121 may be any one of a hexagon, a square, a triangle, or a circle, and formed between the linear wires 121 The shape of the wire cross-section can be selected so that empty space is minimized.

나아가, 상기 성형부(120, 도 3 참고)는 상기 선형 와이어(121)의 일면에 형성된 세라믹 소재의 코팅층(122)을 포함할 수 있고, 상기 코팅층(122)의 바깥측에, 상기 코팅층(122)의 박리를 방지하고 피성형물의 탈착이 용이하게 하는 이형제층(123)을 포함할 수 있다.Furthermore, the molding part 120 (see FIG. 3) may include a coating layer 122 of a ceramic material formed on one surface of the linear wire 121, and on the outside of the coating layer 122, the coating layer 122 ) It may include a release agent layer 123 that prevents peeling and facilitates detachment of the object to be molded.

상기 코팅층(122)은 고온에 잘 견디고 탈부착이 용이한 세라믹 계열의 분말을 목적에 맞도록 선택할 수 있고, 상기 코팅층(122)은 WC-Co 분말, WC-Co-B 분말, Fe-Ni-Co-Cr 분말, 및 Ni-Co-Cr-B 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The coating layer 122 may be selected from a ceramic-based powder that is resistant to high temperatures and is easily detachable to suit the purpose, and the coating layer 122 is WC-Co powder, WC-Co-B powder, Fe-Ni-Co -Cr powder, and Ni-Co-Cr-B may be included.

상기 선형 와이어(121) 단면의 폭이 작으므로, 상기 코팅층(122) 및 상기 이형제층(123)은 상기 가압부(10, 도 1 참고)의 가압 전에, 상기 성형부(120, 도 1 참고)의 일면이 편평한 상태에서 형성될 수 있다. 상기 코팅층(122)은 고속 용사 코팅, 레이저 코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있고, 상기 이형제층(123)은 상기 코팅층(122)의 바깥측에, BN, C 계열의 이형제 스프레이를 추가로 도포하여 형성될 수 있다.Since the width of the cross section of the linear wire 121 is small, the coating layer 122 and the release agent layer 123 are applied to the molding part 120 (see FIG. 1) before pressing the pressing part 10 (see FIG. 1). One side of may be formed in a flat state. The coating layer 122 may be formed by a method such as high-speed thermal spray coating or laser coating, and the release agent layer 123 is additionally coated with a BN or C-based release agent spray on the outside of the coating layer 122 can be formed by

도 5 내지 도 6 에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유형상 몰드(200)가 도시되어 있다. 구체적으로 도 5 는 상기 자유형상 몰드(200)의 개략 사시도를 도시하고 있으며, 도 6 은 도 5 의 A-A' 단면도를 도시하고 있다.5 and 6 show a freeform mold 200 according to another embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5 shows a schematic perspective view of the free-form mold 200, and FIG. 6 shows a cross-sectional view taken along line AA' of FIG.

상기 자유형상 몰드(200)는 성형 샘플(S)의 상부에 위치한 제1 몰드(200a)와 상기 성형 샘플(S)의 하부에 위치한 제2 몰드(200b)를 포함한다. 또한, 상기 제1 몰드(200a)는 본체부(미도시), 제1 성형부(220a) 및 제1 고정부(230a)를 포함하고, 상기 제2 몰드(200b)는 본체부(미도시), 제2 성형부(220b) 및 제2 고정부(230b)를 포함한다.The free-form mold 200 includes a first mold 200a positioned above the molded sample S and a second mold 200b positioned below the molded sample S. In addition, the first mold 200a includes a body portion (not shown), a first molded portion 220a, and a first fixing portion 230a, and the second mold 200b includes a body portion (not shown). , It includes a second molding part (220b) and a second fixing part (230b).

도 5 및 도 6 에 도시되어 있듯이, 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)는 상기 성형 샘플(S)의 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 나아가, 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)를 상기 성형 샘플(S)을 사이에 두고 상하로 배치하여 가압할 경우, 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)를 구성하는 선형 와이어(221a, 221b)는 제1 방향을 따라 이동할 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6 , the first mold 200a and the second mold 200b may be disposed above and below the molded sample S, respectively. Furthermore, when the first mold 200a and the second mold 200b are placed vertically with the molded sample S interposed therebetween and pressurized, the first mold 200a and the second mold 200b ) The linear wires 221a and 221b constituting may move along the first direction.

상기 제1 방향은 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)의 배치에 따라 각각 달라질 수 있다. 상기 성형 샘플(S)의 상부에 위치한 상기 제1 몰드(200a)의 경우, 상기 제1 방향은 제1 성형부(220a)의 축방향을 따라 상부 방향을 의미하고, 상기 성형 샘플(S)의 하부에 위치한 상기 제2 몰드(200b)의 경우, 상기 제1 방향은 제2 성형부(220b)의 축방향을 따라 하부 방향을 의미할 수 있다.The first direction may vary depending on the arrangement of the first mold 200a and the second mold 200b. In the case of the first mold 200a located above the molded sample S, the first direction means an upper direction along the axial direction of the first molded part 220a, and the In the case of the second mold 200b located at the lower side, the first direction may mean a lower direction along the axial direction of the second molded part 220b.

상기 제1 고정부(230a) 및 상기 제2 고정부(230b)는 가압된 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)의 외주면을 감싸도록 형성되며, 상기 제1 고정부(230a) 및 제2 고정부(230b)에 전류를 인가하여 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)의 변형된 형상을 고정할 수 있다.The first fixing part 230a and the second fixing part 230b are formed to surround outer circumferential surfaces of the pressed first molding part 220a and the second molding part 220b, and the first fixing part The deformed shapes of the first molded part 220a and the second molded part 220b may be fixed by applying current to the second fixing part 230a and the second fixing part 230b.

나아가, 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)를 상기 성형 샘플(S)과 이격시킴에 따라, 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)의 마주보는 일면에는 상기 성형 샘플(S)의 3D 입체 형상의 성형 공간(P1, P2)이 각각 구비될 수 있으며, 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)의 타면에는 각각의 상기 선형 와이어(221a, 221b)가 상기 제1 방향을 따라 이동하여 볼록한 부분을 형성할 수 있다. 상기 성형 공간(P1, P2)은 변형된 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)를 맞닿게 하여, 상기 성형 샘플(S)과 같은 형상의 성형 공간(P, 도 7 참고)을 형성할 수 있다.Furthermore, as the first mold 200a and the second mold 200b are spaced apart from the molded sample S, the first molded part 220a and the second molded part 220b face each other. One surface may be provided with 3D three-dimensional molding spaces P1 and P2 of the molded sample S, respectively, and the other surfaces of the first molding part 220a and the second molding part 220b may have respective The linear wires 221a and 221b may move along the first direction to form a convex portion. The molding spaces P1 and P2 bring the deformed first molding part 220a and the second molding part 220b into contact to form a molding space P having the same shape as the molded sample S, FIG. 7 reference) can be formed.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 종래의 몰드와는 달리 한쪽 면이 편평하지 않은 3D 입체 형상을 가진 제품을 주조할 수 있는 몰드를 신속히 구현할 수 있으며, 이는 종래의 3D 프린터 제조기술에 비해 제조시간이 짧으며 낮은 비용에 적용될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 성형부(220a, 220b)의 형상은 변형될 수 있기 때문에 사용자가 원하는 입체 형상의 샘플(S)에 맞게 즉시 자유형상 몰드(200)를 제작할 수 있고, 상기 제1 및 제2 성형부(220a, 220b)를 원래 상태로 복원시킴에 따라 재사용이 가능하여 다양한 형상을 가진 제품에 적용할 수 있다.Therefore, according to another embodiment of the present invention, unlike the conventional mold, it is possible to rapidly implement a mold capable of casting a product having a 3D three-dimensional shape on one side of which is not flat, which is compared to conventional 3D printer manufacturing technology. Manufacturing time is short and can be applied at low cost. In addition, as described above, since the shapes of the first and second molding parts 220a and 220b can be deformed, the free-form mold 200 can be immediately manufactured to fit the three-dimensional sample S desired by the user. In addition, by restoring the first and second molded parts 220a and 220b to their original state, they can be reused and applied to products having various shapes.

도 7 에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자유형상 몰드(200)의 A-A' 단면도가 도시되어 있다.7 is an AA' cross-sectional view of a freeform mold 200 according to another embodiment of the present invention.

도 7 에 도시되어 있듯이, 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)가 마주보는 일면에는 3D 입체 형상의 성형 공간(P)이 형성될 수 있고, 상기 일면과 대칭되는 상기 제1 성형부(220a)의 타면에 제1 부분 및 제2 부분이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 부분에는 금속 용탕을 주입하기 위한 용탕 주입구(224a)가 형성되고, 상기 제1 부분으로부터 이격된 상기 제2 부분에는 에어 벤트홀(225a)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7 , a 3D three-dimensional molding space P may be formed on one surface where the first molding part 220a and the second molding part 220b face each other, and the space P is symmetrical with the one surface. A first part and a second part may be formed on the other surface of the first molding part 220a. In addition, a molten metal inlet 224a for injecting molten metal may be formed in the first portion, and an air vent hole 225a may be formed in the second portion spaced apart from the first portion.

상기 제1 몰드(200a)는 상기 용탕 주입구(224a)에 금속 용탕을 단순히 주입하여 피성형물을 주조할 수 있고, 상기 용탕을 압력에 의해 주입하는 사출성형의 공정을 적용할 수 있다. 또한, 상기 에어 벤트홀(225a)은 용탕 주입 시 상기 성형 공간(P)의 내부 공기가 원활하게 빠져나갈 수 있도록 위치할 수 있고, 상기 에어 벤트홀(225a)은 단수 또는 복수일 수 있다.In the first mold 200a, an object to be molded may be cast by simply injecting molten metal into the molten metal inlet 224a, and an injection molding process of injecting the molten metal by pressure may be applied. In addition, the air vent hole 225a may be positioned so that air inside the molding space P can smoothly escape when molten metal is injected, and the number of air vent holes 225a may be singular or plural.

상기 제1 몰드(200a)는 상기 제1 부분에 형성된 상기 용탕 주입구(224a)를 통해 상기 용탕을 상기 성형공간(P)에 주입하여 제품을 주조할 수 있고, 상기 제2 부분에 형성된 에어 벤트홀(225a)을 통해 상기 성형 공간(P) 내부의 공기가 원활하게 빠져나갈 수있다. 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 성형 공간(P)과 연통될 수 있으며, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분이 이격되어 구비될 수 있다면, 상기 제1 성형부(220a)의 타면에 함께 구비될 수 있다.The first mold 200a can cast the product by injecting the molten metal into the molding space P through the molten metal inlet 224a formed in the first part, and an air vent hole formed in the second part. Through (225a), the air inside the molding space (P) can be smoothly discharged. The first part and the second part may communicate with the molding space P, and if the first part and the second part may be spaced apart from each other, on the other surface of the first molding part 220a. can be provided together.

이에 따라, 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)를 상기 성형 샘플(S)의 상부 및 하부에 배치하고, 가압하여 상기 성형공간(P)을 형성한 경우, 상기 상부에 위치한 상기 제1 몰드(200a)의 상면에 상기 용탕 주입구(224a) 및 상기 에어 벤트홀(225a)이 구비될 수 있으며, 상기 용탕 주입구(224a)에 용탕을 주입하여, 3D 입체 형상의 제품을 주조할 수 있다. 아울러, 상기 에어 벤트홀(225a)에 의해 상기 성형 공간(P) 내에서 발생한 가스를 제거할 수 있고, 상기 제품 내부에 발생할 수 있는 기포 등을 제거할 수 있으며, 미 성형 또는 변색, 가스 잔류 등의 불량을 방지할 수 있다.Accordingly, when the first mold 200a and the second mold 200b are disposed above and below the molded sample S, and pressurized to form the molded space P, the upper part is located The molten metal inlet 224a and the air vent hole 225a may be provided on the upper surface of the first mold 200a, and molten metal may be injected into the molten metal inlet 224a to cast a 3D three-dimensional product. can In addition, gas generated in the molding space P can be removed by the air vent hole 225a, and air bubbles that may occur inside the product can be removed, and unmolded or discolored, gas remaining, etc. defects can be prevented.

도 8 내지 도 9 에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유형상 몰드(200)를 활용한 주조방법의 일실시예를 나타내는 제작단계 및 블록도가 도시되어 있다.8 to 9 show manufacturing steps and block diagrams illustrating an embodiment of a casting method using a freeform mold 200 according to another embodiment of the present invention.

도 8 내지 도 9 에 도시되어 있듯이, 상기 자유형상 몰드(200)를 활용한 주조방법에는 배치단계, 압축단계, 고정단계, 제거단계, 재배치단계 및 성형단계가 포함될 수 있다.As shown in FIGS. 8 to 9 , the casting method using the free-form mold 200 may include a disposition step, a compression step, a fixing step, a removal step, a rearrangement step, and a molding step.

배치단계에서는 성형 샘플(S)을 준비하고, 연자성 물질인 선형 와이어(221a, 221b) 복수 개가 서로 인접하게 다발로 모여 형성되는 제1 성형부(220a) 및 제2 성형부(220b)을 상기 성형 샘플(S)의 상부 및 하부에 각각 마주보게 배치할 수 있다.In the arranging step, a molded sample (S) is prepared, and a first molded part (220a) and a second molded part (220b) formed by gathering a plurality of soft magnetic material linear wires (221a, 221b) adjacent to each other in a bundle are formed as described above. It may be disposed to face each of the upper and lower portions of the molded sample (S).

아울러, 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)는 상기 선형 와이어(221a, 221b)의 일면에 세라믹 소재의 코팅층(122, 도 4 참고) 및 상기 코팅층(122, 도 4 참고) 바깥쪽에 피성형물의 탈착을 용이하게 하는 이형제층(123, 도 4 참고)을 포함할 수 있다.In addition, the first molding part 220a and the second molding part 220b include a ceramic coating layer 122 (see FIG. 4) and the coating layer 122 (see FIG. 4) on one surface of the linear wires 221a and 221b. Reference) may include a release agent layer (123, see FIG. 4) to facilitate detachment of the object to be molded on the outside.

상기 코팅층은 고온에 잘 견디고 탈부착이 용이한 세라믹 계열의 분말을 목적에 맞도록 선택할 수 있고, 상기 코팅층은 WC-Co 분말, WC-Co-B 분말, Fe-Ni-Co-Cr 분말, 및 Ni-Co-Cr-B 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The coating layer may be selected from a ceramic-based powder that is resistant to high temperatures and is easily detachable to suit the purpose, and the coating layer is WC-Co powder, WC-Co-B powder, Fe-Ni-Co-Cr powder, and Ni -Co-Cr-B may be included.

상기 선형 와이어(221a, 221b) 단면의 폭이 작으므로, 상기 코팅층(122, 도 4 참고) 및 상기 이형제층(123, 도 4 참고)은 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)의 일면이 편평한 상태에서 형성될 수 있다. 또한, 상기 코팅층(미도시, 도 4 참고)은 고속 용사 코팅, 레이저 코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있고, 상기 이형제층(미도시, 도 4 참고)은 상기 코팅층(미도시, 도 4 참고)의 바깥측에, BN, C 계열의 이형제 스프레이를 추가로 도포하여 형성될 수 있다.Since the cross-sectional widths of the linear wires 221a and 221b are small, the coating layer 122 (see FIG. 4) and the release agent layer 123 (see FIG. 4) are formed on the first molding part 220a and the second molding part. One surface of (220b) may be formed in a flat state. In addition, the coating layer (not shown, see FIG. 4) may be formed by a method such as high-speed thermal spray coating or laser coating, and the release agent layer (not shown, see FIG. 4) is the coating layer (not shown, see FIG. 4). ), it can be formed by additionally applying a BN, C-based release agent spray to the outside.

압축단계에서는 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)를 상기 성형 샘플(S)에 가압할 수 있다. 상기 제1 성형부(220a)의 일면과 상기 성형 샘플(S)의 일면이 맞닿고, 상기 제2 성형부의 일면과 상기 성형 샘플(S)의 타면이 맞닿도록 가압될 수 있고, 이때, 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)에는 상기 성형 샘플(S)과 동일한 형상의 3D 입체 형상의 성형 공간(P)이 형성될 수 있다.In the compression step, the first molded part 220a and the second molded part 220b may be pressed against the molded sample S. One surface of the first molding part 220a and one surface of the molded sample S may come into contact with each other, and one surface of the second molded part 220a may be pressed so that the other surface of the molded sample S comes into contact with each other. In the first molding part 220a and the second molding part 220b, a molding space P having the same shape as that of the molded sample S may be formed.

고정단계에서는 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b) 각각의 외주면에 제1 고정부(230a) 및 제2 고정부(230b)를 감싸 제1 몰드(200a) 및 제2 몰드(200b)를 형성하고, 상기 제1 고정부(230a) 및 상기 제2 고정부(230b)에 전류를 인가하여 가압된 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b) 각각을 자기적으로 고정할 수 있다. In the fixing step, the first mold 200a and the second mold 200a and the second mold 200a are wrapped around the outer circumferential surfaces of the first molded part 220a and the second molded part 220b by wrapping the first fixing part 230a and the second fixing part 230b. A mold 200b is formed, and a current is applied to the first fixing part 230a and the second fixing part 230b so that the first molded part 220a and the second molded part 220b pressurized, respectively. can be magnetically fixed.

이때, 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)는 본체부(미도시)를 포함할 수 있고, 상기 제1 고정부(230a) 및 상기 제2 고정부(230b)는 전원을 공급하는 전원부(미도시)와 각각 연결될 수 있으며, 상기 전원부(미도시)와 함께 연결되어 있을 수 있다.In this case, the first mold 200a and the second mold 200b may include a main body (not shown), and the first fixing part 230a and the second fixing part 230b may supply power. It may be connected to a power supply unit (not shown), respectively, and may be connected together with the power supply unit (not shown).

제거단계에서는 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)를 상기 성형 샘플(S)로부터 이격시키고 상기 성형 샘플(S)을 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)에는 제1 성형 공간(P1) 및 제2 성형공간(P2)이 형성될 수 있다.In the removing step, the first mold 200a and the second mold 200b may be separated from the molded sample S and the molded sample S may be removed. Accordingly, a first molding space P1 and a second molding space P2 may be formed in the first molding part 220a and the second molding part 220b.

재배치단계에서는 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)를 상기 고정단계의 위치로 재배치 시킬 수 있다. 이때, 상기 제1 성형 공간(P1)과 상기 제2 성형 공간(P2)의 일면이 맞닿아 3D 입체 형상을 가진 상기 성형 샘플(S)과 동일한 성형 공간(P)이 형성될 수 있다.In the rearrangement step, the first mold 200a and the second mold 200b may be rearranged to the position of the fixing step. At this time, one surface of the first molding space P1 and the second molding space P2 may come into contact to form a molding space P identical to that of the molding sample S having a 3D three-dimensional shape.

성형단계에서는 상기 제1 성형부(220a)의 제1 부분에 형성된 용탕 주입구(224a)로 용탕을 주입하여 성형할 수 있다. In the molding step, molten metal may be injected into the molten metal injection port 224a formed in the first part of the first molding part 220a to be molded.

이때, 상기 성형단계에서는 상기 용탕 주입구(224a)에 금속 용탕을 단순히 주입할 수 있고, 상기 용탕을 압력에 의해 주입하는 사출성형의 공정이 적용될 수 있다. 나아가, 상기 제1 부분으로부터 이격된 제2 부분에는 에어 벤트홀(225a)이 형성될 수 있다. 상기 에어 벤트홀(225a)에 의해, 상기 성형 공간(P) 내에서 발생한 가스를 제거할 수 있고, 주조 후 제품 내부에 발생할 수 있는 기포 등을 제거할 수 있으며, 미 성형 또는 변색, 가스 잔류 등의 불량을 방지할 수 있다.In this case, in the molding step, the molten metal may be simply injected into the molten metal inlet 224a, and an injection molding process of injecting the molten metal by pressure may be applied. Furthermore, an air vent hole 225a may be formed in a second portion spaced apart from the first portion. Gas generated in the molding space P can be removed by the air vent hole 225a, and air bubbles that may occur inside the product after casting can be removed, and unmolded or discolored, gas remaining, etc. defects can be prevented.

나아가, 상기 제1 몰드(200a) 및 상기 제2 몰드(200b)를 활용한 주조방법의 다른 실시예는 상기 제1 고정부(230a) 및 상기 제2 고정부(230b)에 인가되는 전류를 차단하여 상기 제1 성형부(220a) 및 제2 성형부(220b)를 상기 배치단계로 복원시키는 복원단계를 포함할 수 있다.Furthermore, in another embodiment of the casting method using the first mold 200a and the second mold 200b, the current applied to the first fixing part 230a and the second fixing part 230b is blocked. A restoration step of restoring the first molding part 220a and the second molding part 220b to the arrangement step may be included.

이에 따라, 상기 제1 성형부(220a) 및 상기 제2 성형부(220b)는 재사용이 가능하며, 상술한 주조방법을 통해 성형 샘플(S)에 따른 다양한 형상을 가진 제품을 주조할 수 있다.Accordingly, the first molding part 220a and the second molding part 220b can be reused, and products having various shapes according to the molded sample S can be molded through the casting method described above.

이상에서는 본 발명을 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상의 변화 없이 통상의 기술자에 의해서 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.Although the present invention has been described above with reference to embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified and practiced by a person skilled in the art without changing the technical spirit of the present invention claimed in the claims. Of course.

10: 가압부
100: 자유형상 몰드 110: 본체부
120: 성형부 121, 221a, 221b: 선형 와이어
122: 코팅층 123: 이형제층
200a: 제1 몰드 200b: 제2 몰드
220a: 제1 성형부 220b: 제2 성형부
224a: 용탕 주입구 225a: 에어벤트 홀
230a: 제1 고정부 230b: 제2 고정부
P: 성형 공간 P1: 제1 성형공간
P2: 제2 성형공간 S: 성형 샘플10: pressing part
100: free-form mold 110: main body
120: molding part 121, 221a, 221b: linear wire
122: coating layer 123: release agent layer
200a: first mold 200b: second mold
220a: first molding part 220b: second molding part
224a: molten metal inlet 225a: air vent hole
230a: first fixing part 230b: second fixing part
P: molding space P1: first molding space
P2: second molding space S: molding sample

Claims (10)

본체부;
상기 본체부 내부에 구비되고, 연자성 물질인 선형 와이어 복수 개가 서로 인접하게 모여 다발이 형성되는 성형부; 및
전원을 공급하는 전원부와 연결되고, 상기 성형부의 외주면을 감싸도록 구비되는 고정부;
를 포함하고
상기 본체부는
상기 선형 와이어가 제1 방향을 따라 이동할 수 있도록 가이드 하며,
상기 고정부는 상기 전원부에서 상기 고정부로 전류 인가 시 상기 선형 와이어를 자화시킴으로써 상기 성형부를 고정하는 것을 특징으로 하는 자유형상 몰드.
body part;
a molding unit provided inside the main body unit and in which a plurality of linear wires of soft magnetic material are gathered adjacent to each other to form a bundle; and
A fixing unit connected to a power supply unit for supplying power and provided to surround an outer circumferential surface of the molding unit;
and
the body part
Guide the linear wire to move along a first direction,
The free-form mold according to claim 1 , wherein the fixing part fixes the molding part by magnetizing the linear wire when a current is applied from the power supply part to the fixing part.
제 1 항에 있어서,
상기 연자성 물질은 페라이트(ferrite), Fe-Si, Fe-Ni, Fe-Al, 퍼멀로이(permalloy) 및 비정질 합금 중 어느 하나인 자유형상 몰드.
According to claim 1,
Wherein the soft magnetic material is any one of ferrite, Fe—Si, Fe—Ni, Fe—Al, permalloy, and an amorphous alloy.
제 1 항에 있어서,
상기 선형 와이어의 단면의 폭은 0.1 mm 내지 2 mm 인 것을 특징으로 하는 자유형상 몰드.
According to claim 1,
The free-form mold, characterized in that the width of the cross section of the linear wire is 0.1 mm to 2 mm.
제 1 항에 있어서,
상기 성형부는
상기 선형 와이어의 일면에 형성된 세라믹 소재의 코팅층; 및
상기 코팅층의 바깥측에, 상기 코팅층의 박리를 방지하고 피성형물의 탈착이 용이하게 하는 이형제층;
을 포함하는 자유형상 몰드.
According to claim 1,
The molding part
a ceramic coating layer formed on one surface of the linear wire; and
On the outside of the coating layer, a release agent layer to prevent peeling of the coating layer and to facilitate the detachment of the object to be molded;
A free-form mold comprising a.
제 4 항에 있어서,
상기 코팅층은 WC-Co 분말, WC-Co-B 분말, Fe-Ni-Co-Cr 분말, 및 Ni-Co-Cr-B 중 어느 하나를 포함하는 자유형상 몰드.
According to claim 4,
Wherein the coating layer includes any one of WC-Co powder, WC-Co-B powder, Fe-Ni-Co-Cr powder, and Ni-Co-Cr-B.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형부 중 제1 부분에는 금속 용탕을 주입하기 위한 용탕 주입구가 형성되고, 상기 제1 부분으로부터 이격된 제2 부분에는 에어 벤트홀이 형성되는 자유형상 몰드.
According to any one of claims 1 to 4,
A molten metal injection hole for injecting molten metal is formed in a first part of the molding part, and an air vent hole is formed in a second part spaced apart from the first part.
성형 샘플을 준비하고, 연자성 물질인 선형 와이어 복수 개가 서로 인접하게 다발로 모여 형성되는 제1 성형부 및 제2 성형부를 상기 성형 샘플의 상부 및 하부에 각각 마주보게 배치하는 배치단계;
상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부를 상기 성형 샘플에 가압하는 압축단계;
상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부 각각의 외주면에 제1 고정부 및 제2 고정부를 감싸 제1 몰드 및 제2 몰드를 형성하고, 상기 제1 고정부 및 상기 제2 고정부에 전류를 인가하여 가압된 상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부 각각을 자기적으로 고정하는 고정단계;
상기 제1 몰드 및 상기 제2 몰드를 상기 성형 샘플로부터 이격시키고 상기 성형 샘플을 제거하는 제거단계;
상기 제1 몰드 및 상기 제2 몰드를 상기 고정단계의 위치로 재배치 시키는 재배치단계; 및
상기 제1 성형부의 제1 부분에 형성된 용탕 주입구로 용탕을 주입하여 성형하는 성형단계;
를 포함하는 자유형상 몰드를 활용한 주조방법.
Preparing a molded sample, arranging a first molded part and a second molded part formed by gathering a plurality of linear wires of soft magnetic material into a bundle adjacent to each other to face each other on the upper and lower parts of the molded sample;
a compression step of pressing the first molded part and the second molded part against the molded sample;
A first mold and a second mold are formed by wrapping the first fixing part and the second fixing part on the outer circumferential surface of each of the first molding part and the second molding part, and a current is applied to the first fixing part and the second fixing part. a fixing step of magnetically fixing each of the first molded part and the second molded part pressurized by applying a;
a removing step of separating the first mold and the second mold from the molded sample and removing the molded sample;
a rearrangement step of rearranging the first mold and the second mold to the position of the fixing step; and
molding by injecting molten metal into a molten metal injection hole formed in a first part of the first molding part;
Casting method using a free-form mold comprising a.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 성형부 및 제2 성형부는
상기 선형 와이어의 일면에 형성된 세라믹 소재의 코팅층; 및
상기 코팅층 바깥쪽에 피성형물의 탈착을 용이하게 하는 이형제층;
을 포함하는 자유형상 몰드를 활용한 주조방법.
According to claim 7,
The first molding part and the second molding part
a ceramic coating layer formed on one surface of the linear wire; and
A release agent layer that facilitates detachment of the object to be molded to the outside of the coating layer;
Casting method using a free-form mold comprising a.
제 8 항에 있어서,
상기 코팅층은 WC-Co 분말, WC-Co-B 분말, Fe-Ni-Co-Cr 분말, 및 Ni-Co-Cr-B 중 어느 하나를 포함하는 자유형상 몰드를 활용한 주조방법.
According to claim 8,
The coating layer is a casting method using a free-form mold containing any one of WC-Co powder, WC-Co-B powder, Fe-Ni-Co-Cr powder, and Ni-Co-Cr-B.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 고정부 및 상기 제2 고정부에 인가되는 전류를 차단하여 상기 제1 성형부 및 상기 제2 성형부를 상기 배치단계로 복원시키는 복원단계;
를 포함하는 자유형상 몰드를 활용한 주조방법.According to claim 7,
a restoring step of restoring the first molded part and the second molded part to the arrangement step by cutting off the current applied to the first fixing part and the second fixing part;
Casting method using a free-form mold comprising a.

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