KR20160136800A - 정밀주조용 주형 - Google Patents

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KR20160136800A KR1020150070824A KR20150070824A KR20160136800A KR 20160136800 A KR20160136800 A KR 20160136800A KR 1020150070824 A KR1020150070824 A KR 1020150070824A KR 20150070824 A KR20150070824 A KR 20150070824A KR 20160136800 A KR20160136800 A KR 20160136800A
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Abstract

본 발명은 예를 들어 동철합금을 이용하여 2차 가공을 위한 주조품을 정밀주조함에 있어서 기포로 인해 주조품의 내부에 기공이 발생되거나 예를 들어 금속용탕이 주형 내에서 부글부글 끓어올라 주조품의 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 최소화됨에 따라 차후 와이어 또는 박판 등으로의 2차 가공시에 불량이 발생되지 않도록 한 정밀주조용 주형 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정밀주조용 주형은, 수직으로 배열되고 상단에 용탕주입구가 형성되는 수직탕도와, 상기 수직탕도의 하부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 하부수평탕도와, 상기 수직탕도의 상부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 상부수평탕도와, 상기 하부수평탕도와 상기 상부수평탕도 사이에 수직으로 배열되고 하단은 상기 하부수평탕도에 연통되게 연결되며 상단은 상기 상부수평탕도에 연통되게 연결되고 주조품의 형상에 대응되는 내부공간을 가지는 공동부가 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정밀주조용 주형의 제조방법은, 주조품에 대응되는 왁스패턴을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계와, 상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴을 제작하는 제 2 단계와, 왁스재질의 탕구기둥의 상,하부에 왁스재질의 하부수평탕구와 상부수평탕구를 수평으로 붙여 연결하는 제 3 단계와, 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구 사이에 상기 왁스패턴을 수직으로 붙여 왁스구조물을 형성하는 제 4 단계와, 상기 왁스구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 5 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 정밀주조용 주형을 제조하는 제 6 단계가 포함된다.

Description

정밀주조용 주형 및 그 제조방법{MOLD FOR PRECISION CASTING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 금속용탕을 주입(鑄入)하여 주조물을 만드는 데 사용되는 주형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예를 들어 동철합금을 이용하여 2차 가공을 위한 주조품을 정밀주조함에 있어서 기포로 인해 주조품의 내부에 기공이 발생되거나 예를 들어 동철합금과 같은 금속을 용융시킨 금속용탕이 주형 내에서 부글부글 끓어올라 주조품의 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 최소화됨에 따라 차후 와이어 또는 박판 등으로의 2차 가공시에 불량이 발생되지 않도록 한 정밀주조용 주형 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 동철합금(CFA; Copper Ferro Alloy)은 구리(Cu)와 철(Fe)을 용융시켜 혼합하여 만듬에 따라 구리와 철의 특성을 모두 가지는 이원합금이다.
이러한 동철합금은 높은 전기전도도, 우수한 전자기차페성, 우수한 용접성, 우수한 내연화성, 우수한 굽힘가공성, 높은 스프링강도 등의 특성을 가지는 금속재질임에도 불구하고 종래에는 구리와 철의 상반된 특성으로 인해 철을 3% 이상 구리와 합금시키는 것은 실질적으로 어려운 문제가 있어 그 사용이 제한적이었으나 최근 특수한 용융합금법의 적용으로로 인해 구리와 철의 비율을 자유롭게 조절할 수 있게 되었다.
이러한 동철합금은 철의 비율을 증가시킬 경우 강도를 높일 수 있는 특성이 있고 구리의 비율을 증가시키면 전자자차폐효과를 극대화할 수 있고 2차 가공을 통해 박판 형태 또는 와이어 형태로 제조될 수 있어 자동차, 휴대폰 등의 부품으로 사용이 가능할 뿐만 아니라 열전도율도 높아 전자밥솥 등에 사용하는 경우 전기료를 최소화할 수 있다.
다만, 구리와 철을 용융합금시킨 동철합금을 재용융시켜 실제 와이어 또는 박판 등의 2차 가공을 위한 환봉 또는 사각바 형태의 주조품을 통상의 정밀주조용 주형을 이용하여 정밀주조하는 경우에, 기포로 인해 주조품의 내부에 기공이 발생되거나 동철합금용탕이 주형 내에서 부글부글 끓어올라 주조품의 표면이 울퉁불퉁해짐에 따라 차후 와이어 또는 박판 등으로의 2차 가공시에 불량이 발생되는 문제점이 있었다.
도 1 내지 도 3에는 종래기술에 따른 정밀주조용 주형의 다양한 실시예의 단면구조도 및 주조품의 사시도가 도시된다.
도 1에 도시된 정밀주조용 주형(100a)은 상부에 탕도(110)가 수평방향으로 배열되고 그 하부에 주조품의 주조를 위한 다수의 공동부(120)가 수직방향으로 연통되게 연결되며 탕도(110)의 중앙 상부에 용탕주입구(111)가 형성되어, 상부에서 주입된 금속용탕이 공동부(120)에 채워지는 구성을 가진다.
그러나 전술한 정밀주조용 주형(100a)을 이용하여 환봉 형태의 주조품(103a)을 정밀주조해 본 결과, 주조품(103a)의 상측 내부에 기공이 발생됨과 동시에 주조품(103a)의 상측 표면이 울퉁불퉁한 불량이 발생되는 것이 확인되었다.
도 2에 도시된 정밀주조용 주형(100b)은 하부에 탕도(110)가 수평방향으로 배열되고 그 상부에 주조품의 주조를 위한 다수의 공동부(120)가 수직방향으로 연통되게 연결되며 탕도(110)의 일측에 용탕주입구(111)가 형성되어, 하부에서 주입된 금속용탕이 공동부(120)로 차오르게 되는 구조를 가진다.
그러나 전술한 정밀주조용 주형(100b)을 이용하여 환봉 형태의 주조품(103b)을 정밀주조해 본 결과, 주조품(103b)의 상측 내부에 기공이 발생됨과 동시에 주조품주조품(103b)의 상측 표면이 울퉁불퉁한 불량이 발생되는 것이 확인되었다.
도 3에 도시된 정밀주조용 주형(100c)은 하부에 탕도(110)가 수직방향으로 배열되고 그 양측에 주조품의 주조를 위한 다수의 공동부(120)가 수평방향으로 연통되게 연결되며 탕도(110)의 상단에 용탕주입구(111)가 형성되어, 상부에서 주입된 금속용탕이 하부부터 차오르면서 순차적으로 공동부(120)에 채워지는 구성을 가진다.
그러나 전술한 정밀주조용 주형(100c)을 이용하여 환봉 형태의 주조품(103c)을 정밀주조해 본 결과, 최상측의 공동부(120)에서 주조된 주조품(103c)의 상측 내부에 기공이 발생됨과 동시에 상측 표면이 울퉁불퉁한 불량이 발생되고 최하측의 공동부(120)에서 주조된 주조품(103c)의 하측 내부에 기공이 발생됨과 동시에 하측 표면이 울퉁불퉁한 불량이 발생되는 것이 확인되었다.
1. 한국 특허공개공보 제10-2015-0029246호(2015.03.18)
2. 한국 특허공개공보 제10-2012-0156916호(2012.12.28)
따라서 본 발명은 예를 들어 동철합금을 이용하여 2차 가공을 위한 주조품을 정밀주조함에 있어서 기포로 인해 주조품의 내부에 기공이 발생되거나 금속용탕이 주형 내에서 부글부글 끓어올라 주조품의 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 최소화됨에 따라 차후 와이어 또는 박판 등으로의 2차 가공시에 불량이 발생되지 않도록 한 정밀주조용 주형 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 수직으로 배열되고 상단에 용탕주입구가 형성되는 수직탕도와, 상기 수직탕도의 하부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 하부수평탕도와, 상기 수직탕도의 상부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 상부수평탕도와, 상기 하부수평탕도와 상기 상부수평탕도 사이에 수직으로 배열되고 하단은 상기 하부수평탕도에 연통되게 연결되며 상단은 상기 상부수평탕도에 연통되게 연결되고 주조품의 형상에 대응되는 내부공간을 가지는 공동부가 포함되는 정밀주조용 주형을 제공한다.
본 발명에서, 상기 하부수평탕도와 상기 상부수평탕도는 상기 수직탕도의 양측에 각각 연통되게 연결된다.
본 발명에서, 상기 하부수평탕도와 상기 상부수평탕도는 상기 수직탕도의 일측에만 각각 연통되게 연통된다.
본 발명에서, 상기 하부수평탕도에 연통되게 연결되는 상기 공동부의 하단에는 내경이 좁아지는 제 1 연결넥부가 구비되고, 상기 상부수평탕도에 연통되게 연결되는 상기 공동부의 상단에는 내경이 좁아지는 제 2 연결넥부가 구비된다.
본 발명에서, 상기 공동부는 상기 하부수평탕도와 상기 상부수평탕도 사이에 다수개가 연통되게 연결된다.
또한 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 주조품에 대응되는 왁스패턴을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계와, 상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴을 제작하는 제 2 단계와, 왁스재질의 탕구기둥의 상,하부에 왁스재질의 하부수평탕구와 상부수평탕구를 수평으로 붙여 연결하는 제 3 단계와, 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구 사이에 상기 왁스패턴을 수직으로 붙여 왁스구조물을 형성하는 제 4 단계와, 상기 왁스구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 5 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 정밀주조용 주형을 제조하는 제 6 단계가 포함되는 정밀주조용 주형의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서, 상기 제 3 단계에서 상기 탕구기둥의 양측에 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구를 각각 수평으로 붙여 연결한다.
본 발명에서, 상기 제 3 단계에서 상기 탕구기둥의 일측에만 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구를 각각 수평으로 붙여 연결한다.
본 발명에서, 상기 제 4 단계에서 상기 왁스패턴은 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구 사이에 다수개가 연결된다.
본 발명에 따른 정밀주조용 주형 및 그 제조방법은, 동철합금을 이용하여 주조품을 정밀주조하는 종래의 정밀주조용 주형의 문제점을 실험적으로 분석함과 동시에 다양한 시험을 통해 주형을 수직탕도의 상,하부에 상,하부수평탕도가 연결되고 상,하부수평탕도 사이에 주조품의 형상에 대응되는 공동부가 수직으로 연결되는 최적의 구조로 개선시킴으로써, 동철합금을 이용하여 2차 가공을 위한 주조품을 정밀주조하는 경우에 기포로 인해 주조품의 내부에 기공이 발생되거나 금속용탕이 주형 내에서 부글부글 끓어올라 주조품의 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 최소화됨에 따라, 차후 와이어 또는 박판 등으로의 2차 가공시에 불량이 발생되지 않는 탁월한 장점을 갖는다.
도 1 내지 도 3은 종래기술에 따른 정밀주조용 주형의 다양한 실시예의 단면구조도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형의 단면구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형의 제조방법의 전체공정순서도.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형의 단면구조도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형의 제조방법의 전체공정순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형은, 수직으로 배열되고 상단에 용탕주입구가 형성되는 수직탕도와, 상기 수직탕도의 하부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 하부수평탕도와, 상기 수직탕도의 상부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 상부수평탕도와, 상기 하부수평탕도와 상기 상부수평탕도 사이에 수직으로 배열되고 하단은 상기 하부수평탕도에 연통되게 연결되며 상단은 상기 상부수평탕도에 연통되게 연결되고 주조품의 형상에 대응되는 내부공간을 가지는 공동부가 포함된다.
여기서부터는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)에 대한 구성부재 및 그 연결관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 전술한 수직탕도(10)는 예를 들어 동철합금과 같은 금속을 용융시킨 금속용탕이 최초로 주입되는 탕도로, 수직으로 배열되고 상단에는 용탕주입구(11)가 상부로 갈수록 확장되는 형상으로 형성된다.
전술한 수직탕도(10)의 하부에는 하부수평탕도(20)가 연통되게 연결되는데, 이 하부수평탕도(20)는 수직탕도(10)로 주입된 금속용탕을 수평방향으로 길게 배열시켜 차후에 설명될 공동부(40)로 각각 동일한 시간에 주입되도록 함과 동시에 금속용탕이 공동부(40)로 주입되기에 앞서 금속용탕의 특성에 따른 불량을 흡수하여 공동부(40)에 의한 실제 주조품의 불량률이 최소화될 수 있도록 하는 것으로, 수직탕도(10)의 하부에 수평으로 배열된다.
하부수평탕도(20)는 도 4에 도시되는 바와 같이 상부수평탕도(30)와 함께 수직탕도(10)의 양측에 각각 연통되게 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우에 공동부(40)는 중앙의 수직탕도(10)를 기준으로 양측에 배열될 수 있다,
도시되지는 않았지만, 하부수평탕도(20)는 상부수평탕도(30)와 함께 수직탕도(10)의 일측에만 연통되게 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우에 공동부(40)는 수직탕도(10)를 기준으로 일측에만 배열될 수 있다.
전술한 수직탕도(10)의 상부에는 상부수평탕도(30)가 연통되게 연결되는데, 이 상부수평탕도(30)는 공동부(40)의 상단 끝까지 금속용탕이 채워질 수 있도록 함으로써 불량률이 최소화될 수 있도록 하는 것으로, 수직탕도(10)의 상부에 수평으로 배열된다.
상부수평탕도(30)는 도 4에 도시되는 바와 같이 하부수평탕도(20)와 함께 수직탕도(10)의 양측에 각각 연통되게 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우에 공동부(40)는 중앙의 수직탕도(10)를 기준으로 양측에 배열될 수 있다,
도시되지는 않았지만, 상부수평탕도(30)는 하부수평탕도(20)와 함께 수직탕도(10)의 일측에만 연통되게 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우에 공동부(40)는 수직탕도(10)를 기준으로 일측에만 배열될 수 있다.
전술한 하부수평탕도(20)와 상부수평탕도(30) 사이에는 공동부(40)가 수직으로 배열되는데, 이 공동부(40)는 예를 들어 원형봉 또는 사각봉과 같은 특정형상을 가지는 주조품(3)의 주조공간을 형성하는 것으로, 주조품(3)의 형상에 대응되는 내부공간(41)을 가진다.
공동부(40)의 하단은 하부수평탕도(20)에 연통되게 연결되며 공동부(40)의 상단은 상부수평탕도(30)에 연통되게 연결된다. 하부수평탕도(20)에 연통되게 연결되는 공동부(40)의 하단에는 주입속도와 주입입력의 증가를 위해 내경이 좁아지는 제 1 연결넥부(43)가 구비되고, 상부수평탕도(30)에 연통되게 연결되는 공동부(40)의 상단에는 금속용탕이 공동부(40)에 일정 압력으로 채워질 수 있도록 내경이 좁아지는 제 2 연결넥부(45)가 구비되는 것이 바람직하다.
또한 공동부(40)는 하부수평탕도(20)와 상부수평탕도(30) 사이에 다수개가 연통되게 연결되는 것이 바람직하다. 하부수평탕도(20)와 상부수평탕도(30)는 도 4에 도시되는 바와 같이 수직탕도(10)의 양측에 각각 연통되게 연결될 경우에, 공동부(40)는 수직탕도(10)를 기준으로 양측에 동일한 개수로 배열되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)은, 종래의 정밀주조용 주형을 이용하여 동철합금 주조품을 정밀주조해 본 결과상의 문제점을 토대로 다양한 시험을 통해 수직탕도(10)의 상,하부에 상,하부수평탕도(30, 20)가 연결되고 상,하부수평탕도(30, 20) 사이에 주조품(3)의 형상에 대응되는 공동부(40)가 수직으로 연결되는 최적의 구조로 개선되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)의 용탕주입구(11) 내로 예를 들어 동철합금을 용융시킨 금속용탕을 주입하여 2차 가공을 위한 주조품(3)을 정밀주조하는 경우에, 하부수평탕도(20)에 의해 주조되는 부분의 하측부에 기포로 인해 기공이 발생되거나 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 나타나고 상부수평탕도(30)에 의해 주조되는 부분의 상측부에 기포로 인해 기공이 발생되거나 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 나타나는 반면에, 공동부(40)에 의해 주조되는 실제 주조품(3)에는 내부 기공이 발견되지 않을 뿐만 아니라 표면도 매끈하게 유지됨이 확인되었고, 이러한 주조품(3)으로 와이어와 박판의 형태로 각각 2차 가공한 결과 제품불량이 발생되지 않음이 확인되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형의 제조방법은, 주조품에 대응되는 왁스패턴을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계와, 상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴을 제작하는 제 2 단계와, 왁스재질의 탕구기둥의 상,하부에 왁스재질의 하부수평탕구와 상부수평탕구를 수평으로 붙여 연결하는 제 3 단계와, 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구 사이에 상기 왁스패턴을 수직으로 붙여 왁스구조물을 형성하는 제 4 단계와, 상기 왁스구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 5 단계와, 왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 정밀주조용 주형을 제조하는 제 6 단계가 포함된다.
여기서부터는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)의 제조방법에 대한 각 단계와 시계열적 프로세스에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 제 1 단계(S1)는 예를 들어 원형봉 또는 사각봉과 같이 주조품(3)에 대응되는 특정형상의 왁스패턴을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 단계이다. 제 1 단계(S1)에서는 용융금속과 왁스의 수축률을 감안하여 금형을 제작한다.
전술한 제 1 단계(S1) 이후에는 제 2 단계(S2)가 행해지는데, 이 제 2 단계는 제 1 단계(S1)에서 제작된 금형에 왁스를 투입하여 경화시킨 후 분리해냄으로써 주조품(3)에 대응되는 특정형상의 왁스패턴을 사전 제작하는 단계이다.
전술한 제 2 단계(S2) 이후에는 제 3 단계(S3)가 행해지는데, 이 제 3 단계(S3)는 수직탕도(10)의 형성을 위한 왁스재질의 탕구기둥의 상,하부에 하부수평탕도(20)의 형성을 위한 왁스재질의 하부수평탕구와 상부수평탕도(30)의 형성을 위한 왁스재질의 상부수평탕구를 수평으로 붙여 연결하는 단계이다.
제 3 단계(S3)에서 탕구기둥의 양측에 하부수평탕구와 상부수평탕구를 각각 수평으로 붙여 연결하는 것이 바람직하지만, 실시예에 따라서는 탕구기둥의 일측에만 하부수평탕구와 상부수평탕구를 각각 수평으로 붙여 연결할 수도 있다.
전술한 제 3 단계(S3) 이후에는 제 4 단계(S4)가 행해지는데, 이 제 4 단계(S4)는 하부수평탕도(20)의 형성을 위한 하부수평탕구와 상부수평탕도(30)의 형성을 위한 상부수평탕구 사이에 제 2 단계(S2)에서 제작된 왁스패턴을 수직으로 붙여 왁스구조물을 형성하는 단계이다.
제 4 단계(S4)에서는 하부수평탕구와 상부수평탕구 사이에 다수의 왁스패턴을 붙이는 것이 바람직한데, 그 이유는, 1회의 금속용탕 투입으로 다수의 주조품(3)를 동시에 정밀주조할 수 있는 주형을 제조하기 위한 것이다.
하부수평탕구와 상부수평탕구 사이에 예를 들어 6개와 같이 수개의 왁스패턴이 부착될 수도 있지만, 실제는 하부수평탕구와 상부수평탕구 사이에 수십 또는 수백개의 왁스패턴이 부착될 수도 있다. 또한 탕구기둥의 하부에는 주형 제조를 위해 차후 왁스를 녹여 외부로 배출시키기 위한 개폐마개가 결합된다.
전술한 제 4 단계(S4) 이후에는 제 5 단계(S5)에 행해지는데, 이 제 5 단계(S5)는 제 4 단계(S4)를 통해 제작된 왁스구조물의 표면을 내화재로 코팅하여 건조시키는 과정을 반복함으로써 왁스구조물의 표면에 차후 주형으로 사용되는 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 단계이다.
내화성코팅층을 형성하는 내화재는 고온에서도 용융되지 않는 슬러리 형태의 유동상 세라믹재인 것이 바람직하다. 이러한 내화재는 종래의 정밀주조방법에서 이미 사용되고 있는 바, 내화재의 조성에 대한 상세설명은 생략하기로 한다.
전술한 제 5 단계(S5) 이후에는 제 6 단계(S6)에 행해지는데, 이 제 6 단계(S6)는 디왁싱 기계의 사용을 통해 왁스를 녹인 후 빼내어 내화성코팅층으로만 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)을 제조하는 단계이다.
디왁싱 기계는 통상 스팀 압력탱크 형태로 구성되고 통상 내부에 내화성코팅층이 형성된 왁스구조물을 개폐마개가 하부로 향한 상태에서 개폐마개를 제거한 상태로 세워 놓고 고온고압의 스팀을 일정시간 제공함에 따라 고온고압의 스팀에 의해 녹은 왁스가 외부로 배출되도록 한다.
또한 디왁싱 이후에는 내화성코팅층으로 형성된 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)에 대해 약 1030 내지 1200℃의 고온에서 30분 내지 40분간 소성공정을 실시하여 잔여물을 제거한다. 이러한 소성작업은 잔여물의 제거 외에 내화성코팅층으로 형성된 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)의 물리적 특성을 강화시키는 역할도 한다.
전술한 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)은 도 4에 도시되는 바와 같이 탕구기둥에 의해 형성되는 수직탕도(10)와, 하부수평탕구에 의해 형성되는 하부수평탕도(20)와, 상부수평탕구에 의해 형성되는 상부수평탕도(30)와, 왁스패턴에 의해 형성되는 공동부(40)를 가진다.
전술한 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1) 내로 예를 들어 동철합금과 같은 금속을 용융시킨 금속용탕이 투입하여 고화시킨 후, 탈사기를 이용하여 내화성코팅층로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)을 제거한 다음, 잔존하는 전체 주조물로부터 왁스패턴에 상응하는 부분만 절단하여 분리한 후 최종적으로 연마가공하면 원하는 주조품을 얻을 수 있게 된다.
전술한 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀주조용 주형(1)의 용탕주입구(11) 내로 동철합금용탕을 주입하여 2차 가공을 위한 주조품(3)을 정밀주조하는 경우에, 하부수평탕도(20)에 의해 주조되는 부분의 하측부에 기포로 인해 기공이 발생되거나 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 나타나고 상부수평탕도(30)에 의해 주조되는 부분의 상측부에 기포로 인해 기공이 발생되거나 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 나타나는 반면에, 공동부(40)에 의해 주조되는 실제 주조품(3)에는 내부 기공이 발견되지 않을 뿐만 아니라 표면도 매끈하게 유지됨이 확인되었고, 이러한 주조품(3)으로 와이어와 박판의 형태로 각각 2차 가공한 결과 제품불량이 발생되지 않음이 확인되었다.
위에서 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.
1 : 정밀주조용 주형
3 : 주조품
10 : 수직탕도
11 : 용탕주입구
20 : 하부수평탕도
30 : 상부수평탕도
40 : 공동부
41 : 내부공간
43 : 제 1 연결넥부
45 : 제 2 연결넥부
100a, 100b, 100c : 정밀주조용 주형
103a, 103b, 103c : 주조품
110 : 탕도
111 : 용탕주입구
120 : 공동부

Claims (9)

  1. 수직으로 배열되고 상단에 용탕주입구(11)가 형성되는 수직탕도(10);
    상기 수직탕도(10)의 하부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 하부수평탕도(20);
    상기 수직탕도(10)의 상부에 연통되게 연결되어 수평으로 배열되는 상부수평탕도(30); 및
    상기 하부수평탕도(20)와 상기 상부수평탕도(30) 사이에 수직으로 배열되고 하단은 상기 하부수평탕도(20)에 연통되게 연결되며 상단은 상기 상부수평탕도(30)에 연통되게 연결되고 주조품(3)의 형상에 대응되는 내부공간(41)을 가지는 공동부(40)가 포함되는 정밀주조용 주형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부수평탕도(20)와 상기 상부수평탕도(30)는 상기 수직탕도(10)의 양측에 각각 연통되게 연결되는 것을 특징으로 하는 정밀주조용 주형.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부수평탕도(20)와 상기 상부수평탕도(30)는 상기 수직탕도(10)의 일측에만 각각 연통되게 연결되는 것을 특징으로 하는 정밀주조용 주형.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부수평탕도(20)에 연통되게 연결되는 상기 공동부(40)의 하단에는 내경이 좁아지는 제 1 연결넥부(43)가 구비되고, 상기 상부수평탕도(30)에 연통되게 연결되는 상기 공동부(40)의 상단에는 내경이 좁아지는 제 2 연결넥부(45)가 구비되는 것을 특징으로 하는 정밀주조용 주형.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공동부(40)는 상기 하부수평탕도(20)와 상기 상부수평탕도(30) 사이에 다수개가 연통되게 연결되는 것을 특징으로 하는 정밀주조용 주형.
  6. 주조품(3)에 대응되는 왁스패턴을 제조하기 위한 금형을 설계 및 제작하는 제 1 단계(S1);
    상기 금형에 왁스를 투입하여 상기 왁스패턴을 제작하는 제 2 단계(S2);
    왁스재질의 탕구기둥의 상,하부에 왁스재질의 하부수평탕구와 상부수평탕구를 수평으로 붙여 연결하는 제 3 단계(S3);
    상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구 사이에 상기 왁스패턴을 수직으로 붙여 왁스구조물을 형성하는 제 4 단계(S4);
    상기 왁스구조물의 표면에 일정 두께의 내화성코팅층을 형성하는 제 5 단계(S5); 및
    왁스를 녹인 후 빼내어 상기 내화성코팅층으로만 이루어지는 정밀주조용 주형을 제조하는 제 6 단계(S6)가 포함되는 정밀주조용 주형의 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 3 단계(S3)에서 상기 탕구기둥의 양측에 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구를 각각 수평으로 붙여 연결하는 것을 특징으로 하는 정밀주조용 주형의 제조방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 3 단계(S3)에서 상기 탕구기둥의 일측에만 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구를 각각 수평으로 붙여 연결하는 것을 특징으로 하는 정밀주조용 주형의 제조방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 4 단계(S4)에서 상기 왁스패턴은 상기 하부수평탕구와 상기 상부수평탕구 사이에 다수개가 연결되는 것을 특징으로 하는 정밀주조용 주형의 제조방법.
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