KR960007624B1 - 금속주조를 위한 주형과 주형안에서의 사용을 위한 휠터들을 포함하는 스리브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금속주조를 위한 주형과 주형안에서의 사용을 위한 휠터들을 포함하는 스리브

제1도 내지 제5도는 이 발명에 따르는 스리브의 수직횡단면도.

제6도는 제5도의 스리브의 반분 수평횡단면도.

제7도는 알루미늄판 주물을 생산하기 위한 종래의 사형주형의 수직횡단면도.

제8도는 제7도의 알루미늄판 주물을 생산하기 위한 이 발명에 따르는 사형의 수직횡단면도.

제9도 및 제10도는 이 발명에 따르는 주형의 또다른 실시예의 수직횡단면도

제11도는 중력다이캐스팅에 의하여 종래의 금형에서 생산된 알미늄실린더 혜드주물의 개략적인 평면도 그리고,

제12도는 중력다이캐스팅에 의하여 이 발명에 따르는 주형에서 생산된 제11도의 알미늄 실린더 헤드주물의 개략적인 평면도임.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,11,21,31,41,64,71,87 : 스리브 4,15,22,36.49,65,72.88 : 휠터

62,74,82 : 주형공동 63 : 83 : 탕구

14,35,42 : 선반

이 발명은 금속주조를 위한 주형과 그안에 사용하기 위한 휠터를 포함하는 스리브에 관한 것이다.

용융금속을 주조하기 의한 사형 또는 금속 다이(metal die)와 같은 주형들은 통상적으로 원하여진 주물을 생산하기 위한 하나의 주형공동(空洞)과 일반적으로 하나의 탕구, 하나 또는 그 이상의 런너바아(runner bars) 그리고 하나 또는 그 이상의 인게이트. 그리고 아마도 주형공동의 상부에 또는 측방에 위치하여진 하나 또는 이상의 압탕공동들로 되어 있는 하나의 탕도시스템을 갖는다. 응고 도중에 주물 금속들을 그들의 체적의 감소를 당한다. 상기의 이유 때문에 주형에로 용융금속의 주입에서는 주물이 응고할 때 발생하는 수축을 보상하기 위하여 주물의 상방에 또는 측방에 위치하여진 압탕을 사용하는 것이 통상적으로. 필요하다. 가능한한 오랫동안 용융상태로 압탕금속을 유지하기 위하여 그리고 이것에 의하여 압탕효과를 개량하고 그리고 압탕체적을 최소로 감소되어질 수 있게 하기 위하여 발열성의 빛/또는 단열이된 압탕스리브로서 압탕을 둘러싸는 것이 일반적인 작업 실제이다.

탕도 시스템(running systenl)은 주형에로의 용융금속의 진입지점을 주형 공동과 연결하며 그리고 주형공동이 용융금속으로 만족할만하게 채워지는 것만이 아니라 와류가 없이 용융금속이 주형공동으로 흐르는 것을 보증한다.

용융금속이 난류의 방법으로 주형에로 흐르면 비산(splashing)이 일어날수 있고 공기가 금속중에 들어가게 될수가 있으며, 그래서 주물중의 기공의 원인이 되며 그리고 알미늄과 같이 쉽게 산화하는 금속들을 주조할때는 금속의 산화 및 주물중에 산화물 개재물들의 생성을 야기시킨다. 탕도시스템의 사용은 특정한 주물 자체를 생산하기 위하여 필요한 것보다 더 많은 금속을 주조하는 것을 필요로하며 그리고 주조탕도시스템의 전체 중량이 금속주물의 전체중량의 약 50%까지 되는 것은 드문일이 아니다.

주형공동에로 용융금속의 진입의 지점에서 주형내에 스리브의 내측에 고정된 세라믹 포말휠터를 가지는 내화재료의 스리브를 삽입하는 것에 의하여 탕도시스템을 사용할 필요가 대체로 또는 완전히 제외될 수 있다는 것이 이제는 발견되었다.

본 발명에 따라서는 주형공동을 포함하는 금속주조용 주형과 이 주형공동자 직접 연결하며 통하여져 있는 탕구가 주어지며 그리고 탕구에는 스리브안에 고정된 다공질의 (cellular)세라믹 휠터를 가지는 내화재로의 스리브를 위치하게 하고 있다.

이 발명의 또 다른 특징에 따르면 상기한 바와같이 금속주조용 주형내에서의 사용을 위하여 스리브안에 고정된 다공질의 세라믹 휠터를 가지는 내와재료의 스리브가 주어진다.

여기서 사용된 것과같이 탕구라는 용어는 주형 공동에로 용융금속의 진입의 유일한 수단을 제공하기 위하여 사용된 어느 통로를 의미한다.

이 발명의 주형과 탕구는 별문제로 하고 탕도시스템을 갖지 않으나 그러나 주형 공동과 탕구에 추가하여 주형은 역시 하나 또는 그 이상의 압탕공동들을 가질수가 있다.

이 발명의 주형자 스리브는 예를들면 알미늄 및 알미늄 합금, 알미늄청동, 마그네슘 및 그의 합금, 아연 및 그의 합금 그리고 납 및 그의 합금과 같은 여러가지의 비철금속들의 주조를 위하여 또는 철 및 강과 같이 철금속의 주조를 위하여 사용될 수가 있다.

주형은 종래의 주물공장 작업에 대하여 준비된 사형 또는 중력 다이캐스팅 또는 저압다이캐스팅에 의하여 주물을 생산하기 위한 금형 (metal die)과 같은 영구주형일수가 있다.

스리브가 만들어지는 재료는 주형에 주조되어지는 금속의 온도를 견디기 위하여 충분히 내화성이 있지 않으면 안된다. 적당한 재료들은 금속들, 세라믹 재료들, 규사와 같은 결합된 입상화된 내화재료들 그리고 내화성의 섬유들을 포함하고 있는 결합된 내화성의 단열재료를 포함한다. 약간의 응용에 대하여는 스리브는 역시 발열재료들을 사용할 수도 있다.

스리브는 되도록이면 결합된 내화성의 단열재료로 만들어지며 섬유상 재료 및 점결제 그리고 선택적으로는 입상화된 재료를 포함하는 수성의(aqueous)스러리를 적당한 모형이 되도록 탈수하고 이 모형으로부터 스리브를 제거하고 그리고 다음에 물을 제거하기 위하여 그리고 점결제를 강화하거나 소성(cure) 시키기 위하여 스리브를 가열시키는 것에 의하여 만들어진다. 그러한 스리브들은 그들의 내부 및 외부의 양표면에서 정밀한 허용차로 정확하게 제조되어질수가 있다.

이것은 외부표면이 스리브가 억지로 들어가지는 일이 없이 그리고 금속이 다이 또는 사형으로 주입될 때 일어나는 스리브의 부상이 없이 다이 또는 사형의 탕구로 잘 들어맞는 그러한 것이 아니면 안되기 때문에 중요하다.

내부표면의 크기의 정확성은 휠터의 삽입과 위치를 보증하기 위하여 중요하다 그러한 스리브들은 역시 내식성이 있으며 그리고 이것은 입자들 및 섬유들이 스리브안으로 그리고 휠터를 통하여 주형 공동으로 주입된 금속에 의하여 표면으로부터 씻겨지지 않는 것을 보증한다.

제작의 용어를 위하여 스리브는 통상적으로 원형의 수평횡단면이며. 그러나 스리브의 수평횡단면은 예를들면 타원형, 장방형, 또는 정사각형일수도 있다.

다공질의 세라믹휠터는 예를들면 휠터의 2개 외부표면들 사이에서 뻗쳐 있는 구멍을 가지 하나의 발집형 구조이거나 또는 세라믹 포말과 같이 상호연결된 작은 구멍들을 가지는 하나의 구조일수가 있다.

세라믹 포말휠터들이 선호되며 그리고 그러한 휠터들은 세라믹 포말을 만드는 공지된 방법을 사용하여 만들어질 수 있으며. 이 방법에서는 통상적으로는 폴리우레탄포말인 유기질 포말이 점결제를 포함하는 세라믹재의 수성의 스러리를 가지고 포화되며 이 포화된 포말은 건조되어 수분을 제거하고 그리고 건조된 포화 포말은 유기질 포말을 태워버리기 위하여 가열되어 세라믹 포말을 제조한다.

휠터는 바람직하게는 스리브의 저단부에 또는 저단부의 근처에 위치하여진다. 횔터는 접착제를 사용하여 스리브의 내측에 고정될 수 있다

내화성 스리브는 휠터의 측면 둘레에 이것을 성형시키는 것에 의하여 휠터와 일체로 형성되어질수 있다. 성형 도중에는 스리브가 형성되어지는 재료가 휠터의 구멍들로 들어가서 그들을 막히게 하는 것을 방지하기 위하여 휠터의 개방된 면들을 덮는 것이 바람직하다. 스리브와 휠터가 알미늄을 주조하는데 사용될 예정일 때는 덮개는 편리하게는 알미늄박일수가 있으며. 이 알미늄박은 사용중에 스리브내로 주입된 용융알미늄에 의하여 즉시 용융된다.

휠터를 포함하고 있는 스리브는 스리브의 제조도중에 스리브에 휠터를 삽입하는 것에 의해 그리고 휠터가 단단히 제자리에 유지되도록 휠터의 주위에 스리브벽에 변형시키는 것에 의하여 역시 편리하게 형성되어질 수 있다.

스리브는 섬유상의 내화재료를 함유하는 수성의 스러리를 하나의 모형 (formrer)으로 탈수하며. 이 모형으로부터 그와같이 성형된(so-formed)스리브를 인발하고 휠터가 스리브의 일단부에 인접해서 위치하여지도록 스리브의 그 단부에 휠터를 삽입하며, 휠터가 제자리에 유지되도록 예를들면 압착시키는 것에 의하여 휠터의 주위에 있는 스리브의 벽을 변형시키고 그리고 점결제를 강화시키기 위하여 스리브를 가열시키는 것에 의하여 만들어 질 수 있다.

스리브는 역시 2개부분들로 형성되어질 수 있으며 그리고 이 2개 부분들의 각각의 일단부는 예를들면 접착제의 사용에 의하여 휠터의 일면에 그리고 사용중에 용융금속의 누설을 방지하기 위하여 밀봉된 휠터의 측면에 고정되어질 수 있다.

스리브는 원하여진 위치에 휠터를 위치시키기 위하여 그의 내면에 하나 또는 그 이상의 선반 또는 견부를 가질 수 있다.

이 발명의 스리브의 우선적인 실시예에서 휠터는 스리브의 기저부(base)에 또는 기저부의 근처에 있는 하나 또는 그 이상의 선반들위에 위치하여지며 그리고 스리브의 내부표면상에 또는 휠터의 측면상에 있는 하나 또는 그 이상의 돌기들에 의하여 제자리에 유지된다

스리브의 기저부에 또는 기저부의 근처에서 스리브의 주변 둘레에 간격이 떼어져 있는 다수의 선반들이 사용되어질 수 있지만 스리브는 완전히 주변둘레에 뻗쳐 있는 단일한 선반을 갖는 것이 바람직하다. 스리브의 전체의 주변둘레에 뻗쳐있는 선반은 원하여진 위치에 휠터를 위치시킬뿐만 아니라 이것은 역시 스리브가 주형의 탕구에 삽입되고 이 스리브를 통하여 주입된 용융금속을 가질때 금속이 휠터를 우회통과하는 것(bypassing)을 방지 한다.

하나 또는 그 이상의 돌기들을 가지는 휠터가 사용될 수 있지만 휠터가 스리브의 기저부에 있는 구멍위에 중앙으로 선반 또는 선반들위에 위치하여질 수 있도록 스리브의 내측상에 기다란 돌기들이 선호된다.

스리브의 내부표면상의 돌기들은 작은 칼날들일수가 있으나 그러나 이들은 바람직하게는 더 풍족한 사이즈의 리브들이다. 돌기들은 바람직하게는 스리브의 내부표면의 주변둘레에 동등하게 간격이 떼어져 있으며 저면으로 부터 상부에로 구배가 주어져 있다.

휠터는 상부로부터 스리브에 삽입되며 선반 또는 선반들위에 위치하여지고 그리고 돌기들에 의하여 제자리에 유지된다 야간 상이한 크기의 휠터들도 여전히 제자리에 단단히 유지될수 있기 때문에 돌기들의 존재는 동일한 호칭크기의 휠터들에서 발생하는 적은 사이즈 변동들이 허용되어질수 있는 것을 보증한다.

선반 또는 선반들과 돌기들의 결합은 휠터들이 이용되는 일이 없이 스리브들의 운반을 허용하며 그리고 휠터들이 안에 위치하여져있는 주형들안으로 용융금속이 주입될때 휠터들이 부상하는 것을 방지한다.

스리브가 횔터의 주위에 링의 형태에 있도록 스리브의 길이는 휠터의 두께와 동일한 것이거나 또는 유사한 것일수가 있다. 그러나 스리브의 길이는 휠터의 두께보다 약간 더 커서 그 결과로 용융금속이 스리브내로 주입되어질수 있으며 그래서 스리브의 외측 둘레에서 주형 공동으로 금속이 누설할 가능성을 피하는 것이 바람직하다. 원한다면 스리브가 채워지는 것을 돕기 위하여 스리브의 상단부는 누두의 형상으로 벌어질 수가 있다.

주형의 탕구에 스리브를 삽입하고 위치하게 하기 위하여는 스리브의 외부 표면은 구배가 주어지며 그리고 탕구는 상응하는 구배를 가지며 구배의 방향은 스리브가 위로부터 또는 아래로부터 탕구에 삽입되어질 것인지에 의존하게 하는 것이 선호되어진다. 스리브의 외부표면 또는 탕구를 둘러싸고 있는 주형표면은 스리브가 탕구에 일단 삽입되면 제자리에 스리브를 단단히 지지하기 위한 수단을 갖는 것이 역시 선호되어진다.

이 수단들은 예를들면 스리브의 측면상의 리브들과 같은 돌기부들이거나, 혹은 주형생산 도중에 홈이 패인 모형의 사용에 의하여 사형의 탕구상에 형성된 리브들과 같은 돌기부들이거나 혹은 금속주형 또는 다이의 경우에 탕구를 둘러싸고 있는 주형 또는 다이표면상에 기재 가공된 리브들과 같은 돌기부들일수가 있다.

내화성 스리브는 바람직하게는 스리브의 저단부와 휠터가 주물과 접촉하고 있지 않도록 그렇게 탕구내에 위치하여진다. 이것은 예를들면 탕구의 기저부의 위에 선반을 일체화시키며 그리고 선반위에 스리브를 정지시키는 것에 의하여 이루어 질수 있다.

압탕을 필요로 하는 주물이 이 발명의 주형과 스리브를 사용하여 생산될때는 휠터를 포함하는 스리브를 압탕 공동에 위치시키며 그리고 압탕을 탕구로서 이용하는 것이 가능하다. 그러한 응용들에 있어서는 발열성의 그리고/또는 단열하는 성질을 가지며 그리고 주물의 만족할만한 압탕효과를 얻기 위하여 내화성 스리브를 사용하는 것이 보통이 것이다.

스리브가 철금속을 주조하기 위하여 주형내에 압탕스리브로서 역할을 필요하여질때 휠터는 바람직하게는 스리브의 적단부로부터 적어도0.5cm되는 곳에, 더 바람직하게는 적어도 1cm 되는 곳에 위치하여진다. 스리브의 전체높이의 조건들로 표현되면 휠터는 바람직하게는 스리브높이의 적어도 10％만큼 그리고 75％를 초과안될만큼 스리브의 저단부위에 위치하여진다.

주입한후에 그리고 주형 공동내에서 금속이 응고하고 그리고 수축할때 용융금속이 수축을 보상하기 위하여 그리고 건전한 주물을 생산하기 위하여 스리브 공동으로부터 휠터를 통하여 압탕된다. 응고후에 주물은 주형으로부터 제거되며 그리고 탕구/압탕은 제거된다.

탕구/압탕을 제거하는 것을 용이하게 하기 위하여 절단중자(breaker core)가 통상작업 실제에 따라서 스리브의 저단부와 주형공동 사이에 위치하여질 수 있다. 이 절단중자는사 원하여진다면 예를들면 접착제의 사용에 의하여 또는 절단중자의 부분이 스리브내로 밀어서 맞추어질 수 있도록 절단중자의 모양을 형성하는 것에 의하여 스리브의 기저부에 고정되어질 수 있다.

대안으로서 절단중자는 스리브와 일체로 헝성되어질 수 있다. 탕구는 별문제로 하고 탕도를 가지지 않으면 이 발명에 따르는 주형과 그리고 스리브안에 휠터를 가지는 내화재료로된 스리브의 사용에 의하여는 탕도시스템을 제외시키는 것은 특정한 주물을 생산하기 위하여 주입되지 않으면 안되는 금속의 중량을 상당히 감소시키며 주물의 털어냄 작업도 더 적게 필요하여지기 때문에 사형주물 또는 중력다이캐스팅의 종래의 작업법에 비하여 더 경제적으로 주물을 생산하는 것이 가능하다.

사형의 구조와 또는 중력다이캐스팅을 위한 다이의 설계가 단순화되며 그리고 양자는 종래의 사형들이나 또는 다이들에 비교하여 더 작게 만들어질 수 있다 현존하는 다이는 그것의 탕도시스템 봉쇄하는 것에 의하여 그리고 필요하다면 스리브의 삽입을 허용하기 위하여 다이의 당구를 가공하는 것에 의하여 이 발명에 따르는 주형을 생산하기 위하여 수정되어질 수 있다.

더구나 금속은 더 낮은 융체 온도에서 그리고 중력다이캐스팅의 경우에는 더 낮은 다이온도들에서 주조되어질 수 있다

이 발명에 따르는 주형에서 생산된 주물은 개량된 방향성 응고 특성(directional solidification characteristics)을 가지며 그리고 기공과 개재물들이 현저하게 없으며 결과적으로 연신율 그리고 우수한 기계가공성과 같은 우수한 기계적 성질을 가지며 그리고 압력에 대하여 기밀하여진다

이 발명의 첨부한 도면들을 참조하여 설명된다.

제1도를 참조하면 원형의 수평횡단면의 압탕스리브(1)는 누드형상으로 된 상부부분(2)과 원통형상의 하부부분(3)을 갖는다. 스리브(1)의 누두형상으로된 부분(2)의 구배에 상응하는 상부로부터 하부로의 구배를 가지는 세라믹포말로된 휠터(4)는 누두형상으로된 부분(2)의 하부에 그리고 스리브(1)의 전체높이의 약27%만큼 스리브의 저단부(5)의 상부에 위치하여져 있다.

제2도를 보면 원형의 수평횡단면의 압탕스리브(11)는 누두 형상으로된 상부부분(12)과 그리고 하나의 선반(14)을 생성하기 위하여 하부부분의 벽두께가 상부부분의 벽두께보다 더큰 그러한 하부부분(13)을 갖는다. 세라믹 포말의 휠터(15)는 상기의 선반(14)위에 그리고 스리브(11)의 전체 높이의 약 27%만큼 스리브의 저단부(16)위에 위치하여져 있다.

제3도를 보면 원형의 수평횡단면으로 되고 그리고 섬유상 내화재료 입상화된 내화재료 그리고 점결제로 되어 있는 조성으로부터 만들어진 스리브(21)는 이 스리브의 하단부(23)에 인접하여 위치하여진 세라믹 포말휠터(22)를 갖는다. 스리브(21)의 제조도중에는 휠터(22)의 삽입전에 그리고 점결제가 경화되기전에 원하여진 장소에서 휠터(22)를 지탱하기 위하여 튜브의 벽(24)이 하단부(23)에서 압착공구에 의하여 변형된다.

그 다음에 스리브(21)의 제조는 튜브를 가열시키는 것에 의하여 점결제를 경화시켜서 완성된다.

사용시에 스리브(21)는 하단부(23)가 주형공동(空洞)에 인접해 있도록 주형의 탕구(sdprue)에 삽입되며 그리고 용융금속이 스리브(21)의 상부로 주입되며 휠터 (22)를 통과하여 주형공동으로 들어간다

제4도 보면 내화성의 단열재료로 만들어진 스리브(1)가 스리브의 저면(33)으로부터 상부(34)로 구배가 주워져 있는 외부측면(32)를 갖는다. 스리브(31)의 내축은 스리브(31)의 저면(33))에 일종의 선반(35)을 가지며 이 선반위에 세라믹 포말휠터(36)가 고정되어 있다. 사용시에 스리브(31)는 스리브(31)의 외부측면(32)의 구배에 상응하는 구배를 가지는 주형탕구에 삽입된다.

제5도 및 제6도를 보면 원형의 수평횡단면으로 되어 있고 내화재료로 만들어진 스리브(41)는 스리브(41)의 주변둘레에서 연장피고 있는 그의 기저부(43)에 하나의 선반(42)을 갖는다

이 스리브(41)는 기저부(43)에 인접한 그의 내면(45)둘레에 동등하게 간격이 떨어져 있는 5개의 연장된 리브(44)를 또한 갖는다. 이 리브들(44)은 그들의 저단부(46)로부터 그들의 상단부(47)에로 구배가 주워져 있으며 스리브(41)는 상부(48)로부터 기저부(43)에로 구배가 주워져 있다. 상부(48)에서 스리브(41)에 삽입되고 선반(42)위에 위치하여져 있으며, 그리고 리브들(44)에 의하여 제자리에 지지되어 있는 원형의 수평횡단면을 가지는 세라믹 포말휠터 (49)를 스리브(41)는 포함한다.

사용시에 스리브(41)는 주형의 탕구에 삽입되고 그리고 스리브(41)의 상부(48)로 주입된 용융금속은 휠터(49)를 통과하여 주형공동으로 들어간다.

제7도를 보면 알미늄판을 제조하기 위한 주형공동(52)을 가지는 사형(51)은 하나의 주입작업용 붓시(pouring bush) (52)와, 탕구(sprue) (54), 탕류부(well) (55), 런너바아(runner bar) (56) 및 인게이트(ingate) (57)를 포함하는 하나의 탕도시스템(running system) 그리고 하나의 압통공동(58)을 갖는다. 압탕공동(58)은 결합된 섬유상의 그리고 비섬유상의 입상화된 내화재료로 만들어진 원통형의 단열 압탕스리브(59)로 내장되어 있다.

사용시에 용융금속은 주입작업용붓시(53)에 주입되며 그리고 탕도 시스템을 통하고 주형공동(52)으로 그리고 압탕공동(58)으로 흐른다.

제8도를 보면 제7도에서 제조하고자 하는 것과 동일한 알루미늄판 주물을 생산하기 위한 사형(61)이 주형공동(62)과 탕구(63)를 갖는다. 이 주형은 주입작업용붓시와 탕도시스템을 갖고 있지 않다. 탕구(63)는 결합된 섬유상의 그리고 비섬유상의 입상화된 내화재료로 만들어진 내화성의 단열스리브(64)로서 내장되어 있으며 그리고 이 스리브(64)는 이 스리브의 저단부(66)에 인접하여 위치하여진 세라믹 포말휠터 (65)를 갖는다. 사용시에 용융금속은 탕구(63)로 주입되며 그리고 세라믹 포말휠터 (65)를 통하여 주형공동(62)안으로 흐른다. 탕구(63)에 용융금속이 채워 질때 주입을 중단한다.

제7도와 제8도에서 보여진 타잎의 주형들은 26cm×26cm×2cm의 크기를 가지는 알미늄판 주물들을 제조하기 위하여 사용된다. 제7도와 주형을 사용하는 금속주물을 전체 중량은 5kg이였으며 제8도의 주형을 사용하는 금속주물의 전체 중량은 3kg이었다. 그러므로 이 발명에 따르는 주형의 사용은 금속주물의 전체중량에서 2kg의 절약을 결과했다.

제9도를 보면 상부에서 내경 75mm으로부터 기저부에서 내경 40mm까지 아래로 구배가 주어지고 있는 원통형의 압탕스리브(71)는 구배가 주어 진 스리브벽에 의하여 제자리에 지지된 직경 55mm의 원형에 세라믹 포말 휠터(72)와 맞추어진다. 스리브는 이 스리브(71)가 연성주철로된 26×26×3cm의 크기를 가지는 판주물을 제조하기 위하며 사용된 주형공동(74)에로 금속의 진입의 유일한 수단을 제공하도록 사형(73)안에 위치하여져 있다 .

주형공동과 스리브공동을 채우기 위하여 용철이 압탕스리브에 주입되었을때 주입된 금속의 전체중량은 16.3kg였다. 판주물이 응고된 후에 주물은 주형으로부터 제거되며 압탕은 떨어내어진다.

판의 표면의 2mm는 걷어냄 작업 (skimming operation)에 의하여 제거되며 그리고 판은. 염료침투기술(dye penetration technique)에 의하여 검사된다.

대단히 적은 개재물들이 나타났다. 비교를 위하여 탕구, 탕도시스템 그리고 직경 75mm 및 높이 100mm인 내화성 단열재료로된 스리브로서 내장된 압탕을 가지는 주형에서 유사한 주물이 제조되었다.

금속주물의 전체중량은 본 발명의 압탕스리브를 사용할때의 주물을 중량보다 6.85gk이 더 많은 23.15kg이었다. 더구나, 표면의 2mm를 제거한 후에 염료 침투기술에 의한 판주물의 시험은 많은 개재물의 존재를 나타내었다.

제10도를 보면 판주물을 제조하기 위한 사형(81)은 하나의 주형공동(82)과 그리고 상부부분(84) 및 하부부분(85)을 가지고 있는 하나의 탕구(83)를 갖는다. 하부부분(85)은 구배가 주어진 모형(former)에 의하여 형성되며 이 모형은 그의 측면에서 종방향으로 뻗쳐있는 요홈들을 가지고 그리고 이 요홈들은 하부부분(85)을 둘러싸고 있는 주형재료의 표면에 리브들(86)을 형성한다. 제4도에서 보여진 바와같이 스리브안에 고정된 세라믹 포말 휠터 (88)를 가지는 스리브(87)가 탕구(83)의 하부부분(85)으로 삽입되면 리브들에 의하여 제자리에서 단단히 저지된다. 사용에서 용융금속이 탕구(83)의 상부부분(84)에로 주입되며 그리고 금속이 세라믹 포말 휠터 (88)를 통과하여 주형공동(82)에 들어간다.

제11도를 보면 4개의 실린더 (92)와 실린더당 2개의 밸브출입구(valveports) (93)를 가지며 중력다이(gravity die)에서 제조된 알미늄 실린더 헤드주물(91)은 런너바아들(95)과 인게이트들(96)을 거쳐서 실린더헤드와 그리고 3개의 원통형 압탕들(97)에 연결된 하나의 탕구(94)와 하나의 연장된 압탕(98)으로된 탕도 시스템을 갖는다. 이 주물(91)은 용융알루미늄이 탕도시스템을 통하여 다이공동(die cavity)과 압탕공동들에게로 흐르도록 탕구(94)에 용융 알미늄을 주입하는 것에 의하여 제조된다.

제12도를 보면 4개의 실린더(102)와 실린더당 2개의 밸브출입구들(103)을 가지는 제11도에서 나타낸 것과 동일한 알미늄 실린더 혜드주물(101)이 3개의 원통형 압탕들(104A), (104B), (104C)과 하나의 연장된 압탕(105)을 가지나 그러나 탕도시스템은 없다. 주물을 제조하기 전에 결합된 섬유상의 그리고 비섬유상의 입상화된 내화재료로 만들어졌으며. 일단에서 스리브의 내부에 고정된 세라믹 포말 휠터를 가지는 내화성의 스리브는 세라믹 포말 휠터를 포함하는 스리브의 저단부가 다이공동의 바로위에 있도록 3개의 원통형 압탕들의 중앙의 압탕(104B)을 제조하기 위하여 중력다이의 공동으로 삽입되었다. 주물(101)은 용융알미늄이 스리브와 휠터를 통과하여 다이공동과 다른 압탕 공동들에 들어가도록 압탕(104B)에 대한 공동으로 용융알미늄을 주입하는 것에 의하여 제조되었다. 제11도에 보여진 주물의 전체중량은 실린더 헤드자체에 대한 10.5kg, 압탕들에 대한 6.0kg 그리고 탕도시스템에 대한 2.5kg로 만들어진 19.0kg이었다. 제12도에서 나타낸 주물의 전체중량은 16.5kg였으며, 그래서 제11도의 주물에 비교하여 2.5kg의 주조 금속의 절감을 결과했다.

Claims (19)

1. 주형공동(62,74,82)을 가지는 금속주조를 위한 주형에 있어서, 주형은 주형공동과 직접 연결하여 통해져 있는 탕구(63,83)를 가지며 그리고 스리브안에 고정된 세라믹 포말 휠터 (65,72,88)를 가지며 탕구에 위치하여진 내화재료로된 스리브(64,71,87)를 가지는 것을 특징으로 하는 주형.
2. 제1항에 있어서, 주형은 모래로 형성되는 것을 특징으로 하는 주형.
3. 제1항에 있어시. 주형은 금속다이인 것을 특징으로 하는 주형.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서. 탕구(83)는 스리브(87)를 제자리에 유지하기 위한 돌기부들(86)을 가지는 것을 특징으로 하는 주형.
5. 제1항에 따른 금속은 주조하기 위한 주형에 사용하기 위한 내화재료의 스리브에 있어서, 스시브(1,11,21,,Bl,41,64,71,87)는 그 안에 고정된 세라믹 포말 휠터 (4, 15,22.36.49,65,72,88)를 가지는 것을 특징으로 하는 스리브.
6. 제5항에 있어서. 휠터는 휠터의 2개의 외부표면들 사이에서 뻗쳐있는 구멍들을 가지는 것을 특징으로 하는 스리브.
7. 제5항에 있어서, 휠터 (22,36,49,65,88)는 스리브(21,31,41,64.87)의 저단부에 또는 이 저단부 근처에 위치하여져 있는 것을 특징으로 하는 스리브.
8. 제5항에 있어서, 스리브는 휠터를 위치시키기 위하여 스리브의 내부표면상에 하나 또는 그이상의 선반(14,35,42)을 가지는 것을 특징으로 하는 스리브.
9. 제5항에 있어서, 휠터는 접착제에 의하여 스리브의 내축에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 스리브.
10. 제5항에 있어서, 스리브는 휠터의 측면 둘레에 스리브를 형성시키는 것에 의하여 휠터와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스리브.
11. 제5항에 있어서, 휠터 (22)는 스리브의 제작 도중에 그리브(21)내로 삽입되며 그리고 스리브의 벽(24)은 제자리에 휠터를 유지하기 위하여 휠터 주위에서 변형되어지는 것을 특징으로 하는 스리브.
12. 제5항에 있어서, 스리브는 2개의 분분으로 형성되어 있으며, 각 부분의 일단부는 휠터의 일면에 고정되어 있고 그리고 휠터의 측면은 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 스리브.
13. 제5항에 있어서, 스리브(41)는 휠터(49)를 제자리에 유지하기 위하여 스리브의 내면에 하나 또는 그 이상의 돌기부들(44)을 가지는 것을 특징으로 하는 스리브
14. 제13항에 있어서, 돌기부들(44)은 스리브(41)의 내부표면(45)의 주변둘레에서 동등하게 간격이 떼어져 있는 리브들이며, 그리고 이 리브들은 저면(46)으로부터 상부(47)로 구배가 주어져 있는 것을 특징으로 하는 스리브.
15. 제5항에 있어서, 휠터는 제자리에 유지하기 위하여 휠터의 측면에 하나 또는 그 이상의 돌기부들을 가지는 것을 특징으로 하는 스리브.
16. 제5항에 있어서, 스리브의 상단부는 벌어져 있는 것을 특징으로 하는 스리브.
17. 제5항에 있어서, 스리브는 그의 기저부에 고정된 절단중자를 가지는 것을 특징으로 하는 스리브.
18. 제5항에 있어서, 스리브는 이것에 일체로 형성된 절단중자를 가지는 것을 특징으로 하는 스리브.
19. 제5항에 있어서, 스리브는 주형 탕구내에서 제자리에 스리브를 유지하기 위하여 스리브의 외부표면 위의 돌기부들을 가지는 것을 특징으로 하는 스리브

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