KR20020009334A

KR20020009334A - 주조용 용해성 코어의 제조방법과 코어 및 그 코어의추출방법

Info

Publication number: KR20020009334A
Application number: KR1020000043143A
Authority: KR
Inventors: 히로카와코지
Original assignee: 김준수
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-01
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: KR100400132B1

Abstract

본 발명은 주조용 용해성 코어의 제조방법과 이를 이용한 주조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수용성 저융점 염을 코어로 사용한 주조용 용해성 코어의 제조방법과 그 코어에 관한 것이다.

주조용 용해성 코어의 제조방법에 있어서, 주조 재료의 온도보다 용융점이 낮은 수용성 염에 주조 재료의 온도보다 용융점이 높은 염을 과포화로 고용시킨 후 이를 코어 형틀에 주입 후 서서히 응고시켜서 응고되는 상기 코어의 외각부분에 고융점 염의 농도가 높은 응고층을 형성시키어서 코어의 대부분이 상기 주조 재료보다 낮은 융점 염으로 형성되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 제조방법과 이러한 제조방법으로 제조된 코어와 이러한 코어를 효과적으로 추출하고자 하는 데 있다.

이러한 본 발명은 주조 금속의 온도보다 용융점이 낮은 수용성 염에 주조 금속의 온도보다 용융점이 높은 염을 과포화로 고용시킨 상태로 코어 형틀에 주입 후 서서히 응고 시켜서 코어의 최외각 부분에 고융점 염의 농도가 매우 높은 응고층을 형성시키는 방법으로서, 형상이 복잡한 코어를 간단히 제조할 수 있고, 이러한 제조방법에 의하여 제조된 코어를 알루미늄, 마그네슘과 같이 열 용량이 적은 금속과 동 합금과 같은 열전도 특성이 우수한 금속의 주조용 코어로 사용할 수 있어 매우 유용한 기술인 것이다.

또한, 주조품에서의 코어 추출방법도 주조품의 재료가 열적 변형이 되지 않은 낮은 온도에서 간단히 가열 추출시킬 수 있고, 코어 재료는 재활용이 가능하여 생산적인 측면과 경제적인 측면에서 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

주조용 용해성 코어의 제조방법과 코어 및 그 코어의 추출방법{A METHOD FOR MANUFACTURING A DISSOLUTION TYPE CORE FOR A CASTING, A CORE AND A METHOD FOR EXTRACTING THE CORE}

본 발명은 주조용 용해성 코어의 제조방법과 이를 이용한 주조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형상이 복잡한 코어를 간단히 제조할 수 있고, 재활용이 가능한 수용성 저융점 염을 코어로 사용한 주조용 용해성 코어의 제조방법과 코어 및 그 코어의 추출방법에 관한 것이다.

일반적으로 내부의 구조가 복잡하거나 언더컷(undercut)이 형성되어 있는 주조품을 제조하기 위해서는 코어(core)기술이 필요하다.

즉, 중력주조(gravity cast)의 경우 경질의 모래 혹은 세라믹 분말을 사용한 붕괴성 코어(core)나 수용성 염 코어(water soluble salt core)를 금형의 내부에 위치시킨 후, 용융 금속을 주입시켜 응고시킨 다음 기계적인 방법과 화학적인 방법으로 경질입자를 제거하거나, 물 혹은 수증기로 염 코어를 녹여내는 기술이 있다.

일 예로 내연기관용 피스톤(piston)의 내부에 오일 쿨링 갤러리(oil cooling gallery)를 형성시키기 위하여, 선원의 US Patent No. 3645491과 같이 분말상태의수용성 염에 약 10%의 합성수지를 결합제로 사용한 코어 제조기술과, US Patent No. 4629708에서와 같이 염화나트륨, 염화칼륨 등의 수용성 염에 알루미나 등의 세라믹을 혼합하고 결합제로서 실리콘 수지를 사용하여 소성하는 염 코어(salt core)기술이 유용하게 활용되고 있다.

또한, 스퀴즈 캐스팅과 같은 고압주조에 있어서도 용융금속이 코어 내부로 침투되거나, 코어가 고압에 견디지 못하고 붕괴되지 않은 몇 종류의 코어 제조기술이 개시되어 있다.

일 예로 US Patent No. 3963818에는 염화나트륨(sodium chloride), 염화칼륨(potassium chloride) 등의 수용성 염 분말에 1% 정도의 수분을 함유시킨 후 1.8~4.0톤/㎠의 고압으로 성형시킨 다음 100~300℃ 온도에서 20분 소성시켜 코어를 제조하는 기술이 개시되어 있고, US Patent No. 3407864에는 염화나트륨, 염화칼륨 등의 수용성 염 분말에 3wt%의 붕사, 1wt%의 산화마그네슘, 1wt%의 활석을 혼합하여 고압으로 코어를 가압 성형하는 기술이 개시되고 있다.

이러한 선원 기술은 높은 가압력과 정수압을 이용함으로 염 분말과 분말 사이의 공극이 최소화되고 결합력 또한 강함으로서 5,000~20,000psi 정도의 주주압력에도 코어의 형태가 변형되지 않고, 용융금속이 코어 내부로 침투되는 것을 억제시킬 수는 있다.

그러나, 이러한 선원 기술은 가압성형할 수 있는 코어의 크기와 형상에 한계가 있고, 염 분말의 입도를 매우 세밀하게 조절 되야 함으로 제조 코스트(cost)가 비싼 단점이 있다.

또한, 이들 코어를 이용한 고압주조품의 코어는 물로 녹여 제거해야 함으로 코어를 완전히 제거하기 위해서는 상당한 노력이 소요된다.

한편, US Patent No. 4446906과 US Patent No. 4875517에서는 염화나트륨, 염화칼륨 등의 수용성 염을 가열 용해시키거나, 여기에 실리카, 알루미나 등의 경질입자를 첨가하여 다이캐스팅(die casting)공법으로 코어를 제조하는 방법이 개시되고 있고, US Patent No. 4840219에는 NaCl 40wt%와 Na₂CO₃40wt%를 혼합하여 녹인 용융 염에 세라믹 등의 경질분말을 10~50%로 첨가한 슬러리를 금형에 주입하는 방법이 개시되고 있으며, US Patent No. 3459253에는 황산염(sulfate salt)과 탄산염(carbonate salt)을 혼합하여 녹인 용융 염에 와이어(wire) 혹은 유리섬유(glass fiber) 등을 첨가한 슬러리를 금형에 주입하는 방법이 개시되고 있다.

그러나, 이들의 제조방법 역시 상기의 가압공법보다는 코어의 형상과 크기에 자유도가 있지만, 염의 녹는 온도가 700℃ 이상이므로 응고수축(shrinkage)에 의한 균열이 발생되기 쉬우며, 매우 취약해 취급하기가 어려운 단점이 있다.

또한, 고압주조품의 코어를 물로 녹여 제거해야만 함으로서 코어 제거에 상당한 시간이 소요되며, 코어용 염의 재활용이 사실상 어려워 비경제적인 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 효과적으로 해소하고자 연구 개발된 것으로서,

본 발명의 목적은 형상이 복잡한 코어를 간단히 제조할 수 있고, 재활용이 가능한 주조용 용해성 코어의 제조기술을 제공하기 위한 주조용 용해성 코어의 제조방법과 코어 및 그 코어의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적은 용융된 저융점 염에 고융점 염을 과포화 고용시킨 상태로 코어 형틀에 주입응고 시키거나, 이들 용융 염에 내열성 미세 경질 분말을 균일하게 분산시킨 상태로 코어 금형에 주입 응고시켜 코어를 제조하는 주조용 용해성 코어의 제조방법과, 이러한 제조방법으로 제조된 주조용 용해성 코어 및 이러한 코어를 이용하여 주조품의 금속이 열적인 변형이 발생되지 않는 온도 범위로 가열 용융하여 추출시키고 물로 세척하는 주조용 용해성 코어의 추출방법에 의하여 구현된다.

이하, 본 발명의 주조용 용해성 코어의 제조방법과 이들 코어를 이용한 주조 및 그 코어의 추출방법에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

즉, 본 발명은 알루미늄합금, 마그네슘합금과 같은 금속의 고압주조(high pressure casting)와 중력주조(gravity casting) 등에 적용할 수 있는 코어의 제조방법에 있어서, 주조금속의 온도보다 융점이 낮은 수용성 염을 가열 용해시킨 후 여기에 주조금속의 온도보다 융점이 높은 염을 과포화 고용시킨 상태로 코어 금형에 주입 응고시키거나, 이들 용융염에 내열성 미세 경질 분말을 균일하게 분산시킨 상태로 코어 금형에 주입 응고시켜 코어를 제조한다.

이때, 상기의 용융 염의 용해 한도는 온도가 높아질수록 높아지며, 온도가낮아지면 과포화 상태로 고용된 염이 우선적으로 정출된다.

즉, 융점이 낮은 염에 융점이 높은 염을 과포화 고용시킨 상태로 코어 형틀에 주입 응고시키면, 가장 온도가 낮은 코어 형틀 내부의 벽면에 과포화 고용된 융점이 높은 염의 일부가 우선적으로 결정화되는 과정을 거치며, 그 다음으로 융점이 낮은 염이 결정화되고, 최종적으로 융점이 낮은 염과 융점이 높은 염의 고정조성이 마지막으로 결정화된다.

이들 공정조성의 용융점은 일반적으로 초기의 저융점 염의 융점보다도 낮아지며, 상기 결정화된 염들은 이온결합 혹은 공유결합의 상태로서 상호 확산 등에 의해 그 농도가 균일화되기는 어렵다.

이러한 공정조성을 코어의 입장에서 다시 한번 살펴보면, 마지막으로 응고가 이루어지는 중심부는 초기의 원료인 저융점 염의 융점보다도 낮은 공정조성으로 되어 있고, 그 다음 층은 저융점 염에 고융점 염이 고용된 상태로서 코어의 표면에 가까워질수록 즉, 응고가 이루어지는 역 순서대로 고융점 염의 농도는 연속적으로 높아져서 코어의 최외각 부분은 고융점 염의 농도가 매우 높은 응고층이 형성된다.

또한, 내열성 경질분말을 혼합한 경우에도 코어의 중심부 쪽으로 미세한 경질분말의 일부를 시프팅(shifting)시키면서 외각에 고융점 염의 층이 형성된다.

이러한 본 발명의 제조방법에 의하여 구현되는 코어는 금속의 주조용 특히, 고압주조용 코어로서도 활용이 가능하다.

즉, 알루미늄합금 혹은 마그네슘합금과 같은 금속의 주조에 있어서, 상기 코어의 용융점은 용융금속의 일반적인 주입온도 보다 낮지만, 코어의 열전도계수(κ)가 9.8×10^-2~ 1.2×10¹w/m·℃ 정도이고 용융 잠열이 매우 높다.

이는 일반적인 주조 금형 재질인 철강의 열전도계수(κ)가 331~403w/m·℃의 1/500~1/3000 정도로서 알루미늄 혹은 마그네슘합금과 같은 용융금속의 주조는 금형 내에 용탕이 매우 짧은 시간 내에 순간적으로 충진되며, 충진 완료와 동시에 급속히 냉각이 시작된다.

이때, 용융 금속이 가지고 있는 열의 대부분이 열전도계수가 높은 금형 쪽으로 전달되고, 열전도계수가 낮은 코어 쪽으로는 열 전달이 매우 느려 거의 전달되지 않는다. 시간이 경과되어 용융 금속 열의 일부가 코어 쪽으로 전달되어도 용융 금속과 접하고 있는 코어이 최외각 부분이 금속의 융점보다 높아 쉽게 액상화되지 않으며, 더욱더 시간이 경과되어 많은 열량이 코어에 전달되어도 코어의 용융 잠열이 높아 코어 전체가 액상으로 되기는 어렵다.

이러한 과정으로 시간이 더욱더 경과되어 코어가 국부적으로 용해되어 액상이 될 때에는 이미 코어와 접하고 있는 용융 금속은 응고가 완료되어 그 형상이 유지된 상태로 잔류 용융 금속의 응고가 완료된다.

따라서, 알루미늄, 마그네슘과 같이 열 용량이 적은 금속과 동 합금과 같은 열전도 특성이 우수한 금속의 주조용 코어로 사용이 가능한 것이다.

한편, 본 발명의 주조품으로부터 코어를 추출하는 방법은 상기 코어를 이용해 주조한 주조품의 금속이 열적인 변형이 발생되지 않는 온도범위, 다시 말하여 주조품으로부터 추출하는 방법은 주조품의 금속이 열적인 변형이 발생되지 않는 온도범위에서 용융 추출시킨 후 물로 세척하는 방법에 의해 가능한 것이다.

예를 들면 알루미늄, 마그네슘합금의 경우 360~480℃의 온도에서 2~5분 정도 가열하면, 주조시와는 달리 코어의 내부까지 열이 충분히 전달되고, 상기 코어는 서서히 용융상태가 되어 주조품에서 흘러내려 주조품으로부터 코어를 간단히 제거할 수 있다.

이렇게 추출된 재료는 코어로 재 성형시에 사용할 수 있는 재활용이 가능하여 경제적이다.

(실시예)

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 하기의 여러 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 실시된 것으로서, 본 발명이 이러한 실시예로 한정되는 것은 아님을 밝혀 둔다.

실시예 1

융점이 308℃인 질산나트륨(NaNo₃)을 380℃로 가열한 후, 염화나트륨(NaCl) 22wt%를 용해시켰다. 상기 질산나트륨의 염화나트륨 용해도는 융점에서는 9wt% 정도가 되고, 380℃에서는 22wt% 정도가 용해되었다. 물론, 질산나트륨 용액의 온도를 더욱더 높이면 용해량은 증가되나, 질산나트륨이 서서히 분해됨으로 바람직하지 못하였다. 이들 용액을 200℃로 예열된 코어 형틀에 주입시켜 서서히 응고 시켰다.

이렇게 제조된 코어의 표면에는 질산나트륨에 포화 용해되어 있던 염화나트륨(용융점 : 800℃)이 우선적으로 정출 및 응고되었고, 응고가 최종적으로 이루어지는 코어 중심부는 양자의 공정조성으로서 그 융점이 약 270℃가 되었다.

이러한 실시 예에 의해 제조된 코어에 대하여 코어와 금형벽 사이의 간격이5mm, 10mm, 15mm, 20mm, 25mm로 변화시킨 금형을 이용해 다이캐스팅과 저압 주조하여 코어로서의 성능을 평가했으며, 그 결과를 표 1에 나타냈다.

이때, 상기 코어 성능평가용 고압주조는 670℃로 가열한 ADC12 알루미늄합금을 사용했으며, 용융금속의 게이트 사출속도는 55m/sec, 최종 가압력은 980kg/cm²로 했다. 저압주조는 710℃로 가열한 AC4A 알루미늄합금을 사용했으며, 용융금속의 주입속도는 게이트 속도 0.04m/sec, 최종 가압력은 12kg/cm²로 했다. 또한 주조 후 코어 추출은 주조품을 320~450℃의 온도에서 3~5분 정도 가열하여 코어를 용해 추출시킨 후 물로 세척했다.

실시예 2

융점이 308℃인 질산나트륨(NaNo₃)을 380℃로 가열한 후, 염화나트륨(NaCl) 22wt%를 용해시켰다. 상기 질산나트륨의 염화나트륨 용해도는 융점에서는 9wt% 정도가 되며, 380℃에서는 22wt% 정도가 용해되었다. 물론, 질산나트륨 용액의 온도를 더욱더 높이며 용해량은 증가되나, 질산나트륨이 서서히 분해됨으로 바람직하지 못하였다. 또한, 이들 용액에 내열성 경질분말로서 직경이 2~200㎛ 정도인 알루미나(Al₂O₃: ICI 제품)를 전체함량에서 5~60wt% 정도 균일하게 분산시켰다.

이때, 상기 알루미나의 함량이 5wt% 이하인 경우에는 분산효과가 미비하였고, 60wt%를 초과할 경우 용액의 유동성이 저하되어 코어의 형상이 어려워짐을 보였다. 이들 용액을 250℃로 예열된 코어 형틀에 주입시켜 서서히 응고시켰다.

이렇게 제조된 코어의 표면에는 질산나트륨에 포화 용해되어 있던 염화나트륨(융점 : 800℃)이 우선적으로 응고되었다.

즉, 염화나트륨 농도가 높은 혼합염이 우선적으로 서서히 정출 및 응고되면서 용액 중에 분산되어 있는 내열성 경질분말의 일부를 온도가 높은 코어의 중심부 쪽으로 시프팅(shifting)시킴으로 코어의 외각에는 내열성 경질분말이 비교적 적게 분산되어 있는 고융점 염의 농도가 높은 층이 형성되었고, 응고가 최종적으로 이루어지는 코어 중심부는 양자의 공정조성으로서 그 용융점이 약 270℃가 되었으며, 내열성 경질분말이 비교적 많이 존재하는 코어가 되었다.

이러한 실시 예에 의해 제조된 코어에 대하여 코어와 금형벽 사이의 간격이 5mm, 10mm, 15mm, 20mm, 25mm로 변화시킨 금형을 이용해 다이캐스팅과 저압 주조하여 코어로서의 성능을 평가했으며, 그 결과를 표 1에 나타냈다.

이때, 상기 코어 성능평가용 고압주조는 670℃로 가열한 ADC12 알루미늄 합금을 사용했으며, 용융금속의 게이트 사출속도는 55m/sec, 최종 가압력은 12kg/cm²로 했다. 또한 주조 후 코어 추출은 주조품을 320~450℃의 온도에서 3~5분 정도 가열하여 코어를 용해 추출시킨 후 물로 세척했다.

실시예 3

융점이 334℃인 질산칼륨(KNo₃)을 400℃로 가열한 후, 미세한 분말상태의 황산나트륨(Na₂SO₄) 79wt%을 균일하게 분산시켰다. 상기 질산칼륨의 황산나트륨 용해도는 융점에서는 6wt% 정도가 되었고, 400℃에서는 19wt% 정도가 용해되었다. 물론 질산칼륨 용액의 온도를 더욱더 높이며 용해량은 다소 증가되었으나, 온도를 무리하게 높일 필요는 없었다.

즉, 400℃의 질산칼륨에는 황산나트륨이 19wt% 정도가 용해되었고, 나머지 60wt% 정도는 분말상태로 용액 중에 분산되었다. 따라서 황산나트륨의 량이 19wt% 이하인 경우 분산강화 효과가 없었으며, 용해되지 않고 분산되어 있는 황산나트륨의 분말량이 60wt% 이상이 되면 용액의 유동성이 저하되어 코어 성형이 어렵게 되었다.

이렇게 분산된 고융점 미세 염 분말은 내열성 경질 분말과 유사하게 코어의 기계적 강도를 향상시키었으며, 주조시 전사(transfer) 되어 주조품 표면에 부착되더라도 물에 용해됨으로 주조품의 표면에 잔존되질 않아 표면 특성을 향상시킬 수 있었다.

이들 용액을 200℃로 예열된 코어 형틀에 주입시켜 서서히 응고 시켰다.

이렇게 제조된 코어의 표면에는 질산칼륨에 포화 용해되어 있던 황산나트륨(융정 : 844℃)이 우선적으로 정출되었다.

즉, 황산나트륨의 농도가 높은 혼합염이 우선적으로 응고되었고, 코어의 내부에는 용해되지 않은 황산나트륨 분말이 경질 분말과 유사하게 균일 분산되었다. 그리고, 응고가 최종적으로 이루어지는 코어 중심부는 양자의 공정조성으로서 그 용융점이 약 260℃가 되었다.

이때, 상기 코어 성능평가용 고압주조는 670℃로 가열한 ADC12 알루미늄합금을 사용했으며, 용융금속의 게이트 사출속도는 55m/sec, 최종 가압력은 980kg/cm²로 했다. 저압주조는 710℃로 가열한 AC4A 알루미늄합금을 사용했으며, 용융금속의 주입속도는 게이트 속도 0.04m/sec, 최종 가압력은 12kg/cm²로 했다. 또한 주조 후 코어 추출은 주조품을 320~450℃의 온도에서 3~5분 정도 가열하여 코어를 용해 추출시킨 후, 물로 세척했다.

실시예 4

융점이 334℃인 질산칼륨(KNo₃) 100g을 400℃로 가열한 후, 미세 분말상태의 황산나트륨(Na₂SO₄) 49wt%와 내열성 경질 분말로서 0.5~50㎛ 정도인 알루미나(Al₂O₃: ICI제품)를 전체함량에서 5~30wt% 정도로 균일하게 분산시켰다. 상기 질산칼륨의 황산나트륨 용해도는 융점에서는 6wt% 정도가 되었고, 400℃에서는 19wt% 정도가 용해되었다.

즉, 400℃의 질산칼륨에는 황산나트륨이 19wt% 정도가 용해되었고, 나머지 30wt% 정도는 알루미나 분말과 함께 용액 중에 분산되었다. 상기 황산나트륨의 량이 19wt% 이하인 경우 분산강화 효과가 없었으며,

용해되지 않고 분산되어 있는 황산나트륨의 분말과 알루미나 총량이 60wt% 이상이 되면 용액의 유동성이 저하되어 코어 성형이 어렵게 되었다.

또한, 알루미나 분말의 크기가 50㎛ 이상이 되면, 기계적인 특성 향상에 이롭지 못하였고 용융염의 결정화 혹은 응고과정에서 코어의 중심부 쪽으로시프팅(shifting)되질 않아 코어의 외각층에 남아 주조품에 전사될 우려가 있었다.

이렇게 분산된 고융점 분말 염은 내열성 경질 분말과 유사하게 코어의 기계적 강도를 향상시키었고, 주조시 전사(transfer)되어 주조품 표면에 부착되더라도 물에 용해됨으로 주조품의 표면에 잔존되질 않아 표면특성을 향상시킬 수 있었다.

이들 용액을 250℃로 예열된 코어 형틀에 주입시켜 서서히 응고시키면, 코어의 표면에는 질산칼륨에 포화 용해되어 있던 황산나트륨(융점 : 844℃)의 농도가 높은 층이 우선적으로 응고되었고,

응고가 최종적으로 이루어지는 코어 중심부는 양자의 공정조성으로서 그 용융점이 약 260℃가 되었다.

이러한 실시 예에 의해 제조된 코어에 대하여 코어와 금형 벽 사이의 간격이 5mm, 10mm, 15mm, 20mm, 25mm로 변화시킨 금형을 이용해 다이캐스팅과 저압 주조하여 코어로서의 성능을 평가했으며, 그 결과를 표 1에 나타냈다.

이때, 상기 코어 성능평가용 고압주조는 670℃로 가열한 ADC12 알루미늄합금을 사용했으며, 용융금속의 게이트 사출속도는 55m/sec, 최종 가압력은 980kg/cm²로 했다.

저압주조는 710℃로 가열한 AC4A 알루미늄합금을 사용했으며, 용융금속의 주입속도는 게이트 속도0.04m/sec, 최종 가압력은 12kg/cm²로 했다.

또한 주조 후 코어 추출은 주조품을 320~450℃의 온도에서 3~5분 정도 가열하여 코어를 용해 추출시킨 후, 물로 세척했다.

금형을 이용해 제조한 코어 성능

구분	코어종류	다이캐스팅(코어와 금형의 간격 mm)	저압주조(코어와 금형의 간격 mm)
구분	코어종류	5	10	15	20	25	5	10	15	20	25
실시예1	NaNo₃-NaCl	O	O	O	O	×	O	O	O	×	×
실시예2	NaNo₃-NaCl-Al₂O₃	O	O	O	O	O	O	O	O	O	O
실시예3	KNo₃-Na₂SO₄	O	O	O	O	×	O	O	O	O	×
실시예4	KNo₃-Na₂SO₄-Al₂O₃	O	O	O	O	O	O	O	O	O	O

주) O : 사용가능(표면상태 양호), × : 사용불가(표면상태 불량)

다이캐스팅 조건 : 670℃의 ADC12 Al 합금, 주조압력 980kg/cm²

게이트 사출속도 55m/sec

저압주조 조건 : 710℃의 AC4A 합금, 최종압력 12kg/cm²

게이트 속도 0.04m/sec

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명은 주조 금속의 온도보다 용융점이 낮은 수용성 염에 주조 금속의 온도보다 용융점이 높은 염을 과포화로 고용시킨 상태로 코어 형틀에 주입 후 서서히 응고 시켜서 코어의 최외각 부분에 고융점 염의 농도가 매우 높은 응고층을 형성시키는 방법으로서, 형상이 복잡한 코어를 간단히 제조할 수 있고, 이러한 제조방법에 의하여 제조된 코어를 알루미늄, 마그네슘과 같이 열 용량이 적은 금속과 동 합금과 같은 열전도 특성이 우수한 금속의 주조용 코어로 사용할 수 있는 매우 유용한 기술인 것이다.

Claims

주조용 용해성 코어의 제조방법에 있어서, 주조 재료의 온도보다 용융점이 낮은 수용성 염에 주조 재료의 온도보다 용융점이 높은 염을 과포화로 고용시킨 후 이를 코어 형틀에 주입 후 서서히 응고시켜서 응고되는 코어가 외각부분에 고융점 염의 농도가 높은 응고층을 형성시키고, 나머지는 상기 주조 재료보다 낮은 융점 염으로 형성되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 과포화 수용성 염에 내열성 미세 경질 분말을 균일하게 분산시킨 상태로 코어 금형에 주입 응고시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 내열성 경질 분말은 염과 화학적 반응을 하지 않는 무기물을 사용하는 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 과포화 수용성 염에 분산되는 내열성 경질분말과 주조재료보다 융점이 높은 수용성 염의 미세분말이 전체함량에서 5~60wt%로 분산시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코어 재료인 수용성 저융점 염이 KNo₃,KNo₂, NaNo₂인 것을 특징으로 주조용 용해성 코어의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코어 재료인 고융점 염이 NaCl, KCl, MgCl₂, CaCl₂, Na₂SO₄인 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 제조방법.
주조 재료의 온도보다 용융점이 낮은 수용성 염에 주조 재료의 온도보다 용융점이 높은 염을 과포화로 고용시킨 후 이를 코어 형틀에 주입 후 서서히 응고시켜서 외각부분에 고융점 염의 농도가 높은 응고층을 형성시키고 나머지는 상기 주조 재료보다 낮은 융점 염으로 형성된 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어.
제7항의 주조용 용해성 코어를 주조품의 재료가 열적인 변형이 발생하지 않는 온도범위에서 가열 용융 추출시킨 다음 물로 세척하는 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 추출방법.
제8항에 있어서, 상기 주조품을 320~450℃의 온도에서 3~5분 정도 가열하여 상기 코어를 용해 추출하는 것을 특징으로 하는 주조용 용해성 코어의 추출방법.