KR101061733B1 - Disks of aluminum bronze butterfly valves made from low pressure castings containing copper and aluminum and methods for their preparation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구리 및 알루미늄이 함유된 저압 주조로 제작된 알루미늄 청동 계열의 버터플라이 밸브의 디스크 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 버터플라이 밸브의 디스크의 제조 방법에 있어서, 구리에 알루미늄이 함유된 용탕을 제조하는 단계 및 상기 용탕을 저압 주조법을 이용하여 버터플라이 밸브의 디스크를 제조하는 단계를 포함하되, 상기 저압 주조법을 이용하여 상기 버터플라이 밸브의 디스크를 제조하는 단계는, 상기 용탕을 저압 주조용 도가니 내부에 주입하는 단계와, 상기 도가니 내부에 압력을 인가하여 주형에 용탕을 주입시키는 단계 및 상기 주형 내부의 용탕을 냉각시키는 단계를 포함하는 버터플라이 밸브 디스크의 제조 방법 및 이를 통해 제작된 디스크를 제공한다.The present invention relates to a disk of an aluminum bronze series butterfly valve made of low pressure casting containing copper and aluminum and a method of manufacturing the same. In the method of manufacturing a disk of a butterfly valve, a molten metal containing aluminum is contained in copper. The manufacturing step and the step of manufacturing the disc of the butterfly valve using the low pressure casting method, the step of manufacturing the disc of the butterfly valve using the low pressure casting method, the crucible for low pressure casting It provides a method of manufacturing a butterfly valve disk comprising the steps of injecting the inside, injecting molten metal into the mold by applying pressure to the inside of the crucible and cooling the molten metal in the mold and a disk manufactured by the same do.
이와 같이 본 발명은 저압 주조법을 통해 알루미늄 청동 합금의 버터플리이 밸브 디스크를 제작할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 저압 주조에 의해 알루미늄 청동 합금의 디스크의 내부 결함을 줄여 양질의 디스크를 제작할 수 있고, 용탕의 회수율을 높여 생산 원가를 증대시킬 수 있다.Thus, the present invention can produce a butterfly valve disk of aluminum bronze alloy through a low pressure casting method. In addition, according to the present invention, it is possible to manufacture a high-quality disc by reducing the internal defects of the disc of the aluminum bronze alloy by low pressure casting, it is possible to increase the production cost by increasing the recovery rate of the molten metal.
버터플라이 밸브, 디스크, 저압 주조, 알루미늄 청동 합금 Butterfly Valve, Disc, Low Pressure Casting, Aluminum Bronze Alloy
Description
본 발명은 구리 및 알루미늄이 함유된 저압 주조로 제작된 알루미늄 청동 계열의 버터플라이 밸브의 디스크 및 이의 제조 방법에 관한 것으로 버터플라이 밸브의 디스크를 알루미늄이 함유된 동 합금 계열을 이용하여 저압 주조법으로 제작하는 구리 및 알루미늄이 함유된 저압 주조로 제작된 알루미늄 청동 계열의 버터플라이 밸브의 디스크 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a disk of an aluminum bronze butterfly valve made of low pressure casting containing copper and aluminum and a method of manufacturing the same. The disk of a butterfly valve is manufactured by using a low pressure casting method using a copper alloy series containing aluminum. It relates to a disk of an aluminum bronze-based butterfly valve made of low pressure casting containing copper and aluminum and a method of manufacturing the same.
일반적으로 버터플라이 밸브는 식수, 공업용수, 농업용수, 하수 및 폐수처리장 등과 같은 각종 용수를 공급하는 관로상에 설치되어 원판형상의 디스크를 회전시키는 방식으로 관로를 열고 닫음으로써, 유량이나 유압을 조절하는 밸브를 말한다.In general, the butterfly valve is installed on a pipeline that supplies various types of water, such as drinking water, industrial water, agricultural water, sewage, and wastewater treatment plants. Says the valve.
이러한 버터플라이 밸브는 건설분야, 빌딩, 아파트, 산업플랜트, 공장, 하수 및 폐수 처리장, 정수장 등에 광범 위하게 사용되고 있다.These butterfly valves are widely used in the construction field, buildings, apartments, industrial plants, factories, sewage and wastewater treatment plants, water purification plants.
예를 들면, 상기 버터플라이 밸브(Butterfly valve)는 각종 산업용수, 해수, 폐수 또는 케미칼 약품 등의 유체를 이송시키는 관로상에 설치되는 것으로서, 핸들의 회전에 따라 그 몸체 내측의 디스크가 회전하면서 관로를 차단하거나 개방시켜 그 유체의 흐름을 제어하는 용도로 사용된다.For example, the butterfly valve (Butterfly valve) is installed on the pipeline for transporting fluids, such as various industrial water, sea water, waste water or chemical drugs, the disk inside the body rotates as the handle rotates It is used to control the flow of the fluid by blocking or opening.
이와 같은 버터플라이 밸브는 일반적인 동심형(Concentric Type) 버터플라이 밸브와 이중 편심형(Double eccentric type) 버터플라이 밸브로 구분될 수 있으며, 최근에는 디스크와 밸브시트의 마찰을 최소화시킬 수 있는 이중 편심형 버터플라이 밸브가 주류를 이루고 있다.Such butterfly valves can be divided into general concentric type butterfly valves and double eccentric type butterfly valves. In recent years, the double eccentric type can minimize the friction between the disc and the valve seat. Butterfly valves are mainstream.
보통 버터플라이 밸브는 관로에 연결되는 밸브바디의 내부에 디스크가 스템에 의해 회전가능하게 설치되고, 이렇게 설치되는 디스크가 스템에 연결된 구동장치나 핸들의 구동으로 회전하여 관로를 개폐하는 방식으로 유체흐름을 제어한다.Usually, the butterfly valve is installed in the valve body connected to the pipeline so that the disk is rotatably installed by the stem, and the disk is installed in such a way that the disk is rotated by the drive of the drive or the handle connected to the stem to open and close the pipeline. To control.
이와 같은 버터플라이 밸브에서 디스크의 성능이 전체 밸브의 성능을 좌우한다. 이러한 버터플라이 밸브 디스크의 경우 종래에는 구리를 다이캐스팅법 및 고압 응고법으로 제작하였다. 이로인해 내부 결함이 발생하는 등 디스크의 제품 질이 떨어지는 문제가 발생하여 수압 불량을 발생하게 되었다. 또한, 수축소 결함 불량이 발생하였고, 용탕의 회수율이 낮아 생산 원가가 증가하는 문제가 발생하였다. In such a butterfly valve, the performance of the disks determines the performance of the entire valve. In the case of such a butterfly valve disk, copper was conventionally produced by a die casting method and a high pressure solidification method. As a result, problems such as deterioration of the product quality of the disk, such as internal defects, occur, resulting in poor hydraulic pressure. In addition, shrinkage defects occurred, and the recovery rate of the molten metal was low, causing a problem of increasing production cost.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 알루미늄이 함유된 동 합금을 사용하고 저압 주조법으로 제작된 디스크를 통해 기존의 구리 디스크보다 내부 결함이 적고, 탕의 흩어짐이 적은 주탕이 가능하며, 양질의 제품을 얻을 수 있고, 탕의 회수율이 높아 생산 원가를 증대시킬 수 있는 구리 및 알루미늄이 함유된 저압 주조로 제작된 알루미늄 청동 계열의 버터플라이 밸브의 디스크 및 이의 제조 방법를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, using a copper alloy containing aluminum, the low pressure casting method through the disc is less internal defects than the existing copper disk, less dissipation of the bath is possible, It is an object of the present invention to provide a disk of an aluminum bronze-based butterfly valve made of low pressure casting containing copper and aluminum and a method for producing the same, which can obtain a product of which the high recovery rate of the hot water can increase the production cost. .
상술한 목적을 달성하기 위한 구리 및 알루미늄이 함유된 저압 주조로 제작된 알루미늄 청동 계열의 버터플라이 밸브의 디스크의 제조 방법에 있어서, 구리에 알루미늄이 함유된 용탕을 제조하는 단계; 및 상기 용탕을 저압 주조법을 이용하여 버터플라이 밸브의 디스크를 제조하는 단계를 포함하되, 상기 저압 주조법을 이용하여 상기 버터플라이 밸브의 디스크를 제조하는 단계는, 상기 용탕을 저압 주조용 도가니 내부에 주입하는 단계; 상기 도가니 내부에 압력을 인가하여 주형에 용탕을 주입시키는 단계; 및 상기 주형 내부의 용탕을 냉각시키는 단계를 포함하는 버터플라이 밸브의 디스크의 제조 방법을 제공한다. A method for producing a disk of an aluminum bronze-based butterfly valve made of low pressure casting containing copper and aluminum for achieving the above object, the method comprising the steps of: manufacturing a molten aluminum containing copper; And manufacturing a disk of a butterfly valve using the low pressure casting method, and manufacturing a disk of the butterfly valve using the low pressure casting method, injecting the molten metal into a low pressure casting crucible. Making; Injecting molten metal into the mold by applying pressure to the inside of the crucible; And it provides a method for producing a disk of the butterfly valve comprising the step of cooling the molten metal in the mold.
상기 주형은 상기 도가니 상측에 위치하고, 상기 도가니 내부 압력에 의해 상기 용탕이 중력과 반대 방항으로 이동하여 상기 주형에 주입된다. The mold is located above the crucible, and the molten metal is injected into the mold in a direction opposite to gravity due to the pressure inside the crucible.
상기 도가니 내부의 압력은 0.01 내지 0.05MPa이고, 상기 주형 내부의 용탕을 냉각시키는 단계 이후, 상기 도가니 내부의 압력을 제거하는 단계를 포함한다. The pressure in the crucible is 0.01 to 0.05MPa, and after cooling the molten metal in the mold, includes removing the pressure in the crucible.
상기 용탕을 제조하는 단계는 구리에 2.5 내지 4.0wt%의 철Fe과 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄을 첨가한다. In the preparing of the molten metal, 2.5 to 4.0 wt% of iron Fe and 8.5 to 9.5 wt% of aluminum are added to copper.
상기 용탕을 제조하는 단계에 있어서, 각기 0.01 내지 1 wt% 범위 내의 C, Mn, P, S, Si, Ni, Cr, B, Nb 및 W 중 적어도 어느 하나의 불순물 요소를 더 포함시킬 수 있다. In the manufacturing of the molten metal, it may further include at least one impurity element of C, Mn, P, S, Si, Ni, Cr, B, Nb and W in the range of 0.01 to 1 wt%, respectively.
또한, 본 발명에 다른 버터플라이 밸브의 디스크에 있어서, 2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과 잔량의 구리(Cu)를 포함하는 재질과, 저압 주조 장치에 의한 저압 주조법으로 제조된 버터플라이 밸브의 디스크를 제공한다. In addition, in the disk of the butterfly valve according to the present invention, a material containing 2.5 to 4.0 wt% of iron (Fe), 8.5 to 9.5 wt% of aluminum (Al) and the remaining amount of copper (Cu), and low pressure Provided are a disk of a butterfly valve manufactured by a low pressure casting method by a casting apparatus.
상기 재질에 각기 0.01 내지 1 wt% 범위 내의 C, Mn, P, S, Si, Ni, Cr, B, Nb 및 W 중 적어도 어느 하나의 불순물 요소를 더 포함할 수 있다.Each of the material may further include at least one impurity element of C, Mn, P, S, Si, Ni, Cr, B, Nb, and W in the range of 0.01 to 1 wt%.
상술한 본 발명에 따르면, 저압 주조법을 통해 알루미늄이 함유된 동 합금의 버터플리이 밸브 디스크를 제작할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 구리에 알루미늄이 함유된 동합금소재의 디스크의 내부 결함을 줄여 양질의 디스크를 제작할 수 있고, 용탕의 회수율을 높여 생산 원가를 증대시킬 수 있다. According to the present invention described above, the butterfly valve disk of the copper alloy containing aluminum can be produced through the low pressure casting method. In addition, according to the present invention, by reducing the internal defects of the disk of the copper alloy material containing aluminum in copper, it is possible to manufacture a high-quality disk, it is possible to increase the production cost by increasing the recovery rate of the molten metal.
본 발명은 하기에서 서술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 하기에서 설명될 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.The present invention is not limited to the embodiments described below but may be implemented in various different forms. That is, the embodiments to be described below are provided to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art the scope of the present invention, the scope of the present invention is understood by the claims of the present application. Should be.
이하, 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 도면이다. 1 is a view of a butterfly valve according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 버터플라이 밸브는 관로상에 설치되는 밸브바디(10)와, 외부 조작에 의해 회전가능한 스템(11)과, 상기 스템(11)에 의해 지지되며 밸브바디(10)의 내부에 배치되는 디스크(12)와, 상기 밸브바디(10)의 내주연에 장착되어 디스크(12)의 외주연 시트면과 접촉하면서 산업용수 등의 유체를 기밀시키는 시트(13)와, 상기 스템(11)과 디스크(12)를 결합시켜주는 볼트(14) 또는 핀 등을 포함하는 구조로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the butterfly valve includes a
여기서, 상기 스템(11)은 자동타입의 구동수단, 예를 들면 실린더나 모터, 또는 수동타입의 핸들에 의해 회전되며, 시트(13)는 고온 또는 고압의 유체, 화학물질 등에 대해 내구성, 내식성을 갖도록 고무재, EPDM, FP 등이사용된다Here, the
상기 밸브바디(10)는 관로상에 연결 설치되는 부품으로서, 내부에 원형의 유체통로를 형성하고 있으며, 상기 스템(11)의 양단 지지를 위하여 위아래에 스템 지지부(16)를 각각 구비하고 있다.The
이러한 밸브바디(10)는 전체적으로 에폭시 코팅으로 마무리 처리되어 있어서 부식에 탁월한 효과를 나타낼 수 있다.The
상기 스템(11)은 밸브바디(10)의 위아래 스템 지지부(16)에 상단부분과 하단부분이 지지되는 형태로 설치되는 회전부품으로서, 디스크(12)의 회전시 그 중심축의 기능을 수행한다. 이와 같은 스템(11)의 상단 일부는 밸브바디(10)의 외부로 노출되어 있으며, 이때의 노출 부분이 구동수단(미도시)측과 연결되어 작동력을 제공받게 된다. 이때, 구동수단으로는 레버방식, 기어방식, 공압식, 전기식, 유압식 등 기타 다양한 방식의 구동수단을 사용할 수 있다.The
상기 디스크(12)는 밸브바디(10)의 유체통로상에 동심원상으로 배치되어 유체통로를 실질적으로 개폐하는 원판 형태의 부품으로서, 상기 스템(11)과의 결속구조에 의해 지지되고, 스템 회전시 함께 회전하면서 유체의 흐름을 단속하는 역할을 한다. 특히, 상기 디스크(12)에는 원판 중심을 지나 직경방향을 따라 형성되는 스템 결합부(17)가 구비되어 있으며, 이에 따라 디스크(12)는 스템 결합부(17)를 통해 스템(11)과 나사 체결구조, 즉 나사부(18)로 결속되어 일체식 으로 동작될 수 있다.The
이러한 디스크(12)는 구리에 알루미늄이 함유된 동합금 소재의 재질로 제작되된다. 그리고, 디스크(12)의 표면은 연마처리되어 있는 것이 효과적이다. 이를 통해 불순물이나 이물질의 걸림 현상을 말끔히 배제할 수 있다. The
본 발명에서는 상기의 디스크(12)의 재질로 알루미늄 청동 계열을 사용하고, 이를 저압 주조법으로 제작한다. In the present invention, an aluminum bronze series is used as the material of the
먼저, 디스크(12)의 재질은 2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과 나머지 함량(즉, 86.5 내지 89.0wt%)의 구리(Cu)를 포함한다. First, the material of the
그리고, 상술한 함량의 디스크(12)는 저압 주조법에 의해 제작된다. 즉, 저압 주조법은 밀폐된 로안에 설치된 고가니의 용탕 표면에 0.01 내지 0.05MPa 정도의 저압력의 공기 또는 불활성 가스를 가하여 도가니 내에 장치된 급탕관을 통해 용탕을 중력과 반대 방향으로 밀어올려 급탕관 상단에 설치된 주형(즉, 금형)에 주입한다. And the
본 실시예는 저압 주조 기술을 통해 디스크(12)를 제작한다. 이와 같은 저압 주조 기술은 국내의 수전금구업계에서 황동의 주조가 시작되었고, 현재 큰 성과를 보이면서 가동중이다. 이아 같이 본 발명은 구리에 알루미늄이 함유된 동합금소재로 버터플라이 밸브의 디스크 소재를 저압 주조로서 제품의 내압성 미려한 제품 표면 기계적성질 향상 주조제품의 회수율증가 주조기능공의 불필요 모래로 인한 분진발생이 없으며 제품의 압탕및 주입구절단의 작업공수 절감 사람으로 인한 용탕운반의 불필요 안전사고 방지 여름철 고열 작업으로인한 작업환경개선이외도 많은 생산원가 절감과 제품의 불량발생을 줄이고 제품의 품질을 기여할수 있는 저압주조로 생산원가를 크게 절감할 수 있다.This embodiment manufactures the
이와 같이 저압 주조 기술을 사용하여 구리에 알루미늄이 함유된 동 합금 소재의 디스크를 제작할 경우 하기와 같은 효과를 얻을 수 있다. As described above, when the disk of the copper alloy material containing aluminum in copper is manufactured using the low pressure casting technique, the following effects can be obtained.
저압 주조 기술을 사용하는 경우 디스크 제작에 사용되는 용탕이 절약된다. 금형주조법에서는 탕구나 압탕이 크기 때문에 제품 주물의 2.5~3배의 용탕이 필요 하며 주조회수율이 50%~60%에 불과 하지만 저압주조법에서는 탕구가 응고하는 시점에서 압력을 제거하면 탕구부의 용탕은 도가니로 되돌아가고 또한 압탕이 필요 없기 때문에 주조회수율이 크다. 저압주조 방법의 주조 회수율은 90~98%로서 주물사를 이용한 주조법의 50~60%보다 매우 높다 이러한 용탕의 절약으로 용해비용이 절약된다. The use of low pressure casting techniques saves the melt used to make the disc. In the mold casting method, the molten metal and the molten metal are required to have 2.5 ~ 3 times of molten metal and the casting recovery rate is only 50% ~ 60%. However, in the low pressure casting method, if the pressure is removed when the molten metal solidifies, The return rate is high and the casting recovery rate is high because no hot water is required. Casting recovery rate of low pressure casting method is 90 ~ 98%, which is much higher than 50 ~ 60% of casting method using foundry sand.
그리고, 저압 주조 기술에 의해 방향성 응고가 쉽게 이루어지기 때문에 다공질결함, 수축공의 발생이 적고 주물의 밀도가 높아 기계적 강도에 대한 신뢰성이 높다. 또한, 도가니가 밀폐되어 있으므로 용탕의 산화가 적고 주입시 산화물의 혼입이 적다. 물론 치수정도및 주조표면이 아름답다. 대개의 경우 압탕이 필요 없으므로 압탕, 탕구절단등의 후처리, 가공비가 절감된다. 저압 주조는 용탕 주입속도의 조절이 가능하며 장치조작의 자동제어가 용이할 수 있다. 비교적 복잡한 모양을 갖거나 살두메가 얇은 주물의 주조도 가능하다. 대형주물의 제작이 가능하고, 설비비가 적게든다.In addition, since the directional solidification is easily performed by the low pressure casting technique, the generation of porous defects and shrinkage pores is small, and the density of the casting is high, so that the reliability of the mechanical strength is high. In addition, since the crucible is hermetically sealed, there is less oxidation of the molten metal and less mixing of oxides at the time of injection. Of course, the dimensional accuracy and casting surface are beautiful. In most cases, no pressure is required, which reduces post-treatment and processing costs. Low pressure casting can control the molten metal injection speed and can easily control the device operation. Castings of relatively complex shapes or of saldumega thin castings are also possible. It is possible to manufacture large castings, and the equipment cost is low.
도 2는 일 실시예에 따른 저압 주조법을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a low pressure casting method according to an embodiment.
도 2에 도시된 바와 같이 저압 주조 장치는 도가니(100)와, 급탕관(110)과, 도가니(100) 내측에 마련되고, 철, 알루미늄 및 구리가 상기 범위의 함량으로 녹아 있는 용탕(120) 그리고, 상기 급탕관(110)을 통해 용탕(120)이 주입 응고되는 금형을 포함한다. As shown in FIG. 2, the low pressure casting apparatus is provided in the
그리고, 도가니(100)의 외측에는 보온로가 마련된다. 이때, 금형은 도가니(100) 상부에 위치한다. 또한, 도가니(100) 내측에 압축 공기를 주입하는 공기 주입구가 더 마련된다. And, the outer side of the
앞서 언급한 바와 같이 2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과 나머지 함량(즉, 86.5 내지 89.0wt%)의 구리(Cu)가 함유된 용탕(120)이 있는 도가니(100)에 공기를 주입하면 상기 용탕(120)은 급탕관(110)을 타고 금형에 주입된다. 이렇게 주입된 용탕(120)은 금형 내에서 응고된다. 이를 통해 본 실시예의 버터플라이 밸브의 디스크가 제작된다. 이때, 탕구 이하의 용탕은 급탕관을 역류하여 아래쪽의 도가니(100)로 회수된다. As mentioned above, a
이때, 주형 재료로 금형을 사용함을 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 쉘 몰드나, CO2형과 같은 강한 사형도 사용가능하다. 또한, 쉘 코어등을 사용할 수 있다. 그리고, 급탕관과 도가니에 흑연 등의 내 기밀성, 내열재를 사용할 수 있다. 이를 통해 Cu합금 주철등의 합금의 주조도 가능하다. In this case, although the use of a mold as a casting material has been described, the present invention is not limited thereto, and a strong sand mold such as a shell mold or a CO 2 mold may be used. Also, a shell core or the like can be used. And airtight resistance, such as graphite, and a heat resistant material can be used for a hot water supply pipe and a crucible. It is also possible to cast alloys such as Cu alloy cast iron.
상술한 바와 같이 그 재질로, 2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과 나머지 함량(즉, 86.5 내지 89.0wt%)의 구리(Cu)를 사용하고, 또한, 이를 저압 주조법으로 제작함으로 인해 내부 결함이 적은 고품질의 버터플라이 밸브 디스크를 제작할 수 있다. 이는 현재 알루미늄이 함유된 알루미늄 청동 계열의 합금을 저압 주조로 제작하여 버터플라이 밸브의 디스크를 제작하는 국내외 회사는 없는 실정이다. 이에 본 발명은 저압 주조 방식으로 상기의 요소들(Fe, Al, Cu)이 상기 함량 범위로 함유된 버터플라이 밸브 디스크를 제작하였다. As described above, 2.5 to 4.0 wt% of iron (Fe), 8.5 to 9.5 wt% of aluminum (Al), and the remaining content (ie, 86.5 to 89.0 wt%) of copper (Cu) were used. In addition, the low pressure casting method can produce a high quality butterfly valve disc with less internal defects. At present, there is no domestic or foreign company that manufactures a disk of a butterfly valve by producing an aluminum bronze-based alloy containing aluminum by low pressure casting. Accordingly, the present invention produced a butterfly valve disk containing the above elements (Fe, Al, Cu) in the content range by a low pressure casting method.
이를 통해 양질의 버터플라이 밸브 디스크를 제작할 수 있게 되었다. 또한, 저압 주조로 인해 중력과 반대 방향으로 탕(2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과 나머지 함량(즉, 86.5 내지 89.0wt%)의 구리(Cu)를 포함) 을 눌러올릴때 가압 조건의 조절에 따라 주탕 속도를 자유로이 바꾸며 조용하고 탕의 흩어짐이 적은 주탕이 가능하므로 양질의 버터플라이 밸브 디스크를 제작할 수 있다. This makes it possible to produce high quality butterfly valve discs. In addition, due to the low pressure casting, hot water (2.5 to 4.0 wt% iron (Fe), 8.5 to 9.5 wt% aluminum (Al) and the remaining content (ie, 86.5 to 89.0 wt%) copper ( It is possible to manufacture high quality butterfly valve disc because it is possible to change the pouring speed freely according to the control of the pressurizing condition when pressing).
또한, 깨끗한 탕의 스토크를 통해 하주에 의해서 조용히 주입되므로 AlO3 산화막이 깨지지 않고 금형으로 유입됨으로 슬래그가 발생되지 않는 디스크를 제작할 수 있고 이를 통해 수압 불량을 방지할 수 있다. 또한, 금형 각부의 냉각을 조절함으로 형은을 제어하여 탕구를 향해서 지향성 응고를 비교적 용이하게 하여 수축소 결함 불량을 없앨 수 있다. 하주법으로 용탕이 흐름으로 중자의 들뜸현상이 없고, 용탕면에 가해지는 압력과 중압의 시기를 조절하여 충분한 압탕 효과를 줄 수 있다. In addition, since the molten metal is quietly injected through the stoke of the clean bath, the AlO 3 oxide film is introduced into the mold without breaking, thereby making a disc free from slag, thereby preventing a hydraulic pressure failure. In addition, by controlling the cooling of each part of the mold, the mold can be controlled to relatively easily direct directional solidification toward the spout, thereby eliminating shrinkage defect defects. As the molten metal flows, there is no floating of the core due to the flow of molten metal, and sufficient pressure can be given by adjusting the timing of the pressure and the medium pressure applied to the molten surface.
또한, 압탕의 크기를 줄일 수 있고, 스로크를 통해 주입되는 탕로의 주입된 제품은 응고하여 탕로의 용탕은 다시 도가니로 흘러내려 사형 주조시 회수율 45~60%보다 높은 80~90%까지 회수율을 증대시켜 생산 원가를 줄일 수 있다. 또한, 주물사를 사용하지 않아 탈사시 분진이 발생하지 않아 작업장 환경을 개선시킬 수 있다. In addition, the size of the hot water can be reduced, and the injected product of the hot water injected through the throttle solidifies, and the molten metal of the hot water flows down to the crucible, recovering up to 80-90% higher than the 45-60% recovery rate in the sand casting. Increasing production costs can be reduced. In addition, since no sand is used because no casting sand is used, it is possible to improve the workplace environment.
이외에, 저압 주조를 통해 조형 기능공이 필요없어 생산 원가를 절감시킬 수 있고, 용탕을 노가니에서 인력으로 운반하지 않으므로 안전사고를 방지할 수 있다. 제품 표면이 아름답고 치수정도가 치밀하며 제품은 금형으로 냉각이 빨리되어 Al, Cu, Fe 등의 편석 방지로 인해 제품의 기계적 성질이 향상된다. 또한, 용해시 용탕은 도가니가 밀폐되어 가스 흡수방지와 용탕의 산화가 줄어 든다. In addition, it can reduce the production cost through the low pressure casting to eliminate the need for molding workers, and can prevent safety accidents because the molten metal is not transported from the furnace to the manpower. The surface of the product is beautiful and the size is precise, and the product is quickly cooled by the mold, and the mechanical properties of the product are improved by preventing segregation such as Al, Cu, and Fe. In addition, melted crucibles are sealed to prevent gas absorption and reduce oxidation of the molten metal.
이와 같은 디스크(12)의 제작 방법을 살펴보면, 구리에 철과 알루미늄이 첨가된 용탕을 제작한다. 즉, 상기 용탕에는 2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과, 86.5 내지 89.0wt%의 구리(Cu)가 녹아있다. Looking at the manufacturing method of such a
상기 용탕을 도가니(100) 내에 주입한다. 이어서, 도가니(100) 상측에 디스크 형상의 주형을 설치한다. 이어서, 도가니(100) 내부에 공기 또는 불활성 가스를 주입하여 내부 압력을 0.01 내지 0.05MPa 범위로 유지한다. 이를 통해 도가니(100)의 용탕이 도가니(100) 상측의 주형에 주입되어 주형의 형상에 따라 주조된다. 이후, 도가니(100)의 압력을 제거하면 잔류하는 용탕은 도가니(100)로 회수되고, 주형 내부에는 본 실시예의 디스크(12)가 제작된다. The molten metal is injected into the
구리에 상기 범위의 철과 알루미늄을 함유 시킴으로 인해 디스크(12)의 내부 결함이 적은 고품질의 디스크(12)를 제작할 수 있다. By incorporating the iron and aluminum in the above range in the copper it is possible to produce a high-
또한, 본 실시예의 버터플라이 밸브의 디스크의 경우, 각기 0.01 내지 1 wt% 범위 내의 C, Mn, P, S, Si, Ni, Cr, B, Nb 및 W 중 적어도 어느 하나의 불순물 요소를 더 포함할 수 있다. 이때, 불순물 요소가 추가되는 경우, 상기 구리의 함량이 조절되는 것이 바람직하다. 예를 들어, Ni가 추가되는 경우, 디스크(12)는 2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과, 0.01 내지 1wt%의 C 및 85.5 내지 88.99wt%의 구리(Cu)를 포함한다. 또한, 상기 요소들이 모두 포함되는 경우, 디스크(12)는 2.5 내지 4.0wt%의 철(Fe)과, 8.5 내지 9.5wt%의 알루미늄(Al)과, 0.01 내지 1wt%의 C, 0.01 내지 1wt%의 Mn, 0.01 내지 1wt%의 P, 0.01 내지 1wt%의 S, 0.01 내지 1wt%의 Si, 0.01 내지 1wt%의 Ni, 0.01 내지 1wt%의 Cr, 0.01 내지 1wt%의 B, 0.01 내지 1wt%의 Nb 및 0.01 내지 1wt%의 W 및 76.5 내지 88.9 wt%의 구리(Cu)를 포함한다.In addition, in the disc of the butterfly valve of the present embodiment, each of the impurity element of at least any one of C, Mn, P, S, Si, Ni, Cr, B, Nb and W in the range of 0.01 to 1 wt% can do. At this time, when the impurity element is added, it is preferable that the content of copper is controlled. For example, when Ni is added, the
본 발명은 알루미늄합금주조와 동합금주조에서 다른점은 알루미늄의 비중은 2.7 항동주조의 비중은 8.7 다음은 알루미늄 청동의 비중은 8.3으로 보았을때 가스의 압력조절 황동 주입온도는 1000℃일때 알루미늄청동의 주입온도는 1150℃로 볼때 온도의 상승으로 인한 급탕관의 내열성이 높은 재료로 보안하며 금형의 냉각장치를 보안한다.In the present invention, the difference between aluminum alloy casting and copper alloy casting is that the specific gravity of aluminum is 2.7, the specific gravity of anti-copper casting is 8.7, and the specific gravity of aluminum bronze is 8.3 when the pressure-controlled brass injection temperature of gas is 1000 ° C. When the temperature is 1150 ℃, the security of the hot water pipe of the hot water pipe due to the increase in temperature is secured and the cooling device of the mold is secured.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 도면. 1 is a view of a butterfly valve according to an embodiment of the present invention.
도 2는 일 실시예에 따른 저압 주조법을 설명하기 위한 도면. 2 is a view for explaining a low pressure casting method according to an embodiment.
<도면 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
10 : 밸브 바디 11 : 스템10: valve body 11: stem
12 : 디스크 13 : 시트12
14 : 볼트 100 : 도가니14
110 : 급탕관 120 : 용탕110: hot water pipe 120: molten metal
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