KR100369919B1 - 팬, 팬의 용융금속 성형방법 및 팬의 용융금속 성형장치 - Google Patents

Abstract

마그네슘합금과 같은 금속을 사출성형 등의 금속성형해서 시로코팬 또는 프로펠러팬으로 하는 기술에 관한 것으로서, 마그네슘과 같은 저융점합금의 사출성형 등의 금속성형에 의해 제조한 시로코팬을 제공하기 위해, 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 상기 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및; 상기 주판의 중앙부에 마련되고 상기 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 상기 임펠러부 및 상기 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 상기 축부는 성형할 때 상기 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이다.

이와 같이 하는 것에 의해, 용융금속을 시로코팬 각 부에 균등하게 충진시킬 수 있고 또 축을 길게 하는 경우나 축직경을 변경하고자 하는 경우 등 용이하게 대응할 수 있는 용도가 넓은 금속성형팬이 얻어진다는 효과 등이 있다.

Description

팬, 팬의 용융금속 성형방법 및 팬의 용융금속 성형장치{FAN, A METHOD OF MOLDING MOLDEN METAL FOR FAN, AND A DEVICE OR MOLDING MOLDEN METAL FOR FAN}

본 발명은 저융점금속 예를 들면 마그네슘합금과 같은 금속을 사출성형 등의 금속성형해서 시로코팬 또는 프로펠러팬으로 하는 기술에 관한 것이다.

금속제의 시로코팬은 주로 부엌용도 등 화재의 문제로 불연성이 필요한 경우나 주위온도가 높게 될 우려가 있는 경우에 사용되고, 그의 제조에는 박판강판이나 박판 알루미늄판 등을 사용하고, 회전축부를 갖는 주판, 흡입측부분의 측판 및 여러개의 베인(날개)을 코킹결합 등에 의해 고정시키고 있었다. 박판강판의 구성은 부품이 무겁게 되어 밸런싱작업이 중요하게 된다. 또, 박판 알루미늄판을 사용하는 경우에는 재료비가 들고, 코킹부분의 보강에 용접이 곤란하였다. 코킹부분의 결합이 약하기 때문에 코킹후에 연속적으로 용접에 의해 보강하거나 또는 도장, 접착제를 사용하는 것 등에 관한 기술로서 실용신안등록 제1792736호, 일본국 실용신안공개공보 소화62-14199호, 일본국 특허공개공보 평성8-42495호 등이 알려져 있다.

다음에, 플라스틱으로 일체 성형되는 경우의 시로코팬의 기술에 대해서는 일본국 특허공개공보 평성9-126189호, 특허등록2667748호가 알려져 있다. 플라스틱으로 일체성형된 팬의 구성에 대해서 도 39에 도시한다. 도면에 있어서, (31)은 원심송풍기, (33)은 케이스(32)와 바닥면(42)내에 수납되어 주베인(40), 보조베인(41) 및 절구형상보강판(37)에 의해 구성되는 임펠러부, (43)은 모터(34)에 직결되고 임펠러부를 회전시키는 샤프트보스, (39)는 임펠러부를 원통형상으로 유지하는 보강링, (35), (36)은 케이스에 마련된 공기취출구와 공기취입구이다.

이와 같은 임펠러부는 분할된 성형틀의 공동부분에 샤프트보스에서 떨어진 부분의 수지주입게이트에서 수지가 주입되어 열과 온도가 부가되어 제품이 일체로 성형된다. 이것에 의해, 얇은 날개로 되는 주베인과 보조베인, 보조링도 일체로 형성된다. 한편, 알루미늄 다이캐스트(die-cast)와 같은 제조법에서는 금형의 형빼기구배(leave)가 크게 되는 것이나 용융금속이 잘 흐르지 않으므로 1∼2밀리미터라는 얇은 두께의 날개와 같은 구조를 형성시키는 것이 곤란하였다.

그러나, 플라스틱 특히 팬과 같이 유리섬유가 혼입된 강도가 강한 특수 플라스틱의 제품은 재료의 재이용이 어렵고 지구환경대책으로서의 재활용(리사이클)의문제에 따라 혼합재료의 사용을 중지하고 금속화로의 재검토가 실행되고 있다. 금속의 부품이라도 분리하기 어려운 이종금속의 조합이나 강판이나 알루미늄과 같이 제조에 다대한 에너지가 소요되는 금속의 이용보다는 융점이 낮은 금속의 이용이 요망되고 있다. 융점이 낮은 금속의 대표인 마그네슘합금을 사출성형하는 틱소몰딩법에 대해서는 닛케이 메케니컬 1996. 12. 9, 495호, 닛케이 메케니컬1998. 3, 522호, 공업재료1998년 5월호(Vo1.46, No. 5), 동1998년 10월호(Vo1.46, No.10)에 상세하게 보고되어 있다. 틱소몰딩법은 틱소트로피(thixotropy)와 사출성형(injection molding)에서 생성된 조어로서, 미국에서 개발된 저융점합금의 반용융 사출성형법을 의미한다. 마그네슘합금 잉곳에서 제작한 쌀입자형상의 칩을 원료로 하여 플라스틱의 사출성형과 같이 제품의 금형내에 고속으로 사출하여 성형품으로서 인출하지만, 이 때 사출하는 마그네슘합금을 완전한 액상에서 임의의 고체를 함유한 상태 등 용도에 따라서 변경하여 실행할 수 있다.

도 40은 사출성형장치인 틱소몰딩장치의 구조도이다. (101)은 피더(feeder)(105)로 원료를 투입하는 호퍼, (102)는 스크류(103)이 내부에서 회전하여 전기히터(세라믹 밴드 히터)(107)에 의해 가열되는 실린더, (104)는 역류방지링, (106)은 불활성분위기, (109)는 제품의 금형, (112)는 사출성형기에서 저류부(reservoir)(122)에 저류된 용융금속을 고속쇼트시스템에 의해 사출하는 노즐, (121)은 회전 드라이브이다. 도 40에 있어서 펠릿형상의 마그네슘합금을 호퍼(101)에서 투입하고, 피더(105)에 의해 계량된 분량을 실린더(102)에 투입한다. 실린더의 외주부는 전기히터(세라믹밴드히터)(107)에 의해 가열되어 반용융 마그네슘합금으로 되어 있으므로, 불활성분위기(106)에서 피더와 분리되어 있다. 반용융 마그네슘합금의 양을 적정하게 관리하기 위해 사출된 양만 피더에 의해 계량하여 공급하지만, 수지성형과 같이 사출량과 공급량이 완전히 일치하는 것은 아니다. 실린더(102)에 투입된 마그네슘합금은 스크류(103)의 회전에 의해 전방으로 반송됨과 동시에 슬러리형상으로 되어 스크류에 의해 사출된다. 틱소몰딩은 마그네슘합금이 갖는 틱소토로피성을 이용한다. 마그네슘합금은 고액(固液)공존상태에서는 고체층의 수지상정(dendrite)이 가지형상으로 연결된 상태로 존재하고 있다. 따라서, 이 상태에서는 점도가 높다. 회전하는 스크류(103)에 의해 전단력을 연속적으로 인가하면, 수지상정이 끊어져 미세하게 입자형상화된다. 따라서, 유동성이 높아진다.

도 41에 성형기의 노즐부분의 구조도를 도시한다. (110)은 반용융 마그네슘합금(111)이 선단노즐(112)에서 유출되는 것을 방지하는 응고플러그, (113)은 금형(109)내의 게이트부분이다. 성형기의 선단노즐(112)는 반구면상의 볼록형상을 하고 있고, 금형(109)의 게이트(113)의 입구부는 이것보다 약간 큰 반구면형상의 오목형을 하고, 양자는 구면으로서 접촉결합되어 있다. 이 접촉결합이 딱맞지 않으면 반용융 마그네슘합금(111)이 공기중에 취출되어 연소될 우려가 있어 이 접촉결합의 조정에는 주의가 필요하다. 반용융 마그네슘합금(111)의 선단에는 응고플러그(110)이라고 불리우는 금속이 굳어진 덩어리가 있고, 사출할 때에는 이 응고플러그가 비산하여 백분의 수초∼수십초라는 극히 단시간에 사출이 종료된다. 도 42는 사출이 종료된 후에 사출성형기와 금형이 분리된 상태의 설명도이다. 게이트부분(113)에 금속조작이 막혀 그 분리된 부분에도 응고플러그(110)이 남는다.

또, 프로펠러팬은 일반용도는 플라스틱재료로 제작된다. 또, 부엌용도 등 불을 사용하는 장소나 고온의 장소에서 사용할때에는 금속으로서 제조되어 있다. 금속으로 제조되지만 제조방법은 박판강판이나 박판 알루미늄판 등을 사용하고, 임펠러부분을 일체드로잉으로 구성하고, 별체 부품으로서 구성한 회전축부분을 결합고정시키고 있었다. 이 때문에, 박판강판에 의해 일체드로잉으로 구성된 임펠러는 베인의 허브부가 급격하게 드로잉되므로(비틀려지므로) 드로잉부에 균열이 생기는 일이 있어 강도적으로 문제가 있었다. 또, 팬형상도 스프링백이라 불리우는 일단 드로잉된 형상이 다소 원상태로 복귀하는 현상으로 인해 치수정밀도가 나뻤다. 또, 베인의 재료가 박판 알루미늄판 등을 사용한 것에서는 얇고 가볍지만, 재료비가 상승하거나 베인의 허브부가 강판제에 비해 급격히 드로잉되므로(비틀려지므로) 이상적인 팬형상으로는 되지 않아 특성이 나뻤다. 또, 회전축부분이 별체 부품이기 때문에 제조시간이 소요되었다.

또, 대형의 프로펠러팬은 베인부분과 회전축부분은 별체 부품으로 구성되어 있지만 그 베인부분은 일체로 되어 있지 않고, 여러개의 금속제 팬을 사용하여 베인부분보다 두꺼운 강판 등으로 형성한 스파이더라 불리우는 부품으로 베인을 회전축에 고정시키는 것이었다. 이 때문에, 베인의 재료가 저렴한 강판제인 경우에는 부품이 무겁게 되어 베인의 균형(밸런스)가 나뻐 밸런싱 작업이 필요하게 되고, 또 제조된 프로펠러팬은 베인의 고유진동수가 낮아 고속회전에는 적합하지 않았다. 또, 회전축부분이 별체 부품이므로 제조시간이 소요되었다.

프로펠러팬의 형상의 종래예로서는 다음과 같은 것이 있다.

수지제의 베인으로서 저소음화를 위해 베인에 중공부를 마련하고 있는 것은 일본국 특허공개공보 평성10-47298호, 일본국 특허공개공보 평성7-18991호에 기재된 것이 있지만, 팬의 재료가 수지이기 때문에 고온운전시에 팬의 베인이 변형되어 버린다는 문제가 있었다.

박판강판이나 박판 알루미늄판 등을 사용하고 팬 부분을 일체 드로잉으로 구성하고, 예를 들면 알루미늄 다이캐스트제의 회전축부분(보스부의 플랜지를 결합하기 위한 부품)에서는 별체 부품(예를 들면 리벳(rivet))을 코킹결합하여 팬을 구성하고 있는 것은 일본국 실용신안공고공보 평성3-54337호에 기재된 것이 있지만, 박판강판에 의해 일체 드로잉에 의해 구성된 팬은 팬의 허브부가 급격하게 드로잉되므로 드로잉부에 균열이 생기는 일이 있어 강도적으로 문제가 있었다. 또, 임펠러부분의 재료는 동일하고 스파이더를 사용한 것은 일본국 실용신안 공고공보 평성5-45838호, 일본국 실용신안 공고공보 평성7-23600호에 기재되어 있다.

팬의 베인형상을 원심력을 이용하여 속도경계층을 제어하고, 저소음으로 하기 위해 원심력에 반하는 형상을 한 것은 특허1577205호에 기재되어 있지만, 이 형상은 응력적으로 보아 매우 불리한 형상을 하고 있다는 문제가 있었다.

팬의 부압면측에 기류박리억제 리브를 마련하여 소음을 저하시키는 것은 일본국 특허공개공보 평성9-228995호, 특허2566183호에 기재되어 있다.

마그네슘 합금을 사용한 프로펠러팬의 형상 및 제조방법은 예를 들면 일본국 특허공개공보 평성10-205493호에 기재되어 있다. 또, 마그네슘합금을 사용한축류팬에 대해서는 1950년경에 냉각탑의 팬(임펠러)에 의해 실용화되어 있는 것이 「마그네슘독본, 모로즈미 쇼타로 저, 카로스출판」에 기재되어 있고,다이캐스트법에서도 자동차관계가 냉각팬으로서 실용화되어 있고, 더 나아가서는 알루미늄 다이캐스트를 사용한 것 등은 다수 실용화되어 있다.

박판강판이나 박판 알루미늄 등을 사용하고, 회전축부를 갖는 주판, 흡입측부분의 측판 및 여러개의 베인을 코킹결합 등에 의해 고정시키는 구조에서는 무겁게 되어 밸런싱작업이 필요하게 되거나, 코킹과 같이 오목볼록부가 많아져 회전체에서는 바람을 가르는 소리나 소음이 크다는 문제가 있었다. 알루미늄을 사용하는 경우나 플라스틱에서는 재료비가 높거나, 재활용에 문제가 있는 등 지구환경측에서 보아 바람직하지 않다는 문제가 있었다. 한편, 융점이 낮은 금속의 대표인 마그네슘합금을 사출성형하는 틱소몰딩법은 마그네슘합금이 금형재료인 철과의 반응성은 작지만, 플라스틱에 비해 수축율이 매우 작기 때문에 금형과 마그네슘합금의 이형의 문제에 의해 플라스틱성형에서는 통상 사용하지 않는 이형제를 금형에 도포하는 것이 일반적이고, 금형의 빼기구배는 플라스틱성형에서는 5/1000정도이고, 가능한 것이 25/1000정도, 즉 약 1. 5°필요하게 되어 있다. 이 때문에, 빼기 구배가 커지면, 베인의 근원치수가 매우 두꺼워져 시로코팬과 같이 다수의 베인을 원통형상으로 형성할 때 베인의 근원부분에서는 베인과 베인의 간격이 없어지거나 너무 작아져 팬으로서의 성능을 확보할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 단시간에 사출을 종료시키기 때문에, 얇고 또한 대부분의 베인에 균등하게 마그네슘합금을 충진시키는 것이 어려워 실용화가 곤란하다는 문제가 있었다. 즉, 틱소몰딩법에서는 팬과 같은 복잡한 형상으로 용융금속을 충진시키는 경우에는 실용적이지 않고 이형 등 금형대책도 문제가 있고, 제조에는 시간이나 비용이 소요된다는 과제가 있었다. 또, 마그네슘 다이캐스트법에 있어서도 마찬가지의 과제가 있었다.

또, 박판강판이나 박판알루미늄판 등을 사용하고, 임펠러부분을 일체 드로잉에 의해 구성하고, 회전축부분은 별체 부품으로서 코킹결합하여 팬을 구성하고 있는 것에도 상술한 바와 같은 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 마그네슘과 같은 저융점합금의 사출성형 등의 금속성형에 의해 제조한 시로코팬을 제공하고자 하는 것이다. 더욱 간단한 구성으로 저렴하며 신뢰성이 높은 시로코팬의 용융금속 성형방법, 시로코팬의 용융금속 성형장치를 제공하고자 하는 것이다. 또, 본 발명은 재활용이 용이한 재료를 사용하여 에너지가 적고 저렴한 장치로 제품을 제조하거나 재활용성을 높이는 지구환경에 용이한 제품을 제공하고자 하는 것이다. 또, 본 발명은 임펠러와 같은 복잡한 박판구조에 대해 간단하고 또한 저렴하게 제조할 수 있는 기술을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 마그네슘과 같은 저융점합금의 사출성형 등의 금속성형에 의해 제조한 프로펠러팬을 제공하고자 하는 것이다. 또한, 간단한 구성이고 또한 저렴하며 신뢰성이 높은 프로펠러팬의 용융사출 성형방법, 프로펠러팬의 용융사출 성형장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 게이트 가공상태의 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 게이트 가공상태의 정면도,

도 3은 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 게이트 가공전의 단면도,

도 4는 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 게이트 가공전의 사시도,

도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 고유진동수를 도시한 특성도,

도 6은 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 제조방법을 설명하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 제조방법을 설명하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예1에 의한 시로코팬의 제조방법을 설명하는 도면,

도 9는 본 발명의 실시예2에 의한 시로코팬의 부분구조 설명도,

도 10은 본 발명의 실시예2에 의한 시로코팬의 부분구조 설명도,

도 11은 본 발명의 실시예2에 의한 시로코팬의 부분구조 설명도,

도 12는 본 발명의 실시예2에 의한 시로코팬의 부분구조 설명도,

도 13의 (a)∼(c)는 본 발명의 실시예2에 의한 시로코팬의 부분구조 설명도,

도 14는 본 발명의 실시예2에 의한 시로코팬의 부분구조 설명도,

도 15는 본 발명의 실시예3에 의한 시로코팬의 측단면도,

도 16은 본 발명의 실시예4에 의한 시로코팬의 측단면도,

도 17은 본 발명의 실시예5에 의한 시로코팬의 측단면도,

도 18은 본 발명의 실시예6에 의한 시로코팬의 확대사시도,

도 19는 본 발명의 실시예6에 의한 시로코팬의 확대정면도,

도 20은 본 발명의 실시예6에 의한 시로코팬의 가공지그를 도시한 사시도,

도 21의 (a)∼(d)는 콜드챔버법의 성형프로세스의 설명도,

도 22의 (a)∼(d)는 핫챔버법의 성형프로세스의 설명도,

도 23은 본 발명의 실시예7에 의한 시로코팬의 게이트가공상태의 단면도,

도 24는 콜드챔버법의 설명도,

도 25는 핫챔버법의 설명도,

도 26은 본 발명의 실시예8에 의한 프로펠러팬의 게이트가공상태의 단면도,

도 27은 본 발명의 실시예8에 의한 프로펠러팬의 게이트가공전의 단면도,

도 28은 본 발명의 실시예8에 의한 프로펠러팬의 게이트가공전의 사시도,

도 29는 본 발명의 실시예8에 의한 것을 프로펠러팬의 금형구조의 단면도,

도 30은 본 발명의 실시예8에 의한 프로펠러팬의 금형구조의 단면도,

도 31은 본 발명의 실시예8에 의한 프로펠러팬의 금형구조의 단면도,

도 32는 본 발명의 실시예8에 의한 프로펠러팬의 소음특성과 강도 및 성형성의 관계도,

도 33은 본 발명의 실시예9에 의한 프로펠러팬의 게이트 가공상태의 사시도,

도 34는 본 발명의 실시예9에 의한 프로펠러팬의 게이트가공전의 단면도,

도 35는 본 발명의 실시예10에 의한 프로펠러팬의 특성비교도,

도 36의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예11에 의한 프로펠러팬의 측면도 및 정면도,

도 37은 트리밍금형의 사시도,

도 38은 본 발명의 실시예12에 의한 프로펠러팬의 게이트가공상태의 단면도,

도 39는 종래의 시로코팬의 구성도,

도 40은 종래의 마그네슘합금 사출성형기의 구조설명도,

도 41은 종래의 사출성형기 노즐부분의 구조설명도,

도 42는 종래의 사출성형기 노즐부분과 금형이 분리된 상태의 설명도.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반(反)결합측을 지지하는 보강링; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부 및 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 이 축부는 성형할 때 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 축부는 수납부의 응고금속이 존재하는 선단 또는 게이트부분의 사출측을 제거한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부; 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하기 위해 각 베인의 외주를 덮고 이 각 베인을 일체로 하는 보강링 및; 이 보강링의 외주부에 마련되고 임펠러부 및 보강링을 금속을 용융시켜 일체로 성형할 때 임펠러부 및 보강링을 충진하여 통과한 금속의 흐름을 저장하여 성형 후 제거된 오버플로부와의 접속부를 구비한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 다수의 박판형상의 임펠러부 및 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하는 보강링을 구비하고, 임펠러부인 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판과 이 주판의 외주부의 다수의 베인은 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형된 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부 및 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하는 보강링을 구비하고, 임펠러부 및 보강링은 금속을 용융시켜서 일체로 성형된 것임과 동시에 주판과 결합되는 베인의 결합도의 치수를 부분적으로 베인의 다른 부분의 치수보다 크게 한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 주판과 결합되는 베인의 결합부에 베인의 선단두께보다 큰 모따기를 형성한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및; 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 임펠러부 및 보강링과 함께 저융점금속을 용융시켜 일체 성형한 축부를 구비하고, 성형시에는 보강링보다 두께가 얇은 성형링을 임펠러부의 외주면전면에 마련하고, 성형후에 성형링을 제거한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부 및 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 축부는 성형할 때 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느한쪽의 일부분이고, 성형시에는 보강링보다 두께가 얇은 성형링을 임펠러부의 외주면전면에 마련하고, 성형후에 성형링을 제거한 것이다.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부 및 보강링과 함께 저융점금속을 용융시켜 일체 성형한 축부를 구비하고, 성형시에는 보강링을 임펠러부의 외주부전면에 마련하고, 성형후에 보강링을 주판과 베인의 반결합측부분을 남기고 제거한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 성형후에 주판과 베인의 반결합측부분 및 베인의 축방향에 대해 중앙부분에 보강링부분을 남긴 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 보강링 또는 보강링과 성형링의 양쪽의 내경이 임펠러외경에 비해 약간 크게 되도록 구성한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 성형링과 보강링의 한쪽 또는 양쪽을 제거한 후의 임펠러부의 외경치수는 임펠러부의 주판측과 보강링측에서 동일하다.

또, 본 발명의 시로코팬은 성형링과 보강링의 한쪽 또는 양쪽과 임펠러부의 결합부분에 라운드부를 부가한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬은 용융시켜 일체로 성형하는 금속이 마그네슘합금이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형방법은 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 이 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해시로코팬의 성형품에 성형하는 시로코팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치의 게이트에서 용융금속을 사출하는 스텝 및; 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분에서 금속성형기의 노즐에 응고되어 취출된 응고금속을 제거하고 축부를 형성시키는 스텝을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형방법은 축구멍형상을 갖는 금형을 사용해서 성형하는 시로코팬에 있어서, 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 시로코팬의 성형품에 성형하는 시로코팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 허브부의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및; 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분의 일부를 제거하여 축구멍을 형성시키는 스텝을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형방법은 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부와 베인의 반결합측을 지지하는 보강링을 구비한 시로코팬에 있어서, 임펠러부의 한쪽에 배치된 주판의 중앙의 축위치에 금속성형기의 노즐을 접속하여 적어도 일부를 용융시킨 금속을 성형품에 사출하는 스텝 및; 사출된 금속을 베인 및 보강링에 충진함과 동시에 통과한 금속을 저장하는 보강링에 접속된 오버플로부로 흐르게 하는 스텝을 구비한 것이다.

또, 시로코팬의 용융금속 성형방법은 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부와 베인의 반결합측을 지지하는 보강링을 구비한 시로코팬에 있어서, 임펠러부의 한쪽에 배치된 주판의 중앙의 축위치에 금속성형기의 노즐을 접속하고 적어도 일부를 용융시킨 금속을 성형품에 사출하는 스텝; 사출된 금속을 베인과 보강링 및 임펠러부의 외주부에 마련된 성형링에 충진하는 스텝 및; 성형링을 제거하는 스텝을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 노즐에서 취출된 금속을 시로코팬으로 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서, 시로코팬의 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치에 마련되어 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분 및 응고금속을 수납하는 수납부 및; 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 시로코팬의 임펠러부의 주판과 결합되는 베인의 결합부의 치수를 부분적으로 베인의 다른 부분의 치수보다 크게 한 성형품금형을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 베인의 외주측의 금형과 베인의 내주측의 금형 사이의 간극을 주판과 결합되는 베인의 결합부의 원통형상의 외경부보다 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하는 보강링측의 외경부를 크게 해서 외주측과 내주측의 금형으로 분리가능한 빼기구배를 마련한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 베인의 외주측의 금형과 베인의 내주측의 금형 사이의 간극은 성형시에 삐져나온 버르를 숏블러스트에 의해 제거할 수 있는 얇은 버르로 되는 간극으로 되는 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분 및 응고금속을 수납하는 수납부의 금속이 충진될 금형의 성형품축부의 키홈위치에 키형상의 부분적인 금형을 배치한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 노즐에서 취출된 금속을 시로코팬으로 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서, 시로코팬의 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부보다 외주의 박판형상의 주판의 위치에 마련되어 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 시로코팬으로의 금속의 유로로 되는 금형의 여러개의 게이트 유입구 부분 및 여러개의 게이트부분과 대향한 주판의 위치에서 주판배면에 마련되어 게이트의 직경보다 큰 범위로 마련된 주판의 다른 부분보다 두꺼운 주판의 두께부분을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 여러개의 게이트 유입구 부분과 접합되는 주판의 접합부분을 오목부로 한 것이다.

본 발명의 프로펠러팬은 원통형상 또는 원추형상의 허브부의 외주부에 다수의 베인을 일체로 성형한 임펠러부 및; 상기 허브부의 중앙부에 마련되어 상기 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 상기 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 상기 축부는 성형할 때에상기 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고된 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 축부는 게이트부분의 사출측 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 응고금속이 존재하는 부분의 선단을 제거한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 허브부와의 결합부에 인접하는 베인의 내주부의 두께는 베인의 외주부의 두께보다 두껍게 하고 또한 2배보다 작게 하는 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부를 구비한 스파이더 및 상기 스파이더와 결합되고 상기 스파이더보다 두께가 얇은 베인을 구비하고, 상기 축부는 성형할 때에 상기 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고된 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이고, 상기 스파이더의 흡입측에 상기 게이트부분 또는 상기 수납부를 갖고, 취출측에는 상기 수납부 또는 상기 게이트부분을 갖고, 상기 게이트부분 및 상기 수납부를 가공하여 축부를 구성하는 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 용융시켜서 일체로 성형하는 금속이 마그네슘합금인 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 원통형상 또는 원추형상의 허브부의 외주부에 다수의 베인을 일체성형한 임펠러부 및 상기 허브부의 중앙부에 마련되어 상기 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 상기 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 축부를 구비하고, 상기 축부는 성형할 때에 상기 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고된 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이고, 상기 허브부의 흡입측에는 상기 게이트부분의 여러개의 핀게이트의 게이트처리를 하기 위한 오목부를 마련한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 오목부의 수는 임펠러부의 베인의 수와 동일 또는 많게 형성한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 허브부에 결합되는 게이트부분의 직경, 플러그캐처의 직경, 응고플러그 직경의 순으로 직경을 작게 한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 임펠러부의 흡입측으로 돌출된 기류박리 억제용 리브를 임펠러부와 일체로 마련한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 임펠러부의 베인의 두께는 균일한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형방법은 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 상기 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 프로펠러팬의 성형품으로 성형하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 상기 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및; 상기 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분에서 상기 금속성형기의 노즐에 응고되어 취출된 응고금속을 제거하여 축부를 형성시키는 스텝을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형방법은 축구멍형상을 갖는 금형을사용해서 성형하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법으로서, 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 상기 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 프로펠러팬의 성형품으로 성형하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 상기 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및; 상기 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분의 일부를 제거하여 축구멍을 형성시키는 스텝을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형방법은 허브부의 외주부에 다수의 베인을 일체로 성형한 임펠러부를 구비한 프로펠러팬에 있어서, 상기 허브부의 중앙의 축위치에 금속성형기의 노즐을 접속하여 적어도 일부를 용융시킨 금속을 성형품에 사출하는 스텝; 사출된 금속을 상기 임펠러부 및 상기 임펠러부의 베인의 외주부에 접속된 오버플로부에 충진하는 스텝 및; 상기 오버플로부를 제거한 스텝을 구비한 것이다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형장치는 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 상기 노즐에서 취출된 금속에 의해 프로펠러팬을 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서, 상기 프로펠러팬의 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 상기 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치에 마련된 상기 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분 또는 응고금속을 수납하는 수납부 및; 성형품에 대해 상기 게이트부분측에 고정측금형과는 반대측에 가동측금형을 구비한 것이다.

<실시예 1>

이하, 본 발명의 1실시예에 대해서 도면을 사용해서 설명한다. 도 1∼도 3에는 본 발명의 1실시예인 시로코팬의 임펠러를 제조하는 경우의 설명도를 도시하고 있으며, 도 1은 게이트가공상태의 단면도, 도 2는 게이트가공상태의 정면도, 도 3은 게이트가공전의 단면도이다. 도면에 있어서, (5)는 오목부인 쵸크(choke)부(5a)를 중앙부에 갖는 주판, (6)은 주판(5)와 일체로 되어 임펠러부(33)을 구성하는 원통형상으로 다수 마련된 베인, (7)은 베인(6)을 주판(5)의 반대측에서 일체로 되어 외주에서 지지하는 보강링, (8)은 성형된 후에 가공되는 회전축구멍(9)를 갖는 보스부, (2)는 사출성형기에서 사출되는 용융금속이 보스부(8)에서 임펠러부(33)으로 흘러 충진되는 금형의 입구인 게이트, (3)은 사출성형기의 노즐부분에서 잡아 뜯겨진 응고금속, (4)는 사출성형기의 노즐출구를 막고 있던 응고된 금속을 수납하는 수납부, (10)은 베인(6)이 주판(5)에 결합되는 부분에서 베인의 내경측을 팽창시켜 용융금속을 흐르기 쉽게 한 금형의 구부림 확대부, (29)는 금형의 오버플로회로이다. 즉, 중앙부에 원추사다리형상의 쵸크부를 갖는 주판흡입구측의 외주부에 다수의 베인을 수직으로 결합하고, 그 베인의 선단의 외주부에 베인의 외주를 덮는 보강링을 갖고 일체 성형에 의해 제조하는 시로코팬이다.

도 1∼도 3의 구조에 있어서, 회전축구멍(9)에 직결된 모터(도 26 참조)의 회전에 의해 임펠러부(33)이 회전하고, 주판에 결합된 베인(6)에 의해 보강링측의내경측에서 공기를 흡입하여 외경측으로 취출하는 팬이 형성된다. 임펠러부(33)을 지지 회전시키는 축부분은 사출성형될 금형의 게이트부분(2)와 응고금속을 수납하는 수납부(4), 즉 도 1의 점선과 같은 부분을 삭제하여 형성된다. 반대로 말하면, 금형의 설계시에 축부분의 보스부(8)의 외경치수를 수납부(4)의 외경치수와 동일하게 해 두면, 수납부(4)의 선단을 기계가공에 의해 잘라 버리고 또한 회전축구멍을 가공하는 것만으로 좋다. 또, 도 3에 도시한 바와 같이 축을 길게 하는 경우나 축직경을 변경하고자 하는 경우에는 금형의 게이트치수 등을 선택하는 것에 의해 자유롭게 설계할 수 있다. 결국, 원추형상의 게이트위치를 주판의 중심으로 하는 것에 의해, 사출성형기에서 사출하는 게이트부분(물론 불필요하게 되는 응고금속부분을 버리는 수납부를 포함시켜)의 형상을 잘 이용하는 것에 의해 시로코팬을 금형설계를 유효하게 활용하면서 재료를 절약할 수 있고, 가공이 적은 구조를 얻을 수 있다. 또, 마그네슘의 가공찌꺼기가 적어져 가공작업의 안전성을 높일 수 있다. 이상의 설명은 수납부(4)에서 보스부(8)을 형성하는 경우를 설명하였지만, 팬의 흡입구측 즉 수납부측에 모터가 위치하여 수납부가 방해로 되는 경우에는 수납부는 제거하여 게이트부(2)를 가공하고 이 부분으로 보스부를 형성해도 좋다.

도 1∼도 3의 시로코팬에서 최초로 시작(試作)한 것은 보강링부분에서 임펠러 외경은 ψ180㎜, 임펠러폭은 110㎜, 베인두께는 선단에서 1. 0㎜, 베인의 형빼기구배는 7/1000이고 베인의 근원(밑둥)두께 즉 주판측의 두께는 2. 54㎜, 베인의 매수는 43장, 주판의 판두께는 2. 0㎜, 임펠러외경부의 형빼기구배는 10/1000이고주판부분의 외경은 ψ177. 8㎜이었다. 또한, 베인외주부에서 외주금형과 내주금형의 금속접촉부가 존재하기 때문에 이 사이에 간극을 마련하여 금형을 이형시킬 필요가 있어 형빼기구배를 설정하고 있다. 그 결과, 외경치수가 베인의 길이방향에서 다르다. 시작품에서 문제는 없었지만, 팬의 강성을 높이기 위해 보강링과 베인의 결합부의 강도를 높혔다. 즉, 팬의 성능을 유지하기 위해 다른 부분의 치수를 동일하게 한 상태에서 선단의 베인두께를 1. 2㎜로 하고, 베인의 형빼기구배는 6/1000이고 베인근원의 두께는 2. 52㎜로 하고 있다.

또, 주판과 베인의 결합부를 게이트에서 주판을 거쳐서 베인으로의 용융금속을 흐르기 쉽게 하기 위해 확대부(10)을 금형에 마련하고, 또 틱소몰딩법의 사출량과 공급량이 완전히는 일치하지 않는다는 결점으로 인해 발생하는 소위 충진불량부(underfill)나 주형공동부(mold cavity)를 방지하기 위해 보강링의 선단에는 여분의 용융금속을 흡수할 수 있는 오버플로회로를 마련하였으므로, 게이트에서 주판을 거쳐서 다수의 얇은 베인과 보강링 등 각부로 균일하게 급속히 흐른 용융금속은 제품의 축부분에서 보강링까지 정밀도좋게 충진되어 정교한 일체 성형품이 얻어진다. 오버플로회로는 부분적으로 보강링에 접속되어 있으므로 성형후에 보강링에서 간단하게 제거할 수 있다. 보강링의 오버플로회로를 접속한 후에는 제거할 때의 가공방법에도 의존하지만, 통상은 얇은 접속부 때문에 공구 등이 닿는 것만으로 제거할 수 있으므로, 흔적을 한눈에 알 수 있는 것이다. 단, 도장되는 경우에는 도장에 의해 덮여진다. 이와 같이, 회전의 중심인 축부분을 게이트로서 사출성형기의 노즐과 게이트와 시로코팬이 직렬로 접속된 직접게이트(directgate)구성에 의해 즉 주판의 외주측 등이 한쪽으로 기운 부분에 마련하는 게이트가 아니기 때문에, 축중심에서 다수의 베인이 원통형상으로 형성되는 주위에 균등하게 마그네슘합금을 충진시킬 수 있었다.

틱소몰딩에 사용하는 성형기는 마그네슘합금이 600°이하 정도로 되기 때문에 실린더, 스크류에는 내열성이 우수하고 또한 용융금속과 반응성이 낮은 금속재료가 사용된다. 또, 금속의 응고가 빠르기 때문에 사출속도를 빠르게 할 필요가 있어 스크류를 구동하는 유압계통은 대용량의 것을 사용한다. 또, 틱소몰딩에서는 금속을 반용융상태로 사출하므로 다이캐스트보다 온도가 낮은 상태에서 사용한다. 마그네슘합금을 사용한 틱소몰딩법에 의해 실용적인 시로코팬을 일체성형에 의해 제조할 수 있었지만, 이 틱소몰딩법에서 사용되는 대표적인 마그네슘합금 AZ91D의 비강도 즉 강도를 비중으로 나눈 값을 임펠러로 사용되는 다른 재료와 비교하면, 마그네슘합금이 154, 알루미늄합금이 106, 탄소강이 80으로서, 가장 비강도가 높고 경량이므로 회전체에는 강도적으로 적합하다고 할 수 있다. 그러나, 융점이 낮은 합금 또는 융점이 높더라도 제조에 에너지를 알루미늄과 같이 필요로 하지 않는 금속이면 본 발명의 목적에 적합한 것이다. 이와 같이, 알루미늄 다이 캐스트에서는 제조할 수 없는 1∼2밀리미터 정도의 박판을 다수 병렬로 형성하는 시로코팬과 같은 복잡한 형상을 갖는 박판제품에 대해 각 부로 균등하게 흐르게 할 수 있는 구조를 얻을 수 있고, 대형의 고속기에서 소형의 제품까지 저렴하게 대량으로 제조할 수 있게 되었다.

도 4는 도 3의 구성의 사시도이다. (2)는 게이트인 제1 스풀, (14)는 모따기부, (29)는 보강링(7)의 외주부에 부분적으로 접속된 오버플로회로의 일부이다. 마그네슘합금의 사출은 매우 단시간에 또한 다수의 병렬의 베인(6)에 균일하게 충진할 필요가 있으므로 금형내의 용융금속이 충진되는 공간은 진공화가 실행된다. 이 진공화하는 부분을 오버플로회로로서 보강링(7)의 외주부로 하는 것에 의해 금형구조가 용이하고 또한 이 부분에서 흘러 나온 얇고 부분적인 버르형상의 금속을 비교적 용이하게 제거할 수 있다. 또, 이와 같은 오버플로시키는 부분을 마련하는 것에 의해 부분적으로 충진되지 않는 소위 주형공동부나 충진불량부의 발생을 방지할 수 있어 성형품의 품질향상이 도모된다. 도 4와 같은 시로코팬의 형상은 베인이 원통형상으로 배치되고 외경측에서 보강링과 일체로 성형되어 있고, 베인의 외주측의 금형과 내주측의 금형이 다르고, 각 베인 사이에는 내주측의 금형이 삽입된 구성이기 때문에 이 금형을 이형할 때에는 플라스틱수지의 성형에서는 전혀 예상치 못한 강제적으로 각 베인을 반결합측의 끝면을 강제적으로 밀어서 압출할 필요가 있다. 금형에서 이형된 후에 도 4 구조의 게이트부분의 제1 스풀(2)와 플러그캐처(4)를 가공하여 축으로 하고, 도 1과 같이 구동모터의 회전축과 결합되는 회전축구멍(9)를 갖는 보스부(8)을 형성시킨다. 회전축의 가공을 나중에 실행하기 때문에 예를 들면 축구멍의 형상은 임의로 결정할 수 있고, 다양한 모터에 직결되는 팬을 선택할 수 있고, 용도가 넓게 된다. 동일 임펠러로 회전수를 2배로 한 경우, 풍량은 2배, 압력은 4배, 축 동력은 8배로 된다. 한편, 모터의 출력은 축동력과 동일하게 되지만 일반적으로는 출력이 증가함에 따라서 모터의 축 즉 회전축구멍의 크기가 다르다. 즉, 임펠러형상은 동일하고 출력이 다르다. 따라서, 회전축구멍이 다른 것을 용이하게 제조할 수 있다. 축구멍뿐만 아니라 게이트부분의 구조를 가공하는 것만으로 다른 형상의 축도 가능하고, 각종 구동용의 결합을 간단하게 선택할 수 있으며 많은 용도에 적용할 수 있다.

또한, 오버플로회로(29)를 제거하는 방법으로서는 수작업으로 실행하는 방법과 트리밍금형을 사용해서 프레스기로 절단하는 방법 등이 있다. 생산대수가 적은 것은 수작업으로 실행하는 경우가 많다. 트리밍상부틀과 트리밍하부틀을 프레스기에 부착하고 하부틀상에 오버플로회로(29)가 부착된 제품 예를 들면 도 3의 상태와 같은 팬을 탑재시키고 위쪽에서 트리밍상부틀을 하강시켜 임펠러외주부를 프레스하는 것에 의해 오버플로회로(29)를 제거할 수 있다.

마그네슘합금에 의해 일체로 성형된 팬은 강도면에서 매우 우수하고 고속회전에도 적합하다. 도 5의 (a)의 종래예인 강판제의 팬과 도 5의 (b)의 본 발명의 마그네슘합금을 성형에 의해 일체 성형된 팬의 고유진동수를 비교한 특성도를 도시한다. 마그네슘팬의 형상과 치수는 상술한 바와 같다. 강판제 팬은 임펠러외경이 ψ180㎜, 임펠러폭이 110㎜, 베인매수는 54장, 주판과 측판은 동판이고 판두께는 1. 2㎜, 베인의 재질은 강판이고 판두께는 0. 4㎜이고 코킹결합에 의해 결합되고 또한 도장을 실시하여 강도를 높이고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 임펠러단체의 고유진동수는 강판이고 코킹구조가 180㎐인 것에 비해 마그네슘합금의 성형품은 420㎐로 비약적으로 향상하고 있다. 이와 같이 코킹부분이 없어 경량화할 수 있고 매끄러운 표면의 성형품이므로 소음을 경감할 수 있고, 강성이 대폭으로 향상되므로 고속회전에도 견딜 수 있으며, 진동이나 이것에 따른 소음을 줄일 수 있다.

본 발명에서 채용한 직접게이트방식의 제조방법 즉 도 3에 도시한 게이트 가공전의 단면도의 것을 제조하는 방법을 이하 설명한다. 도 6∼도 8에 있어서 금형구조 및 이형동작을 설명한다. 도면에 있어서, (1)은 임펠러부인 제품성형부, (2)는 게이트인 제1 스풀, (21)은 사출하는 출구에 응고플러그(3)이 막혀 있는 사출성형기의 선단노즐, (22)는 베인외주의 금형인 고정측 몰드 베이스(22a)를 갖고 고정측 부착판(23)을 거쳐서 성형기의 고정측에 고정되어 있는 고정측금형, (24)는 성형후에 가동측부착판(25)에 의해 작동하도록 구성되어 있는 가동측금형, (26)은 성형품을 인출하기 위한 압출장치, (24a)는 몰드베이스(mold base), (24b)는 이젝터(ejector), (24c)는 스페이서 블럭(spacer block), (24d)는 스토퍼 플레이트 (stopper plate), (27)은 용융 마그네슘합금이다.

성형장치는 고정측금형인 캐비티(22)가 고정측부착판(23)에 의해 성형기에 볼트 등에 의해 고정되고, 이 캐비티에는 좌우에 다이스커팅(dies cutting)되는 제품의 한쪽측형상이 새겨져 있다. 몰드베이스(22a)를 갖는 인서트다이(insert die)라 불리는 부품에 제품의 형상이 새겨져 이 인서트다이가 몰드베이스에 조립되어 있는 경우도 있다. 가동측금형인 코어(24)는 캐비티(22)와 마찬가지로 몰드베이스(24a)라 불리는 부품에 제품의 한쪽측의 형상이 새겨져 있다. 코어(24)는 몰드베이스부품과 이젝터(24b)라고 불리는 제품을 압출하는 부품과 스페이서블럭(24c)라 불리는 부품으로 이루어지고, 이젝터(24b)는 압출장치(26)의 힘을 얻어 스페이서블럭(24c)의 범위에서 좌우로 접동(슬라이딩)한다.이젝터(24b)의 선단에는 스토퍼플레이트(24d)가 부착되어 있고, 이것에 의해 제품은 가동측 몰드베이스(24a)에서 이형되고 추출된다.

성형 프로세스를 설명한다. 도 6과 같이 우선, 선단노즐(21)에서 사출된 용융상태의 마그네슘합금(27)은 고정측 몰드베이스(22a)와 가동측 몰드베이스(24a) 또는 양쪽측의 인서트다이에 새겨진 제품형상내에 매우 단시간 예를 들면 몰드차단력이 450톤인 성형기의 경우, 10/100초 정도로 충진되고, 그대로의 상태에서 금형내의 도시되어 있지 않은 배관에 주유되고 수초정도 냉각되어 몰드베이스내에서 고착상태의 성형부인 제품(1)로 된다. 이 때, 제품(1)과 선단노즐(21)을 연결하는 부분을 게이트부분이라 부르고, 도면에서는 제1 스풀(2)로 하고 있다. 통상, 게이트부분의 칭호로서 사출방향인 축방향은 스풀, 이 방향과 직각인 수평방향을 런너(runner)라 부르고 있다.

다음에, 도 7과 같이 축방향으로 이동가능하게 마련된 사출성형기의 선단 노즐(21)이 고정측의 캐비티(22)에서 분리된다. 이 움직임에 의해 제1 스풀(2)의 노즐측의 선단부의 응고플러그(3)에서 연결이 절단되어 제품(1)과 선단노즐은 응고된 금속부의 대략 중앙에서 전단된다.

다음에, 가동측의 코어(24)가 성형기의 동작에 의해 고정측의 캐비티(22)에서 분리된다. 이 때, 제품(1)이 가동측의 코어(24)의 몰드베이스(24a)측에 접촉하고 있지 않으면 안된다. 가령, 이 제품(1)이 고정측의 캐비티측에 접촉해 버리면 캐비티(22)에는 이 제품(1)을 인출하는 기구가 없으므로 금형에서 제품을 인출하는 마지막의 동작이 불가능하다. 즉, 가동측의 몰드베이스(24a)와 제품(1)의 이형저항은 고정측의 몰드베이스(22a)와 제품(1)의 이형저항보다 크게 되지 않으면 안된다. 바꿔 말하면, 이형저항은 고정측이 가동측보다 작은 것이 필요하다.

마지막으로, 도 8에 도시한 바와 같이 이젝터(24b)의 선단에 부착된 스토퍼플레이트(24d)가 압출장치(26)의 힘에 의해 고정측쪽으로 접동하여 제품(1)을 가동측의 몰드베이스(24a)에서 인출한다. 이상의 동작은 고정부(22)를 중심으로 해서 축방향의 이동에 의해 가능하며 기계에 의해 자동화되어 있고, 짧은 사출시간과 더불어 양산을 간단한 장치에 의해 저렴하게 실행할 수 있다.

이상, 주로 틱소몰딩법에 의해 사출성형하는 방법을 설명하였지만, 마그네슘합금을 사용하여 시로코팬을 일체성형하는 금속성형방법으로서는 다이캐스트법도 있다. 다이캐스트법은 틱소몰딩법에 비하면 사출속도가 낮기 때문에 예를 들면 시로코팬과 같은 얇은 베인이고 축방향으로 긴 제품에는 부적절하고, 또 금형의 형빼기구배도 크게 취할 필요가 있지만, 임펠러폭 즉 축방향이 비교적 짧은 시로코팬에서는 다이캐스트법이라도 성형은 가능하다.

다이캐스트법에는 콜드챔버법과 핫챔버법이 있다. 이하, 도면에 의해 간단히 설명한다. 도 21은 콜드챔버법의 성형프로세스의 설명도, 도 22는 핫챔버법의 성형프로세스의 설명도이다. 도면에 있어서, (109)는 금형, (109a)는 고정틀, (109b)는 가동틀, (109c)는 금형공간, (130)은 용탕(溶湯), (132)는 가압실(숏슬리브), (133)은 자동급탕기, (134)는 피스톤, (135)는 용탕(130)이 성형된 성형품(제품), (136)은 게이트부, (137), (138)은 이젝터핀, (139)는 선단노즐,(140)은 도가니이다.

도 21에 있어서, 콜드챔버법을 설명한다. 이 방법은 이하의 스텝으로 이루어져 있고, 도 21의 (a)와 같은 용탕(130)을 가압실(132)에 붓는 스텝1, 도 21의 (b)와 같은 금형(109)내로 용탕(130)을 사출하는 스텝2, 도 21의 (c)와 같은 금형(109)의 가동틀(109b)를 개방햐는 스텝3, 도 21의 (d)와 같은 용탕(130)이 성형되어 완성된 성형품(제품)(135)를 금형(109)에서 압출하는 스텝4로 이루어진다.

도 24는 스텝1에 관련된 도면으로서, 자동급탕기(133)에 의해 용탕(130)이가압실(132)내로 유입되는 도면이다. (145)는 금형(109a), (109b)나 가압실(132) 등을 지지하는 베이스(台)이다.

콜드챔버법에서는 가압실(132)가 용융 마그네슘합금인 용탕(130)내에 없고 가열되어 있지 않다. 용탕(130)은 도시되어 있지 않은 보온로에서 손으로 퍼 올리거나 자동급탕기(133)에 의해 사이클마다 가압실(132)로 주입된다(스텝1). 다음에, 피스톤(134)가 가압실(132)내를 좌측으로 접동하는 것에 의해 용탕(130)은 금형(109)에 새겨진 금형공간(109c) 내부로 사출된다(스텝2). 다음에, 금형(109)의 가동측금형(109b)를 도시한 좌측으로 이동시키고, 금형(109)를 개방한다(스텝3). 마지막으로, 고정측금형(109b)에서 제품(135)를 압출수단인 이젝터핀(137), (138)을 사용하여 압출한다(스텝4). 이 때, 제품(135)에는 성형시에 동시에 제작된 게이트부(136)이 부착되어 있으므로, 후가공에서 제거한다. 콜드챔버법은 핫챔버법보다 성형시간이 길게 되지만, 가압실(132)가 용탕(130)내에 없으므로 고융점금속의 주조(鑄造)가 가능하게 된다.

이것에 대해, 핫챔버법을 도 22에 의해 설명한다. 이 방법은 이하의 스텝으로 이루어져 있고, 도 22의 (a)와 같은 가압실(132)로 용탕(130)이 유입하는 스텝1′, 도 22의 (b)와 같은 금형(109)내로 용탕(130)을 사출하는 스텝2′,도 22의 (c)와 같은 금형(109)의 가동틀(109b)를 개방하는 스텝3′, 도 22의 (d)와 같은 용탕(130)이 성형되어 완성된 성형품(제품)(135)를 금형(109)에서 압출하는 스텝4′로 이루어진다.

가압실(132)가 용탕(130)내에 있고 가열되어 있다. 성형법은 바로 물총과 같고, 우선 도가니(140)내에 용탕(130)이 630℃정도의 고온으로 가열되어 있다. 가압실(132)에는 가압실탕구(141)에서 피스톤(134)가 상승한 상태로 급탕된다(스텝1′). 다음에, 피스톤(134)가 가압실(132)내를 하측으로 접동하는 것에 의해 용탕(130)은 선단노즐(139)에서 금형(109)에 새겨진 금형공간(109c)의 내부로 사출된다(스텝2′). 이 때, 선단노즐(139)와 금형(109)의 접합면은 정확히 일치해 있지 않으면, 용융상태의 마그네슘합금이 공기중으로 취출되어 연소될 우려가 있으므로, 이 접촉결합의 조정에는 주의가 필요하다. 도 25는 스텝1′에 관련된 도면으로서, 도가니(140)이 뚜껑(144) 등으로 밀폐된 도면이지만, 도가니(140)에 부착된 뚜껑(144)를 열어 용탕(130)의 재료로 되는 마그네슘합금 잉곳을 추가하고, 이 때 용융 마그네슘합금이 공기와 반응하는 것을 방지하기 위해, 뚜껑(144)와 용탕(130)의 공간부는 항상 "SF6 + 공기"로 충진되어 있으며, 항상 용탕(130)의 품질을 유지하기 위해 밀폐되어 있다. 또한, (145)는 금형(109a), (109b)나 가압실(132) 등을 지지하는 베이스이다.

다음에, 금형(109)의 가동측금형(109b)를 도면의 좌측으로 이동시켜 금형(109)를 개방하고, 피스톤(134)를 상승시킨다(스텝3′). 마지막으로, 가동측금형(109b)에서 제품(135)를 이젝터핀(137), (138)을 사용해서 압출한다(스텝4′). 이 때, 제품(135)에는 제품(135)의 성형시에 동시에 형성된 게이트부(136)이 부착되어 있으므로, 후가공에서 제거한다. 이 상태에서 가압실(132)와 피스톤(134)는 다음의 사출이 가능한 상태로 된다.

이와 같이 핫챔버법은 사이클마다 가압실(132)로 급탕할 필요가 없으므로, 성형시간을 빨리 할 수 있다. 단, 가압실(132)가 용탕(130)내에 있기 때문에 가압실(132) 및 피스톤(134)의 재료는 내열성이 우수하고 또한 용융마그네슘과의 반응성이 낮은 재료가 사용된다. 여기서, 마그네슘은 철과의 반응성이 낮기 때문에 융점이 높은 내열강을 사용할 수 있지만, 630℃정도의 고온의 용탕(130)내에서 용융금속을 사출하기 때문에 가압실(132)내를 피스톤(134)가 고속으로 상하이동하므로, 예를 들면 10만 숏(shot)마다 가압실(132)내와 피스톤(134)를 오버홀(분해검사)할 필요가 있고, 이것이 성형비용의 상승원인으로 된다. 여기서, 알루미늄 다이캐스트와의 큰 상이점은 마그네슘은 철과의 반응성이 낮기 때문에 핫챔버법이 가능하고 틱소몰딩과 마찬가지로 연속성형이 가능하지만, 안전면에서의 주의가 필요하다. 알루미늄은 철과의 반응성이 높기 때문에 핫챔버법은 실용화에 이르지 못하고 있다.

각각의 특징은 기구상, 콜드챔버기에서는 대형부품이 형성되지만, 핫챔버기는 소형부품에 한정되고 있다. 그러나, 용탕의 산화방지, 주조압력, 생산성 등의 점에서는 핫챔버기가 우수하다. 즉, 소형 부품이고 또한 대량생산이 필요한 것은 콜드챔버기에 비해 연속성형이 가능하며, 성형시간이 빠른 핫챔버기를 사용하지 않으면 생산개수가 많은 경우에는 1개의 금형에서는 생산할 수 없게 되어 동일 금형이 여분으로 필요하게 된다.

다이캐스트법은 틱소몰딩법에 비하면 성형기의 몰드차단력이 1/2정도로 가능하기 때문에 소형의 성형기로 성형이 가능하게 된다. 이 경우에는 틱소몰딩의 경우 필요하였던 응고플러그(3)을 수납하는 수납부(4)를 마련할 필요는 없지만, 게이트부(2)는 동일한 형상이다.

콜드챔버법에서는 작업수순이 정확하고, 금형의 정밀도가 확보되어 있지 않으면 돌연 이상이 발생하거나 하는 일은 없다. 그러나, 핫챔버법에서는 예기치 못했을 때에 이상이 발생하는 경우가 있다. 특히, 대부분의 것은 틱소몰딩과 마찬가지로 선단노즐(139)와 금형(109)의 접촉불량에 의한 반용융 마그네슘합금(111)의 취출연소이다. 그 밖에, 핫챔버법에서는 팰릿(pallet)에 넣은 재료의 잉곳은 통상 건조로에 넣어 건조하고 잉곳내의 수분을 완전히 제거할 필요가 있지만, 건조가 불충분하여 잉곳의 중앙부에 결로가 있어 도가니에 투입되었을 때에 용탕이 비산하였다. 이형제의 2회 취출에 의한 캐비티내에 남은 수분과 마그네슘이 캐비티내에서 반응하여 이상 연소를 하였다. 작업전에 숏슬리브를 충분히 가열하지 않았기 때문에 숏슬리브내에 결로되고 그 수분과 마그네슘이 반응하여 이상이 발생한 등의 사례나 보고되어 있고, 이것을 대책하기 위해 자동화가 실행되고 있다.

<실시예 2>

마그네슘합금의 용융사출성형은 플라스틱성형과는 많은 점에서 다르고 많은 기술과제가 존재한다. 재료강도가 플라스틱보다 대폭 강하고, 수축은 매우 작으므로 금형의 이형을 위한 구조나 금형에서 제품을 압출하거나 이형하는 구조에 새로운 사고의 도입이 필요하다. 또한, 초고속충진이고 또한 다이캐스트에서는 제조곤란한 1∼2밀리미터정도의 박판을 다수 평행하게 형성하는 시로코팬과 같은 복잡한 형상을 갖는 박판제품에 대해 각 부로 균등하게 흐르게 하여 충진시키기 위해서도 많은 과제를 해결하고 있다. 도 9는 주판과 베인의 결합부를 설명하는 도면으로서, 주판에서 베인으로 용융금속이 순간적인 흐름을 다수의 병렬회로로 흐르기 쉽게 하기 위해서 빗금으로 나타낸 베인의 내주측을 두껍게 한 구부림 확대부(10)을 도시하고 있다. 확대부(10)은 주판의 중앙오목부가 끝나고 직선부로 된 외주부전체의 두께 t2를 오목부의 두께 t1의 1. 5배 이상으로 하고 있다.

도 10, 도 11은 베인의 형상을 도시한 도면으로서, (14)는 모따기부로서, 주판(5)와 베인(6)의 결합부를 빗금으로 나타내고 있다. 도 10의 베인의 길이 방향의 도중의 단면인 A부(6a) 및 날개와 주판의 결합면인 B부(6b)의 단면형상을 도 11의 (a)와 (b)에 도시한다. 결합면은 베인의 다른 부분보다 상당히 크게 하고 있다는 것을 알 수 있다. 시작품에서는 이 모따기부(14)는 베인선단의 두께1. 2㎜보다 크고 1. 5㎜의 모따기로 하는 것에 의해, 즉 베인근원의 두께2. 52㎜로 모따기부를 마련하는 것에 의해 B부(6b)의 두께치수는 5. 52㎜로 되어 있고, 순간충진에 효과가 있었다. 종래의 플라스틱성형의 경우에는 주판(5)의 판두께에 대해 베인근원의 두께치수가 급격히 커진 경우에는 주판과 베인의 결합부의 배면측에 오목부인 싱크마크(sink mark)가 발생하여 오목볼록형상으로 되기 때문에, 베인의 근원에는 큰 모따기나 둥그스름함(라운딩처리)을 마련하지 않지만, 마그네슘합금과 같이 순간적으로 많은 병렬회로로 균등하게 흘려 확실하게 충진하기 위해서는 이 구조가 필요하게 된다.

마그네슘합금을 성형하는 경우, 사출성형기에 충진하는 금속의 양을 트라이(try)하여 잘 성형할 수 있는 조건을 얻는 것이 중요하며, 금형내에 완전히는 충진되지 않은 쇼트숏(short shot)상태에서 서서히 양을 증가시켜 마지막에는 오버플로회로를 제거하는 제품에 완전히 충진된 풀팩(full pack)상태로 한다. 만약, 금형의 용적이상으로 사출하면, 금형의 맞춤면의 간극에서 필요이상으로 버르가 발생하여 고정측과 가동측을 이형할 수 없는 상태에 빠져 버린다. 틱소몰딩의 경우, 더욱 극히 짧은 시간에 또한 점성이 낮은 상태에서 충진할 필요가 있으므로 용융금속의 부분적인 튐이라는 현상이 발생한다. 이 현상은 금형의 게이트부근의 최초에 충진되는 부분부터 순차 충진되지 않고, 쇼트숏상태에서 갑자기 마지막에 충진되는 금형의 선단부 부분에 용융금속이 튀어 착 달라붙어 쇼트숏되어 충진될 뿐만 아니라 금형선단부분에도 금속이 존재하는 상태로 되어 버린다. 이와 같은 현상으로 된 경우에는 금형의 선단부분에 충진된 금속을 추출할 수 없어 다음의 성형이 불가능한 상태도 발생한다. 더 나아가서는 금형과 성형기의 선단노즐의 간극에서 반용융 마그네슘합금이 가령 봉쇄된 성형기내라고는 하나 공기중으로 취출될 우려가 있으므로 기내에 소화제를 준비하는 등 시간이 소요된다. 이와 같은 경우에 오버플로회로를 마련하는 것에 의해 간단하게 최적한 충진량을 얻을 수 있다. 따라서, 틱소몰딩에 있어서는 사출량과 금속공급량이 완전히 일치하지 않는다.

도 7의 성형프로세스중에서 제품(1)은 코어(24)의 몰드베이스(24a)측에 접촉되어 있지 않으면 안 되는 것을 설명하였지만, 마그네슘합금의 성형에서는 언더컷부 즉 제품(1)이 코어(24)와 치수적으로는 이형할 수 없는 형상을 부분적으로 마련하는 것은 금속성형에서 곤란하기 때문에 어느 정도의 간극을 확보하므로 버르는 반드시 존재한다. 단, 성형과 이형가능하게 이 간극을 억제하기 위해 베인의 형빼기구배에 비해 임펠러부외경의 형빼기구배를 크게 하였다. 베인과 같은 박판의 복잡한 형상이 아닌 경우의 마그네슘합금의 성형에서는 어떠한 곳에서도 형빼기구배는 대체로 25/1000 즉 1. 5°이면 좋다고 말해지고 있다. 이에 반해 금형표면에 특수한 처리를 하는 것에 의해 베인의 형빼기구배를 6/1000, 임펠러부 외경부의 형빼기구배를 10/1000, 약 0. 5°로서 매우 작게 하는 것에 의해 임펠러외경의 보강링측과 주판측의 직경을 각각 180㎜와 177. 8㎜로 하고, 치수차를 억제하여 간단하게 제조할 수 있도록 함과 동시에, 팬특성을 확보하는 것이 가능하였다.

도 12는 임펠러부를 외주측에서 본 부분도로서, 성형후에 이형했을 때, (6)으로 나타낸 빗금부의 형상은 베인, (11)은 간극으로 들어가 잔존된 버르부, (15)로 나타낸 빗금부의 형상은 버르(11)을 포함시키고 외주측의 금형 즉 캐비티(22)와 내주측의 금형 즉 코어(24)의 금속접촉면이다. 성형품의 베인형상부분은 마그네슘합금이 굳어지지만, 베인과 베인 사이에는 내주측의 금형이 외주부까지 존재하고, 약간의 간극을 거쳐서 외주측의 금형과 접촉한다. 이 약간의 간극에 흐른 것이 버르로서, 베인표면에 간단하게 제거할 수 있는 얇은 버르가 부착된 상태로 된다. 이 버르는 통상 매우 작은 입자를 고속으로 제품에 내뿜는 숏블라스트(shot blast)처리에 의해 파괴해서 제거할 수 있다.

단, 도 11에 도시한 바와 같이 베인의 압력면측의 뒤쪽가장자리부는 예각의 에지로 되어 있고, 금형내로 사출된 용융금속은 급속하게 응고하기 때문에 금형의 선단부에 위치하는 상기 에지부까지 완전히 충진할 수 없고, 바로 유리섬유가 들어간 수지를 성형한 경우에 보여지는 에지부의 충진불량부는 완전히 없애는 것은 매우 곤란하다.

도 13은 키홈구조를 설명하는 도면이다. 도 13의 (a)는 성형품을 정면에서 본 도면, 도 13의 (b)는 성형품의 단면도, 도 13의 (c)는 아직 용융금속이 충진되기 전의 보스부(8)의 금형의 일부를 설명하는 도면이다. (9)는 성형품의 보스부(8)에 마련한 회전축구멍, (12)는 회전축구멍(9)에 연결되어 구동되는 모터의 회전을 전달하는 키홈, (16)은 성형전의 보스부의 금형 중의 공간에 키홈에 상당하는 부분금형인 각(角)핀형상의 키부금형이다. 도 13의 (c)의 공간(8)내에 금속이 충진되면, 키부금형(핀)(16)을 제외하고 축 즉 게이트부로서 성형된다. 이 핀은 내주측의 금형에 세워져 있고, 이형될 때에 함께 빼내지기 때문에 이 핀의 형태로 구멍이 남는다. 성형 후, 회전축구멍(9)가 가공되면, 이 핀의 구멍과 연결되어 키홈이 완성된다. 키홈을 일체성형 하는 것에 의해 마그네슘금속으로의 기계가공을 저감할 수 있다. 구동모터가 유도전동기인 경우, 예를 들면 출력200와트정도의 송풍기의 임펠러에서는 모터축과의 결합을 키홈에 의해 실행하고 있다. 틱소몰딩 성형기에 의해 몰드차단력이 450톤인 경우, 응고플러그(3)은 직경14㎜이고, 게이트인 제1 스풀(2)는 약 5°의 확대를 갖고, 길이가 90㎜인 경우에는 선단부의 근원부는 직경 32㎜정도로 된다. 플러그캐처(4)는 수납하는 응고플러그의 움직임을 억제하여 확실히 수용하기 위해 응고플러그의 외경보다 크게 직경 18㎜정도로 하므로, 시작품에서는 회전축구멍을 직경17㎜로 하고 임펠러의 축구멍의 키홈에 상당하는 각구멍부분은 금형각핀으로 구성하여 회전축구멍의 직경 외측에 배치하여 응고플러그가 충돌하지 않도록 하고 있다.

도 14는 핀게이트를 사용한 경우의 시로코팬의 게이트부분 설명도이다. 상기까지의 설명에서는 용융금속을 노즐에서 사출하는 게이트는 1개소로부터인 경우를 나타내고 있다. 그러나, 하나의 노즐에서 사출된 금속을 게이트부분에서 여러개로 분기하고 성형품에는 여러개의 작은 유입구에서 충진하는 것도 가능하다. 이 경우, 사출성형기의 노즐과 금형의 성형품 사이에 게이트로서 사출방향으로 원추형상으로 확대해서 용융금속을 흐르게 하는 제1 스풀과 이 제1 스풀에서 분기시키는 여러개의 제2 스풀을 마련하면 좋다. 이 제2 스풀의 선단이 성형품에 접속되는 핀게이트로 된다. 도면에 있어서, (20)은 성형품에 접속되는 핀게이트, (17)은 주판에 마련되고 핀게이트(20)에 접속되는 부분의 오목부, (18)은 오목부의 직경보다 대폭으로 큰 범위를 두껍게 한 주판의 후막부(막두께가 두꺼운 부분), (19)는 오목부위치의 반대면에서 주판에 마련되고 게이트에서 유입되는 금속의 충격을 완화시키는 탕저장부(accumulator)이다. 이 구조에 있어서 오목부는 핀게이트의 선단의 절단부가 주판(5)의 평면에서 돌기하지 않도록 마련하고 있으며, 후막부(18)은 용융금속이 주판에 원활하게 흐르도록 마련하고 있다. 이것에 의해, 마그네슘의 순간적인 사출에 대해서 다수의 베인(6)에 균등하게 충진된다.

1개소의 게이트에서 성형품으로 용융금속을 유입시키는 경우를 중심으로 해서 마련한 시로코팬의 축부를 이용하는 안으로써 설명하였다. 그러나, 원통형상으로 배치한 다수의 베인에 과부족없이 균일하게 순간적으로 충진하기 위해서는 주판의 외주부에 가까운 위치에서 충진하는 쪽이 더욱 균일하게 충진하기 쉽다. 이 방법으로서 여러개의 핀게이트를 주판외주부의 균등피치위치에 배치한 구조를 도시한 것이다. 이 구조에서 축구조의 금형을 마련해 놓으면, 일체 성형이 가능한 것은 당연하다. 또, 핀게이트로 하는 것에 의해 금형에서 성형품을 이형할 때에 간단하게 게이트와 성형품을 분리할 수 있다. 즉, 축구조를 기계가공에 의해 처리하지 않아도 일체 성형에 의해 회전축구멍을 구성해 두면 이형하는 것만으로 시로코팬이 완성된다. 단, 핀게이트방식은 다수의 핀게이트로 균일하게 용융금속을 흐르게 할 필요가 있으므로 예를 들면, 성형후의 선단노즐과 금속의 게이트부의 접촉부의 중심축어긋남의 편차 등도 있어 정밀도를 향상시키는 것이 중요하다.

축중심의 게이트이든, 축중심 둘레의 주위에 배치한 여러개의 핀게이트방식이든, 선단노즐과 금속의 게이트부의 접촉부 즉 용융금속의 금형입구와의 중심축의 위치맞춤은 긴 사출성형기의 구조나 600°라는 금속용융온도 등에 의해 약간의 어긋남을 발생시키기 때문에 곤란한 작업으로 된다. 이에 대해, 성형기의 축중심위치를 성형기의 고정측에서 미소하게 움직일 수 있도록 하는 것에 의해 조정이 가능하게 된다. 틱소몰드성형의 경우, 수지몰드와는 달리 고속이고 또한 점도가 작으므로 사출량이 정해지지 않고, 충진이 너무 많게 되어 금형에 수납되지 않는 문제나, 부족하거나 정지되어 버려 다수의 박판에서 복잡한 형상의 베인과 축과 같은 두꺼운 부품을 일체로 한 구조품은 실용화되지 않았다. 그러나, 게이트배치나 용융금속의 흐름을 고려한 구조나, 베인의 치수배분 등이나 형빼기(leaves)구성을 고려한 금형구조 등을 수지성형이나 다이케이스와는 전혀 다른 고려에 의해 일괄하는 것에 의해, 에너지가 낮은 종류의 금속에 의해 일체성형을 가능하게 하여 생산뿐만 아니라 재활용 등의 재생산도 용이하게 해서 지구환경에 용이한 금속제품을 안전하게 문제없이 제조할 수 있게 되었다. 또, 수지성형팬에 비해 강성이 높고, 이 때문에 소음이 작고 효율이 좋은 시로코팬이 간단한 제조방법에 의해 안정된 품질의 제품을 제조할 수 있는 제조장치에 의해 얻어졌다.

<실시예 3>

이하, 본 발명의 1실시예에 대해서 도면을 사용해서 설명한다. 도 15는 본 발명의 실시예3인 시로코팬의 임펠러를 제조하는 경우의 설명도를 도시하고 있고, 도 1과 동일부호는 동일한 것을 나타낸다. 도 1과의 상이점만 설명하면, (50)은 보강링(7)보다 두께가 얇은 성형링으로서, 성형시에는 날개의 외주부전면에 이점쇄선과 같이 마련되어 있고, 성형후에 이 성형링을 기계가공에 의해 제거하고 있다. 성형링(50)의 두께는 성형성을 고려하여 1㎜정도로 하고 있다. 성형시에는 예를 들면 용융된 금속을 성형품에 사출하는 스텝 및 사출된 금속을 베인(6),보강링(7), 성형링(50)에 충진하는 스텝이 있다.

도 1에 있어서는 베인(6)의 주판(5)에 결합되는 부분에서 베인의 내경측을 팽창시켜 용융금속을 흐르기 쉽게 한 금형의 구부림확대부(10)이 마련되어 있지만, 본 실시예에 있어서는 마련되어 있지 않다. 이것은 도 1에 있어서는 용융금속은 게이트(2)에서 주판(5)를 거쳐서 주판(5)의 외주부에 흐르고, 베인(6)의 근원부에 마련된 구부림확대부(10)을 통해 베인근원부(6a)에서 보강링(7)측의 베인선단부(6b)로 흐르고 또 보강링(7)로 흐르며, 보강링(7)의 선단에 마련된 오버플로회로(29)(도 3참조)로 흐른다. 즉, 다수의 얇은 베인(6)의 근원에서 선단으로 균일하게 또한 급속하게 용융금속을 충진시킬 필요가 있다. 이에 대해, 본 실시예에서는 얇은 베인(6)의 근원에서 선단으로 충진될 뿐만 아니라, 베인(6)의 외주부에 마련된 성형링(50)에서 베인의 날개외경측 즉 베인뒤쪽가장자리측(6d)(도 19참조)을 거쳐 베인의 날개내경측 즉 베인앞쪽가장자리측(6c)(도 19 참조)로 흐르는 회로로 할 수 있고, 또한 각 베인의 베인뒤쪽가장자리측(6d)는 성형링(50)에 의해 연결되어 있으므로 각 베인에 균일하게 충진된다. 또한, 도면에서는 보강링(7)은 베인(6)의 상부(하부)에 있지만 좌측의 끝부에 있어도 좋다.

성형링(50)은 금형의 용적이상으로 사출된 경우에 발생하는 금형의 맞춤면의 간극에서 필요이상으로 버르가 발생하여 고정측금형과 가동측금형을 이형할 수 없는 상태에 빠져 버리는 것을 방지한다. 즉, 도 12에 있어서, (15)로 나타낸 빗금부의 형상은 버르(11)을 포함시켜 외주측의 금형 즉 캐비티(22)와 내주측의 금형 즉 코어(24)의 금속접촉면이지만, 성형링(50)을 마련하는 것에 의해금속접촉면(15)는 존재하지 않게 되어 버르(11)이 발생하지 않게 되기 때문이다.

또, 틱소몰딩의 경우, 더욱 극히 짧은시간에 또한 점성이 낮은 상태로 충진할 필요가 있으므로 용융금속의 부분적인 튐이라는 현상에 의해 금형의 선단부분에 충진된 금속을 인출할 수 없어 다음의 성형이 불가능한 상태도 방지할 수 있다. 이것은 베인(6)의 근원에서 선단까지의 축방향치수가 길고 또한 얇은 날개의 경우에 발생하기 쉽지만, 베인(6)의 외주부에 마련된 성형링(50)으로부터의 흐름이 있는 경우에는 발생하기 어렵다. 또, 베인뒤쪽가장자리부(6d)와 베인앞쪽가장자리부(6c) 사이는 베인근원측(6a)에서 베인선단측(6b) 사이보다 매우 거리가 짧으므로, 용융금속의 부분적인 튐은 성형링(50)과 연결되어 있어 금형에서 인출할 수 있다.

또한, 성형링의 두께는 성형트라이에 의해 조정하면 좋지만, 통상은 상기를 고려하여 1㎜이상 필요하고, 성형트라이에 의해 금형을 절삭가공하여 두께를 증가시키면 좋다.

즉, 성형링(50)을 마련하는 것에 의해 용융금속의 부분적인 튐을 강제적으로 제거하기 위한 각 베인을 압출하는 이젝터핀이 불필요하게 된다. 즉, 각 베인은 베인의 외주부에서 성형링(50)에 의해 연결되어 있으므로 성형링을 강제적으로 압출하는 이젝터핀을 마련하면 각 베인은 이 성형링에 연속되어 압출할 수 있고, 금형구조가 용이하고 금형비용이 저렴하게 되고 또한 내구성도 문제가 없어진다. 단, 이 경우에는 이 성형링부를 후가공에 의해 제거하는 작업이 부가되지만, 베인선단의 충진불량부 등의 문제가 없어져 제조효율이 향상될 뿐만 아니라 금형비용이나 금형유지보수비용을 대폭 삭감할 수 있고, 결과적으로 저가로 제조할 수 있다.

<실시예 4>

본 발명의 다른 실시예에 대해서 도 16을 사용해서 설명한다. 도 15와 동일부호는 동일한 것을 나타낸다. 도 15와의 상이점만 설명하면, (51)은 보강링(7)과 두께가 동일한 성형링으로서, 성형시에는 베인의 외주부전면에 이점쇄선과 같이 마련되어 있고, 성형후에 이 성형링(51)을 기계가공에 의해 제거하고 있다. 성형링(51)의 두께는 보강링(7)과 동일한 두께이기 때문에 도 15의 경우보다 두껍고, 강도를 고려하여 2㎜정도로 하고 있다. 이 경우에는 당연히 성형링의 기계가공은 도 15보다 많아져 가공비용도 높게 된다. 단, 보강링(7)의 폭치수는 자유롭게 설계할 수 있고, 예를 들면 강도가 필요한 경우에는 전체의 베인폭치수는 크게 되지만, 보강링의 폭치수를 크게 취할 수 있다. (52)는 보조링으로서, 상기 보강링(7)과 주판(5)의 대략 중앙에 보강링(7)과 동일하도록 베인(6)의 외주면을 덮고 있다. 이 보조링(52)의 형성은 매우 용이하고 그 부분만 성형링(51)의 기계가공을 실행하지 않으면 좋다. 이 보조링(52)를 마련하는 것에 의해 베인(6)은 보강링(7) 이외에도 베인(6)을 지지하는 것이 가능하기 때문이다. 즉, 이와 같은 형태의 시로코팬에 있어서 가장 응력이 높아 파괴되기 쉬운 부분은 베인(6)의 베인선단측(6b)와 보강링(7)의 결합부인 베인링결합부(53)이다. 상기 보조링(52)를 마련하는 것에 의해 보강링(7)에 부가되는 응력이 저감된다.

<실시예 5>

본 발명의 다른 실시예에 대해서 도 17을 사용해서 설명한다. 도 16과 동일부호는 동일한 것을 나타낸다. 도 16과의 상이점만 설명하면, 베인선단측(6b)측은 베인의 축방향길이가 도 16에 비해 짧게 되어 있다. 본 실시예에서는 우선, 베인선단측(6b)측에서 베인(6)은 축방향길이 즉 베인선단측(6b)와 베인근원측(6a)의 거리가 짧게 되도록 절단된다. 그 후, 도 16과 마찬가지로 보강링(7) 부분을 남기고, 베인의 외주부의 성형링(51)을 절삭가공한다. 이 경우에는 베인(6)의 길이 즉 베인폭을 변경할 수 있고, 날개폭만 다른 베인의 제조에서는 전용으로 금형을 제조하지 않아도 가장 베인폭이 긴 베인의 금형을 제조하면 좋아 금형비용을 삭감할 수 있고, 결과적으로 제조비용을 저하시킬 수 있다.

<실시예 6>

도 18은 보강링(7)과 베인(6)의 결합부의 확대사시도, 도 19는 정면도이다. 도면에 있어서, 보강링(7)의 내경치수는 베인의 외경치수보다 약간 큰 치수로 한다. 베인부(6)은 보강링(7)의 내경부에 그 외경부인 베인뒤쪽가장자리부(6d)가 결합되도록, 또 이 결합부는 도면에 도시한 바와 같이, 라운드부(둥그스름한 부분)(54), (55)를 갖고 있다. 이 라운드부(54), (55)는 상기 베인외경의 외주부에 위치하고 있다. 성형링(51)의 외주부를 절삭가공하여 그 외경치수를 베인외경치수까지 기계가공한 경우에는 성형링(51)에서 베인부(6)의 베인뒤쪽가장자리부(6d)가 나타나고, 또한 상기 라운드부(54), (55)는 없어지고, 이 라운드부(54), (55)가 베인(6)의 외주부에 남겨져 취출풍에 영향을 미치지 않아 양호한 송풍을 얻을 수 있고, 또한 베인(6)의 외주부 즉 베인외경부에 위치하는 베인뒤쪽가장자리부(6d)와 보강링(7)의 결합은 견고하게 되고, 더 나아가서는 성형링의 성형성도 향상된다.

다음에, 성형링의 기계가공을 실행하는 경우의 방법에 대해서 설명한다.

도 20의 (56)은 가공지그에 의해 베인부(6)의 내면에 보강링(7)측에서 삽입하고, 베인부(6)이 가공지그(56)의 베인홈(57)내에 수납된 상태에서는 기계가공시에 부가되는 힘에 의해 베인부(6)이 변형되는 일이 없기 때문에 매우 고정밀도로 또한 고속도로 기계가공할 수 있다. 여기서, 가공지그(56)의 외경은 기계가공하는 베인외경치수보다 약간 작은 치수로 예를 들면 0. 5㎜로 하면 양호한 기계가공이 가능하다. 또, 가공지그(56)의 중심에는 가공지그축구멍(58)이 마련되어 있으므로, 가공시의 축중심이 얻어지기 쉽다.

<실시예 7>

도 23은 본 발명의 다른 실시예에 의한 시로코팬의 게이트가공상태의 단면도로서, 도 1 및 도 6과 동일부호는 동일부품을 나타낸다. 도면에 있어서, (2)는 게이트부, (5)는 주판, (5a)는 쵸크부, (6)은 베인, (7)은 보강링, (8)은 보스, (9)는 회전축구멍, (22a)는 우측으로 틀빼냄이 실행되는 제품의 한쪽측형상이 패여져 있는 몰드베이스, (33)은 임펠러, (143)은 회전축금형핀이다.

도 23에 있어서, 본 실시예는 상기한 마그네슘 다이캐스트법이나 틱소몰딩법의 핫런너법의 경우에 응용되는 형상으로서, 도면에 있어서, 도 1에 기재된 용융금속이 흘러나오는 것을 방지하는 응고플러그(3)과 이것을 수납하는 수납부(4)가 불필요하다. 수납부(4)가 불필요하게 되므로 도 1과 같이 후가공에서 이 부분을 제거할 필요가 없어진다. 또, 금형의 가동측의 보스부(8)측의 코어(24)의 몰드베이스(24a)를 구성하는 부분에 도 13의 경우의 키부금형(16)과 마찬가지의 구성의 회전축금형핀(143)을 마련해 두면, 성형후에 회전축구멍(9)는 형성할 수 있고, 후가공은 게이트부(2)의 선단을 절단하는 것만의 가공으로 되어 매우 용이하게 된다. 또, 특히 축구멍 가공을 후가공에서 형성하는 경우에는 베인외주부와의 축중심의 0. 1∼0. 2㎜ 정도의 어긋남에 의한 밸런스불량 등이 발생할 우려가 있고, 가공지그는 정밀도를 요하지만 본 실시예에 있어서는 회전축구멍(9)는 일체성형에 의해 형성되므로 매우 고정밀도로 된다.

도면과 같이, 회전축금형핀(143)의 선단(도면에서는 우측)을 포탄형이나 반구면형상으로 하면, 게이트부(2)에서 허브부(6)으로 용융금속이 흐를 때에 상기 회전축금형핀(143)에 의해 용융금속의 흐름이 저해되는 것이 저감된다. 또한, 회전축구멍의 직경치수가 크게 된 경우에는 게이트부(2)의 용융금속의 유로면적을 확보하기 위해 당연히 보스부(8)의 외경치수를 크게 취할 필요가 있지만, 보스부(8)의 외경치수를 크게 취할 수 없는 경우에는 후가공에서 상기 회전축금형핀(143)에 의해 형성된 회전축구멍을 크게 하면 좋고, 이 경우에는 처음부터 축구멍 가공을 하는 것은 아니고 미리 축구멍이 뚫려 있으므로 용이하고, 더 나아가서는 상기에서 기술한 바와 같이 구동모터의 파워가 크게 되고, 이것에 따라 구동모터축직경이 크게 되는 경우에도 마찬가지로 대응이 가능하다.

회전축금형핀(143)은 게이트부분(2)의 사출측의 반대측의 가동측금형에 회전축구멍(7)과 동일형상의 핀을 마련한 것이어도 좋다.

이상, 금형에 회전축구멍(9)와 동일형상의 회전축금형핀(143)을 마련하고,허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분의 일부를 제거해서 회전축(9)를 형성시키는 스텝을 구비하게 된다. 따라서, 회전축구멍(9)는 성형한 후에 여분의 게이트부분을 제거하는 것만으로 구성이 가능하게 된다. 또, 축부의 회전축구멍(7)의 기계가공이 불필요하고 또한 고정밀도로 되고, 성형후의 가공이 적은 고정밀도인 시로코팬이 얻어진다.

틱소몰딩인 경우, 선단노즐의 앞에 응고플러그(3)이 있어 용융금속이 흘러 나오는 것을 방지하고, 사출하는 것에 의해 응고플러그(3)이 수납부(4)에 수납되고, 용융금속이 게이트부(2)로 흐르는 구성이다. 핫런너라는 것은 금형캐비티까지 용융된 상태로 용융금속을 공급하는 기구로서, 엔지니어링 플라스틱(특수플라스틱)의 사출성형기 등에서는 보통 사용되고 있는 기구이다.

마그네슘합금의 사출성형은 용융온도가 600℃로 엔지니어링 플라스틱의 200℃ 전후에 비해서는 훨씬 고온이므로 핫런너의 다기관(manifold)과 핫팁(hot tip)을 특수한 내열강제로 해서 해결하고 있다. 이상까지의 성형에서는 도 6∼도 8에서 설명한 바와 같이, 용융금속을 금형까지 흐르게 하는 통로로서의 직접게이트부(2)가 필요하고 그 후 제거하고 있었으므로 재료의 제조효율이 낮았다. 또, 성형의 사이클타임도 30%정도 단축가능하고, 실제로 사출성형하는 용융금속의 양이 줄었기 때문에 몰드차단력이 작은 사출성형기에 의해 성형할 수 있는 경우도 있다고 보고되어 있다.

핫런너 기구부는 가열/냉각기구에 독자의 전자유도가열코일의 내열성 등을 개선하여 실용화한 것이다. 이 기술이 개량되면, 틱소몰딩의 결점인 사출량과 충진량의 불일치를 위해 필요하였던 오버플로회로가 작아져 이 부분을 제거하는 작업이 용이하게 되고, 제조비용의 삭감이나 이 부분의 재활용도 용이하게 될 가능성도 나왔다.

<실시예 8>

이하, 본 발명의 실시예8에 대해 도면을 사용해서 설명한다. 도 26∼도 28은 본 발명의 실시예8인 프로펠러팬을 제조하는 경우의 설명도를 도시한 것이다. 도 26은 게이트 가공상태의 단면도, 도 27은 게이트 가공전의 단면도, 도 28은 게이트 가공전의 사시도이다. 도면에 있어서, (306)은 원통형상 또는 원추형상(원추사다리형상을 포함한다)의 허브부, (305)는 허브부(306)에 일체로 되어 임펠러부(333)을 구성하는 다수 마련된 베인, (308)은 성형된 후에 가공되는 회전축구멍(307)을 갖는 보스부, (302)는 사출성형기에서 사출되는 용융금속이 보스부(308)에서 임펠러부(333)으로 흘러 충진되는 금형의 입구인 게이트부, (303)은 사출성형기의 노즐부분에서 잡아 뜯겨진 응고플러그(게이트부(302)의 끝부에 접속된 플러그부), (304)는 사출성형기의 노즐출구를 막고 있던 응고된 금속을 수납하는 수납부(게이트부(302)의 끝부에 접속된 플러그캐처부)이다. (309)는 임펠러부(333)의 흡입측(부압면측)에 일체성형에 의해 마련된 기류박리 억제 리브이다. (330)은 오버플로부이다.

도 26∼도 28의 구조에 있어서, 회전축구멍(307)에 직결된 모터의 회전에 의해 임펠러부(333)이 회전하고 있다. 임펠러부(333)을 지지회전시키는 축부분은 사출성형될 금형의 게이트부(302)를 도 26의 점선과 같이 제거하여 보스부(308)이 완성된다. 여기서, 금형의 설계시에 축부분의 보스부(308)의 외경치수를 게이트부(302)의 외경치수와 동일하게 해 두면, 플러그캐처(304)의 선단 또는 게이트부(302)의 사출측을 기계가공에 의해 잘라 버리고, 또한 회전축구멍(307)을 가공하는 것만으로 좋다. 또, 축을 길게 하는 경우나 축직경을 변경하고자 하는 경우에는 금형의 게이트치수 등을 선택하는 것에 의해 자유롭게 설계할 수 있다.

이상에서, 원추형상의 게이트부(302)의 위치를 허브부(306)의 중심으로 하는 것에 의해 사출성형기에서 사출하는 게이트부분의 형상을 잘 이용하는 것에 의해, 프로펠러팬의 금형설계를 효율적으로 활용하면서 재료를 절약할 수 있고, 가공이 적은 구조를 얻을 수 있다. 또, 마그네슘의 가공찌꺼기도 적어져 가공작업의 안전성을 높일 수 있다. 이상, 게이트부(302)는 허브부(306)의 한쪽으로 치우진 부분에 마련하는 것이 아니므로 축중심에서 다수의 베인(305)가 형성되는 주위에 균등하게 마그네슘합금을 충진시킬 수 있었다. 예를 들면, 틱소몰딩법 등의 금속성형에 의해 마그네슘합금을 사용하여 금속제 팬을 일체성형하는 경우, 축중심에서 다수의 베인이 형성되는 주위로 용융금속을 균등하게 충진시킬 수 있고, 또 축을 길게 하는 경우나 축직경을 변경하고자 하는 경우 등, 용이하게 대응할 수 있다.

마그네슘합금에 의해 일체 성형된 임펠러는 매우 강도면에서 우수하고, 예를 들면 고속회전에 적합하다. 동일한 임펠러를 사용하고 회전수를 2배로 한 경우에는 풍량은 2배이고 압력은 4배, 축동력은 8배로 된다. 또, 모터의 출력은 축동력과 동일하게 되지만, 일반적으로는 출력이 증가함에 따라 모터축 즉 회전축구멍(307)의 크기가 다르다. 즉, 본 발명에 의하면 임펠러형상은 동일하고 출력이 다른 즉, 회전축구멍(307)이 다른 것을 용이하게 제조하는 것이 가능하게 된다.

도 28에 있어서, (330)은 오버플로부이다. 이 오버플로부(330)은 금형내의 용융금속이 성형품(팬)을 충진할 때 진공화가 실행되지만, 그 진공화하는 부분을 오버플로부(330)으로서 베인(305)에 마련한다. 이와 같은 오버플로부(330)을 마련하는 것에 의해, 틱소몰딩법의 사출량과 공급량이 완전히 일치하지 않는다는 결점으로 인해 발생하는 부분적으로 충진되지 않는다는 소위 충진불량부나 주형공동부의 발생을 방지할 수 있어 성형품의 품질향상을 도모할 수 있다. 통상, 오버플로부(330)은 얇은 접속부로 하고 있으므로, 베인(305)로부터의 제거는 간단하게 할 수 있다.

도 26은 베인의 외주부의 두께에 대해 허브부(306)과 결합되는 베인(305)의 근원부분의 두께를 2배보다 작게 한 것이다. 베인근원두께를 1. 0㎜에서 1. 5㎜로 하는 효과는 구조해석 프로그램에서 계산하면, 응력값에서 38%저하, 베인변형량에서 46%저하하는 것을 알 수 있었다. 또, 동시에 베인두께에 분포를 갖게 하여 즉 베인의 외주부의 두께에 대해 베인의 근원부분의 두께를 1. 5배이내로 하면 소음특성이 악화되지 않고, 2배보다 작게 하면 실용상 지장이 없다는 것이 실험적으로도 명확하게 되었다. 또, 종래의 플라스틱으로 구성된 팬보다 소음을 저하시킬 수 있고，가장 소음을 낮게 할 수 있는 베인두께가 일정한 얇은 베인팬에 비하더라도 소음악화가 적고 응력도 저하시킬 수 있어 성형성도 좋은 팬이 제작된다.

이상으로부터 소음특성을 악화시키지 않고 강도적으로 우수한 팬으로 할 수 있고 또한 재료비도 그다지 변경되지 않으므로 제조비용도 거의 마찬가지로 할 수 있는 것이다.

도 26∼도 28의 프로펠러팬은 마그네슘합금제의 것이다. 도면에 있어서, 베인외경X는 ψ260, 베인내경(허브직경)Y는 ψ92이다. 또, 임펠러부(333)의 각 베인의 두께에 대해서는 통상의 플라스틱으로 구성되는 베인의 근원두께는 강도를 유지하기 위해 3. 5㎜는 필요로 하고 있어 상당히 두껍게 되어 있지만, 본원의 베인(305)의 근원두께Z(베인(305)가 허브부(306)에 결합하는 장소의 r이 없어진 곳)은 마그네슘합금제이므로, 플라스틱보다 강도가 강하기 때문에 1. 5㎜로 되어 있다. 또, 팬의 고속회전에도 견딜 수 있는 베인(305)로 하기 위해서는 베인근원두께Z는 1. 5㎜로 한다. 이것에 따라서, 허브부(306)의 두께는 베인근원두께(베인의 내주부두께)Z의 1. 5㎜보다 다소 두꺼운 1. 75㎜로 하였다. 또한, 베인근원두께Z를 1. 0㎜에서 1. 5㎜로 하면 구조해석 프로그램으로 계산하면, 응력값에서 38%정도 저하, 변형량에서 46%정도 저하한다. 또한, 임펠러부(333) 전체를 동일 두께로 하면, 성능이 양호하게 된다.

도 32는 베인외경ψ260, 4개의 베인에 대한 소음특성과 강도 및 성형성의 관계를 나타낸 표이다. 베인선단 두께를 1. 0㎜로 하고, 베인근원두께를 변화시킨 경우를 도시하고 있다. 횡축은 베인근원두께, 종축은 소음값 및 응력값이다. 도 32에 있어서, 실선은 응력값을 나타내고 있고, 베인의 근원두께가 얇을수록 응력은 상승한다. 또, 점선은 소음값을 나타내고 있고, 근원두께가 얇을수록 소음도 낮아진다.

따라서, 소음특성이 양호하고 성형이 용이하며 강도가 유리하다. 베인의 근원두께는 1. 5㎜부근이 좋지만, 소음특성을 보면 근원두께는 2㎜보다 작으면 소음의 악화는 0. 3㏈ 정도로서 실용상 지장이 없으므로, 2배보다 작게 하면 좋은 것을 알 수 있다. 또, 종래의 플라스틱 베인과 비교하면, 베인의 근원두께는 3. 5㎜이므로 소음은 약 2㏈ 높게 되고, 또한 강성이 약해 치수정밀도도 나쁘기 때문에 더욱 소음이 높아진다. 따라서, 본 발명의 베인쪽이 약 3㏈정도 낮아진다.

도 28에 있어서, (309)는 베인(305)의 흡입측(부압면측)에 일체성형으로 마련된 기류박리 억제용 리브이다. 본 실시예에 의하면, 마그네슘합금으로 일체 성형하는 베인이므로 금속제임에도 불구하고 플라스틱제의 베인과 같이 매우 용이하게 기류박리 억제용 리브(309)를 마련할 수 있어 제조비용을 거의 상승시키지 않으며 소음이 저하된다.

이것에 반해, 종래의 금속제 베인과 같이 베인을 얇은 강판이나 얇은 알루미늄판으로 구성하는 경우에는 상기 기류박리 억제용 리브(309)를 정밀도좋고 또한 저가로 마련하는 것은 곤란하다. 예를 들면, 금형에 의한 드로잉(구부림)에서는 리브의 선단의 외주부에 라운드부가 부가되어 기류박리 억제 효과를 충분히 발휘할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명에서 채용한 직접게이트방식의 제조방법 즉 도 28에서도시한 게이트부(302) 가공전의 단면도의 것을 제조하는 방법을 다음에 설명한다. 도 29∼도31에 있어서 금형구조 및 이형동작을 설명한다.

도 29∼도 31은 프로펠러팬을 제조하는 금형구조의 단면도이다. 도면에 있어서, (301)은 베인부인 제품의 성형부, (302)는 게이트부, (401)은 사출하는 출구에 응고플러그(303)이 막혀 있는 사출성형기(틱소몰딩장치)의 선단노즐, (402)는 금형의 고정측금형(캐비티)로서, 고정측부착판(403)에 의해 성형기에 볼트 등에 의해 고정된다. (404)는 가동측금형(코어)로서, 가동측부착판(405)에 의해 성형기에 볼트 등에 의해 고정된다. 캐비티(402)는 몰드베이스(402a)와 고정측부착판(403)에 의해 구성되고, 몰드베이스(402a)는 우측으로 형빼냄이 실행되는 제품의 한쪽형상이 패여져 있다. 경우에 따라서는 인서트다이라 불리는 부품에 제품의 한쪽측형상이 새겨지고, 이 인서트다이가 상기 몰드베이스(402a)에 조립되는 경우도 있다. 캐비티(402)와는 반대측의 코어(404)는 몰드베이스(404a)와 가동측부착판(405) 및 이젝터(404b)와 스페이서블럭(404c)에 의해 구성되어 있다. 몰드베이스(404a)는 좌측으로 형빼냄이 실행되는 제품의 한쪽형상이 패여 있다. 이젝터(404b)는 압출장치(406)의 힘을 얻어 성형품을 금형에서 압출하는 것이고, 스페이서블럭(404c)는 이젝터(404b)의 좌우의 접동범위를 결정하는 것이다. 이젝터(404b)의 선단에는 스토퍼플레이트(404d)가 부착되어 있고, 이것에 의해 성형부(301)은 가동측의 몰드베이스(404a)에서 이형되어 성형품이 원활하게 인출된다.

다음에, 성형프로세스를 설명한다.

우선, 선단노즐(401)내에는 성형부(제품)(301)의 재료인 마그네슘합금(407)이 용융상태로 들어가 있다. 선단 노즐(401)에서 사출된 용융상태의 마그네슘합금(407)은 고정측금형(402)의 몰드베이스(402a) 및 가동측금형인 코어(404)의 몰드베이스(404a)에 패인 제품형상내에 매우 단시간(결합력450t 성형기의 경우, 백분의 수초∼수십초)에 충진되고, 그 후 금형내에서 수초정도 냉각되고, 몰드베이스(402a), (404a)내에서 고착상태의 성형품(301)로 된다. 이 때, 성형품(301)과 선단노즐(401)을 연결하는 부분은 게이트부라 불리우고, 게이트부(302), 게이트부를 구성하는 성형부측에 마련된 플러그캐처(304) 및 금속사출측에 마련된 응고플러그(303)으로 이루어져 있다.

여기서, 응고플러그(303)을 플러그캐처(304)에 확실하게 수납시키기 위해 충돌한 후 움직이지 않는 외경으로 하면 좋다. 게이트부(302)의 허브부(306)에 접하는 직경, 플러그캐처(304)의 직경, 응고플러그(303)의 직경 순으로 직경을 작게 하는 것에 의해, 성형시에 응고플러그를 플러그캐처에 확실하게 수납시킬 수 있으므로, 응고플러그가 게이트부의 용융금속의 흐름을 방해해서 성형성이 나빠진다는 문제는 발생하지 않는다. 예를 들면, 게이트부(302)의 허브부(306)과 교차되는 직경을 30㎜, 플러그캐처(304)의 직경을 18㎜, 응고플러그(303)의 직경을 14㎜로 한다.

다음에, 도 30에 도시한 바와 같이, 선단노즐(401)이 고정측금형(402)에서 화살표(601)의 방향으로 후퇴(우측방향으로 이동)하는 것에 의해 게이트부(302)의 선단부의 응고플러그(303)에서 전단되고, 성형품(301)과 선단노즐(401)은 분리된다.

다음에, 가동측금형(404)가 화살표(602)의 방향으로 성형기의 동작에 의해 고정측금형(402)에서 분리된다. 이 때, 성형품(301)은 가동측금형(404)의 몰드베이스(404a)와 성형품(401)의 이형저항은 고정측은 가동측보다 작게 해야만 한다.

마지막으로, 도 31에 도시한 바와 같이, 이젝터(404b)의 선단에 부착된 스토퍼플레이트(404d)가 압출장치(406)의 힘을 얻어 고정측금형(402)와 접동하여 성형품(301)을 가동측금형(404)의 몰드베이스(404a)에서 인출한다.

이상과 같은 성형기에 의해 예를 들면 마그네슘합금을 사용하고 축중심에서 다수의 베인이 형성되는 프로펠러팬을 단시간이고 또한 고정밀도로 일체 성형하는 것이 가능하다.

이상, 주로 틱소몰딩법에 의해 사출성형하는 방법을 설명하였지만, 마그네슘합금을 사용하여 프로펠러팬을 일체 성형하는 금속성형방법으로서는 다이캐스트법도 있다. 다이캐스트법에 대해서는 상기「마그네슘 독본, 모로즈미 쇼타로 저, 카로스출판」에 기재되어 있다.

다이캐스트법에는 콜드챔버법과 합챔버법이 있다. 또한, 다이캐스트법은 이미 실시예1, 도 21의 (a)∼도 22(d)에서 설명했으므로, 생략한다.

도 37의 (a) 및 도 37의 (b)에는 도 28에 도시된 오버플로부(330)을 제거하는 방법의 1예를 도시한다. 도 37의 (a)는 트리밍상부틀의 사시도, 도 37의 (b)는 트리밍하부틀의 사시도이다.

수작업으로 가공하는 방법과 본 실시예와 같이 트리밍금형을 사용하여 프레스기로 절단하는 방법이 있다. (441)은 트리밍상부틀, (442)는 트리밍하부틀이고, 프레스기에 부착하고, 트리밍하부틀상에 오버플로부(330)이 부착된 제품으로 예를 들면 도 28의 상태의 것을 탑재하고, 위쪽에서 트리밍상부틀(441)을 하강시키고 베인외주부를 프레스하는 것에 의해 제거하는 것이다.

이 트리밍금형은 평판형상의 것이면 비교적 저렴하게 제조할 수 있지만, 프로펠러팬의 베인 외주부와 같이 3차원형상을 하고 있는 것에 대해서는 고가로 된다. 즉, 대량생산에 의해 트리밍금형의 상환(償却)이 가능한 것은 트리밍금형비용이 여분으로 필요하지만 가공비용을 저렴하게 할 수 있는 본 방식이 적합하고, 반대로 생산대수가 적은 것은 트리밍금형을 제작하지 않고 수작업으로 가공한 쪽이 좋다.

<실시예 9>

이하, 본 발명의 실시예9에 대해 도면을 사용해서 설명한다.

도 33 및 도 34는 프로펠러팬의 제조방법을 핀게이트방식으로 한 것이다.

프로펠러팬은 직접게이트방식 또는 핀게이트방식을 사용해서 제조할 수 있다. 직접게이트방식은 회전축중심(허브부(306)의 중앙부)에서 베인의 재료인 마그네슘합금을 직접 충진하는 것이고, 핀게이트방식은 허브부(306)의 수개소에서 베인의 재료인 마그네슘합금을 직접 충진하는 것이다. 또한, 게이트방식에는 사이드게이트방식도 있지만, 이 방식은 여러개의 얇은베인에 균등하게 충진시키는 것이 곤란한 것이나, 베인의 외경부는 3차원형상으로 게이트처리나 금형제작이 복잡하고, 또한 제품의 투영면적뿐만 아니라 게이트부분을 포함시키면 성형부품 전체의 투영면적이 크게 되고, 결과적으로 보아 금형이 대형으로 되어 성형기도 대형으로된다는 결점이 있어 부적합하다고 고려된다.

실시예 8의 설명에서는 용융금속을 노즐에서 사출하는 게이트는 1개소로부터인 경우를 기재하고 있다. 그러나, 하나의 노즐에서 사출된 금속을 게이트부분에서 여러개로 분기하고 성형품에는 여러개의 작은 유입구에서 핀게이트(302)를 통해 충진하는 것도 가능하다. 이 경우, 사출성형기의 노즐과 금형의 성형품 사이에 핀게이트(302)를 마련하면 좋다.

도 33은 프로펠러팬의 사시도이다. 도면에 있어서, (305)는 베인, (306)은 허브부, (308)은 보스부, (309)는 베인(305)의 부압면측(흡입측)에 일체성형에 의해 마련된 기류박리 억제리브, (310)은 허브부(306)에 마련된 오목부이다. 또, 도 34는 도 33의 단면도이다.

이 방법에 의하면, 회전축구멍(307) 부분의 보스부(308)의 후가공을 필요로 하지 않아 더욱 용이하게 팬을 제조할 수 있다.

이것을 실시하기 위한 형상으로서, 베인의 취출측(압력면측)의 허브부분의 외주부를 다른 허브부분의 두께1. 5배이상으로 하고, 허브부(306)의 베인(305)의 흡입측(부압면측)에는 마그네슘합금을 충진하는 게이트부의 여러개의 핀게이트의 게이트처리를 하기 위해, 오목부(310)을 베인의 여러개와 동일 또는 많게 형성한 것이다. 오목부가 베인의 개수보다 적은 경우에 비해 여러개의 각 베인에 균등하게 용융금속을 충진할 수 있으며 성형성도 좋다.

게이트처리하기 위해 오목부(310)의 형상을 핀게이트부외경ψ4에 대해 외경ψ6이고 깊이를 1㎜로 하였다. 또, 핀게이트의 개수는 베인개수 4개의 베인으로4개소로 하였다. 이 경우에는 게이트처리도 양호하고 예를 들면 청소 등의 경우, 이 부분에서 걸레 등이 걸린다는 일은 없었다. 단, 이 제조방법에 의하면, 회전축구멍(309)를 임의로 변경하는 것은 불가능하다.

이상에서, 회전축구멍부분의 보스부의 후가공을 필요로 하지 않아 더욱 용이하게 팬을 제조할 수 있다. 또, 게이트처리도 양호하고 예를 들면 청소 등의 경우, 이 부분에서 걸레 등이 걸린다는 일이 없는 팬을 제공할 수 있다.

<실시예 10>

도 35는 일본국 실용신안공고공보 평성3-54337호에 기재된 베인(305)의 재질이 알루미늄판제이고, 판두께가 1. 2㎜, 베인외경이 ψ260인 경우와 본 실시예 8(도 26∼도 28)에서 기류박리억제용 리브(309)를 마련하여 제작한 경우의 성능비교표이다. 도 35의 (a)의 횡축은 팬의 풍량Q[㎥/h], 종축은 회전수N[min^-1], 도 35의 (b)의 횡축은 팬의 풍량Q[㎥/h], 종축은 소음레벨SPL_A[㏈(A)], 도 35의 (c)의 횡축은 팬의 풍량Q[㎥/h], 종축은 정압Ps[Pa]이다.

도 35의 (a)∼도 35의 (c)에 있어서, 실선은 마그네슘합금제 임펠러, 점선은 알루미늄판제 임펠러이다. 도면에 있어서, 대풍량영역에서는 3㏈정도 마그네슘합금제 임펠러의 소음이 낮다. 이것은 기류박리 억제용 리브(309)를 일체로 마련한 것에 의한 기여도가 크다. 또, 중간풍량영역에서도 약 4㏈정도 소음이 낮다. 이것은 알루미늄판을 일체 드로잉(구부림)에 의해 제조한 팬은 급격한 드로잉(구부림)가공이 불가능하므로, 허브부분의 베인형상을 이상적으로 제조할 수 없으므로 중풍량영역에서 흐르는 바람의 소음이 발생하기 때문이다. 따라서, 전풍량영역에 있어서 마그네슘합금제 임펠러는 소음을 저하시킬 수 있다.

틱소몰딩의 경우, 선단노즐의 앞에 응고플러그(303)이 있어 용융금속이 흘러나오는 것을 방지하고 사출하는 것에 의해 응고플러그(303)이 수납부(304)에 수납되고, 용융금속이 게이트부(302)로 흐르는 구성이다. 핫런너라는 것은 금형캐비티까지 용융한 상태에서 용융금속을 공급하는 기구로서, 엔지니어링 플라스틱(특수플라스틱)의 사출성형기 등에서는 보통 사용되고 있는 기구이다.

마그네슘합금의 사출성형은 용융온도가 600℃로 엔지니어링 플라스틱의 200℃ 전후에 비해서는 훨씬 고온이므로, 핫런너의 다기관과 핫팁을 특수한 내열강제로 해서 해결하고 있다. 이상까지의 성형에서는 도 29∼도 31에서 설명한 바와 같고, 용융금속을 금형까지 흐르게 하는 통로로서의 직접게이트부(302)가 필요하고, 그 후 제거하고 있었으므로 재료의 제조효율이 낮았다. 또한, 성형의 사이클타임도 30%정도 단축가능하고, 실제로 사출성형하는 용융금속의 양이 줄었기 때문에 몰드차단력이 작은 사출성형기에 의해 성형할 수 있는 경우도 있다고 보고되고 있다.

핫런너기구부는 가열/냉각기구에 독자의 전자유도가열코일의 내열성 등을 개선하여 실용화한 것이다. 이 기술이 개량되면, 틱소몰딩의 결점인 사출량과 충진량의 불일치에 위해 필요하였던 오버플로회로가 작아져 이 부분을 제거하는 작업이 용이하게 되고, 제조비용의 삭감이나 이 부분의 재활용도 용이하게 될 가능성도 나왔다.

<실시예 11>

도 36의 (a) 및 도 36의 (b)는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 프로펠러팬의 도면이다. 도 36의 (a)는 측면도, 도 36의 (b)는 정면도이다. 도면에 있어서, (305)는 베인, (307)은 회전축구멍, (308)은 보스부, (313)은 스파이더이다. 두께가 얇은 베인(305)와 이 베인부분보다 두께가 두꺼운 스파이더(313)을 일체성형에 의해 구성하고, 베인(305)의 흡입측(부압면측)의 스파이더(313)에 마련된 회전축구멍(307) 부분에 마그네슘합금을 충진하는 게이트부(302)를 갖고, 그 반대면의 베인의 취출측(압력면측)에 틱소몰딩의 응고플러그(303)을 수납하는 플러그캐처(304)를 갖고, 게이트부(302) 및 플러그캐처(304)를 후가공에 의해 가공하고, 회전축구멍(307)을 갖는 보스부(308)을 구성한 것이다. 본 실시예에 의하면, 프로펠러팬을 마그네슘합금에 의해 일체성형할 수 있으므로, 예를 들면 베인과 스파이더의 결합부의 두께를 자유롭게 설계할 수 있여 강도적으로도 우수하고 소음도 낮고 더 나아가서는 재활용에도 우수한 비교적 대형의 금속제 팬을 일체성형에 의해 용이하게 제조할 수 있다.

프로펠러팬의 베인부분의 베인의 두께를 모두 균일하게 하면, 강도면이나 성형성에서 문제가 없는 경우에는 가장 저소음, 경량으로 재질비가 저렴한 팬을 제공할 수 있다.

이상 설명한 마그네슘합금은 예를 들면 AZ91D이다. 마그네슘은 저융점일뿐만 아니라 다른 금속에 비해 밀도가 낮아(알루미늄의 2/3, 철의 1/4) 가벼운 프로펠러팬이 가능하고 회전체에는 가장 적합하다고 할 수 있다. 또, 비강도, 비내력, 진동흡수력, 방열성, 치수안정성, 전자파 차폐성 등이 우수한 특징을 나타낸다.

또한, 마그네슘합금을 사용해서 제조된 부품에는 그 부품이 마그네슘합금으로 제작되어 있는 마크 예를 들면 AZ91D를 붙이는 것에 의해 재활용율이 상승한다.

<실시예 12>

도 38은 본 발명의 실시예 12에 의한 프로펠러팬의 게이트가공상태의 단면도로서, 도 26, 도 29와 동일부호는 동일부품을 나타낸다. 도면에 있어서, (302)는 게이트부, (305)는 베인, (306)은 허브부, (308)은 보스부, (402a)는 우측으로 틀빼냄이 실행되는 제품의 한쪽측형상이 패여 있는 몰드베이스, (443)은 회전축금형핀이다.

도 38에 있어서, 본 실시예는 상기한 마그네슘 다이캐스트법이나 틱소몰딩법의 핫런너법의 경우에 응용되는 형상이고, 도 26에 기재한 용융금속이 흘러나오는 것을 방지하는 응고플러그(303)과 이것을 수납하는 수납부(304)가 불필요하다. 수납부(304)가 불필요하게 되므로 도 26과 같이 후가공에서 이 부분을 제거할 필요가 없어진다. 또, 금형의 가동측의 허브부(306)의 내면측을 구성하는 부분에 축구멍과 동일형상의 회전축금형핀(443)을 마련해 두면 성형과 동시에 회전축구멍(307)을 형성할 수 있고, 후가공은 게이트부(302)의 선단을 절단하는 것만의 가공으로 되어 매우 용이하게 된다. 또, 특히 축구멍가공을 후가공에서 형성하는 경우에는 허브부(306)과의 축중심의 0. 1∼0. 2㎜정도의 어긋남에 의한 균형불량 등이 발생할 우려가 있어 가공지그는 정밀도를 필요로 하지만, 본 실시예에있어서는 회전축구멍(307)은 일체성형에 의해 형성되므로 매우 고정밀도로 된다.

도면과 같이, 회전축금형핀(443)의 선단(도면에서는 우측)을 포탄형이거나 반구면형상으로 하면, 게이트부(302)에서 허브부(306)으로 용융금속이 흐를 때에 상기 회전축금형핀(443)에 의해 용융금속의 흐름이 저해되는 것이 저감된다. 또한, 회전축구멍(307)의 직경치수가 크게 된 경우에는 게이트부(302)의 용융금속의 유로면적을 확보하기 위해 당연 보스부(308)의 외경치수를 크게 취할 필요가 있지만, 보스부(308)의 외경치수를 크게 취할 수 없는 경우에는 후가공에서 상기 회전축금형핀(443)에 의해 형성되는 회전축구멍을 크게 취하면 좋고, 이 경우에는 처음부터 축구멍가공을 하는 것은 아니고 미리 축구멍이 뚫려 있으므로 용이하고, 더 나아가서는 상기에서 기술한 바와 같이 구동모터의 파워가 커지고, 이것에 따라서 구동모터축직경이 크게 되는 경우에도 마찬가지로 대응이 가능하다.

회전축금형핀(443)은 게이트부(302)의 사출측과는 반대측의 가동측금형에 회전축구멍(307)과 동일형상의 핀을 마련한 것이어도 좋다.

이상, 금형에 회전축구멍(307)과 동일형상의 회전축금형핀(443)을 마련하고 허브부의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분의 일부를 제거해서 회전축구멍(307)을 형성시키는 스텝을 구비한 것으로 된다. 따라서, 회전축구멍(307)은 성형한 후에 여분의 게이트부분을 제거하는 것만으로 구성가능하게 된다. 또, 축부의 회전축구멍(307)의 기계가공이 불필요하고 또한 고정밀도로 되어 성형후의 가공이 적은 고정밀도의 프로펠러팬이 얻어진다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하 기재되는 바와 같은 효과가 얻어진다.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반(反)결합측을 지지하는 보강링; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부 및 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 이 축부는 성형할 때 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이므로, 용융금속을 시로코팬 각 부에 균등하게 충진시킬 수 있고 또 축을 길게 하는 경우나 축직경을 변경하고자 하는 경우 등 용이하게 대응할 수 있는 용도가 넓은 금속성형팬이 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 축부는 수납부의 응고금속이 존재하는 선단 또는 게이트부분의 사출측을 제거한 것이므로, 가공이 적은 제조를 얻을 수 있어 성형품의 가공찌꺼기도 적어져 가공작업의 안전성이 향상된다.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부; 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하기 위해 각 베인의 외주를 덮고 이 각 베인을 일체로 하는 보강링 및; 이 보강링의 외주부에 마련되고 임펠러부 및 보강링을 금속을 용융시켜 일체로 성형할 때 임펠러부 및 보강링을 충진하여 통과한 금속의 흐름을 저장하여 성형 후 제거된 오버플로부와의 접속부를 구비하였으므로, 팬구조부분에서 부분적으로 충진되지 않은 충진불량부나 주형공동부를 방지할 수 있어 성형품의 품질향상이 도모된다.

본 발명의 시로코팬은 다수의 박판형상의 베인을 주판에 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부 및 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하는 보강링을 구비하고, 임펠러부인 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판과 이 주판의 외주부의 다수의 베인은 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형된 것이고, 주판과 베인의 결합부에서 베인의 내경측을 용융금속이 흐르기 쉽도록 부분적으로 주판의 두께보다 두껍게 했으므로, 주판에서 다수의 베인에 용융금속을 순간적으로 사출충진할 수 있고, 성형성이 좋아 전체적뿐만 아니라 박판부분에서도 표면이 깨끗한 보기에 좋은 성형품이 얻어진다.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부 및 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하는 보강링을 구비하고, 임펠러부 및 보강링은 금속을 용융시켜서 일체로 성형된 것임과 동시에 주판과 결합되는 베인의 결합부의 치수를 부분적으로 베인의 다른 부분의 치수보다 크게 했으므로, 주판에서 다수의 베인으로 용융금속을 순간적으로 사출충진할 수 있어 성형성이 좋아 충진불량부나 주형공동부를 방지하여 품질이 좋은 성형품이 얻어진다.

본 발명의 시로코팬은 주판과 결합되는 베인의 결합부에 베인의 선단두께보다 큰 모따기를 형성했으므로, 다수의 얇은 베인부분의 성형성이 한층 좋아지게 되어 품질이 양호한 성형품이 얻어진다.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및; 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 임펠러부 및 보강링과 함께 저융점금속을 용융시켜 일체 성형한 축부를 구비하고, 성형시에는 보강링보다 두께가 얇은 성형링을 임펠러부의 외주면전면에 마련하고 성형후에 성형링을 제거했으므로, 베인의 외주부의 베인 뒤쪽가장자리부의 충진불량부를 완저히 없앨 수 있어 회전밸런스가 좋고 성형의 제조효율도 향상된다.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부 및 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 축부는 성형할 때 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이고, 성형시에는 보강링보다 두께가 얇은 성형링을 임펠러부의 외주면전면에 마련하고 성형후에 성형링을 제거하므로, 예를 들면 틱소몰딩에 의해 성형하는 경우, 얇은 베인의 형상을 한 강제적으로 각 베인을 압출하는 이젝터핀이 불필요하게 되어 금형이 저렴하게 된다. 또, 금속접촉면이 없어지므로 금형의 내구성이 향상된다.

본 발명의 시로코팬은 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부; 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및; 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 임펠러부 및 보강링과 함께 저융점금속을 용융시켜 일체 성형한 축부를 구비하고, 성형시에는 보강링을 임펠러부의 외주부전면에 마련하고, 성형후에 보강링을 주판과 베인의 반결합측부분을 남기고 제거하므로 보강링의 폭치수를 자유롭게 설계할 수 있고, 예를 들면 베인폭을 짧게 절단한 후에 보강링을 구성하면 베인폭이 짧은 베인을 자유롭게 구성할 수 있다.

본 발명의 시로코팬은 성형후에 주판과 베인의 반결합측부분 및 베인의 축방향에 대해 중앙부분에 보강링부분을 남겼으므로, 일체 베인부와 주판의 결합을 더욱 정밀도좋고 또 견고하게 할 수 있다.

본 발명의 시로코팬은 보강링 또는 보강링과 성형링의 양쪽의 내경이 베인외경에 비해 약간 크게 되도록 구성했으므로, 보강링의 외주부를 절삭가공하는 경우, 베인의 외주부에 보강링이 남아 송풍에 영향을 미치는 일이 없어진다.

본 발명의 시로코팬은 성형링과 보강링의 한쪽 또는 양쪽을 제거한 후의 베인부의 외경치수는 베인부의 주판측과 보강링측에서 동일하므로, 기계가공이 용이하고 또한 일체성형의 경우와 같이 베인외경치수가 보강링측에 비해 주판측이 작아지지 않으므로 송풍성능이 양호하게 된다.

본 발명의 시로코팬은 성형링과 보강링의 한쪽 또는 양쪽과 임펠러부의 결합부분에 라운드부를 부가했으므로 보강링과 임펠러부의 베인의 결합이 견고하게 되고, 또 절삭가공후에는 베인외경부는 라운드부가 없어져 송풍의 영향이 없고 양호하다.

본 발명의 시로코팬은 용융시켜 일체로 성형하는 금속이 마그네슘합금이므로, 재활용성이 우수하고 경량이며 또한 강도적으로도 우수하고 또한 낮은 소음의 팬을 저렴하게 제공할 수 있다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형방법은 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 이 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 시로코팬의 성형품으로 성형하는 시로코팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 주판의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치의 게이트에서 용융금속을 사출하는 스텝 및; 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분에서 금속성형기의 노즐에 응고되어 취출된 응고금속을 제거하여 축부를 형성시키는 스텝을 구비했으므로, 축을 길게 하는 경우나 축직경을 변경하고자 하는 경우 등 게이트부분의 가공치수를 변경하는 것만으로 간단하게 대응할 수 있는 제조방법이 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형방법은 축구멍형상을 갖는 금형을 사용해서 성형하는 시로코팬에 있어서, 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 시로코팬의 성형품으로성형하는 시로코팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 허브부의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및; 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분의 일부를 제거하여 축구멍을 형성시키는 스텝을 구비했으므로, 회전축구멍부는 게이트부분의 사출측과는 반대측의 가동측금형에 축구멍과 동일형상의 핀을 마련하고, 성형한 후에 여분의 게이트부분을 제거하는 것만으로 구성했으므로, 축부의 회전축구멍의 기계가공이 불필요하고 또한 고정밀도로 되고 성형후의 가공이 적은 고정밀도의 시로코팬이 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형방법은 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부 및 베인의 반결합측을 지지하는 보강링을 구비한 시로코팬에 있어서, 임펠러부의 한쪽에 배치된 주판의 중앙의 축위치에 금속성형기의 노즐을 접속하여 적어도 일부를 용융시킨 금속을 성형품에 사출하는 스텝 및; 사출된 금속을 베인 및 보강링에 충진함과 동시에 통과한 금속을 저장하는 보강링에 접속된 오버플로부로 흐르게 하는 스텝을 구비했으므로, 충진불량부나 주형공동부를 항상 방지할 수 있는 안정된 품질의 성형품을 제작할 수 있는 성형방법이 얻어진다.

시로코팬의 용융금속 성형방법은 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부 및 베인의 반결합측을 지지하는 보강링을 구비한 시로코팬에 있어서, 임펠러부의 한쪽에 배치된 주판의 중앙의 축위치에 금속성형기의 노즐을 접속하고 적어도 일부를 용융시킨 금속을 성형품에 사출하는 스텝; 사출된 금속을 베인과 보강링 및 임펠러부의 외주부에 마련된 성형링에 충진하는 스텝 및; 성형링을 제거하는 스텝을 구비했으므로, 각 베인에 균일하게 충진된다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 노즐에서 취출된 금속을 시로코팬으로 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서, 시로코팬의 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치에 마련되어 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분 및 응고금속을 수납하는 수납부 및; 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 시로코팬의 임펠러부의 주판과 결합되는 베인의 결합부의 치수를 부분적으로 베인의 다른 부분의 치수보다 크게 한 성형품금형을 구비했으므로, 틱소몰딩과 같이 용융금속을 순간적으로 복잡한 형상의 임펠러전체에 충진할 수 있는 장치가 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 베인의 외주측의 금형과 베인의 내주측의 금형 사이의 간극을 주판과 결합되는 베인의 결합부의 원통형상의 외경부보다 베인의 반결합측으로서 흡입측을 지지하는 보강링측의 외경부를 크게 해서 외주측과 내주측의 금형으로 분리가능한 형빼기구배를 마련했으므로, 용융금속을 순간적으로 복잡한 형상의 임펠러 전체에 보다 좋게 충진할 수 있는 장치가 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 베인의 외주측의 금형과 베인의 내주측의 금형 사이의 간극은 성형시에는 삐져나온 버르를 숏블러스트에 의해 제거할 수 있는 얇은 버르로 되는 간극으로 되므로, 시간이 소요되는 가공을 필요로 하지 않는 장치가 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분 및 응고금속을 수납하는 수납부의 금속이 충진될 금형의 성형품 축부의 키홈위치에 키형상의 부분적인 금형을 배치했으므로, 축부의 키홈기계가공이 불필요하게 되어 성형후의 가공이 적은 제조장치가 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 노즐에서 취출된 금속을 시로코팬으로 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서, 시로코팬의 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부보다 외주의 박판형상의 주판의 위치에 마련되어 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 시로코팬으로의 금속의 유로로 되는 금형의 여러개의 게이트 유입구 부분 및 여러개의 게이트부분과 대향한 주판의 위치에서 주판배면에 마련되어 게이트의 직경보다 큰 범위로 마련된 주판의 다른 부분보다 두꺼운 주판의 두께부분을 구비했으므로, 축부분의 가공을 필요로 하지 않는 더욱 제조가 용이한 제조장치가 얻어진다.

본 발명의 시로코팬의 용융금속 성형장치는 여러개의 게이트 유입구 부분과 접합되는 주판의 접합부분을 오목부로 했으므로, 제조중인 게이트처리가 양호하게 될 뿐만 아니라 성형품을 사용중에 청소할 때에 이 부분에서 걸레 등이 걸리지 않아 사용상 편리한 팬이 얻어지는 등 사용상 편리한 제품이 얻어지는 제조장치로 된다.

본 발명의 프로펠러팬은 원통형상 또는 원추형상의 허브부의 외주부에 다수의 베인을 일체 성형한 임펠러부 및; 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 축부는 성형할 때에 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고된 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이므로, 게이트부분의 가공치수를 변경하는 것에 의해 축의 길이나 축직경의 변경을 간단하게 할 수 있다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 축부는 게이트부분의 사출측 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 응고금속이 존재하는 부분의 선단을 제거했으므로, 가공이 적은 구조를 얻을 수 있다.

본 발명의 프로펠러팬은 허브부와의 결합부에 인접하는 베인의 내주부의 두께는 베인의 외주부의 두께보다 두껍게 하고 또한 2배보다 작게 하므로, 소음이 낮아졌다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부를 구비한 스파이더 및 상기 스파이더와 결합되고 상기 스파이더보다 두께가 얇은 베인을 구비하고, 축부는 성형할 때에 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고된 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이고, 스파이더의 흡입측에 게이트부분 또는 수납부를 갖고, 취출측에는 수납부 또는 게이트부분을 갖고, 게이트부분 및 수납부를 가공하여 축부를 구성하므로, 임펠러부와 스파이더의 결합부의 두께를자유롭게 설계할 수 있다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 용융시켜서 일체로 성형하는 금속이 마그네슘합금이므로, 플라스틱이나 이종금속을 결합한 금속제 팬에 비해 재활용성이 우수하고, 경량이고 강도적으로도 우수하며 또한 저소음의 팬을 저렴하게 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 원통형상 또는 또는 원추형상의 허브부의 외주부에 다수의 베인을 일체성형한 임펠러부 및 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고, 축부는 성형할 때에 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분이거나 또는 응고된 응고금속을 수납하는 수납부의 적어도 어느 한쪽의 일부분이고, 허브부의 흡입측에는 게이트부분의 여러개의 핀게이트의 게이트처리를 하기 위한 오목부를 마련했으므로, 회전축구멍부분의 보스부의 후가공을 필요로 하지 않고 게이트처리도 양호하다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 오목부의 수는 임펠러부의 베인의 수와 동일 또는 많게 형성했으므로, 여러개의 베인에 균등하게 용융금속을 충진할 수 있어 성형성도 양호하다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 허브부에 결합되는 게이트부분의 직경, 플러그캐처의 직경, 응고플러그 직경의 순으로 직경을 작게 했으므로, 게이트부내의 용융금속의 흐름이 양호하게 된다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 임펠러부의 흡입측으로 돌출된 기류박리 억제리브를 임펠러부와 일체로 마련했으므로, 제조비용을 거의 상승시키지 않고 저소음의 팬을 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 프로펠러팬은 임펠러부의 베인의 두께는 균일하므로, 강도면이나 성형성에서 문제가 없는 경우에는 가장 저소음이고 경량이며 재료비가 저렴한 팬을 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형방법은 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 상기 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 프로펠러팬의 성형품으로 성형하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및; 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분에서 금속성형기의 노즐에 응고되어 취출된 응고금속을 제거하여 축부를 형성시키는 스텝을 구비했으므로, 게이트부분의 가공치수를 변경시키는 것에 의해 축의 길이나 축직경의 변경을 간단하게 할 수 있는 제조방법을 확립할 수 있다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형방법은 축구멍형상을 갖는 금형을 사용해서 성형하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법으로서, 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 프로펠러팬의 성형품으로 성형하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법에 있어서, 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부에서 용융금속을사출하는 스텝 및; 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분의 일부를 제거하여 축구멍을 형성시키는 스텝을 구비했으므로, 축부의 회전축구멍의 기계가공이 불필요하고 또한 고정밀도로 되며 성형후의 가공이 적은 고정밀도의 프로펠러팬이 얻어진다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형방법은 허브부의 외주부에 다수의 베인을 일체로 성형한 임펠러부를 구비한 프로펠러팬에 있어서, 허브부의 중앙의 축위치에 금속성형기의 노즐을 접속하여 적어도 일부를 용융시킨 금속을 성형품에 사출하는 스텝; 사출된 금속을 임펠러부 및 임펠러부의 베인의 외주부에 접속된 오버플로부에 충진하는 스텝 및; 오버플로부를 제거한 스텝을 구비했으므로, 사출량과 공급량이 완저히 일치하지 않는다고 하는 결점에 의해 발생하는 부분적으로 충진되지 않는 소위 충진불량부나 주형공동부를 방지할 수 있어 성형품의 품질향상이 도모되는 성형방법을 확립할 수 있다.

또, 본 발명의 프로펠러팬의 용융금속 성형장치는 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 노즐에서 취출된 금속을 프로펠러팬으로 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서, 프로펠러팬의 허브부의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치에 마련되어 임펠러부로의 금속의 유로로 되는 성형될 금형의 게이트부분 또는 응고금속을 수납하는 수납부 및; 성형품에 대해 게이트부분측에 고정측금형과는 반대측에 가동측금형을 구비했으므로 프로펠러팬을 단시간이고 또한 고정밀도로 일체성형할 수 있다.

Claims (6)

1. 평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 임펠러부;

   상기 베인의 반결합측을 지지하는 보강링 및;

   상기 주판의 중앙부에 마련되고 상기 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 상기 임펠러부 및 상기 보강링과 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고,

   상기 축부는 성형할 때 상기 임펠러부로의 금속의 유로인 금형의 게이트부분 또는 응고금속을 수납하는 수납부의 일부분인 것을 특징으로 하는 시로코팬.
2. 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 이 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 시로코팬의 성형품으로 성형하는 시로코팬의 용융금속 성형방법에 있어서,

   임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치의 게이트로부터 용융금속을 사출하는 스텝 및;

   상기 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분에서 상기 금속성형기의 노즐에 응고되어 취출된 응고금속을 제거하여 축부를 형성시키는 스텝을 구비하고,

   상기 축부는 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에의해 회전구동되는 축부인 것을 특징으로 하는 시로코팬의 용융금속 성형방법.
3. 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 상기 노즐에서 취출된 금속으로 시로코팬을 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서,

   임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치에 마련되고 상기 임펠러부로의 금속의 유로인 금형의 게이트부분 또는 응고금속을 수납하는 수납부 및;

   평판형상 또는 중앙부에 오목부를 갖는 주판의 외주부에 다수의 베인을 결합하여 원통형상으로 형성한 시로코팬의 임펠러부의 상기 주판과 결합되는 상기 베인의 결합부의 치수를 부분적으로 상기 베인의 다른 부분의 치수보다 크게 한 성형품금형을 구비하고,

   상기 축부는 시로코팬의 주판의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 것을 특징으로 하는 시로코팬의 용융금속 성형장치.
4. 원통형상 또는 원추형상의 허브부의 외주부에 다수의 베인을 일체로 성형한 임펠러부 및;

   상기 허브부의 중앙부에 마련되고 상기 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 상기 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형한 축부를 구비하고,

   상기 축부는 성형할 때 상기 임펠러부로의 금속의 유로인 금형의 게이트부분 또는 응고된 응고금속을 수납하는 수납부의 일부분인 것을 특징으로 하는 프로펠러팬.
5. 금속성형기에서 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하고, 상기 노즐에서 취출된 금속을 금형에 의해 프로펠러팬의 성형품으로 성형하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법에 있어서,

   허브부의 중앙부에 마련되고 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 축부로서, 상기 임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부에서 용융금속을 사출하는 스텝 및;

   상기 용융금속을 사출하여 성형품으로 한 후에 게이트부분에서 상기 금속성형기의 노즐에 응고되어 취출된 응고금속을 제거하여 축부를 형성시키는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 프로펠러팬의 용융금속 성형방법.
6. 금속의 적어도 일부를 용융시켜 노즐에서 취출하는 금속성형기 및 상기 노즐에서 취출된 금속으로 프로펠러팬을 성형하는 금형을 구비한 용융금속 성형장치에 있어서,

   임펠러부와 함께 금속을 용융시켜 일체로 성형하는 축부의 위치에 마련되고 상기 임펠러부로의 금속의 유로인 금형의 게이트부분 또는 응고금속을 수납하는 수납부 및;

   성형품에 대해서 상기 게이트부분측에 고정측금형과는 반대측에 가동측금형을 구비하고,

   상기 축부는 상기 프로펠러팬의 허브부의 중앙부에 마련되어 임펠러부를 지지함과 동시에 모터에 의해 회전구동되는 것을 특징으로 하는 프로펠러팬의 용융금속 성형장치.