A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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DUAL CERAMIC MOLD AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL PRODUCT HAVING NANOPORES
Disclosed are a dual ceramic mold and a method to manufacture a metal product with a nanopore, capable of managing a porous metal product with a wide surface area by a sacrifice particle. According to the present invention, the method to manufacture a metal product with a micropore comprises: a step (a) of using three-dimensional (3D) printing to manufacture a 3D ceramic mold from a ceramic powder; a step of (b) arranging the 3D ceramic mold in the internal space of a metal casting mold, injecting molten metal including a nanosized sacrifice particle into the internal space of the metal casting mold, and cooling the molten metal; and a step (c) of separating the cooled metal from the metal casting mold, and inserting the metal including the 3D ceramic mold into an alkaline solution to extract the 3D ceramic mold by a solvent and inserting the metal including the 3D ceramic mold into an acidic solution to selectively extract the nanosized sacrifice particle by a solvent.
이중 세라믹 금형 및 나노 기공을 갖는 금속 제품의 제조 방법에 대하여 개시한다. 이중 세라믹 금형에 포함되는 3차원 세라믹 금형은 3D 프린팅을 이용한 정밀 제조가 가능하고, 고강도(High strength) 특성을 가지며, 금속 주조용 틀은 고강도(High strength)를 갖는 통상의 내화물(Refractory) 소재로 형성된다. 본 발명에서 금속 제품은 초내열 합금 소재로부터 형성되며, 금속 제품을 산 용액에 투입하여 나노 입자화 된 희생 입자를 선택적으로 용매 추출함으로써, 희생 입자 자리에 nm 크기의 나노 기공이 형성된다. 따라서, 희생 입자에 의해 넓은 표면적을 가지는 다공성 금속 제품을 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 3차원 세라믹 금형 및 금속 주조용 틀을 포함하는 이중 세라믹 금형을 이용한 금속 제품의 제조 방법에 있어서, (a) 3D 프린팅을 이용하여 세라믹 분말로부터 3차원 세라믹 금형을 제조하는 단계; (b) 금속 주조용 틀 내부 공간에 상기 3차원 세라믹 금형을 배치한 후, 상기 금속 주조용 틀 내부 공간에 나노 크기의 희생 입자를 포함하는 용융된 금속을 주입하고 냉각시키는 단계; 및 (c) 냉각된 금속을 금속 주조용 틀로부터 분리한 후, 상기 3차원 세라믹 금형이 포함된 금속을 알칼리 용액(alkaline solution)에 투입하여 상기 3차원 세라믹 금형을 용매 추출하고, 3차원 세라믹 금형이 포함된 금속을 산 용액에 투입하여 상기 나노 크기의 희생 입자를 선택적으로 용매 추출하는 단계;를 포함하고, 상기 나노 크기의 희생 입자가 선택적으로 추출된 부분에 나노 기공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
DUAL CERAMIC MOLD AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL PRODUCT HAVING NANOPORES
Disclosed are a dual ceramic mold and a method to manufacture a metal product with a nanopore, capable of managing a porous metal product with a wide surface area by a sacrifice particle. According to the present invention, the method to manufacture a metal product with a micropore comprises: a step (a) of using three-dimensional (3D) printing to manufacture a 3D ceramic mold from a ceramic powder; a step of (b) arranging the 3D ceramic mold in the internal space of a metal casting mold, injecting molten metal including a nanosized sacrifice particle into the internal space of the metal casting mold, and cooling the molten metal; and a step (c) of separating the cooled metal from the metal casting mold, and inserting the metal including the 3D ceramic mold into an alkaline solution to extract the 3D ceramic mold by a solvent and inserting the metal including the 3D ceramic mold into an acidic solution to selectively extract the nanosized sacrifice particle by a solvent.
이중 세라믹 금형 및 나노 기공을 갖는 금속 제품의 제조 방법에 대하여 개시한다. 이중 세라믹 금형에 포함되는 3차원 세라믹 금형은 3D 프린팅을 이용한 정밀 제조가 가능하고, 고강도(High strength) 특성을 가지며, 금속 주조용 틀은 고강도(High strength)를 갖는 통상의 내화물(Refractory) 소재로 형성된다. 본 발명에서 금속 제품은 초내열 합금 소재로부터 형성되며, 금속 제품을 산 용액에 투입하여 나노 입자화 된 희생 입자를 선택적으로 용매 추출함으로써, 희생 입자 자리에 nm 크기의 나노 기공이 형성된다. 따라서, 희생 입자에 의해 넓은 표면적을 가지는 다공성 금속 제품을 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 3차원 세라믹 금형 및 금속 주조용 틀을 포함하는 이중 세라믹 금형을 이용한 금속 제품의 제조 방법에 있어서, (a) 3D 프린팅을 이용하여 세라믹 분말로부터 3차원 세라믹 금형을 제조하는 단계; (b) 금속 주조용 틀 내부 공간에 상기 3차원 세라믹 금형을 배치한 후, 상기 금속 주조용 틀 내부 공간에 나노 크기의 희생 입자를 포함하는 용융된 금속을 주입하고 냉각시키는 단계; 및 (c) 냉각된 금속을 금속 주조용 틀로부터 분리한 후, 상기 3차원 세라믹 금형이 포함된 금속을 알칼리 용액(alkaline solution)에 투입하여 상기 3차원 세라믹 금형을 용매 추출하고, 3차원 세라믹 금형이 포함된 금속을 산 용액에 투입하여 상기 나노 크기의 희생 입자를 선택적으로 용매 추출하는 단계;를 포함하고, 상기 나노 크기의 희생 입자가 선택적으로 추출된 부분에 나노 기공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
DUAL CERAMIC MOLD AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL PRODUCT HAVING NANOPORES
이중 세라믹 금형 및 나노 기공을 갖는 금속 제품의 제조 방법
OH YOON SUK (author) / LEE SUNG MIN (author) / KIM HYUNG TAE (author)
2018-06-19
Patent
Electronic Resource
Korean
IPC:
B22D
CASTING OF METALS
,
Gießen von Metallen
/
B33Y
ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
,
Additive (generative) Fertigung, d. h. die Herstellung von dreidimensionalen [3D] Bauteilen durch additive Abscheidung, additive Agglomeration oder additive Schichtung, z. B. durch 3D- Drucken, Stereolithografie oder selektives Lasersintern
/
C04B
Kalk
,
LIME
METAL PRODUCT HAVING NANOPORES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
European Patent Office | 2018
3D DUAL CERAMIC MOLD USING 3D PRINTING AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL PRODUCT USING THE SAME
| European Patent Office | 2018
Biological ceramic product and mold-free manufacturing method thereof
| European Patent Office | 2024