KR0116769Y1 - Filter of ceramic fiber mold - Google Patents
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Abstract
몰드의 저부에 필터를 배치하고 여기에 세라믹 화이버 슬러리를 부어, 이를 진공펌프로써 추출하여 예비성형체를 제조하는 세라믹 화이버 예비성형체 제조용 필터에 있어서, 세라믹 화이버의 필터링 속도를 보다 향상시킴과 동시에 세라믹 화이버가 균일한 밀도로 분산되게하면서, 그 세라믹 화이버의 로스를 실질적으로 제거할 수 있도록 하기 위하여,상기 세라믹 화이버의 유출을 차단하고 수분만을 배출시킬 수 있게 미세한 구멍을 갖는 제1 필터와, 이 제1 필터의 하부에 배치되어 세라믹 화이버 예비성형체 제조용 필터를 제안한다.In the filter for manufacturing a ceramic fiber preform manufactured by arranging a filter at the bottom of a mold and pouring a ceramic fiber slurry thereon and extracting the same by using a vacuum pump, the filter for manufacturing a preform may be further improved. In order to be able to substantially remove the loss of the ceramic fiber while being dispersed at a uniform density, the first filter having a fine hole to block the outflow of the ceramic fiber and discharge only water, and the first filter It is proposed at the bottom of the filter for producing a ceramic fiber preform.
Description
제1도는 본 고안에 관련된 필터를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing a filter according to the present invention,
제2도(a)(b)(c)는 본 고안에 관련된 필터를 도시한 평면도,Figure 2 (a) (b) (c) is a plan view showing a filter related to the present invention,
제3도는 본 고안에 관련된 필터의 사용 상태를 나타내는 것으로서, 제1도의 정면도.3 is a view showing a state of use of the filter according to the present invention, the front view of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 제1필터 3 : 제2필터1: first filter 3: second filter
5 : 제3필터5: third filter
[산업상의 이용분야］[Industrial use]
본 고안은 세라믹 화이버(Fiber) 예비성형체 제조용 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세라믹 화이버슬러리를 임의의 형상을 갖는 몰드에 투입하여 이를 필터링하고, 잔류된 세라믹 화이버를 건조 및 소성함으로써, 실린더 혹은 피스톤과 같이 고도의 내구성을 요하는 부품에 사용될 금속 복합체를 만들기 위한 예비성형체를 제조할 수 있도록 한 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a filter for preparing a ceramic fiber preform, and more specifically, by inserting a ceramic fiber slurry into a mold having an arbitrary shape and filtering it, and drying and firing the remaining ceramic fiber, a cylinder or a piston The present invention relates to a filter capable of producing a preform for making a metal composite to be used in a component requiring high durability.
[종래 기술］[Prior art]
주지된 바와같이, 실린더의 라이너나 피스톤은 내연기관에 사용되는 중요한 부품들로서, 고도의 내구성을 요하고 있다. 종래에는 상기와 같은 부품들의 내구성을 실현하기 위해 금속 열처리법을 사용하였으나, 근래에는 보다 발전된 기술로서 세라믹 화이버가 혼합된 금속 복합재료를 이용하여 부품을 성형하고 있다.As is well known, the liner or piston of a cylinder is an important component for use in an internal combustion engine, requiring a high degree of durability. Conventionally, the metal heat treatment method is used to realize the durability of the above components, but in recent years, as a more advanced technology, components are molded by using a metal composite material mixed with ceramic fibers.
더 구체적으로, 금속 복합재료를 이용하여 상기한 부품들을 제조하는 방법은 우선 세라믹 화이버와 바인더(Binder) 및 물을 혼합하여 슬러리를 만들고, 이를 필터가 장착되어 있는 몰드에 부어 상기 필터에 의해 걸러진 세라믹 화이버를 건조 및 소성함으로써, 상기 부품들에서 금속 복합재료로 국소 보강하고자 하는 부위의 형상을 갖게끔 예비 성형체를 제조하게 된다. 이어서, 상기 예비성형체를 실린더의 라이너 혹은 피스톤과 같은 부품 제조용 몰드에 집어 넣고, 동시에 용융 금속을 투입하여 적정 압력을 가함으로써, 세라믹 화이버가 혼합된 금속복합체를 제조할 수 있다. 이러한 경우에 있어, 종래 필터의 문제점은 상기 세라믹 화이버의 필터링이 너무 늦거나 과도하게 빠르게 된다는데 있다.More specifically, the method for manufacturing the above components using a metal composite material, first, by mixing a ceramic fiber, a binder (Binder) and water to make a slurry, which is poured into a mold equipped with a filter and filtered by the filter By drying and firing the fibers, preforms are produced to have the shape of the parts to be locally reinforced with the metal composites in the parts. Subsequently, the preform may be put into a mold for manufacturing parts such as a liner or a piston of a cylinder, and at the same time, molten metal may be added to apply a suitable pressure to produce a metal composite in which ceramic fibers are mixed. In this case, the problem with the conventional filter is that the filtering of the ceramic fiber is too late or too fast.
즉, 종래에는 몰드의 저부에 하나의 필터를 배치하고 여기에 세라믹 화이버 슬러리를 부어 이를 진공펌프로써 추출하게 되는 바, 이때 상기 세라믹 화이버의 로스를 방지하기 위해 미세한 구멍을 갖는 필터를 사용하게 되면, 필터링 속도가 너무 늦게 되는 문제점이 발생하게된다.That is, in the related art, one filter is disposed at the bottom of the mold, and the ceramic fiber slurry is poured therein to be extracted by a vacuum pump. In this case, when a filter having a fine hole is used to prevent the loss of the ceramic fiber, The problem is that the filtering speed is too slow.
반대로, 생산성을 높이기 위해 큰 구멍을 갖는 필터를 사용할 경우, 세라믹 화이버의 로스가 다량 발생하게 되는 문제점이 있다.On the contrary, when a filter having a large hole is used to increase productivity, there is a problem in that a large amount of loss of ceramic fibers occurs.
[고안의 요약］[Summary of design]
본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 세라믹 화이버의 필터링 속도를 보다 향상시킬 수 있도록 하면서도, 그 세라믹 화이버의 로스를 실질적으로 제거할 수 있도록 한 세라믹 화이버 예비성형체 제조용 필터를 제공함에 있다.이러한 목적을 실현하기 위하여, 본 고안은 몰드의 저부에 필터를 배치하고 여기에 세라믹 화이버 슬러리를 부어, 이를 진공펌프로써 추출하여 예비성형체를 제조하는 세라믹 화이버 예비성형체 제조용 필터에 있어서, 상기 세라믹 화이버와 보강재의 유출을 차단하고 되도록 수분만을 배출시킬 수 있게 미세한 구멍을 갖는 제1 필터와,The present invention has been made to overcome the above-mentioned problems of the prior art, the object of which is to improve the filtering speed of the ceramic fiber, while the ceramic fiber preform which can substantially remove the loss of the ceramic fiber In order to achieve the above object, the present invention provides a filter for preparing a ceramic fiber preform, in which a filter is placed at the bottom of a mold and a ceramic fiber slurry is poured therein, which is extracted with a vacuum pump to produce a preform. A first filter having a fine hole so as to block the outflow of the ceramic fiber and the reinforcing material and to discharge only water as possible;
이 제1 필터의 하측에 배치되어 제1 필터를 지지해 주면서 세라믹 화이버를 추출하고 수분 배출 속도를 적절히 조절할 수 있는 무수히 많은 원통상의 구멍으로 이루어지는 제2 필터와의 조합으로 구성되어 있음을 특징으로 한다.It is composed of a combination of a second filter consisting of a myriad of cylindrical holes arranged under the first filter to support the first filter and extract ceramic fibers and adjust the rate of water discharge accordingly. do.
또, 비교적 부피가 큰 예비 성형체 제작시에는 상기 제2 필터를 제1 필터위에 위치시키고, 제2필터의 구멍보다 큰 직경을 갖는 원통상의 구멍으로 형성된 제3 필터가 부착될 수도 있다.이때 제2 필터는 세라믹 화이버 슬러리의 교반 작업시 제1 필터의 움직임을 방지하면서 수분 제거후 필터로부터 분리를 용이하게 해 주는 역할을 한다.In the manufacture of a relatively large preform, the second filter may be placed on the first filter and a third filter formed of a cylindrical hole having a diameter larger than that of the second filter may be attached. 2 filter serves to facilitate separation from the filter after water removal while preventing the movement of the first filter during the stirring operation of the ceramic fiber slurry.
상술한 본 고안의 구성에 있어, 세라믹 화이버 슬러리는 몰드를 통해 제2 필터의 상측으로 투입되어 지는 바, 이때 그 세라믹 화이버는 제2 필터와 제1 필터에 의해 추출되어 상기 제2필터의 상측으로 쌓이게 된다. 상기와 같이 추출된 세라믹 화이버는 이후 건조 및 소성 공정을 거쳐 예비성형체로서 제조되어진다.In the above-described configuration of the present invention, the ceramic fiber slurry is injected into the upper side of the second filter through the mold, wherein the ceramic fiber is extracted by the second filter and the first filter to the upper side of the second filter. Will accumulate. The ceramic fiber extracted as described above is then manufactured as a preform through a drying and firing process.
［실 시 예 ］[Example]
이하, 본 고안을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 제1도는 본 고안에 관련된 세라믹 화이버 예비성형체 제조용 필터를 도시한 사시도이고, 제2도(a)(b)(c)는 제1도의 필터를 각각 도시한 평면도이다.본 고안에 관련된 예비성형체 제조용 필터는 전술한 바와 같이, 세라믹 화이버슬러리 용액으로부터 수분을 제거하여 예비성형체를 제조하기 위한 것으로서, 그 구성은 원판상으로 형성된 제1 필터(1)와, 그 제1 필터(1)의 상측 또는 하측에 배치되는 제2 및 제3 필터(3,5)로구성되어 있다.Hereinafter, preferred embodiments for realizing the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view showing a filter for manufacturing a ceramic fiber preform according to the present invention, and FIGS. 2A, 2B, and 3C are plan views illustrating the filter of FIG. 1 respectively. As described above, the filter is for removing the moisture from the ceramic fiber slurry solution to produce a preform, the configuration of which is the first filter (1) formed in a disc shape and the upper or lower side of the first filter (1) It consists of the 2nd and 3rd filter (3,5) arrange | positioned at.
여기서, 상술한 제1 필터(1)는 세라믹 화이버의 유출을 완전히 차단하고, 바인더도 되도록이면 차단하면서도 수분만을 배출시키도록 하기 위하여, 30㎛ 미만의 미세한 구멍으로 이루어져 있다.이러한 제1 필터(1)의 상측에는 링상의 제2 필터(3)가 배치되어 지는 바, 이는 전기한 제1필터(1)와 달리 다소의 세라믹 화이버와 수분을 보다 용이하게 배출시킬 수 있으며, 슬러리의 교반작업 또는 주입시에 제1 필터가 제위치에 있도록 잡아 주는 역할을 하며 최종 제품인 예비 성형체가 균일한 밀도를 갖게끔 해준다. 그리고 미세한 구멍으로 되어 있어서 최종 예비 성형체를 필터로부터 분리할 때도 용이하다.Here, the above-described first filter 1 is composed of fine pores of less than 30 μm in order to completely block the outflow of the ceramic fiber and to discharge only the water while blocking the binder as much as possible. On the upper side of the), a ring-shaped second filter 3 is disposed, which, unlike the first filter 1 described above, can easily discharge some ceramic fibers and water, and stir or inject slurry. It serves to hold the first filter in place at the time and to ensure that the final preform, the final product, has a uniform density. And because of the fine holes, it is easy to separate the final preform from the filter.
즉, 상기 제2 필터(3)는 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 제1 필터(1)보다 큰 구멍을 갖는원통상 복수개의 구멍으로 이루어져 있다. 따라서, 본 고안에 의하면 상술한 제1 필터(1)와 제2 필터(3)의 조합에 의해, 상기 제1 필터(1)에서부터 세라믹 화이버가 걸러져 쌓이게 되고, 이는 제2 필터(3)의 원통상 구멍을 통해 그 상측까지 점차 쌓여 올라와 링 또는 파이프 형상의 예비성형체를 이루게 된다.That is, the second filter 3 is composed of a plurality of cylindrical holes having a larger hole than the first filter 1, as can be seen from the figure. Therefore, according to the present invention, by the combination of the first filter 1 and the second filter 3 described above, the ceramic fibers are filtered out and stacked from the first filter 1, which is the source of the second filter 3. Normally, it is gradually piled up through the hole to form a ring or pipe-shaped preform.
한편, 상기 제1 필터(1)의 저면에는 상기 제2 필터(3)의 구멍보다 더 큰 직경을 갖는 원통상의 구멍으로 형성된 제3 필터(5)가 부착될 수도 있다.On the other hand, a third filter 5 formed of a cylindrical hole having a diameter larger than that of the second filter 3 may be attached to the bottom surface of the first filter 1.
여기서, 상기 제2 필터(3)와 제3 필터(5)는 세라믹 화이버 슬러리로부터 수분을 효과적으로 배출시키기 위한 것으로서, 필터링 속도를 보다 빠르게 하기 위해서는 그 원통상 구멍의 크기를확대 조절할 수 있다.제3도는 본 고안에 관련된 예비성형체 제조용 필터의 사용 상태도로서, 도면에서의 설명 부호 7은 몰드를 나타내고 있다.상기한 몰드(7)는 2개의 원통형 구조체로 이루어져 있으며, 내측의 몰드 하단부는 제1 필터(1)와 접촉되도록 배치되어 있다.또, 외측의 몰드 하단부에는 도시하지 않은 진공 펌프가 장착되어 있는바, 이는 세라믹 화이버슬러리로부터 수분을 보다 용이하고 빠르게 배출시키기 위한 것이다.여기서, 2개의 원통형 구조체의 사이로는 세라믹 화이버 슬러리가 투입되어 지는 바, 그 세라믹 화이버 슬러리는 제2 필터(3)를 거쳐 제1 필터(1)에 의해 걸러지게 된다. 상기 제1 필터(1)에 의해 걸러지게 되는 세라믹 화이버는 그 상측으로 점차 적층되어 몰드의 형상에 따라 링상으로 쌓이게 되는 바, 결과적으로 제2 필터(3)의 상측으로 임의의 높이까지 적재되어 진다. 이 경우에, 상기와 같이 제2 필터(3)의 상측으로 적재된 세라믹 화이버를 취하여 건조 혹은 소성하게 되면, 본 고안의 예비성형체를 얻을 수 있다.여기서, 상기 예비성형체를 취하고 남은 제1 및 제2 필터(1,3)의 세라믹화이버는 다시 세라믹 화이버 슬러리로 회수됨으로써 그 로스를 실질적으로 줄이고 있다.In this case, the second filter 3 and the third filter 5 are for effectively draining water from the ceramic fiber slurry, and in order to increase the filtering speed, the size of the cylindrical hole can be enlarged and adjusted. Fig. 7 is a state diagram of a filter for manufacturing a preform according to the present invention, wherein reference numeral 7 in the drawing represents a mold. The mold 7 is formed of two cylindrical structures, and the inner mold lower portion has a first filter ( In addition, a vacuum pump (not shown) is mounted at the lower end of the outer mold, which allows for easier and faster discharge of moisture from the ceramic fiber slurry. The ceramic fiber slurry is introduced between the bars, and the ceramic fiber slurry passes through the second filter 3 to the first fill. It is filtered by the rotor 1. The ceramic fibers filtered by the first filter 1 are gradually stacked on top thereof and stacked in a ring shape according to the shape of the mold. As a result, the ceramic fibers are stacked up to an arbitrary height above the second filter 3. . In this case, the preform of the present invention can be obtained by taking the ceramic fiber loaded on the upper side of the second filter 3 and drying or baking as described above. The ceramic fibers of the two filters (1, 3) are recovered back into the ceramic fiber slurry to substantially reduce the loss.
또, 상기한 링 또는 파이프 형상의 예비성형체는 다시 실린더의 라이너나 피스톤을 형성하기위한 몰드에 용융 금속과 함께 투입 및 성형되어, 고도의 내구성을 갖는 부품을 형성하게 되는 것이다.In addition, the ring- or pipe-shaped preform described above is injected and molded together with molten metal into a mold for forming a liner or piston of a cylinder, thereby forming a highly durable component.
한편, 전술한 실시예와 달리 본 고안의 필터는 제1 필터(1)와 제2 필터(3)만을 사용할 수도 있는데, 이때 상기 제2 필터(3)는 전술한 제3 필터(5)와 마찬가지로 제1 필터(1)의 하측에 배치되어 있다.On the other hand, unlike the above-described embodiment, the filter of the present invention may use only the first filter 1 and the second filter 3, wherein the second filter 3 is similar to the above-described third filter 5 It is arrange | positioned under the 1st filter 1.
또 본 고안의 예비성형체는 링 또는 파이프 형상의 구조로 이루어져 있으나, 그에 한정되는 것은 아니며 원하는 부품의 형상에 맞추어 몰드를 형성할 수 있다. 아울러, 그에 따라 필터의 형상도 변형이 가능하다.In addition, the preform of the present invention has a ring or pipe-like structure, but is not limited thereto, and may form a mold according to a shape of a desired part. In addition, the shape of the filter can be modified accordingly.
이상에서 설명한 실시예에서와 같이, 본 고안의 세라믹 화이버 예비성형체 제조용 필터는 세라믹 화이버의 필터링 속도를 보다 향상시킴과 동시에, 화이버의 균일한 밀도를 갖게 되고 예비 성형체 제조가 용이하게 하며, 그 세라믹 화이버의 로스를 실질적으로 제거하고 있음을 알 수 있다.As in the above-described embodiment, the filter for manufacturing the ceramic fiber preform of the present invention further improves the filtering speed of the ceramic fiber, has a uniform density of the fiber, and facilitates the preparation of the preform, and the ceramic fiber It can be seen that the loss of substantially.
즉, 본 고안은 복수 필터의 조합에 의해 달성되어 지는 바, 제1 필터는 세라믹 화이버의 유출을 차단하도록 미세한 구멍으로 이루어져 있다.아울러, 제2 필터와 제3 필터는 필터링 속도를 고려하여 보다 큰 직경을 갖는 원통상의 구멍을 보유하고 있으며, 그 하측에는 진공 펌프가 배치되어 세라믹 화이버 슬러리로부터 수분을 강제로 배출시키고 있다.In other words, the present invention is achieved by a combination of a plurality of filters, the first filter is made of fine holes to block the outflow of the ceramic fiber. In addition, the second filter and the third filter is larger in consideration of the filtering speed It has a cylindrical hole having a diameter, and a vacuum pump is disposed under the force to force water out of the ceramic fiber slurry.
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