KR100236459B1 - 회전전기용 카본브러시 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전전기용 카본브러시 제조방법에 관한 것으로서, 특히 카본브러시 흑연입자간의 균일한 결합력을 갖도록 함과 동시에 함침공정으로 간편용이하게 제조할 수 있도록 한 카본브러시 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 흑연(천연흑연 또는 인조흑연)에 황화몰리브덴(MOS2)나 삼산화알루미늄(Al2O3)를 1∼10중량%를 첨가하여 혼합공정, 혼합물을 가압프레스로 리드선부착방법인 몰드법으로 1~3ton/㎠로 가압하는 성형공정, 상기 성형제품에 결합력 향상을위해 결합제(노블락형 페놀수지, 레졸형 페놀수지, 에폭시수지, 프르프랄수지)를 모세관원리로 함침하는 함침공정, 함침된 성형제품을 700~800℃로 가열소성하는 소성공정을 거쳐 제조하여 균일한 결합력을 갖도록하여 품질을 가일층 향상시키고 공정의 단순화로 제조시간을 현저히 줄일 수 있도록 함이 그 특징이다.

Description

회전전기용 카본브러시 제조방법
제1도는 종래의 제조방법을 설명하려는 제조공정 블록도.
제2도는 본 발명의 제조공정 블록도.
본 발명은 회전전기용 카본브러시 제조방법에 관한 것으로서, 특히 카본브러시 흑연입자간의 균일한 결합력을 갖도록 함과 동시에 함침공정으로 간편용이하게 제조할 수 있도록 한 카본브러시 제조방법에 관한 것이다.
종래의 회전전기용 부품의 카본브러시 제조방법으로는 제1도의 제조공정 블록도에서와 같이 흑연입자간의 결합력을 향상시키기 위해 흑연과 결합제를 혼합기에 의해 골고루 혼합하는 혼합공정, 건조공정, 분쇄공정, 재치기공정을 한 다음, 첨가재를 첨가하여 재차 혼합하는 공정정, 성형공정, 소성공정, 가공공정을 통하여 카본브러시를 제조하였다.
그러나 이와같은 카본브러시 제조방법은 혼합기를 이용하여 흑연과 결합제를 혼합하므로서 혼합할 때 습윤성이 좋지않은 결합제의 경우에는 혼합후 흑연입자 표면에 결합제가 도포되지 않아 이들 흑연분말의 성형후 소성공정 소성을 하면 흑연입자에 결합제가 많이 도포된 제품은 결합력이 우수하고, 적게 도포된 제품은 결합력이 약하게 되므로 하나의 공정에서 나온 제품이라도 제품의 결합강도 차이의 불균일성이 야기되는 한편, 결합제가 많이 함유된 브러시의 경우에는 결합강도는 향상되나, 회전전기 기계의 특성에 맞지 않게 결합강도가 너무 높으면 오히려 정류자와 브러시 사이에 불꽃이 발생되어 과잉 마모의 문제점과 복잡한 제조공정에 따라 제조시간이 과다하게 소요되는 문제점 등이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 제반문제점 등을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 흑연입자간의 결합력 향상을 위해 첨가되는 결합제(노블락형 페놀수지, 레졸형 페놀수지, 에폭시수지, 프르프랄수지)를 함침공정을 이용하여 함침된 카본브러시의 소성으로 균일한 강도를 얻고 제조공정도 함침공정에 의해 간편히 제조되므로 공정단순화 및 제조소요시간의 감소를 얻도록 함이 그 특징이다.
상기의 목적을 달성할 수 있는 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
흑연(천연흑연 혹은 인조흑연)에 윤활성 및 연마성을 주기 위해 황화몰리브덴(MOS2)나 삼산화알루미늄(Al2O3)를 1∼10중량% 첨가하여 혼합공정에서 혼합한다.
이때 상기 윤활제로는 황화몰리브덴(MOS2), 납(Pb), 황화텅스텐(WS2)을 사용함이 바람직하고, 상기 흑연의 입자는 100㎛ 이하것을 사용함이 바람직하다.
상기 혼합물은 가압프레스로 리드선부착방법인 몰드법으로 1~3ton/㎠로 가압하는 성형공정에서 성형한 후 성형제품은 결합제(노블락형 페놀수지, 레졸형 페놀수지, 에폭시수지, 프르프랄수지)가 함유된 함침기에서 함침공정으로 함침시킨다.
이때 상기 함침공정에서 함침기에 성형제품을 넣기전에 성형제품을 진공상태로 유지시킨후 함침기에 넣으면 성형제품의 기공사이로 모세관원리에 의해 결합제가 함침되는 것이다.
결합제가 함침된 성형제품은 200℃~800℃로 가열소성하면 인장강도의 결합력을 갖는 카본브러쉬가 소성공정에서 소성되어 가공공정에서 가공완료토록 하는 것이다.
이와같은 본 발명의 카본브러시 제조방법으론 100㎛ 이하의 흑연(천연흑연 혹은 인조흑연)에 윤활제(MOS2, Pb, WS2) 및 연마제로 황화몰리브덴(MOS2)나 삼산화알루미늄(Al2O3)를 1∼10중량% 첨가하여 혼합한 후 가압프레스로 리드선 부착방법인 몰드법으로 1~3ton/㎠으로 가압성형한다.
그리고, 상기 가압성형된 제품은 결합제(노블락형 페놀수지, 레졸형 페놀수지, 에폭시수지, 프르프랄수지)가 함유된 함침기에 성형제품을 넣기 전에 함침기의 내부를 진공상태로 유지시킨후 함침기에 넣으면 성형제품의 기공사이로 모세관원리로 결합제가 골고루 합침된다.
상기 결합제가 함침된 성형제품은 소성공정에서 200~800℃로 가열소성하면 일정강도의 결합력을 갖는 카본브러시가 된다.
결합력을 조정하기 위해서는 성형제품의 기공을 조정하므로서 기공이 많으면 결합제가 많이 함침되어 결합강도를 향상시키고, 기공이 적으면 결합제가 소량 함침되어 결합강도가 낮아지게 된다.
또한 기공이 많은 제품일 경우 600℃ 이상에서 소성할 때, 결합제중의 탄소성분이 아닌 성분은 증발하여 기공으로 크게 남아서 결합력도 낮아지고, 재료의 비저항이 높아져 회전전기기계에 악영향이 미칠것으로 예상될 수 있으나, 결합제가 많이 함침되면 결합제에 의해 흑연입자끼리 끄는 힘이 커지므로 인해 수축이 많이 일어나서 가공이 줄어드므로 인해 결합강도가 향상되고, 비저항도 줄어들게 된다.
이상 설명한 바와같이 본 발명은 흑연과 첨가제를 혼합, 성형함침후 소성하여 가공하므로서 흑연입자간의 균일한 결합력을 갖도록 하여 품질이 가일층 향상되었고, 제조공정에 있어서도, 함침공정으로 기존의 반죽, 건조, 분쇄, 재치기 공정이 없어짐으로 인해 공정의 단순화 및 제조소요시간이 현저히 감소되는 효과를 얻을 수 있는 것이 특징이다.

Claims (1)

  1. 흑연에 황화몰리브덴(MOS2)나 삼산화알루미늄(Al2O3)를 1∼10%를 첨가하는 혼합공정과, 상기 혼합공정에서 혼합된 혼합물을 가압프레스로 리드선부착방법인 몰드법으로 1~3ton/㎠로 가압하는 성형공정과, 상기 성형공정에서 성형된 성형제품을 700~800℃로 가열소성하는 소성공정을 거쳐 카본브러시를 제조하는 제조 방법에 있어서, 상기한 성형공정과 소성공정의 사이에 결합력 향상을 위해 노블락형 페놀수지, 또는 레졸형 페놀수지, 또는 에폭시수지, 또는 프르프랄수지의 결합제로 함침하는 함침공정을 추가하여 제조함을 특징으로 하는 회전전기용 카본브러시 제조방법.
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