KR100319547B1

KR100319547B1 - 가열용팁및그제조방법

Info

Publication number: KR100319547B1
Application number: KR1019980040874A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 나카지마; 나오유키 야마사와; 마사루 나카무라
Original assignee: 나카지마도코가부시기가이샤
Priority date: 1997-10-01
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2002-11-18
Also published as: JP3221850B2; GB2329860A; KR19990036716A; GB2329860B; TW450864B; JPH11104822A; DE19844346A1; GB9820139D0; US6039237A

Abstract

본 발명은 전기 히터의 발열량을 늘려 인두 팁의 온도 상승 특성 및 응답성을 향상시키는 것을 과제로 한다.

상기 과제의 해결 수단으로서, 본 발명은 동 또는 동합금제의 팁 기재(2)에 헤더(header)나 프레스 등을 이용하여 삽입 구멍(5)을 천공 가공하고, 이 삽입 구멍(5)에 전기 히터(4)를 삽입할 수 있도록 한다. 삽입 구멍(5)을 전기 히터(4)의 외면 형상과 동일한 비진원 형상, 예컨대 육각형으로 한다. 육각형의 경우, 진원보다도 표면적이 늘어나기 때문에, 삽입 구멍(5)과 전기 히터(4)와의 접촉 면적을 늘릴 수 있다.

Description

가열용 팁 및 그 제조 방법{HEATING TIP AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 히터나 가스 연소 촉매 등의 발열부가 삽입 구멍 내에 삽입된 납땜용 인두 팁, 핫 나이프 또는 핫 블로우 팁 등의 가열용 팁 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 열효율의 향상 및 팁 온도의 상승 특성의 개선을 꾀할 수 있는 가열용 팁 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 예컨대 전기 납땜 인두의 인두 팁 등의 가열용 팁을 제조하는 경우에는, 예컨대 일본 특허 공고 소59-11386호의 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 동제(銅製)의 기체(基體) 표면에 철 도금을 실시하여 팁 기재(基材)를 형성하고, 이어서 이 팁 기재를 단조(鍛造) 가공에 의해 성형 가공한 다음, 이 팁 기재의 기저 단부(基底端部)에 드릴이나 바이트 등을 이용한 절삭 가공에 의해 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍을 천공 형성하도록 하고 있다.

상기 종래의 가열용 팁의 제조 방법에 있어서는, 발열부의 삽입 구멍을 절삭 가공에 의해 형성하고 있지만, 절삭 가공의 경우에는, 절삭 칩이 모두 재료의 낭비로 되기 때문에, 재료비가 증가함과 동시에, 폐기물 처리의 부담이 증대한다고 하는 문제가 있다. 특히 가열용 팁의 전체 길이에 대하여 삽입 구멍의 깊이가 깊은 경우에는 이러한 경향이 현저하다.

또한, 드릴을 이용하여 삽입 구멍을 가공하는 경우, 절삭칩이 길게 연속되기 때문에, 그 처리에 시간이 걸려 생산 효율이 저하된다고 하는 문제가 있다. 이것을 방지하기 위해서는, 드릴을 왕복 운동시키면서 삽입 구멍을 가공하면 좋지만, 이 경우에는 작업 시간이 길어져서 생산 효율이 저하된다고 하는 문제가 있다.

또한, 철의 도금 후에 삽입 구멍을 절삭 가공하는 경우, 동(銅)의 절삭칩 중에 철 도금이 혼입되어 있게 되기 때문에, 동의 절삭칩 재생시의 작업이 용이하지 않고, 동과 철을 완전히 분리할 수 없는 경우에는, 동의 절삭칩의 가치가 대폭 저하된다고 하는 문제가 있다. 이것을 방지하기 위해서는, 삽입 구멍의 절삭 가공 전에, 가열용 팁의 후단을 기계적으로 절단하면 좋지만, 이 경우에서도, 절단편은동의 절삭칩과 동일한 기계 위로 낙하하기 때문에, 그것을 분리하는 것이 반드시 용이하지만은 않다.

또한, 절삭 가공의 경우, 철 도금의 외면측에서 센터링을 행하지 않으면 안되지만, 도금층이 반드시 균일한 층 두께로 이루어진다고는 할 수 없기 때문에, 삽입 구멍의 센터가 어긋나버려, 발열부에서 가열용 팁을 균일하게 가열할 수 없다고 하는 문제가 있다.

또한, 절삭 가공의 경우, 삽입 구멍의 내주면을 경면(鏡面)으로 다듬질하는 것은 거의 불가능하기 때문에, 단시간의 사용으로 산화 스케일이 발생하여, 열효율이 나빠진다고 하는 문제가 있다.

따라서, 일부에서는, 삽입 구멍 내에 무전해 도금을 실시하는 시도가 이루어지고 있지만, 삽입 구멍 내에 전처리 단계에서의 절삭칩이 남아 있으면, 도금액의 평형이 깨져 양호한 도금층을 얻을 수 없게 될 우려가 있고, 또한 만약 양호한 도금층을 얻는 경우일지라도, 삽입 구멍의 표면이 평활하지 않기 때문에, 극히 단시간에 도금층이 벗겨져 버린다고 하는 문제가 있다. 따라서, 삽입 구멍 내에 도금을 실시하지 않고, 스테인리스 강제 파이프 등을 삽입하는 방법이 채용된 적도 있지만, 스테인리스강의 경우에는 극히 열전도율이 나쁘기 때문에, 열효율이 극단적으로 나쁘게 된다고 하는 문제가 있다.

또한, 절삭 가공의 경우, 초경 드릴 등을 이용하여도 그 소모가 심하기 때문에, 삽입 구멍의 구멍 직경의 격차가 커진다고 하는 문제가 있고, 또 삽입 구멍을 원형 이외의 형상으로 할 수 없기 때문에, 발열부도 그 표면적이 가장 작은 원형으로 하지 않으면 안되며, 이 점에서도 열효율이 나쁘다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이상과 같은 현재의 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 팁을 소형으로 하여도 고속 납땜 등에 대응할 수 있는 대용량화가 가능하게 되고, 더욱이 팁 온도의 상승 특성을 개선할 수 있는 가열용 팁을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 열효율을 보다 향상시킬 수 있는 가열용 팁을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 삽입 구멍을 용이하고 또한 고정밀도로 성형 가공할 수 있음과 동시에, 삽입 구멍의 내면을 경면으로 하여 산화 스케일의 발생을 억제할 수 있고, 또한 재료의 낭비를 없애 비용 절감을 꾀할 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 조직을 치밀하게 하여 균질화를 꾀할 수 있고, 또한 삽입 구멍의 센터링을 정확하게 행하여 팁을 균일하게 가열할 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 삽입 구멍의 센터링을 정확히 행할 수 있고, 더욱이 팁 기재의 내식성을 향상시킬 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 작업성을 향상시키기 위해서 배럴 도금법을 이용하는 경우라도, 도금액에 의해 삽입 구멍이 손상되는 것을 방지할 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 도금액의 평형이 깨질 우려가 없는 가열용 팁의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 목적은 삽입 구멍의 입구단을 용이하고 또한 확실하게 폐쇄시킬 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 삽입 구멍 내면에 안정된 도금층을 얻을 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 팁 기재의 형상 치수가 변경되어도 삽입 구멍을 확실히 폐쇄시킬 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 가공을 용이하게 하여 작업성을 향상시킬 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 내식성 도금을 실시한 후에 절삭 가공에 의해 삽입 구멍을 형성하는 것과 동일한 가열용 팁을 얻을 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 삽입 구멍이 단조 가공으로 성형 가공된 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 선단부만이 땜납의 습윤성이 뛰어난 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 가공이 용이하고 필요한 길이 치수의 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 팁을 소형으로 하여도 고속 납땜 등에 대응할 수 있는 대용량화가 가능하게 되고, 더욱이 팁 온도의 상승 특성을 개선할 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 더 다른 목적은 열효율을 보다 향상시킬 수 있는 가열용 팁의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가열용 팁을 도시한 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 우측면도.

도 2a 내지 도 2h는 도 1의 가열용 팁의 삽입 구멍을 헤더를 이용하여 제조하는 방법을 순서에 따라서 순차적으로 도시한 설명도.

도 3a 내지 도 3c는 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시켜 내식성 도금을 실시하는 방법을 순서에 따라서 순차적으로 도시한 설명도.

도 4a 내지 도 4c는 삽입 구멍 내에 무전해 도금을 실시하는 방법을 순서에 따라서 순차적으로 도시한 설명도.

도 5a 내지 도 5f는 도 1의 가열용 팁의 삽입 구멍을 프레스 기계를 이용하여 제조하는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 방법을 순서에 따라서 순차적으로 도시한 설명도.

도 6a 및 도 6b는 삽입 구멍의 입구단을 프레스 가공 또는 코킹 가공(caulking)에 의해 폐쇄시키는 방법을 도시한 설명도.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 가열용 팁의 제조 방법을 순서에 따라서 순차적으로 도시한 설명도.

도 8a 내지 도 8c는 도 7의 공적에 후속되는 공정을 순차적으로 도시한 설명도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 인두 팁

2: 팁 기재

3: 철 도금층

4: 전기 히터

5: 삽입 구멍

6, 41: 니켈 도금층

12: 커터 다이스

14: 커터

16: 제1 다이스

17, 32: 제1 펀치

18, 35: 제2 펀치

19: 제1 다이스 놋아웃 핀

20: 제2 다이스

21: 제3 펀치

22: 제3 펀치 놋아웃 핀

23: 제2 다이스 놋아웃 핀

24: 척

25: 가압 부재

26: 로울러

27: 기계 가공부

31: 제1 다이 플레이트

33: 제1 놋아웃 핀

34: 제2 다이 플레이트

36: 제2 놋아웃 핀

37: 가공 기계

42: 인두 선단부

43: 기저 단부

44: 마스킹재

45: 크롬 도금층

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 동 또는 동합금제의 팁 기재에 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍을 형성한 가열용 팁에 있어서, 상기 삽입 구멍을 발열부의 외면 형상과 동일한 비진원(非眞圓) 형상으로 하도록 한 것을 특징으로 한다. 그리고, 삽입 구멍을 비진원 형상으로 함으로써, 진원과 동일 용적이라도 삽입 구멍의 표면적이 증대하며, 그 만큼 발열부와의 접촉 면적이 증대하게 된다. 이 때문에, 발열부로부터의 열 전도가 양호하게 되어, 온도 상승 특성 및 응답성을 개선시킬 수 있게 된다. 또한, 발열부가 전기 발열체로 구성되어 있는 경우, 발열량을 그 표면적으로 나누어 얻는 표면 부하 밀도를 낮추는 것이 발열부의 손상을 적게 하여 장기 수명화를 꾀하는 데에 있어서 중요하다. 바꾸어 말하면, 표면 부하 밀도를 동일하게 한 경우, 비진원 형상의 경우에는 진원 형상의 경우보다도 발열량을 늘릴 수 있으며, 그 만큼 대용량화가 가능하게 되어 소형의 팁으로 고속 납땜 등에 대응할 수 있게 된다. 또한, 팁과 발열부와의 축 둘레의 위치 맞춤이 가능하게 되어, 조립시의 작업 등이 용이하게 된다.

본 발명은 또, 삽입 구멍을 8각형 이하의 다각형 형상으로 하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함으로써, 진원과 비교하여 표면적을 대폭 증대시키는 것이 가능하게 됨과 동시에, 형상이 간단하여 가공이 용이하다.

본 발명은 또, 동 또는 동합금제의 팁 기재에 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍을 형성한 가열용 팁의 제조 방법에 있어서, 상기 삽입 구멍을 헤더 또는 프레스 등을 이용하여 단조 가공으로 성형 가공하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 절삭 가공의 경우와 비교하여 재료의 낭비를 적게 하여, 대폭적인 비용 절감이 가능하게 되고, 또한 삽입 구멍 내면을 경면으로 다듬질하는 것이 가능하게 된다. 또한, 절삭 공구와 비교하여 공구의 소모가 적어, 삽입 구멍의 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 됨과 동시에, 비용 절감을 꾀하는 것이 가능하게 된다. 또한, 자동화가 용이하여 작업성을 대폭 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 또, 단조 가공을 팁 기재에 드로잉 가공 및 센터링을 행하는 제1 공정과, 삽입 구멍의 천공 가공을 행하는 제2 공정으로 행하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 삽입 구멍의 위치 정밀도가 대폭 향상되어, 가열용 팁을 균일하게 가열하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 또, 팁 기재 표면에 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍의 단조 가공 후에, 내식성 도금을 실시하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 삽입 구멍의 위치 정밀도를 저하시키지 않고 내식성 도금을 실시할 수 있게 되고, 또한 팁 기재의 표면이 단조 가공으로 치밀하게 되기 때문에, 안정되고 또한 강고한 내식성 도금층을 얻는다.

본 발명은 또한, 내식성 도금을 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄한 상태에서 실시하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 배럴 도금법에 의해 내식성 도금을 실시한 경우라도, 도금액이 삽입 구멍 내면의 금속을 녹여 삽입 구멍 내면이손상될 우려가 없음과 동시에, 용해된 금속에 의해 도금액의 평형이 깨져 도금 성능이 저하될 우려도 없다.

본 발명은 또, 팁 기재의 기저 단부에 기계 가공을 실시함으로써, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함으로써, 마스킹재를 이용하여 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄하는 경우와 달리, 마스킹재에 의해 도금액의 평형이 깨질 우려가 전혀 없다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄하기 위한 기계 가공을, 팁 기재를 회전시킴과 동시에 팁 기재의 기저 단부의 외주면에 공구를 세게 눌러, 팁 기재의 기저 단부의 외주면을 중심측으로 좁힘으로써 행하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 공구의 가압력이나 공구의 변경에 의해 가공 정밀도를 조절하는 것이 가능하게 되어, 팁 기재의 형상 치수가 변경되어도 삽입 구멍을 확실히 폐쇄하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 기계 가공을 팁 기재의 기저 단부에 코킹 가공 또는 프레스 가공을 실시함으로써 행하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 가공을 용이하게 하여 작업성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시기 위한 팁 기재 기저 단부의 기계 가공부를 내식성 도금의 실시 후에 절단 제거하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 내식성 도금 실시 후에 절삭 가공에 의해 삽입 구멍을 형성하는 것과 마찬가지의 가열용 팁을 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 팁 기재 기저 단부의 기계 가공부를 절단 제거한 후, 적어도 삽입 구멍 내면에 무전해 도금을 실시하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 안정된 도금층을 용이하게 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 또, 팁 기재 표면에 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍의 단조 가공 후에 무전해 도금을 실시함과 동시에, 팁 기재 선단에 뾰족한 형상을 부여하기 위한 절삭 가공을 실시하고, 이어서 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄한 상태에서, 팁 기재 표면에 내식성 도금을 실시한 다음, 삽입 구멍의 입구단을 개방시키도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 삽입 구멍이 단조 가공으로 성형 가공된 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 개방시킨 후, 선단부를 제외한 팁 기재 표면에 크롬 도금을 실시하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 선단부만이 땜납의 습윤성이 뛰어난 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 또, 팁 기재의 기저 단부를 절단 제거함으로써, 삽입 구멍의 입구단을 개방시키도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 가공이 용이한 필요한 길이 치수의 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 또, 삽입 구멍을 발열부의 외면 형상과 동일한 비진원 형상으로 성형 가공하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 열전도 특성의 향상 및 상승 특성, 응답성의 개선을 꾀하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 더욱이, 삽입 구멍을 8각형 이하의 다각형 형상으로 성형 가공하도록 한 것을 특징으로 한다. 이렇게 함에 의해, 열효율을 대폭 향상시키는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가열용 팁으로서의 전기 납땜 인두용 인두 팁을 도시한 것으로, 이 인두 팁(1)은 동 또는 동합금제의 팁 기재(2)를 구비하고 있고, 그 외표면에는 전해 처리에 의해 내식용의 철 도금층(3)이 형성되어 있다.

한편, 상기 팁 기재(2)의 기저 단부에는 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 발열부를 구성하는 전기 히터(4)를 삽입하기 위한 삽입 구멍(5)이 형성되어 있고, 이 삽입 구멍(5)은 전기 히터(4)의 외면 형상과 동일한 비진원(非眞圓) 형상, 예컨대 정육각형으로 형성되어 있다. 그리고, 이 삽입 구멍(5)의 내면 및 팁 기재(2)의 기저 단부의 표면에는 무전해 처리에 의해 니켈 도금층(6)이 형성되어 있다.

이어서, 상기 인두 팁(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

우선, 도 2 a에 도시한 바와 같이, 동 또는 동합금제의 원형 단면의 봉 형태의 길이가 긴 재료(11)를 커터 다이스(12)를 통해서 공급하고, 그 선단을 재료 스토퍼(13)에 접촉시켜 절단 길이를 결정한다. 그 후, 커터(14)로 재료(11)를 파지함과 아울러, 그 상태에서 커터(14)를 이동시키고, 커터(14)와 커터 다이스(12)와의 사이에서 재료를 절단하여 팁 기재(基材)(2)를 얻는다. 이 팁 기재(2)는 커터(14)의 이동에 의해, 도 2b에 도시한 바와 같이, 제1 다이스(16)까지 반송된다.

이어서, 도 2c에 도시한 바와 같이, 제1 펀치(17)를 전진시키고, 제1 다이스(16)와 제1 펀치(17)로 팁 기재(2)의 드로잉 가공을 행한다.

이어서, 도 2d에 도시한 바와 같이, 제1 다이스(16)의 위치까지 제2 펀치(18)를 이동시키고, 제1 다이스 놋아웃 핀(19)으로 팁 기재(2)를 제1 펀치(17)로부터 압출함과 동시에, 압출된 팁 기재(2)를 제2 펀치(18)로 파지한다. 그리고, 제2 펀치(18)를 이동시켜, 파지한 팁 기재(2)를 제2 다이스(20)의 위치까지 반송함과 동시에, 도 2e에 도시한 바와 같이, 제2 펀치(18)와 제2 다이스(20)로, 팁 기재(2)에 센터링 가공을 행한다.

이어서, 도 2f에 도시한 바와 같이, 제3 펀치(21)를 제2 다이스(20)의 위치까지 이동시킴과 아울러, 제3 펀치(21)를 전진시키고, 도 2g에 도시한 바와 같이, 제2 다이스(20)와 제3 펀치(21)로 삽입 구멍을 형성하는 천공 가공을 행한다.

이어서, 도 2h에 도시한 바와 같이, 제3 펀치(21)를 후퇴시킴과 아울러, 제3 펀치 놋아웃 핀(22)를 돌출시켜, 팁 기재(2)를 제2 다이스(20)에 확실히 유지시킴과 아울러, 그 직후에 제2 다이스 놋아웃 핀(23)을 돌출시켜, 팁 기재(2)를 제2 다이스(20)로부터 방출한다.

이어서, 도 3a에 도시한 바와 같이, 삽입 구멍(5)을 갖는 팁 기재(2)의 선단을 척(24)으로 파지하여 회전시킴과 아울러, 이 팁 기재(2)의 기저 단부의 외주면에 표면에 경질 크롬 도금을 실시한 가압 부재(25) 또는 로울러(26)를 세게 누른다. 이러한 기계 가공에 의해, 도 3b에 도시한 바와 같이, 팁 기재(2)의 기저 단부에는 기계 가공부(27)가 형성되고, 이 기계 가공부(27)에 의해 삽입 구멍(5)의 입구단이 완전히 폐쇄된다. 그래서, 이 팁 기재(2)를 배럴(도시하지 않음)을 이용하여 전해 처리하고, 도 3c에 도시한 바와 같이, 그 표면에 철 도금층(3)을 형성한다.

이어서, 철 도금층(3)을 갖는 팁 기재(2)를, 예컨대 일본 특허 공고 소59-11386호에 개시되어 있는 스웨이징(swaging) 가공 등을 이용하여, 도 4a에 도시한 바와 같이, 인두 팁의 형상으로 성형 가공한다. 그 후, 도 4b에 도시한 바와 같이, 팁 기재(2) 기저 단부의 기계 가공부(27)를 절단 제거한다.

이어서, 도 4c에 도시한 바와 같이, 삽입 구멍(5)의 내면 및 팁 기재(2)의 기저 단부의 표면에 무전해 처리에 의해 니켈 도금층(6)을 형성하여 인두 팁(1)을 완성한다.

이 경우, 삽입 구멍(5)이 헤더를 이용한 단조 가공에 의해 성형 가공되기 때문에, 삽입 구멍(5)의 용적만큼의 재료가 팁 기재(2)의 축방향 신장으로 변환되므로, 절삭 가공으로 삽입 구멍(5)을 형성하는 경우와 비교하여, 약 50% 이상 재료를 절감할 수 있다.

또한, 삽입 구멍(5)을 절삭 가공으로 형성하는 경우, 초경 드릴을 이용한 경우라도 소모가 현저하기 때문에, 1개로 1000개의 삽입 구멍(5)을 가공하는 것이 한도이지만, 헤더의 경우에는 소모가 적기 때문에, 1개의 제3 펀치(21)(도 2 참조)로 약 15000개의 삽입 구멍(5)을 가공할 수 있다. 또한, 삽입 구멍(5)의 치수 정밀도를 대폭 향상시키는 것도 가능하다.

또한, 삽입 구멍(5)은 전기 히터(4)의 외면 형상에 부합하는 비진원 형상을 이루고 있기 때문에, 표 1에 도시한 바와 같이, 전기 히터(4)와의 접촉 면적을 확대할 수 있다.

삽입 구멍의 단면 형상	정3각형	정4각형	정5각형	정6각형	정8각형	진원
삽입 구멍의 외주면의 표면적비	129	113	108	105	103	100

표 1은 삽입 구멍(5)의 용적을 동일하게 한 경우의 삽입 구멍(5)의 단면 형상에 의한 주면(周面)의 표면적의 비를 비교한 것으로, 표 1에서도 명백하듯이, 삽입 구멍(5)의 단면 형상을 비진원 형상으로 함으로써, 진원의 경우와 비교하여 전기 히터(4)와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있음을 알 수 있다. 즉, 단위 면적당 열전도량이 동일하여도 접촉 면적이 증대한 비율만큼 발열량을 늘려 대용량화를 꾀할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시 형태를 도시한 것으로, 삽입 구멍(5)을 프레스 가공에 의해 성형 가공함과 동시에, 기계 가공부(27)를 프레스 또는 코킹 가공에 의해 형성하도록 한 것이다.

즉, 본 실시 형태에 관한 제조 방법에서는, 우선 도 5a에 도시한 바와 같이, 소정 치수로 절단한 팁 기재(2)를 제1 다이 플레이트(31)에 장착한 후, 도 5b에 도시한 바와 같이, 제1 펀치(32)를 하강시켜 팁 기재(2)에 드로잉 가공 및 센터링 가공을 행한다. 그 후, 도 5c에 도시한 바와 같이, 제1 놋아웃 핀(33)을 상승시켜 제1 다이 플레이트(31)로부터 팁 기재(2)를 취출한다.

이어서, 도 5d에 도시한 바와 같이, 이 팁 기재(2)를 제2 다이 플레이트(34)에 장착함과 동시에, 도 5e에 도시한 바와 같이, 제2 펀치(35)를 하강시켜 팁 기재(2)에 삽입 구멍(5)을 형성하는 가공을 실시한다. 그 후, 제2 놋아웃 핀(36)을 상승시켜 제2 다이 플레이트(34)로부터 팁 기재(2)를 취출한다.

이어서, 도 6a에 도시한 바와 같이, 삽입 구멍(5)을 갖는 팁 기재(2)의 기저 단부를 프레스 가공 또는 코킹 가공과 같은 가공 기계(37)으로 가공하여, 도 6 b에 도시한 바와 같이, 기계 가공부(27)를 형성한다.

그 후에는, 상기 제1 실시 형태와 동일한 방법 및 순서로 팁 기재(2)를 가공하여, 제1 실시 형태와 같은 인두 팁(1)을 얻는다.

그리고, 본 실시 형태에 의해서도, 상기 제1 실시 형태와 동일한 효과를 기대할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c 및 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제3 실시 형태를 도시한 것으로, 상기 제1 실시 형태와는 다른 방법으로 인두 팁(1)을 제조하도록 한 것이다.

즉, 본 실시 형태에 있어서는, 도 7a에 도시한 바와 같이, 우선 상기 제1 실시 형태와 동일한 방법에 의해, 삽입 구멍(5)을 갖는 팁 기재(2)를 제조한다. 그 후, 이 팁 기재(2)의 표면에 도 7b에 도시한 바와 같이, 무전해 처리에 의해 니켈 도금층(41)을 형성한다.

이어서, 도 7c에 도시한 바와 같이, 니켈 도금층(41)을 갖는 팁 기재(2)의 선단에 절삭 가공을 실시하여 인두 선단부(42)를 형성함과 아울러, 팁 기재(2)의기저 단부(43)를 절단 제거한다.

이어서, 도 8a에 도시한 바와 같이, 상기 제1 실시 형태와 동일한 방법으로 기계 가공을 실시하고, 팁 기재(2)의 기저 단부에 기계 가공부(27)를 형성한다. 그리고, 이 기계 가공부(27)로 삽입 구멍(5)의 입구단을 완전히 폐쇄시킨다.

이어서, 이 팁 기재(2)를 배럴(도시하지 않음)을 이용하여 전해 처리하고, 도 8b에 도시한 바와 같이, 그 표면에 철 도금층(3)을 형성함과 아울러, 철 도금층(3)을 갖는 팁 기재(2) 기저 단부의 기계 가공부(27)를 절단 제거한다.

이어서, 도 8c에 도시한 바와 같이, 인두 선단부(42)를 마스킹재(44)를 이용하여 피복한 상태에서, 팁 기재(2)의 표면에 전해 처리에 의해 크롬 도금층(45)을 형성하여 인두 팁(1)을 완성한다.

본 실시 형태의 경우에도, 삽입 구멍(5)이 단조 가공에 의해 성형 가공되기 때문에, 재료의 절감을 꾀할 수 있음과 동시에, 삽입 구멍(5)의 치수 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 팁 기재(2)의 선단에 절삭 가공을 실시하여 인두 선단부(42)를 형성하도록 하고 있기 때문에, 어떠한 형상의 인두 선단부(42)라도 용이하게 가공할 수 있다. 또한, 선단부를 제외한 팁 기재(2)의 표면에는 크롬 도금층(45)이 형성되어 있기 때문에, 선단부만이 땜납의 습윤성이 뛰어난 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있다.

또, 상기 각 실시 형태에 있어서는, 가열용 팁으로서 전기 히터(4)를 이용하는 납땜용 인두 팁(1)을 제조하는 경우에 대하여 설명하였지만, 가스 연소 촉매를발열부로서 이용하는 인두 팁, 핫 나이프 또는 핫 블로우 팁(hot blow tip) 등의 가열용 팁에도 마찬가지로 적용할 수 있고, 동일한 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 삽입 구멍을 발열부의 외주 형상과 동일한 비진원 형상으로 하고 있기 때문에, 진원과 동일한 용적이라도 삽입 구멍의 표면적이 증대하며, 그 만큼 발열부와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 이 때문에, 열전도율을 향상시켜, 상승 특성 및 응답성을 개선할 수 있다. 또한, 발열부가 전기 발열체로 구성되어 있는 경우에는, 발열량을 그 표면적으로 나누어 얻는 표면 부하 밀도를 낮추어, 발열부의 손상을 적게 하여 수명의 장기화를 꾀할 수 있고, 또한 표면 부하 밀도를 동일하게 한 경우에는, 발열량을 늘려 대용량화를 꾀하여, 소형 팁으로 고속 납땜 등에 대응할 수 있다. 또한, 팁과 발열부와의 축 둘레의 위치 맞춤이 가능하여, 조립시의 작업 등을 용이하게 할 수 있다.

본 발명은 또, 삽입 구멍을 8각형 이하의 다각형 형상으로 하고 있기 때문에, 진원의 경우와 비교하여, 형상이 간단하면서도 표면적을 대폭 증대시킬 수 있다.

본 발명은 또, 팁 기재의 삽입 구멍을 헤더 또는 프레스 등을 이용한 단조 가공으로 성형 가공하도록 하고 있기 때문에, 절삭 가공의 경우와 비교하여, 재료의 낭비를 없애 대폭적인 비용 절감을 꾀할 수 있고, 또한 삽입 구멍의 내면을 경면(鏡面)으로 다듬질할 수 있다. 또한, 절삭 공구와 비교하여 공구의 소모가 적어, 삽입 구멍의 정밀도 향상 및 비용 절감이 가능하게 되고, 또한 자동화가 용이하여 작업성을 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명은 또, 팁 기재에 드로잉 가공 및 센터링을 행한 후에, 삽입 구멍을 형성하는 천공 가공을 행하도록 하고 있기 때문에, 삽입 구멍의 위치 정밀도를 대폭 향상시켜 가열용 팁을 균일히 가열할 수 있다.

본 발명은 또, 단조 가공 후에, 팁 기재의 표면에 내식성 도금을 실시하도록 하고 있기 때문에, 삽입 구멍의 위치 정밀도를 저하시키지 않고 내식성 도금을 실시할 수 있으며, 또한 단조 가공으로 팁 기재의 표면이 치밀하게 되기 때문에, 안정되고 또한 강고한 내식성 도금이 된다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시킨 상태에서, 내식성 도금을 실시하도록 하고 있기 때문에, 생산성이 좋은 배럴 도금법을 이용하여 도금을 실시한 경우라도, 삽입 구멍 내부가 도금액에 의해 손상될 우려가 없음과 동시에, 용해된 금속에 의해 도금액의 평형이 깨져 도금 성능이 저하할 우려도 없다.

본 발명은 또, 기계 가공에 의해 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키고 있기 때문에, 삽입 구멍의 성형 가공과 동일 라인에서 연속하여 가공할 수 있음과 동시에, 가공 후 즉시 내식성 도금을 실시할 수 있고, 또한 마스킹재를 이용하여 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키는 경우와 달리, 도금액의 평형이 깨질 우려가 전혀 없다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄하기 위한 기계 가공을, 팁 기재를 회전시킴과 동시에 팁 기재의 기저 단부 외주면에 공구를 세게 눌러, 팁 기재의 기저 단부 외주면을 중심측으로 좁힘으로써 행하도록 하고 있기 때문에, 공구의 가압력 조절이나 공구의 변경에 의해 가공의 정밀도를 조절할 수 있어, 팁 기재의 형상치수나 재질이 변경되어도, 삽입 구멍을 확실히 폐쇄시킬 수 있다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄하기 위한 기계 가공을 팁 기재의 기저 단부에 코킹 가공이나 프레스 가공을 행하여 실시하고 있기 때문에, 가공이 용이하여 작업성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 또, 팁 기재 기저 단부의 기계 가공부를 내식성 도금을 실시한 후에 절단 제거하도록 하고 있기 때문에, 내식성 도금을 실시한 후에 절삭 가공에 의해 삽입 구멍을 형성하는 경우와 동일한 가열용 팁을 얻을 수 있다.

본 발명은 또, 팁 기재의 기저 단부의 기계 가공부를 절단 제거한 후에, 적어도 삽입 구멍 내면에 무전해 도금을 실시하도록 하고 있기 때문에, 안정된 도금층을 용이하게 얻을 수 있다.

본 발명은 또, 팁 기재 표면에 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍의 단조 가공 후에 무전해 도금을 실시함과 동시에, 팁 기재 선단을 뾰족한 형상으로 하기 위한 절삭 가공을 실시하고, 이어서 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시킨 상태에서, 팁 기재 표면에 내식성 도금을 실시한 다음, 삽입 구멍의 입구단을 개방시키도록 하고 있기 때문에, 삽입 구멍이 단조 가공으로 성형 가공된 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있다.

본 발명은 또, 삽입 구멍의 입구단을 개방시킨 후, 선단부를 제외한 팁 기재 표면에 크롬 도금을 실시하도록 하고 있기 때문에, 선단부만이 땜납의 습윤성이 뛰어난 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있다.

본 발명은 또, 팁 기재의 기저 단부를 절단 제거함으로써, 삽입 구멍의 기저단부를 개방하도록 하고 있기 때문에, 가공이 용이하여 필요한 길이 치수의 가열용 팁을 용이하게 얻을 수 있다.

본 발명은 또, 삽입 구멍을 발열부의 외면 형상과 동일한 비진원 형상으로 성형 가공하도록 하고 있기 때문에, 열전도 특성의 향상 및 상승 특성, 응답성의 개선을 꾀할 수 있다.

본 발명은 더욱이, 삽입 구멍을 8각형 이하의 다각형 형상으로 성형 가공하도록 하고 있기 때문에, 비교적 간단한 형상으로 표면적을 대폭 향상시켜 열효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

동 또는 동합금제의 팁 기재에 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍을 형성한 가열용 팁에 있어서,

상기 삽입 구멍을 발열부의 외면 형상과 동일한 비진원(非眞圓) 형상으로 한 것을 특징으로 하는 가열용 팁.
제1항에 있어서, 삽입 구멍을 8각형 이하의 다각형 형상으로 한 것을 특징으로 하는 가열용 팁.
동 또는 동합금제의 팁 기재에 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍을 형성한 가열용 팁의 제조 방법에 있어서,

상기 삽입 구멍을 헤더 또는 프레스 등을 이용한 단조 가공으로 성형 가공하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제3항에 있어서, 단조 가공은 팁 기재의 드로잉 가공 및 센터링을 행하는 제1 공정과, 삽입 구멍의 천공 가공을 행하는 제2 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁 제조 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 팁 기재 표면에는 발열부를 삽입하기 위한 삽입구멍의 단조 가공 후에 내식성 도금이 실시되는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제5항에 있어서, 내식성 도금은 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시킨 상태에서 실시되는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제6항에 있어서, 팁 기재의 기저 단부에 기계 가공을 실시함으로써, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제7항에 있어서, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 기계 가공은 팁 기재를 회전시킴과 동시에, 팁 기재의 기저 단부의 외주면에 공구를 세게 눌러, 팁 기재의 기저 단부의 외주면을 중심측으로 좁히는 방식으로 행하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제7항에 있어서, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 기계 가공은 팁 기재의 기저 단부에 코킹 가공 또는 프레스 가공을 실시함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제7항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 팁 기재 기저 단부의 기계 가공부는 내식성 도금을 실시한 후에 절단 제거되는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제10항에 있어서, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 팁 기재 기저 단부의 기계 가공부를 절단 제거한 후, 삽입 구멍 내면에 무전해 도금을 실시하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 팁 기재 표면에는 발열부를 삽입하기 위한 삽입 구멍의 단조 가공 후에 무전해 도금이 실시됨과 동시에, 팁 기재 선단에는 뾰족한 형상으로 하기 위한 절삭 가공이 실시되고, 이어서 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시킨 상태에서 팁 기재 표면에 내식성 도금이 실시되며, 그 후 삽입 구멍의 입구단이 개방되는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제12항에 있어서, 삽입 구멍의 기저 단부를 개방한 후, 선단부를 제외한 팁 기재 표면에 크롬 도금을 실시하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제12항에 있어서, 팁 기재의 기저 단부에 기계 가공을 실시하여 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제14항에 있어서, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 기계 가공은 팁 기재를 회전시킴과 동시에, 팁 기재의 기저 단부의 외주면에 공구를 세게 눌러 팁 기재의 기저 단부의 외주면을 중심측으로 좁힘으로써 행하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제14항에 있어서, 삽입 구멍의 입구단을 폐쇄시키기 위한 기계 가공은 팁 기재의 기저 단부에 코킹 가공 또는 프레스 가공을 실시함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제12항에 있어서, 삽입 구멍의 기저 단부는 팁 기재의 기저 단부를 절단 제거함으로써 개방되는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제3,4,6,7,8,9,11,13,14,15,16,17항 중 어느 한 항에 있어서, 삽입 구멍을 발열부의 외면 형상과 동일한 비진원 형상으로 성형 가공하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.
제18항에 있어서, 삽입 구멍을 8각형 이하의 다각형 형상으로 성형 가공하는 것을 특징으로 하는 가열용 팁의 제조 방법.