KR100415744B1 - 금형의 방전표면처리방법 및 금형 방전표면처리용 전극의제조방법 및 금형 방전표면처리용 전극 - Google Patents

Abstract

방전표면처리대상의 금형의 암틀에 금속분말, 금속화합물분말 등의 재료분말 을 충전하고, 금형의 수컷틀에 의해 암틀내의 재료분말을 가압성형한 압분체 총형전극을 사용해서 상기 금형의 틀면의 방전표면처리를 한다.

Description

금형의 방전표면처리방법 및 금형 방전표면처리용 전극의 제조방법 및 금형 방전표면처리용 전극{METHOD FOR TREATING SURFACE OF DIE BY DISCHARGE, METHOD FOR PRODUCING ELECTRODE FOR DIE DISCHARGE SURFACE TREATMENT, AND ELECTRODE FOR DIE DISCHARGE SURFACE TREATMENT}

단조용 금형, 구부림가공용 금형, 조리개가공용 금형 등의 금형은 소요로 하는 내구성을 얻기 위해 틀면에 높은 내마모성이 요구된다. 종래 금형에 내마모성을 부여하기 위한 표면처리는 열처리가 주류이고, 일부에서 틀면을 질화처리, 침탄처리하거나, CVD(Chemical Vapor Deposition), PVD(Physical Vapor Deposition ) 등의 증착도금에 의해 경질피막을 틀면에 코팅하는 것이 실시되어 있다.

열처리에 의한 금형의 표면처리에서는 가열로 생긴 형상변화에 의한 틀의 정멸도의 저하가 피할 수 없고, 또 틀의 형상에 따라서는 가열균열이 생기기 쉬우며 틀제작에서의 수율이 나쁘다.

질화처리, 침탄처리에 의한 조질처리나, 증착도금에 의한 경질피막의 코팅은 처리코스트가 높고, 처리하는 재료의 크기에 제약이 있는 등 여러가지 문제가 있고 프레스형 등에는 거의 사용되고 있지 않다.

경질피막을 틀면에 코팅하는 다른 방법으로서 방전가공유 등의 가공액중에서 전극과 워크(금형)사이에 펄스상의 방전을 발생시키고, 그 방전에너지에 의해 틀면에 전극재료 또는 전극재료가 방전에너지에 의해 반응해서 생성되는 금속탄화물 등의 물질로 되는 경질피막을 성형하는 방전표면처리방법이 있다. 이 종류의 방전표면처리방법은 일본국 특허청 공개특허공보(특개평 9-19829호),(특개평 9-192937호)에 표시되어 있다.

방전표면처리에는 일본국 특허청 공개특허공보(특개평 8-257841호)에 표시된 바와 같이 봉상태의 단순형상 전극으로 실시하는 방법과, 총형전극에 의해 실시하는 방법이 있다.

봉상태의 단순형상 전극에 의해 틀면을 방전표면처리할 때는 전극주사에 의해 틀면에 따른 방전표면처리를 하나, 이 처리에서는 시간이 걸리고, 틀면이 3차원 형상의 복잡한 것이면 대응이 될 수 없고, 고정밀도의 방전표면처리를 하는 것이 곤란해진다.

이에 대해 총형전극에 의한 경우에는 단순형상 전극에 의한 경우의, 상술한 바와 같은 문제가 생기는 일은 없으나, 각 금형마다에 틀면형상에 적합한 형상의전극을 준비할 필요가 있다.

종래 총형전극의 제조는 총형전극제조용의 다이형내에 Ti,TiH₂등의 금속분말을 충전하고, 펀치에 의해 다이형내의 금속분말을 가압, 압축함으로써 금속분말이 굳어지는 것을 이용해서 가압성형하는 것이 실시된다.

이 총형전극을 총형압분체 전극이라 한다.

상술한 바와 같은 총형압분체 전극의 제조에서는 총형전극제조용의 다이형, 펀치가 필요하고, 제조코스트가 높아지며, 또 총형전극제조용의 다이형, 펀치의 제작정밀도가 금형의 틀면의 방전표면처리의 정밀도에 직접영향하고, 총형전극제조용의 다이형, 펀치가 고정밀도로 제조되지 않으면 소요의 방전표면처리정밀도가 얻어지지 않는다.

특히 소량생산 금형에서는 전극의 필요수는 많지 않고 금형코스트가 그대로 전극에 가해짐으로써, 방전표면처리의 보급을 방해하는 원인이 되어 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 된 것으로 처리코스트를 올리지 않고 고정밀도의 방전표면처리를 틀면에 능률 좋게 실시하는 금형의 방전표면처리방법 및 그 방전처리방법에서 사용하는 금형 방전표면처리용 전극의 제조방법 및 금형 방전표면처리용 전극을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 금형의 방전표면처리방법 및 금형 방전처리용 전극의 제조방법 및 금형 방전표면처리용 전극에 관한 것으로, 특히 총형전극에 의한 금형의 방전표면처리방법 및 금형 방전표면처리용 총형전극의 제조방법 및 금형 방전표면처리용 전극에 관한 것이다.

도 1(a) ~ (d)는 본 발명에 의한 금형 방전표면처리용 전극의 제조방법의 실시순서를 표시하는 설명도.

도 2(a) ~ (b)는, 본 발명에 의한 금형의 방전표면처리방법의 실시순서를 표시하는 설명도.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

본 발명에 관한 적합한 실시의 형태를 첨부도면을 참조해서 설명한다.

우선 도 1(a) ~ (d)를 참조해서 본 발명에 의한 금형 방전표면처리용 전극의 제조방법을 설명한다. 도 1에서, 부호 10은 방전표면처리대상의 금형의 암틀, 부호 20은 방전표면처리대상의 금형의 수컷틀을 각각 표시하고 있다.

우선 도 1(a)에 표시된 바와 같이 방전표면처리대상의 암틀(10)내에 Ti 등의 금속분말이나, TiH₂등의 금속화합물분말에 의한 재료분말P를 소정량 충전한다.

다음 도 1(b)에 표시된 바와 같이, 방전표면처리대상의 수컷틀(20)에 의해 암틀(10)내의 재료분말P를 가압성형하고, 압분체 총형전극(30)을 제조한다. 암틀 (10)의 틀면(11)에 대해 방전표면처리를 하는 압분체 총형전극(30)을 제조하는 경우에는 미리 수컷틀(20)의 틀면(21)에 도전성 접착제를 도포해둠으로써 압분체 총형전극 (30)을 수컷틀(20)의 틀면(21)에 접착시키고 도 1(c)에 표시된 바와 같이 틀을 여는 동시에 압분체 총형전극(30)이 도전성 접착제(35)에 의해 수컷틀 (20)의 틀면(21)에 접착된 상태로 틀을 분리시킬 수가 있다.

또 수컷틀(20)의 틀면(21)에 대해 방전표면처리를 하는 압분체 총형전극(30)을 제조하는 경우에는 미리 암틀(10)의 틀면(11)에 도전성 접착제를 도포해둠으로써, 압분체 총형전극(30)을 암틀(10)의 틀면(11)에 접착시키고, 도 1(d)에 표시되어 있는 바와 같이 틀을 여는 동시에 압분체 총형전극(30)이 도전성 접착제(35)에 의해 암틀(10)의 틀면(11)에 접착된 상태로 틀을 분리시킬 수가 있다.

따라서, 총형전극제조용의 다이형, 펀치를 필요로 하지 않고 현물맞춤식으로 형상정밀도가 극히 높은 압분체 총형전극(30)이 얻어진다.

즉, 도 1(c)에 표시된 바와 같이 암틀(10)의 틀면(11)에 대해 방전표면처리를 하는 압분체 총형전극(30)은 암틀(10)의 틀면(11)에 대해 완전한 형상보충을 하고 형상정밀도가 극히 높은 것이 되며, 또 도 1(d)에 표시된 바와 같이 수컷틀(20)의 틀면(21)에 대해 방전표면처리를 하는 압분체 총형전극(30)은 수컷틀(20)의 틀면 (21)에 대해 완전한 형상보충을 하며, 형상정밀도가 극히 높은 것이 된다.

또, 압분체 총형전극(30)이 암틀(10) 또는 수컷틀(20)에 도전성 접착제에 의해 접착됨으로써 암틀(10)의 틀면(11)에 대해 방전표면처리를 하는 압분체 총형전극(30)에서는 수컷틀(20)자체를 수컷틀(20)의 틀면(21)에 대해 방전표면처리를 하는 압분체 총형전극(30)에서는 암틀(10)자체를 전극부착용 션크와 같은 전극보존체로서 사용할 수가 있다.

압분체 총형전극(30)을 암틀(10) 또는 수컷틀(20)에 도전성 접착제에 접착하는 것은 틀분리후에 암틀(10)의 틀면(11) 또는 수컷틀(20)의 틀면(21)에 도전성 접착제를 도포하고, 틀분리후에 실시할 수도 있다.

다음 도 2(a),(b)를 참조해서 본 발명에 의한 금형의 방전표면처리방법을 설명한다.

암틀(10)의 틀면(11)에 방전표면처리를 실시하는 경우는 도 2(a)에 표시되어 있는 바와 같이 상술과 같이 제조되어 압분체 총형전극(30)을 접착되어 있는 수컷틀(20)을 전극보존체로 사용해서 수컷틀(20)과 워크인 암틀(10)에 방전가공용 전원장치(40)를 접속하고, 가공조(50)내에서의 기름등에 의한 가공액중에서 압분체 총형전극(30)과 암틀(10)의 틀면(11)과의 사이에 소정의 방전갭을 부여한 상태에서 압분체 총형전극(30)과 암틀(10)과의 사이에 방전전압을 펄스인가한다.

이로써, 압분체 총형전극(30)과 암틀(10)사이에 펄스상의 방전이 발생하고 방전에너지에 의해 전극재료, 또는 전극재료가 방전에너지에 의해 반응해서 생성되는 금속탄화물의 물질이 암틀(10)의 틀면(11)에 퇴적되고, 이들에 의해 암틀(10)의 틀면(11)의 전체에 경질피막이 균일하게 형성된다. 이로써 암틀(10)의 틀면(11)에 대한 방전표면처리가 고정밀도로 능율 좋게 실시된다.

수컷틀(20)의 틀면(21)에 방전표면처리를 실시하는 경우는 도 2(b)에 표시되어 있는 바와 같이 상술과 같이 제조되어 압분체 총형전극(30)을 접착하고 있는 암틀(10)을 전극보존체로 사용해서 암틀(10)과 워크인 수컷틀(20)에 방전가공용 전원장치(40)를 접속하고, 가공조(50)내에서의 기름등에 의한 가공액중에서 압분체 총형전극(30)과, 수컷틀(20)의 틀면(21)과의 사이에 소정의 방전갭을 부여한 상태에서 압분체 총형전극(30)과, 수컷틀(20)과의 사이에 방전전압을 펄스인가한다.

이로써, 압분체 총형전극(30)과 수컷틀(20)사이에 펄스상의 방전이 발생하고방전에너지에 의해 전극재료, 또는 전극재료가 방전에너지에 의해 반응해서 생성되는 금속탄화물 등의 물질이 수컷틀(20)의 틀면(21)에 퇴적되고, 이들에 의해, 수컷틀 (20)의 틀면(21)의 전체에 경질피막이 균일하게 형성된다.

이로써 수컷틀(20)의 틀면(21)에 대한 방전표면처리가 고정밀도로 능률 좋게 실시된다.

(발명의 개시)

본 발명은 방전표면처리대상의 금형의 암틀에 금속분말, 금속화합물분말 등의 재료분말을 충전하고, 상기 금형의 수컷틀에 의해 상기 암틀내의 재료분말을 가압성형한 압분체 총형전극을 사용해서 상기 금형의 틀면의 방전표면처리를 하는 금형의 방전표면처리방법을 제공할 수가 있다.

따라서 총형전극제조용의 다이형, 펀치에 의하지 않고 방전표면처리대상의 금형에 의해 성형된 현물맞춤식으로 형상정밀도가 극히 높은 총형전극에 의해 금형의 틀면의 방전표면처리가 실시되고, 방전표면처리를 틀면에 고정밀도로 능률 좋게 실시할 수가 있다.

또, 본 발명은, 상기 압분체 총형전극을 상기 수컷틀 또는 상기 암틀에 도전성 접착제에 의해 접착하고 상기 수컷틀 또는 상기 암틀자체를 전극보존체로서 사용해서 상대형의 방전표면처리를 하는 금형의 방전표면처리방법을 제공할 수가 있다.

따라서, 방전표면처리대상의 금형에 의해 성형된 압분체 총형전극은 수컷틀 또는 암틀에 도전성 접착제에 의해 접착되어 수컷틀 또는 암틀자체를 전극보존체로서 사용해서 상대형의 방전표면처리를 한다.

또 본 발명은 방전표면처리대상의 금형 암틀에 금속분말, 금속화합물분말 등의 재료분말을 충전하고 상기 금형의 수컷틀에 의해 상기 암틀내의 재료분말을 가압성형하고 압분체 총형전극을 제조하는 금형 방전표면처리용 전극의 제조방법을 제공할 수가 있다.

따라서, 총형전극제조용의 다이형, 펀치를 필요로 하지 않고 현물맞춤식으로 형상정밀도가 극히 높은 압분체 총형전극이 얻어진다.

또, 본 발명은 상기 압분체 총형전극을 상기 수컷틀 또는 상기 암틀에 도전성접착제에 의해 접착하고 상기 수컷틀 또는 상기 암틀자체를 전극보존체로 하는 금형 방전표면처리용 전극을 제공할 수가 있다. 따라서 방전표면처리대상의 금형에 의해 성형된 압분체 총형전극은 방전표면처리대상의 수컷틀 또는 암틀에 도전성 접착제에 의해 접착되어 수컷틀 또는 암틀자체를 전극보존체로 사용한다.

또 본 발명은, 방전표면처리대상의 금형의 암틀에 금속분말, 금속화합물분말 등의 재료분말을 충전하고, 상기 금형의 수컷틀에 의해 상기 암틀내의 재료분말을 가압성형함으로써 제조된 금형 방전표면처리용 전극을 제공할 수가 있다.

따라서 이 금형 방전표면처리용 전극 총형전극은, 제조용의 다이형, 펀치를 필요로 하지 않고 현물맞춤식으로 형상정밀도가 극히 높은 압분체 총형전극이 제조되고 고정밀도의 금형 방전표면처리를 한다.

또, 본 발명은 상기 수컷틀 또는 상기 암틀에 도전성 접착제에 의해 접착되고, 상기 수컷틀 또는 상기 암틀자체를 전극보존체로 하는 금형 방전표면처리용 전극을 제공할 수가 있다. 따라서, 이 금형 방전표면처리용 전극 총형전극은 방전표면처리대상의 수컷틀 또는 암틀에 도전성 접착제에 의해 접착되어 수컷틀 또는 암틀자체를 전극보존체로서 사용한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 금형의 방전표면처리방법은 단조용 금형, 구부림가공용 금형, 조리개가공용 금형 등의 금형의 틀면에 높은 내마모성을 부여하는 표면처리방법으로서 이용할 수 있고, 또 이 발명에 의한 금형 방면표면처리용 전극의 제조방법은 금형의 방전표면처리에서 사용하는 총형의 압분체 전극의 제조에 이용할 수가 있으며, 또 이 발명에 의한 금형 방전표면처리용 전극은 이 발명에 의한 금형의 방전표면처리방법으로 이용할 수 있다.

Claims (6)

1. 방전표면처리대상의 금형의 암틀에 금속분말, 금속화합물분말 등의 재료분말을 충전하고, 상기 금형의 수컷틀에 의해 상기 암틀내의 재료분말을 가압성형한 압분체 총형전극을 사용해서 상기 금형의 틀면의 방전표면처리를 하는 것을 특징으로 하는 금형의 방전표면처리방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 압분체 총형전극을 상기 수컷틀 또는 상기 암틀에 도전성 접착제에 의해 접착하고, 상기 수컷틀 또는 상기 암틀자체를 전극보존체로서 사용해서 상대틀의 방전표면처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 금형의 방전표면처리방법.
3. 방전표면처리대상의 금형의 암틀에 금속분말, 금속화합물 등의 재료분말을 충전하고, 상기 금형의 수컷틀에 의해 상기 암틀내의 재료분말을 가압성형하며, 압분체 총형전극을 제조하는 것을 특징으로 하는 금형 방전표면처리용 전극의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 압분체 총형전극을 상기 수컷틀 또는 상기 암틀에 도전성 접착제로 접착하고, 상기 수컷틀 또는 상기 암틀자체를 전극보존체로 하는 것을 특징으로 하는 금형 방전표면처리용 전극의 제조방법.
5. 방전표면처리대상의 금형의 암틀에 금속분말, 금속화합물분말 등의 재료분말을 충전하고 상기 금형의 수컷틀에 의해 상기 암틀내의 재료분말을 가압성형함으로써 제조된 금형 방전표면처리용 전극.
6. 제 5항에 있어서, 상기 수컷틀 또는 상기 암틀에 도전성 접착제로 접착되고 상기 수컷틀 또는 상기 암틀자체를 전극보존체로 하는 것을 특징으로 하는 금형 방전표면처리용 전극.