KR100491032B1

KR100491032B1 - Plate for using powder injection molding

Info

Publication number: KR100491032B1
Application number: KR10-2002-0083071A
Authority: KR
Inventors: 성환진; 안상호; 하태권; 김경호
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2005-05-24
Also published as: KR20040056569A

Abstract

본 발명은 분말사출성형공정에 있어 특정 형상의 사출체를 대량 소결할 수 있도록 한 분말사출성형용 기판을 제공하는 것으로, 이에 따른 기판은 분말사출성형된 부품을 기판에 놓았을 때 관통구가 형성된 윗층 기판의 관통구 직하에 놓아 아래층의 부품 끝이 관통구를 관통해 올라오도록 하고 그 위에 다시 부품을 적층하게 된다.The present invention provides a powder injection molding substrate capable of mass sintering an injection molded body having a specific shape in a powder injection molding process. The substrate has a through hole formed when the powder injection molded part is placed on the substrate. Placed directly below the through-holes of the upper layer substrate so that the parts of the lower layer pass through the through-holes, and the parts are stacked again.

Description

PLATE FOR USING POWDER INJECTION MOLDING}

본 발명은 분말사출성형에 관련된 것으로, 특히 분말사출성형된 콘 형상의 사출체 대량 소결하기 위해 사용되는 분말사출성형용 기판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to powder injection molding, and more particularly, to a powder injection molding substrate used for mass sintering powder injection molded cone-shaped injection molding products.

분말사출성형(PIM, Powder Injection Molding) 기술은, 금속, 초경 또는 세라믹 등과 같은 소결 가능한 분말을 유기결합제와 혼합하고, 이를 기존의 사출성형법을 이용하여 일정한 형상으로 성형한 다음 결합제 제거 공정을 거쳐 최종 고온 소결함으로써 3차원의 복잡한 형상의 부품을 후가공 없이 대량 생산 할 수 있는 신분말 성형 기술이다.Powder Injection Molding (PIM) technology mixes sinterable powders such as metal, cemented carbide or ceramics with organic binders, molds them into a certain shape using conventional injection molding methods, and then removes them. It is a new powder molding technology that enables mass production of 3D complex shaped parts without post-processing by high temperature sintering.

분말사출성형법은 1920년도에 Schwartzwalder에 의해 개발된 기술인데 그 당시 기술의 낙후로 이하여 빛을 보지 못하다가 근래 분말 제조기술 및 사출성형기술의 발달 등에 힘입어 많은 연구가 진행되어 현재 많은 업체에서 생산에 적용하고 있는 기술이다.The powder injection molding method was developed by Schwartzwalder in 1920. However, since the technology was underdeveloped, many researches have been carried out with the development of powder manufacturing technology and injection molding technology. It is a technique applied to.

분말사출성형의 일반적인 제조 공정은 다음과 같은 공정들로 이루어진다.The general manufacturing process of powder injection molding consists of the following processes.

(1) 혼합체 제조 공정에서, 성형하고자 하는 분말과 유기결합제를 일정한 비로 혼합하고 이 혼합체를 사출성형 하기 쉽도록 펠렛(pellet)형으로 만들고;(1) In the mixture preparation process, the powder to be molded and the organic binder are mixed in a constant ratio and the mixture is pelletized to be easily injection molded;

(2) 사출성형공정에서, 사출성형기를 이용하여 혼합체 펠렛 금형 내로 사출하여 사출성형체를 제조하고;(2) in the injection molding process, by injection into a mixture pellet mold using an injection molding machine to produce an injection molded body;

(3) 결합제 제거 공정에서, 사출성형체에서 결합제를 제거하여 탈지체를 제조하며;(3) in the binder removal process, a binder is removed from the injection molded product to prepare a degreasing body;

(4) 소결공정에서, 탈지체를 고온 소결하여 최종 제품을 제조한다.(4) In the sintering step, the degreasing body is sintered at high temperature to produce a final product.

이와같은 분말사출성형 공정 중에서 가장 많은 시간을 요하는 공정은 소결공정이다. 양산용 로의 승온과 특히 냉각에 많은 시간이 소요되어 강제 냉각을 하지 않을 경우 보통 2~3일의 시간이 소요되어 전체 공정에서 항상 병목현상을 일으킨다.The most time-consuming process among such powder injection molding processes is a sintering process. In the case of mass production furnace heating and especially cooling, a lot of time is required, and if it is not forced cooling, it usually takes 2 ~ 3 days, which always causes bottlenecks in the whole process.

이러한 병목현상을 방지하기 위해서 보통 분말사출성형 업체에서는 사출기 1대당 2대 이상의 소결로를 보유하여 교번하면서 사용하게 된다.In order to prevent such bottlenecks, powder injection molding companies usually have two or more sintering furnaces per injection machine and use them alternately.

그럼에도 불구하고 공정비를 절감하는 데는 문제점이 남게 되는 바, 1회의 소결로에서 많은 양을 소결한다면 공정비를 크게 절약할 수 있게 된다.Nevertheless, there is a problem in reducing the process cost, and if a large amount of sintering is performed in one sintering furnace, the process cost can be greatly reduced.

그러나 속이 비어 있는 부품 형상의 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(1) 위에 원통 또는 콘 형상의 부품(2)을 적층하여 소결할 경우 부품(2)이 중량에 비해 부피가 크다.However, in the case of the hollow part shape, as shown in FIG. 2, when the cylindrical or cone-shaped part 2 is laminated and sintered on the substrate 1, the part 2 is bulky relative to the weight.

따라서 간격조절바(3)을 이용하여 기판(1)을 다단으로 구성하고, 각 기판(1)에 부품(2)을 적층한 상태에서 소결로의 내부로 투입할 경우 각 부품(2)의 높이보다 간격이 크게 되도록 기판(1)을 이격시켜 배치해야 한다.Therefore, when the substrate 1 is configured in multiple stages using the gap adjusting bar 3 and the components 2 are stacked on the substrates 1, the height of each component 2 is increased. The substrate 1 should be spaced apart from each other so as to have a larger gap.

따라서 소결로에 많은 양을 넣을 수 없기 때문에 공정비가 상승하게 된다.Therefore, a large amount cannot be put in the sintering furnace, which increases the process cost.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은, 분말사출성형공정에 있어 특정 형상의 사출체를 대량 소결할 수 있도록 한 분말사출성형용 기판을 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and an object thereof is to provide a powder injection molding substrate capable of mass sintering an injection molded body having a specific shape in a powder injection molding process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분말사출성형용 기판은, 분말사출성형된 부품을 기판에 놓았을 때 관통구가 형성된 윗층 기판의 관통구 직하에 놓아 아래층의 부품 끝이 관통구를 관통해 올라오도록 하고 그 위에 다시 부품을 적층하게 된다.In order to achieve the above object, the powder injection molding substrate of the present invention is placed under the through hole of the upper layer substrate in which the through hole is formed when the powder injection molded part is placed on the substrate. And then stack the parts again.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 기판에 분말사출성형을 위해 부품이 쌓여 있는 상태를 도시한 측면도이다.1 is a side view showing a state in which parts are stacked for powder injection molding on a substrate according to the present invention.

본 발명에 따른 기판(4)은 분말사출성형용 부품(6)의 하단 모양보다는 크기가 작은 크기의 관통구(5)가 다수개 형성된다.In the substrate 4 according to the present invention, a plurality of through holes 5 having a smaller size than the shape of the bottom of the powder injection molding part 6 are formed.

이때 소결될 부품(6)은 하단의 크기보다 상단의 크기가 작아야 되고, 나아가 소결될 부품의 상단의 크기는 상기한 관통구(5)의 크기보다 작아 관통구(5)의 내부로 삽입되어져야 한다.At this time, the part 6 to be sintered should have a smaller size at the top than the size of the bottom, and furthermore, the size of the top of the part to be sintered should be inserted into the through hole 5 smaller than the size of the through hole 5. do.

그래야 기판(4)이 간격조절바(7)에 지지되어 다층으로 구조화되었을 때 하층에 위치한 기판 상의 부품(6)이 상방의 기판 관통구(5)를 통과하게 된다.Thus, when the substrate 4 is supported by the spacer bar 7 and structured in a multi-layer, the components 6 on the substrate positioned in the lower layer pass through the upper substrate through hole 5.

즉, 기판(4) 사이의 간격이 콘 형상의 부품 높이와 기판(4)의 두께 합 보다 반드시 작다. 따라서 동일한 체적 내에 더 많은 부품을 적층시킬 수 있게 됨으로써 종래 비해 더 많은 양을 소결할 수 있게 된다.In other words, the distance between the substrates 4 is necessarily smaller than the sum of the height of the cone-shaped component and the thickness of the substrate 4. Therefore, it is possible to stack more parts in the same volume, thereby sintering more than conventionally.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 기판의 작용은 다음과 같다.The action of the substrate according to the present invention configured as described above is as follows.

콘 형상의 부품(6)을 1층에 배열할 때 2층 기판(4)의 관통구(5) 직하에 놓이도록 하고 간격조절바(7)의 높이를 조절하여 1층의 콘 상단부가 2층 기판의 관통구(5)를 관통하도록 한다.When arranging the cone-shaped part 6 on the first floor, the cone upper part of the first floor is placed on the second floor by adjusting the height of the gap adjusting bar 7 to be placed directly under the through hole 5 of the two-layer substrate 4. It penetrates the through hole 5 of a board | substrate.

그리고 동일한 방법으로 계속 적층하면 층간의 간격을 현저히 낮출 수 있어 동일한 로에서 더 많은 양의 소결이 가능하여 공정비가 절감된다.In the same way, subsequent laminations can significantly reduce the spacing between layers, allowing higher amounts of sintering in the same furnace, thereby reducing process costs.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판의 관통구로 하층의 부품이 삽입된 상태로 적층이 이루어짐으로써 기판 사이의 간격이 줄어들게 된다.As described above, according to the present invention, the lamination is performed in a state in which a component of a lower layer is inserted into a through hole of a substrate, thereby reducing the distance between the substrates.

따라서 동일한 체적을 경우에 종래보다 더 많은 부품을 소결로에 투입하여 한꺼번에 소결이 이루어져서 공정비가 절감된다.Therefore, when the same volume is added to the sintering furnace more parts than the conventional sintering is done at the same time to reduce the process cost.

도 1은 본 발명에 따른 기판에 분말사출성형을 위해 부품이 쌓여 있는 상태를 도시한 측면도.1 is a side view showing a state in which parts are stacked for powder injection molding on a substrate according to the present invention.

도 2는 종래 기판에 분말사출성형을 위해 부품이 쌓여 있는 상태를 도시한 측면도.Figure 2 is a side view showing a state in which parts are stacked for powder injection molding on a conventional substrate.

Claims

As a substrate for laminating powder injection molding parts having a bottom shape larger than that of the top shape and putting them in a sintering furnace,

Multi-layered structure to control the distance between the substrate formed with a plurality of through holes smaller than the size of the bottom shape of the powder injection molding parts, the powder injection molding parts placed on the lower substrate substrate formed on the upper substrate Powder injection molding substrate to pass through.

The method of claim 1,

The multi-layered structured substrate is supported so that the gap is adjusted through the spacing bar, the spacing bar is formed of a powder injection molding substrate shorter than the height of the powder injection molding parts.