KR100553438B1 - 억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅방법에 관한 것으로, 그 목적은 마찰계수가 높은 재료를 끼워 맞춤 체결부의 표면부에 용사 또는 브레이징으로 코팅하여 동일한 수준의 비틀림 하중을 얻는데 필요한 끼워 맞춤 체결부의 면적을 최소화 할 수 있는 기술 즉 고마찰 코팅방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 구성은 선박용 디젤엔진의 크랭크 쓰로우와 저널축의 억지 끼워 맞춤 체결부의 마찰력을 증대시켜 부품을 경량화하도록 언더컷 후 입자분말을 용사 또는 브레이징 중에서 선택된 하나의 통상적인 방법으로 접합하여 억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅을 하는 방법을 구성함에 있어서, 먼저 저널축(1)과 고마찰 코팅층의 접착력을 증대시키기 위하여 저널축 표면의 억지끼워 맞춤부위에 코팅 두께 수준인 0.1mm의 언더컷을 하는 단계와; 상기 언더컷된 고마찰 코팅 적용 부위(4)에 분말의 입자 크기가 0.11에서 0.2mm의 분포를 가지는 크롬카바이드-니켈 크롬입자를 용사 또는 브레이징 중에서 선택된 하나의 통상적인 접합방법으로 고마찰 코팅하여 고마찰 코팅층(5)을 형성시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

저널축, 크랭크 쓰로우, 억지 끼워 맞춤 부위, 고마찰 코팅 적용 부위, 고마찰 코팅층

Description

억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅방법{High friction coating method}

도 1은 본 발명의 고마찰 코팅을 적용하기 이전의 저널-크랭크 쓰로우 조립형 크랭크축의 외관도이고,

도 2는 본 발명의 고마찰 코팅을 적용하여 두께를 줄인 크랭크축의 외관도이며,

도 3은 본 발명의 고마찰 코팅부의 상세형상도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 저널축 (2) : 크랭크 쓰로우

(3) : 억지 끼워 맞춤 부위 (4) ; 고마찰 코팅 적용 부위

(5) : 고마찰 코팅층

본 발명은 억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅방법에 관한 것으로, 특히 동력 전 달용으로 사용되어 비틀림 하중이나 전단 하중을 받는 부품의 끼워 맞춤 부위에 사용되는 고마찰 코팅방법에 관한 것이다.

종래의 도 1은 본 발명의 고마찰 코팅을 적용하기 이전의 저널-크랭크 쓰로우 조립형 크랭크축의 외관도를 도시하고 있는데, 고마찰 코팅을 적용하지 않은 부품의 경우 끼워 맞춤 부위에서 요구되는 허용 비틀림 하중을 확보하기 위해서는 끼우 맞춤 부위의 면적이 적정하게 확보되어야 하므로 필요이상으로 체결부의 두께를 두껍게 해야하는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 마찰계수가 높은 재료를 끼워 맞춤 체결부의 표면부에 용사 또는 브레이징으로 코팅하여 요구되는 비틀림 하중을 확보하는데 필요한 체결부의 면적을 최소화 할 수 있는 기술 즉 고마찰 코팅방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 구성은 선박용 디젤엔진의 크랭크 쓰로우와 저널축의 억지 끼워 맞춤 체결부의 마찰력을 증대시켜 부품을 경량화하도록 언더컷 후 입자분말을 용사 또는 브레이징 중에서 선택된 하나의 통상적인 방법으로 접합하여 억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅을 하는 방법을 구성함에 있어서,
먼저 저널축(1)과 고마찰 코팅층의 접착력을 증대시키기 위하여 저널축 표면의 억지끼워 맞춤부위에 코팅 두께 수준인 0.1mm의 언더컷을 하는 단계와;
상기 언더컷된 고마찰 코팅 적용 부위(4)에 분말의 입자 크기가 0.11에서 0.2mm의 분포를 가지는 크롬카바이드-니켈 크롬입자를 용사 또는 브레이징 중에서 선택된 하나의 통상적인 접합방법으로 고마찰 코팅하여 고마찰 코팅층(5)을 형성시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 코팅을 적용하여 두께를 줄인 크랭크축의 외관도이며, 도 3은 본 발명의 고마찰 코팅부의 상세형상도를 도시하고 있는데, 직각으로 끼워지는 크랭크 쓰로우(2)와 저널축(1) 간의 끼워 맞춤 체결부에 접하는 크랭크 쓰로우의 저널축(1)방향 두께가 도 1의 종래 제품보다 줄어든 것을 보이고 있다.

이러한 것은 본 발명의 코팅에 의해 제공된다. 본 발명의 고마찰 코팅방법 및 고마찰 코팅을 적용한 부품의 제조 기술은 고마찰 코팅층(3)이 끼워 맞춤 압력을 견딜 수 있으면서 코팅 그대로의 상태 및 끼워 맞춤 작업 후의 마찰 계수가 0.4 이상인 재료를 선정하고 재료를 용사 또는 브레이징 법으로 억지 끼워 맞춤 부위(3)의 외경부나 내경부의 어느 한쪽에 코팅한다.

이렇게 통상의 기계 가공면의 마찰계수인 0.15 수준보다 높은 0.4 이상의 마찰 계수를 가진 코팅을 적용함으로써 끼워 맞춤 부위의 면적을 1/3 수준으로 줄일 수 있다.

고마찰 코팅층(5)에서 요구되는 마찰계수를 얻기 위해서는 코팅재료의 구성 성분 및 입자크기를 조절하여야 하며, 또한 적절한 코팅공정 및 코팅조건을 선정하여 궁극적으로는 코팅층의 표면 거칠기를 일정 수준 이상으로 유지할 수 있어야 한다.

그리고 끼워 맞춤 압력을 견디기 위해 고마찰 코팅층(5)의 재료는 경도가 높은 탄화물계 소재와 금속을 혼합하여 사용하여야 한다.

그리고 코팅층과 모재의 접착력을 확보하기 위해 미리 소재의 표면에 코팅 두께 정도의 언더컷을 가공하는 것이 필요하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예이다.

<실시예>

도 2에 나타나 있는 바와 같이 선박용 디젤엔진의 크랭크 쓰로우와 저널축의 억지끼워 맞춤 부위인 고마찰 코팅 적용 부위(4)에 크롬카바이드-니켈 크롬 고마찰 코팅을 적용하여 억지끼워 맞춤 부위인 고마찰 코팅 적용 부위(4)의 면적을 1/3 수준으로 하면서도 동일한 수준의 비틀림 하중 전달 능력을 확보할 수 있다.

이 경우의 고마찰 코팅은 저널축(1)의 외경부에 적용하며 마찰계수를 확보하기 위해 분말의 입자 크기가 0.11에서 0.2mm의 분포를 가지는 크롬카바이드-니켈크롬 분말을 사용한다.

그리고 저널축(1)과 코팅층의 접착력을 증대시킬 목적으로 소재에 미리 코팅 두께 수준인 0.1mm의 언더컷을 부가하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 기술을 적용한 부품은 이전의 마찰계수가 낮은 비처리재에 비해 동일한 수준의 비틀림 하중 능력을 얻는데 필요한 끼워 맞춤 체결 부위의 면적을 줄일 수 있어 부품의 두께를 획기적으로 줄일 수가 있다.

따라서, 고마찰 코팅을 적용한 크랭크축은 기존의 부품에 비해 경량화 되므로 에너지 절약형 엔진의 제작을 가능하게 하는 장점이 있다.

특히 이 고마찰 코팅 기술을 적용하면 억지끼워 맞춤하는 동력전달 부품의 두께를 줄여 부품을 경량화 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 선박용 디젤엔진의 크랭크 쓰로우와 저널축의 억지 끼워 맞춤 체결부의 마찰력을 증대시켜 부품을 경량화하도록 언더컷 후 입자분말을 용사 또는 브레이징 중에서 선택된 하나의 통상적인 방법으로 접합하여 억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅을 하는 방법을 구성함에 있어서,

   먼저 저널축(1)과 고마찰 코팅층의 접착력을 증대시키기 위하여 저널축 표면의 억지끼워 맞춤부위에 코팅 두께 수준인 0.1mm의 언더컷을 하는 단계와;

   상기 언더컷된 고마찰 코팅 적용 부위(4)에 분말의 입자 크기가 0.11에서 0.2mm의 분포를 가지는 크롬카바이드-니켈 크롬입자를 용사 또는 브레이징 중에서 선택된 하나의 통상적인 접합방법으로 고마찰 코팅하여 고마찰 코팅층(5)을 형성시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 억지 끼워 맞춤용 고마찰 코팅방법.

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