KR100583076B1 - 진공소결로 - Google Patents

Abstract

개시된 진공소결로는 피소결 재료의 성형체를 소결하기 위한 진공소결로 챔버(chamber)와, 진공소결로 챔버 내에 설치되고 가열수단을 구비하는 핫 존(hot zone)과, 핫 존 내에 설치되어 피소결 재료가 소결(sinter) 및 디바인딩 (debinding)되는 신터박스(sinter box)와, 신터박스의 일면에 연결되어 기체 및 액체 바인더가 그 내부로 유출되도록 한 디바인딩 튜브(debinding tube)와, 디바인딩 튜브에 연결되어 신터박스로부터 제거된 기체 및 액체 상태의 바인더를 포집하는 디바인딩 트랩(debinding trap)부와, 신터박스의 외부로 기체상태의 바인더가 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 진공소결로 챔버 내로 분위기가스를 공급하는 분위기가스 공급부와, 바인더가 상기 신터박스로부터 디바인딩 트랩을 거치면서 원활한 흐름을 갖게 하기 위해 압력구배를 만드는 진공펌프를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성의 진공소결로는 소결 및 바인더 제거가 동시에 이루어지고, 디바인딩 트랩이 복수로 설치됨으로써 다양한 바인더를 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 균일한 품질의 제품을 생산할 수 있고, 작업효율도 높을 뿐 아니라 설치공간도 절약되는 효과를 제공할 수 있다.

소결, 소결로, 디바인딩, 진공펌프, 바인더, 진공로, 분위기가스, 핫 존

Description

진공소결로{Vacuum Sintering Furnace}

도 1은 일본 공개특허공보 특개평6-122903에 개시된 금속분말성형체의 바인더 제거방법을 도시한 것이다.

도 2는 일본 공개특허공보 특개평5-312476에 개시된 분말성형체의 바인더 제거구조를 가지는 진공로를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 진공소결로를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 진공소결로의 개략적인 개념도이다.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 진공소결로의 챔버를 도시한 단면도이다.

도 6은 도 3에 도시된 디바인딩 트랩을 나타낸 단면도이다.

도 7a 및 도 7b은 도 5b에 도시된 신터박스의 양 측면에 설치되는 천공판을 나타낸 정면도 및 측면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 진공소결로의 챔버 110 : 핫 존

230 : 신터박스 상판 240 : 신터박스 하판

250 : 안전홀 200 : 신터박스

220 : 천공판 230 : 천공판의 구멍

300 : 디바인딩 튜브

320, 440, 450, 460: 액체 바인더 저장조

330 : 바인더 이송파이프 340 : 커넥터

350 : 열선 400 : 디바인딩 트랩부

410 : 제1 디바인딩 트랩 420 : 제2 디바인딩 트랩

430 : 제3 디바인딩 트랩 470 : 분리벽

480 : 필터부 490 : 패킹

500 : 진공펌프 510 : 진공펌프 구동모터

600 : 분위기가스 공급부 610 : 분위기가스 공급 파이프

620 : 분위기가스 유입구 650 : 센서

660 : 컨트롤 밸브 670 : 셧오프 밸브

본 발명은 진공소결로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기재료 분말과 유기 바인더가 혼합되어 형성되는 피소결 재료 성형체로부터 바인더를 제거하고 소결(sintering)하는 공정을 동시에 효율적으로 할 수 있는 바인더 제거 기능을 가진 진공소결로에 관한 것이다.

무기재료 분말의 사출성형기술은, 종래의 압축성형으로는 얻어지지 않는 복잡한 형상의 성형품을 만드는 것이 가능하여 최근 활발히 이용되고 있다.

이러한 사출성형을 위해서는 금속이나 세라믹 분말 등의 무기재료에 유동성 을 주기 위하여 유기 바인더 등을 무기재료 분말에 첨가하고, 상기 유기 바인더가 첨가된 무기재료를 원하는 형상으로 성형한 뒤에, 소결하기 전에 상기 유기 바인더를 제거하는 과정을 필수적으로 거치게 되는데, 이중에서 유기 바인더를 제거하는 과정이 상당히 어려운 과정이다.

종래에는 일반적으로 바인더 제거를 위해 사용되는 두가지 방식이 있는데, 이는 피소결 재료의 성형체에 가열처리를 하는 방법 또는 용제를 이용하여 바인더를 용해시켜 제거하는 방식이다.

상기의 성형체를 가열처리하여 바인더를 제거하는 방식은 일본 공개특허공보 특개평6-122903에 개시되어 있고, 용제를 이용하여 바인더를 제거하는 방식은 일본 공개특허공보 특개평5-312476에 개시되어 있다.

먼저 가열방식에 의한 바인더를 제거하는 방식을 살펴보면, 이는 도 1에 개시되어 있다.

도면을 참조하면, 금속의 분말과 바인더가 혼합된 화합물의 성형체(6)를 소결 전에 섭씨 50도 내지 섭씨 200도의 범위에서 예열하고, 이 온도 하에서 봄베(1)로부터 분위기가스를 노체(2)의 내부로 주입하고, 노벽(爐壁, 3)으로부터 단열재 (4)를 거쳐 흑연박스(5) 내부의 성형체(6)의 방향으로 주입하면서 바인더를 제거하는 방법을 개시하고 있다.

이때, 바인더의 흐름을 위해 미캐니컬 부스터 펌프(mechanical booster pump, 8), 기름확산펌프(7) 및 기름회전펌프(9)를 구비하고, 바인더는 바인더트랩 (binder trap, 10)에서 응축되어 제거된다.

다음으로, 용제를 이용하여 바인더를 제거하는 방식의 로는 도 2에 개시되어 있다.

도면을 참조하면, 소결용 무기분말과 바인더를 포함하는 분말 성형체(12)로부터 바인더를 제거하는 데 있어, 랙(19)에 수용되는 분말 성형체(12)로부터 바인더를 제거하기 위한 로(11)와, 상기 로(11) 내에 기체 상태의 용제를 공급하기 위한 용제 공급부(13)와, 용제 냉각부(14)와, 상기 로(11) 내에 용제에 대하여 불활성인 가스를 도입하기 위한 가스도입부(15)와 가열부(16) 및 진공펌프(18)를 구비한다.

이때, 용제는 상기 용제 공급부(13)에서 공급되며, 용제 가열부(25)에서 가열되어 기체 상태로 되고, 용제에 용해된 바인더는 용제 냉각부(14)에서 냉각되어 로(11)의 안쪽 벽을 타고 흘러내리고, 이는 용제 저장용 탱크(13a)에 회수됨으로써, 용제에 의한 바인더의 추출처리가 가능해 진다.

또한, 이러한 바인더의 제거와 피소결 재료의 소결은 일반적으로 무기재료와 바인더가 혼합되어 성형된 피소결 재료를 먼저 바인더를 제거하기 위한 탈지로(脫脂爐)에 장입하고, 바인더를 기화 또는 용해시켜 제거한 후에, 다시 피소결재료를 소결로로 옮겨 고온의 소결온도로 소결하는 방식이 일반적이다.

그런데, 이러한 종래의 방법은 바인더 제거를 위한 탈지로와 피소결 재료를 소결하는 소결로가 각각 분리되어 있기 때문에 단위시간당의 처리량이 적고, 따로 작업과정을 거침으로써 바인더 제거를 위한 로와 소결로가 별개로 필요하여 공간의 낭비가 심해지며, 더 많은 인력이 필요하게 되는 문제점이 있어 왔다.

따라서, 유기 바인더의 제거와 소결을 한꺼번에 할 수 있는 진공소결로가 요구되어 여러 방법이 제시되었는데, 이는 일반적으로 금속 분말이나 세라믹스 (ceramics) 분말 등에 바인더를 혼합하여 만든 피소결 재료의 성형체를 일정한 압력 및 분위기가스 하에서 가열하여 소결하고, 동시에 소결 중에 바인더를 제거하는 로이며, 이는 특히 여러 종의 바인더를 혼합하여 사용하는 사출성형(MIM; Metal Injection Molding)의 경우에 더욱 중요하다.

이와 같은 종래 진공소결로의 예는 국내 특허공개 제1985-0000654호에 개시된 바 있다.

먼저, 국내 특허공개 제1985-0000654호에 개시된 진공소결로는 피소결재가 진공에서 가열되어 피소결재에 함유된 바인더가 증발되는 제1로와, 피소결재가 소결되는 제2로와, 피소결재가 냉각되는 제3로 및 각 로를 연결하는 제1연결 후드수단과 제2연결 후드수단을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

그러나, 이러한 진공소결로는 바인더의 제거와 소결을 하나의 장치로 할 수 있도록 한 것을 개시한 것일 뿐이며, 상기한 문제점을 해결할 수 있는 구조를 가지고 있지는 않다.

따라서, 상기한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 진공소결로가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 바인더의 제거와 피소결 재료의 소결을 동시에 할 수 있는 개선된 진공소결로를 제공하는 것을 목적으 로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 여러 개의 디바인딩 트랩으로 구성되는 디바인딩 트랩부에서 바인더의 제거가 이루어지도록 함으로써, 다양한 유기 바인더가 하나의 로에서 동시에 응축되어 제거되는 진공소결로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 천공판이 형성된 신터박스를 구비함으로써, 성형체로부터 바인더를 제거하고, 상기 성형체의 소결에 있어 신터박스 내에 고른 압력을 유지할 수 있도록 한 진공소결로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피소결 재료의 성형체를 소결하기 위한 진공소결로 챔버(chamber)와, 상기 진공소결로 챔버 내에 설치되고 가열수단을 구비하는 핫 존(hot zone)과, 상기 핫 존 내에 설치되어 바인더를 포함하는 피소결 재료가 소결되는 신터박스(sinter box)와, 상기 신터박스에 연결되어 기체 및 액체 바인더가 그 내부로 유출되도록 한 디바인딩 튜브(debinding tube)와, 상기 디바인딩 튜브에 연결되어 상기 신터박스로부터 제거된 기체 및 액체 상태의 바인더를 포집하는 디바인딩 트랩(debinding trap)부(部)와, 상기 진공소결로 챔버 내로 분위기가스를 공급하는 분위기가스 공급부와, 바인더가 상기 신터박스로부터 디바인딩 트랩을 거치는 원활한 흐름을 갖게 하기 위한 진공펌프가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 신터박스의 양 측면에 천공판이 설치되는 것이 바람직하며, 상기 천공판은 얇은 박스의 형상으로 되고, 그 일면에는 다수의 구멍이 형성되고, 그 타면은 막혀 있으며, 그 양 측면에는 분위기가스 유입구가 각각 1개씩 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디바인딩 튜브는 그 일단은 상기 신터박스와 연결되고, 그 타단은 상기 디바인딩 트랩부와 연결되게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디바인딩 트랩부는, 바인더가 이송되는 이송 파이프와, 상기 디바인딩 튜브를 거치면서 응축되는 바인더를 포집하는 액체 바인더 저장조 및 상기 이송 파이프에 그 일단이 연결된 복수 개의 디바인딩 트랩을 구비하고, 상기 각각의 디바인딩 트랩은, 포집되는 바인더의 흐름을 길게 하기 위하여 디바인딩 트랩의 내부를 종(從)으로 분리하고, 그 하단은 기체 상태의 바인더가 흐를 수 있도록 개방되는 형태로 설치되는 분리벽과, 상기 분리벽에 직각으로 접합되어 액체 바인더를 필터링하는 복수의 필터부와, 액체 바인더 저장조를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송파이프는 그 외주면에 열선(熱線)이 감기게 되고, 액체 바인더 저장조가 상기 이송파이프의 최하단에 구비되는 것이 바람직하며, 또한, 상기 복수 개의 디바인딩 트랩은 3개로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분위기가스 공급부는 그 일단은 진공소결로 챔버 내로 분위기가스를 주입하는 분위기가스 공급펌프가 설치되고, 그 타단은 상기 진공소결로 챔버와 연결되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 바인더 제거 기능을 가진 진공소결로를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 진공소결로는, 피소결 재료의 성형체를 소결하기 위한 진공소결로(眞空燒結爐) 챔버(100)와, 상기 진공소결로 챔버 내에 설치되고 가열수단을 구비하는 핫 존(110)과, 상기 핫 존(110) 내에 설치되어 바인더를 포함하는 피소결 재료의 성형체가 소결되는 공정이 수행되는 신터박스(200)와, 상기 신터박스(200)에 일단이 연결되고, 그 타단은 기체 또는 액체 상태의 바인더를 배출하기 위한 디바인딩 튜브(300)와, 상기 디바인딩 튜브(300)의 타단에 연결되어 기체 및 액체 상태의 바인더를 제거하는 디바인딩 트랩부(400)와, 상기 진공소결로 챔버(100) 내로 분위기가스를 공급하는 분위기가스 공급부(600)와, 바인더가 상기 신터박스(200)로부터 디바인딩 트랩(400)을 거치면서 원활한 흐름을 갖게 하기 위한 진공펌프(500)가 구비된다.

먼저, 상기 진공소결로 챔버(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 내부에 핫 존(110)이 설치되고, 그 내부에 다시 신터박스(200)가 설치되는 구조로 되며, 분위기가스 공급파이프(610)로부터 상기 진공소결로 챔버(100) 내로 분위기가스가 주입된다.

소결 및 바인더 제거의 공정을 살펴보면, 상기 신터박스(200) 내로 장입된 피소결 재료의 성형체는 상기 핫 존(110)에서 가열수단(미도시)에 의하여 가열되고, 이에 따라 상기 성형체 내에 포함된 바인더가 증발하게 된다.

이때 진공펌프 구동모터(510)에 의해 구동되는 진공펌프(500)에 의해 압력의 차이가 발생하고, 이에 따라 신터박스(200) 내의 기체상태의 바인더는 디바인딩 튜브(300)를 통과하며 진공소결로의 챔버(100)로부터 빠져 나오게 된다.

상기의 과정에 의해 유출된 기체상태의 바인더는 그 일부가 응축되어 액체 바인더 저장조(320)에 저장되고, 나머지 기체 상태의 바인더는 이송파이프(330)를 거쳐 디바인딩 트랩부(400)로 흐르게 되고, 디바인딩 트랩부(400)에서는 기체상태의 바인더가 응축되어 액체 바인더 저장조(440, 450, 460)로 회수된다.

또한, 상기 분위기가스 공급부(600)는 상기 진공소결로 챔버(100) 내로 분위기가스를 주입하고, 상기 챔버(100)와 핫 존(110)과 신터박스(200) 사이의 압력의 차이를 조성함으로써, 피소결 재료 성형체로부터 증발하는 기체상태의 바인더가 신터박스(200)의 외부로 빠져 나가는 것을 방지한다.

따라서, 기존의 방식에 있어서 챔버의 내벽에 바인더가 응축되어 들러 붙는 것을 피할 수 있게 되고, 응축된 바인더의 제거를 위한 추가적인 작업이 필요없게 되어 진공소결로의 유지 및 보수비용을 줄일 수 있고, 작업의 효율을 높일 수 있게 된다.

상기 분위기가스 공급부(600)는 분위기가스 공급펌프(미도시), 분위기가스 공급 파이프(610)가 구비되며, 센서(sensor, 650) 및 컨트롤 밸브 (control valve, 660), 셧오프 밸브(shutoff valve, 670) 등의 밸브를 포함하여 구성된다.

이러한 상기 디바인딩 트랩부(400)는 복수의 디바인딩 트랩(410,420,430)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 개시된 본 발명에 따른 진공소결로의 챔버를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 상기 분위기가스 공급부(600)의 이송파이프(610)를 통해 상기 챔버(100) 내로 주입되는 분위기가스는 챔버(100) 내의 압력을 높이게 되고, 그중 일부는 그래파이트(graphite) 성분으로 만들어진 핫 존(110)의 내부로 침투하게 되고, 다시 그중 일부의 분위기가스가 신터박스(200) 내부로 들어가게 된다.

이에 따라 챔버(100) 내의 압력이 가장 높고, 핫 존(110) 내의 압력이 그 다음으로 높게 되고, 신터박스(200) 내의 압력은 가장 낮게 된다.

따라서, 신터박스(200)에서 발생하는 기체 바인더가 신터박스(200)를 벗어나 챔버(100)의 내벽 또는 상기 핫 존(110)의 내벽에 냉각되어 응축하는 것을 방지한다.

즉, 종래의 경우에는 상기 기체 바인더가 챔버(100)로 유출되면 온도의 차이로 인하여 기체 바인더가 응축되고, 챔버(100)의 내측 벽면에 응축되어, 이후 과정에 영향을 줄 뿐 아니라 정기적으로 이를 제거하는 추가적인 공정이 필요하다는 문제점이 있어 왔으나, 이를 개선하여 기체 상태의 바인더가 상기 신터박스(200)로부터 챔버(100)나 핫 존(110)의 벽면으로 유출되지 않고, 상기 디바인딩 튜브(300)를 통해 디바인딩 트랩(400) 쪽으로 유출되도록 한 것이다.

또한, 핫 존(200)의 외부로 분위기가스의 순환 및 냉각을 위한 냉각팬(120)과 열교환기(140) 및 상기 냉각팬(120)의 구동을 위한 팬 모터(130)가 구비된다.

또한, 상기 신터박스(200)의 상판(230) 및 하판(240)에는 내부의 압력을 조 절하기 위한 안전홀(safety hole, 250) 및 덮개(미도시)가 각각 형성된다.

이는 일시적으로 상기 신터박스(200) 내의 압력이 높아지고, 그 외부의 압력이 낮아지는 경우, 그래파이트로 만들어진 신터박스(200)가 변형되거나 균열을 일으키는 것을 방지하기 위함이다.

즉, 상기 신터박스(200) 내의 압력이 그 외부의 압력보다 높아지게 되면, 상기 안전홀(250)에 설치된 덮개가 열리면서 신터박스(200) 내부의 가스가 그 외부로 유출되게 하고, 상기 신터박스의 압력이 낮아지면 상기 덮개가 닫히게 됨으로써, 챔버(100) 내의 압력의 차이를 유지하고, 결국 신터박스(200)의 변형 또는 파괴를 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 6은 도 3에 개시된 디바인딩 튜브 및 디바인딩 트랩부를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하면, 피소결 재료로부터 기체상태로 분리되는 바인더는, 신터박스(200)의 바닥면과 연결된 디바인딩 튜브(300)를 통과하면서 일부 액화되어 액체 바인더 저장조(320)에 저장되고, 나머지 기체상태의 바인더는 이송 파이프(330)를 따라 디바인딩 트랩부(400)로 들어가게 된다.

이때, 상기 디바인딩 튜브(300)와 연결되는 이송 파이프(330)의 외주면에는 열선(350)이 감기게 되는데, 이는 상기 이송 파이프(330)를 지나는 동안에 온도의 급격한 강하로 인하여 기체 바인더가 이송 파이프(330)의 내부 벽면에 응축되어 들러 붙는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 상기 디바인딩 트랩부(400)는 복수의 디바인딩 트랩(410, 420, 430)으 로 구성되는 것이 바람직하며, 도면에서와 같이 3개로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 3개로 이루어지는 디바인딩 트랩부(400)에서, 제1 디바인딩 트랩(410)은 가장 액화점이 높은 바인더를, 제2 디바인딩 트랩(420)은 상기 제1 디바인딩 트랩(410)에서 보다는 액화점이 낮은 바인더를, 마지막으로 제3 디바인딩 트랩(430)은 상기 제2 디바인딩 트랩(420)에서보다 더 낮은 온도의 액화점을 갖는 바인더가 응축되어 포집되는 것이다.

이러한 액화점의 차이가 있는 바인더를 포집하기 위하여 각각의 디바인딩 트랩(410,420,430)의 외주면에 각각 온수파이프 또는 냉수 파이프(미도시)가 형성되어 각각의 하부에 형성되는 액체 바인더 저장조(440, 450, 460)에 액화된 바인더를 포집하게 된다.

또한, 상기 각각의 디바인딩 트랩(410,420,430) 내부를 살펴보면, 각각의 디바인딩 트랩은 그 내부를 종(從)으로 분리시키고, 그 하단은 바인더 기체가 이동할 수 있게 개방된 형태인 분리벽(470)이 형성되고, 상기 각 분리벽(470)에는 이와 직각으로 설치되는 복수 개의 필터(480)가 서로 평행하게 설치된다.

이때, 상기 필터(480)는 스테인리스강으로 이루어지는 메쉬(mesh) 및 필터로 이루어지며, 2개의 메쉬 사이에 필터가 장착되는 방식으로 구성되며, 그 재질은 스테인리스강으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각각의 디바인딩 트랩(410, 420, 430)의 상부에는 실링(sealing)을 위해 패킹(490)이 설치되고, 정기적으로 포집된 바인더를 제거할 때에는 상기 패킹(490)을 열어 작업을 수행하게 된다.

도 7a 및 7b는 도 5b에 개시된 신터박스 내부의 양 측면에 설치되는 천공판을 나타낸 정면도 및 측면도이다.

도면을 참조하면, 상기 천공판(220)은 납작한 박스의 형태로 이루어지며, 상기 신터박스(200, 도4 참조)일면 및 그 타면에 한 쌍으로 부착되어 각각의 벽면을 형성한다.

상기 천공판(220)의 내부에는 일정한 공간이 형성되고, 그 일면은 복수개의 구멍이 형성되고, 그 타면은 밀폐된 형상이며, 그 측면에는 분위기가스의 유입구 (240)가 각각 하나씩 형성된다.

분위기가스 공급부(600, 도4 참조)에 의하여 공급되는 분위기가스는 먼저 천공판(220)의 측면에 형성된 상기 분위기가스 유입구(240)를 통해 분위기가스가 상기 천공판의 내부공간에 채워지는 것과 동시에 다시 상기 천공판(220)의 일면에 형성된 복수의 구멍(230)을 통해 신터박스(200) 내의 성형체에 도달하게 되는 것이다.

이러한 상기 천공판(220)에 의하여 상기 신터박스(200) 내부로 공급되는 분위기가스가 피소결 재료인 성형체에 미치는 압력이 고르게 되어, 위치에 따른 압력의 불균형을 효과적으로 해소하고, 피소결 재료의 성형체에 미치는 압력의 영향을 고르게 할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 바인더 제거 기능을 가진 진공소결로는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 피소결 재료의 성형체로부터 가열에 의해 유기 바인더를 제거하기 위해 복수 개의 디바인딩 트랩을 구비함으로써, 다양한 기화점을 갖는 유기 바인더를 액화시켜 포집할 수 있게 되는 효과가 있다.

둘째, 피소결 재료가 장입되는 신터박스의 일면 및 그에 대응되는 타면에 복수 개의 구멍이 형성된 천공판이 배치되어 신터박스로 들어가는 분위기가스의 압력이 신터박스 내에 고루 미치게 설계되고, 이에 따라 피소결 재료의 성형체로부터 바인더를 제거하거나 소결하는데 있어 가스의 압력에 의한 불균일성을 방지할 수 있게 되어, 소결되는 피소결 재료의 품질을 일정하게 보장할 수 있게 된다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것이 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (8)

1. 진공소결로 챔버(chamber)와;

   상기 진공소결로 챔버 내에 설치되고 가열수단을 구비하는 핫 존(hot zone)과;

   상기 핫 존 내에 설치되어 바인더(binder)를 포함하는 피소결 재료가 소결 되는 신터박스(sinter box)와;

   상기 신터박스에 연결되어 기체 및 액체 바인더가 그 내부로 흐르도록 한 디바인딩 튜브(debinding tube)와;

   상기 디바인딩 튜브에 연결되어 상기 신터박스로부터 제거된 기체 및 액체 상태의 바인더를 포집하는 디바인딩 트랩(debinding trap)부(部)와;

   상기 진공소결로 챔버와 연결되어 그 내부로 분위기가스를 공급하는 분위기가스 공급부와;

   상기 디바인딩 트랩부의 일단에 설치되어 기화된 바인더가 디바인딩 트랩부로 원활하게 흐를 수 있도록 압력의 차이를 만드는 진공펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공소결로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 신터박스의 양 측면은 천공판으로 이루어지고, 상기 신터박스의 상판 및 하판에는 내부의 압력을 조절하기 위한 안전홀(safety hole) 및 덮개가 각각 형 성된 것을 특징으로 하는 진공소결로.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 천공판은 얇은 박스의 형상으로 되고, 그 일면에는 다수의 구멍이 형성되고, 양 측면에는 분위기가스 유입구가 각각 1개씩 형성된 것을 특징으로 하는 진공소결로.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 디바인딩 트랩부는,

   피소결 재료로부터 제거되는 바인더가 상기 진공펌프 쪽으로 이송되도록 설치되는 이송 파이프와;

   상기 디바인딩 튜브를 거치면서 응축되는 바인더를 포집하기 위한 액체 바인더 저장조와;

   상기 이송 파이프에 그 일단이 연결된 복수 개의 디바인딩 트랩을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공소결로.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 각각의 디바인딩 트랩은,

   포집되는 바인더의 흐름을 길게 하기 위하여 디바인딩 트랩의 내부를 종(從)으로 분리하고, 그 하단은 기체 상태의 바인더가 흐를 수 있도록 개방되는 형태로 설치되는 분리막과;

   상기 분리막에 직각으로 접합되어 액체 바인더를 필터링(filtering) 하는 복수의 필터부와;

   응축된 바인더를 저장하기 위하여 각각의 디바인딩 트랩의 하부에 형성되는 액체 바인더 저장조를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공소결로.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 이송파이프는,

   기체상태의 바인더가 이송파이프의 내면에서 응축되는 것을 막기 위해 그 외주면에 열선(熱線)이 감겨 있는 것을 특징으로 하는 진공소결로.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 복수 개의 디바인딩 트랩은 3개로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공소결로.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 3개로 구성되는 디바인딩 트랩은 각각의 디바인딩 트랩 내에서 바인더의 응축을 위하여 제1 디바인딩 트랩에서는 고온의 온수 파이프가, 제2 디바인딩 트랩에서는 제1 디바인딩 트랩에서 보다 저온의 온수 파이프가, 제3 디바인딩 트랩에서는 냉수 파이프가 각각 그 외주면을 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 진공소 결로.

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