KR100726223B1

KR100726223B1 - 흑연판 소결용 금형

Info

Publication number: KR100726223B1
Application number: KR1020060047033A
Authority: KR
Inventors: 황재련
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2007-06-08

Abstract

본 발명은 프레스 압축 소결 방법으로 두께가 균일한 흑연판을 성형할 수 있는 흑연판 소결용 금형에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 상면에 안착돌기(11)가 마련된 하형(10)과, 상기 하형(10)의 상면에 끼워지고 안착돌기(11)의 상부 측면에 격벽을 형성하는 사이드 몰드(20)와, 상기 사이드 몰드(20)의 상측에 설치되고 중앙에는 가이드 홈(31)이 형성된 가이드(30)와, 상기 가이드(30)의 상면에 설치된 밸런스 블록(50)과, 상기 가이드(30)에 안내를 받으면서 이동되어 하형(10)에 충입된 분말형태의 흑연을 소결 성형하는 상형(40)과, 상기 밸런스 블록(50)에 접촉되도록 상형(40)의 상면에 설치된 플레이트(60)를 포함하여서 된 것이다.

흑연판, 금형, 상형, 하형, 밸런스 블록

Description

흑연판 소결용 금형{A mold making graphite plate}

도1은 종래의 금형을 나타낸 단면도.

도2는 본 발명에 따른 금형을 나타낸 단면도.

도3은 본 발명에 따른 금형을 나타낸 평면도.

도4는 본 발명에 따른 금형을 이용하여 흑연판을 소결하는 과정을 나타낸 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 하형 11 : 안착돌기

20 : 사이드 몰드 30 : 가이드

31 : 가이드 홈 40 : 상형

50 : 밸런스 블록 60 : 플레이트

본 발명은 흑연판 소결용 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스 압축 소결 방법으로 두께가 균일한 흑연판을 성형할 수 있는 흑연판 소결용 금형에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지에는 흑연판이 내장되어 있으며, 이러한 흑연판의 두께 편차는 연료전기의 성능 및 효율에 영향을 미치게 된다.

상기 흑연판을 제조하는 방법은 공구에 의한 성형방법 및 금형을 이용한 소결방법으로 크게 구분된다.

상기 성형방법으로 흑연판을 제조할 때에는 소정의 크기를 갖는 흑연블록을 원하는 형상으로 가공하는 것으로서, 이때에는 복잡하고 다양한 형상의 흑연판을 제조할 수는 있지만 가공 시간 및 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 가공시간을 단축시킴과 동시에 비용을 최소화 할 수 있는 금형을 이용한 방법이 널리 사용되고 있다.

종래에는 도1에 나타낸 바와 같이 소정의 크기를 갖는 하형(10)의 상면 둘레에 흑연판의 둘레부를 형성하기 위한 사이드 몰드(20)를 설치하고, 상기 사이드 몰드(20)의 상부에 이후에 설명할 상형(40)의 이동을 안내하기 위한 가이드(30)를 설치한다.

또한, 상기 가이드(30)의 상측에는 하형(10)의 상부에 충입된 분말형태의 흑연을 압축 성형하기 위한 상형(40)이 설치되어 있다.

따라서, 흑연판(70)을 제조할 때에는 하형(10)의 상면에 사이드 몰드(20)를 설치하고, 상기 하형(10)의 상면에 분말 형태의 흑연을 충입하면, 상기 흑연은 사이드 몰드(20)에 의해서 하형(10)의 상면에서 이탈되지 않는 것이다.

이러한 상태에서 상형(40)을 하부로 이동시키면, 그 상형(40)은 가이드(30)에 안내를 받으면서 이동되는 것이고, 상기 상형(40)이 더욱 하강하게 되면 하 형(10)의 상면에 충입된 분말 형태의 흑연을 가압하면서 소결성형 하게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 금형은 흑연을 소결 성형하는 상형(40)의 이동량을 제한 할 수 있는 어떠한 수단도 강구되지 않았으므로, 상기 상형(40)이 하부로 이동할 때 평면도가 일치하지 않거나, 상형(40)을 가압하는 가압력이 불균일할 경우에는 소결성형 완료된 흑연판(70)에 두께 편차가 발생되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 분말형태의 흑연을 이용하여 흑연판으로 소결 성형하는 금형의 평면도 및 가압력을 일정하게 유지하여 흑연판의 두께 편차를 방지할 수 있는 흑연판 소결용 금형을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 흑연판 소결용 금형은 상면에 안착돌기가 마련된 하형과, 상기 하형의 상면에 끼워지고 안착돌기의 상부 측면에 격벽을 형성하는 사이드 몰드와, 상기 사이드 몰드의 상측에 설치되고 중앙에는 가이드 홈이 형성된 가이드와, 상기 가이드의 상면에 설치된 밸런스 블록과, 상기 가이드에 안내를 받으면서 이동되어 하형에 충입된 분말형태의 흑연을 소결 성형하는 상형과, 상기 밸런스 블록에 접촉되도록 상형의 상면에 설치된 플레이트를 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 금형을 나타낸 단면도이고, 도3은 본 발명에 따른 금형을 나타낸 평면도이며, 도4는 본 발명에 따른 금형을 이용하여 흑연판을 소결하는 과정을 나타낸 단면도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 하부에 설치되는 하형(10)이 마련되어 있되, 그 하형(10)의 상면 중앙에는 안착돌기(11)가 돌출되게 형성되어 있다.

한편, 상기 하형(10)의 상부에는 사이드 몰드(20)가 설치되어 있되, 그 사이드 몰드(20)는 안착돌기(11)의 상측 둘레면에 격벽이 형성되도록 하형(10)의 상부에 끼워져 있다.

또한, 상기 사이드 몰드(20)의 상측에는 가이드(30)가 설치되어 있고, 그 가이드(30)의 중앙에는 이후에 설명할 상형(40)의 이동을 안내하는 가이드 홈(31)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 가이드(30)의 상면에는 복수개의 밸런스 블록(50)이 설치되어 있되, 상기 밸런스 블록(50)은 가이드(30)의 상면 둘레부 모서리에 각각 설치할 수도 있고, 더욱 바람직하게는 가이드(30)의 상면 둘레부 모서리 및 둘레부 중앙에 각각 설치하는 것이다.

한편, 하형(10)에 충입된 분말형태의 흑연을 소결 성형하는 상형(40)이 마련되어 있되, 그 상형(40)의 상면에는 밸런스 블록(50)에 접촉되는 플레이트(60)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도4의 (가)부분과 같이 안착돌기(11)가 상부로 향하도록 하형(10)을 설치한 후 그 하형(10)의 상부에 사이드 몰드(20)를 설치하되, 이때에는 도4의 (나)부분과 같이 상기 사이드 몰드(20)의 중앙에 안착돌기(11)가 끼워지도록 한다.

상기 사이드 몰드(20)의 설치가 완료된 후 분말 상태의 흑연을 충입하는 것이며, 상기 흑연은 이때에는 도4의 (다)부분에 나타낸 바와 같이 사이드 몰드(20)에 의해서 차단되므로 하형(10)의 상부에 충입된 상태를 유지하게 되는 것이다.

그리고 도4의 (라)부분에 나타낸 바와 같이 사이드 몰드(20)의 상면에 가이드(30)를 설치하는 것이며, 이때에는 상기 가이드(30)에 설치된 밸런스 블록(50)이 상면을 향하도록 설치하는 것이다.

이러한 상태에서 도4의 (마)부분에 나타낸 바와 같이 가이드(30)에 형성된 가이드 홈(31)에 상형(40)을 끼우는 것이며, 상기 상형(40)이 가이드 홈(31)에 끼워진 후 상형(40)을 가압하면 도4의 (바)부분에 나타낸 바와 같이 하형(10)의 상면에 충입된 분말 상태의 흑연은 소결되어 도4의 (사)부분에 나타낸 바와 같이 소정의 두께를 갖는 흑연판(70)으로 성형되는 것이다.

이와 같이 상형(40)이 하부로 이동될 때 그 상형(40)의 상면에 설치된 플레이트(60)가 밸런스 블록(50)에 접촉되면 상형(40)이 더 이상 하강하지 않게 되므로 흑연판(70)에 전달되는 가압력이 일정하게 유지되어 흑연판(70)의 두께 편차를 방지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 밸런스 블록(50)을 교체하는 간단한 작업으로 흑연판(70)의 두께를 변경할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 연료전지에 내장되는 흑연판을 소결 성형할 때 상기 흑연판에 가해지는 가압력이 일정하게 유지될 수 있도록 상형의 이동거리를 제한하게 되므로 흑연판의 두께 편차를 방지할 수 있는 특유의 효과가 있다.

또한 본 발명은 상형의 이동거리를 제한하는 밸런스 블록을 교환하는 작업으로 흑연판의 두께를 간편하게 조절할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims

상면에 안착돌기(11)가 마련된 하형(10)과, 상기 하형(10)의 상면에 끼워지고 안착돌기(11)의 상부 측면에 격벽을 형성하는 사이드 몰드(20)와, 상기 사이드 몰드(20)의 상측에 설치되고 중앙에는 가이드 홈(31)이 형성된 가이드(30)와, 상기 가이드(30)의 상면에 설치된 밸런스 블록(50)과, 상기 가이드(30)에 안내를 받으면서 이동되어 하형(10)에 충입된 분말형태의 흑연을 소결 성형하는 상형(40)과, 상기 밸런스 블록(50)에 접촉되도록 상형(40)의 상면에 설치된 플레이트(60)를 포함함을 특징으로 하는 흑연판 소결용 금형.
제1항에 있어서, 상기 밸런스 블록(50)은 가이드(30)의 상면 모서리에 각각 설치됨을 특징으로 하는 흑연판 소결용 금형.
제2항에 있어서, 상기 밸런스 블록(50)은 가이드(30)의 상면 둘레 중앙에 더 설치됨을 특징으로 하는 흑연판 소결용 금형.