KR100768839B1 - 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재 - Google Patents

마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재 Download PDF

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윤원규
육장용
김용희
이연수
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Abstract

본 발명은 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론(Magnetron) 부품의 전극지지용 몰리브덴(Mo) 부품인 상·하부 앤드 헷드(End Hat)와 필라멘트(Filament)를 고정하기 위한 브레이징(Brazing)재에 관한 것으로 저항값 및 용접강도를 만족시킴으로써 안정적이고 경제적인 제품을 수요자에게 제공하는 것에 있다.
현재, 마그네트론 부품의 전극지지용 몰리브덴(Mo) 브레이징재는 몰리브덴(Mo) 10~70중량%, 니켈(Ni) 5~70중량%, 루테늄(Ru) 30~50중량%로, 고가의 귀금속인 루테늄(Ru)을 함량을 최소화하면서 마그네트론 부품용 브레이징재의 경제성 및 성능을 확보하고자 개발이 요구된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고가의 귀금속인 루테늄(Ru) 원자재 함량이 높아 마그네트론 부품의 제조 비용이 상승하여 경제적이지 못한 결과를 초래하게 되므로 루테늄(Ru) 함량을 최소화하여 상·하부 앤드 헷드와 필라멘트와의 용접 부위에 링(Ring) 형상을 갖는 브레이징재 소결체를 제조함으로써 생산성이 우수하고 균일한 성분비로 유지하도록 하여 저항 및 용접강도가 우수한 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론 부품을 제조하는 것을 목적으로 한다.
MGT, 브레이징(Brazing), 소결, 전자레인지

Description

마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재 {Magnetron end hat and filament brazing material}
도 1은 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론 전극지지용 부품의 조립 단면도이다.
도 2는 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재의 단면도이다.
* 도면 각 부분의 명칭
1: 상부 앤드 헷드 11: 상부 앤드 헷드의 돌출부
2: 하부 앤드 헷드 22: 하부 앤드 헷드의 오목부
3: 필라멘트
4: 브레이징재
5: 상부 리드봉
6: 하부 리드봉
본 발명은 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론 부품의 전극지지용 몰리브 덴(Mo) 부품인 상·하부 앤드 헷드와 필라멘트를 고정하기 위한 브레이징재에 관한 것으로 저항값 및 용접강도를 만족시킴으로써 안정적이고 경제적인 제품을 수요자에게 제공하는데 있다.
현재, 마그네트론 부품의 전극지지용 몰리브덴(Mo) 브레이징재는 몰리브덴(Mo) 10~70중량%, 니켈(Ni) 5~70중량%, 루테늄(Ru) 30~50중량%로, 고가의 귀금속인 루테늄(Ru)의 함량을 최소화하면서 마그네트론 부품용 브레이징재의 경제성 및 성능을 확보하고자 개발이 요구된다.
상기 마그네트론 부품의 구성은 상부 앤드 헷드에 형성된 돌출부와 하부 앤드 헷드에 형성된 오목부에 필라멘트를 삽입 고정하고, 상기 상부 앤드 헷드의 돌출부와 하부 앤드 헷드의 오목부의 중앙에 형성된 구멍과 필라멘트의 내경부로 상부 리드봉을 삽입시켜 용접하여 지지하고, 하부 리드봉이 하부 앤드 헷드를 지지하는 구조로 마그네트론 부품의 특성을 유지하고 있다.
여기에서 상기 상부 앤드 헷드의 돌출부와 하부 앤드 헷드의 오목부의 사이에 산화토륨텅스텐(ThO2W) 필라멘트를 삽입하여 브레이징에 의해 용접하게 되는데 종래에는 브레이징재를 루테늄(Ru) 30~50중량%, 몰리브덴(Mo) 10~70중량%, 니켈(Ni) 5~70중량%의 분말을 혼합하고 적당한 용제를 섞어 도포가 용이하도록 페이스트(Paste)로 제조한다.
그리고 용접하고자 하는 부위, 즉 상·하부 앤드 헷드와 필라멘트의 접합 부위에 페이스트를 도포하고 고주파로 또는 수소 분위기의 전기로에서 브레이징을 녹 여 용접함으로써 마그네트론 부품을 제조한다.
그러나 루테늄 원자재의 함량이 높아 마그네트론 부품의 제조 비용이 상승하여 경제적이지 못한 결과를 초래하게 되므로 루테늄 함량을 최소화하는 기술이 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고가의 귀금속인 루테늄(Ru) 원자재 함량이 높아 마그네트론 부품의 제조 비용이 상승하여 경제적이지 못한 결과를 초래하게 되므로 루테늄(Ru) 함량을 최소화하여 상·하부 앤드 헷드와 필라멘트와의 용접 부위에 링 형상을 갖는 브레이징재 소결체를 제조함으로써 생산성이 우수하고 균일한 성분비로 유지하도록 하여 저항 및 용접강도가 우수한 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론 부품을 제조하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마그네트론 부품의 제조 공정과 구조를 첨부된 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.
도 1은 마그네트론 부품의 단면도로 마그네트론 부품의 구조는 상부 앤드 헷드에 형성된 돌출부와 하부 앤드 헷드에 형성된 오목부에 필라멘트를 삽입 고정하고, 상기 앤드 헷드의 돌출부, 하부 앤드 헷드의 오목부의 중앙에 형성된 구멍과 필라멘트의 내경부로 상부 리드봉을 삽입시켜 용접하여 지지하고 하부 리드봉이 하부 앤드 헷드를 지지하는 구조로 마그네트론 부품의 특성을 유지하고 있다.
도 2는 도 1에서 살펴 본 마그네트론 부품의 구조에서 상부 앤드 헷드에 형성된 돌출부와 하부 앤드 헷드에 형성된 오목부에 필라멘트를 삽입 고정하여 용접 접합을 균일한 강도를 유지하기 위한 브레이징재로 루테늄(Ru) 원자재 가격의 급등으로 인한 제조 비용의 상승이 초래하게 되므로 루테늄(Ru) 함량을 줄인 브레이징재 및 루테늄(Ru)이 함유되어 있지 않은 브레이징재를 제조하였다.
(1) 본 발명은 마그네트론의 상부 앤드 헷드에 형성된 돌출부와 하부 앤드 헷드에 형성된 오목부에 필라멘트를 용접시키기 위한 브레이징재에 있어서, 상기 브레이징재의 조성은 루테늄(Ru) 5~20중량%, 몰리브덴(Mo) 25~70중량%, 니켈(Ni) 25~70중량%를 포함한 분말을 이용하여 링 형상으로 제조된 것을 특징으로 하는 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제공한다.
하기 실시예를 통하여 루테늄의 조성을 5~20중량%로 감소시켜도 브래이징성과 RF값에 있어 기존예와 동등한 수치를 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서 고가의 귀금속은 루테늄의 함량을 최소화하면서 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재의 경제성 및 생산성이 우수하고 균일한 성분비로 유지하도록 하여 저항성 , 젖음성 및 용접강도가 우수한 장점이 있다.
또한, 일정한 링 형상을 갖는 소결체인 브레이징재를 사용하게 되므로 취급이 용이하여 작업이 원활하게 이루어질 수 있으며, 앤드 헷드와 필라멘트의 용접 부위에 고른 두께로 분포하게 되어 있어 용접성이 우수하여 용접 강도 또한 우수한 특징이 있다.
(2) 또한, 마그네트론의 상부 앤드 헷드에 형성된 돌출부와 하부 앤드 헷드에 형성된 오목부에 필라멘트를 용접시키기 위한 브레이징재에 있어서, 상기 브레이징재의 조성은 루테늄(Ru) 5~20중량%, 몰리브덴(Mo) 24~70중량%, 니켈(Ni) 24~70중량%를 포함한 분말에 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 코발트(Co) 중 어느 하나를 1~5중량%로 더 포함한 분말을 이용하여 링 형상으로 제조된 것을 특징으로 하는 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제공한다.
하기 실시예를 통하여 루테늄의 조성을 5~20%로 감소시키고 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 코발트(Co) 중 어느 하나를 1~5중량%로 더 포함한 분말을 이용하여 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하더라도 브래이징성과 RF값에 있어 기존예와 동등한 수치를 가지는 것을 확인할 수 있다.
따라서 고가의 귀금속인 루테늄의 함량을 최소화하고, 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 코발트(Co) 중 어느 하나를 1~5중량%로 포함함으로써 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재의 경제성 및 성능을 확보할 수 있는 장점이 있다.
(3) 또한, 루테늄(Ru)이 함유되어 있지 않은 조성으로 텅스텐(W) 20~50중량%, 몰리브덴(Mo) 10~70중량%, 니켈(Ni) 10~70중량%를 포함한 분말을 이용하여 링 형상으로 제조된 것을 특징으로 하는 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제공한다.
하기 실시예를 통하여 루테늄을 함유하지 않고, 몰디브덴 및 니켈 조성에 텅스텐(W) 20~50중량%로 함유하여 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조함으로써 브래이징성과 RF값에 있어 기존예와 동등한 효과를 지니고, 브래이징재의 경제성을 높이는 장점이 있다.
위와 같은 조성비로 하여 상기 혼합된 조성물 분말에 조립제, 윤활제, 기타 첨가제 등을 첨가하여 1시간 이상 혼합한 후 성형 공정을 위해 수분 및 이물질에 대해 건조를 실시한다.
성형 공정은 혼합 분말을 소정의 금형에 의해 성형을 하게 되는데 성형은 유압 프레스 또는 자동 프레스 등을 사용하여 도 2의 링 형상으로 가압 성형한다. 이때의 성형 압력은 후공정에서 링의 취급에 지장이 없을 정도의 강도를 유지할 수 있도록 한다.
상기와 같이 1차 성형된 브레이징재를 상·하 앤드 헷드의 본체에 부착하게 되는데 그 방법은 유기 접착제를 사용하여 브레이징재를 본체에 부착하는 것으로 이때 유기 접착제는 고온으로 가열하면 가스화되어 비산되면서 브레이징재가 녹아 필라멘트와 상·하부 앤드 헷드를 용접시키는 것이다.
본 발명은 이 공정에서 혼합 분말을 필라멘트와 상·하부 앤드 헷드 용접 부분에 안착시킨 후 고주파로 또는 수소분위기로에서 가열하여 용접시킨다.
상기 성형체는 진공중이나 수소분위기 등의 비산화성 분위기에서 비교적 저온에서 예비 소결해야 한다. 상기 예비 소결시 고온에서 급격하게 온도를 상승하여 가열을 할 경우 성형체의 균열이 발생하기 쉬우므로 저온에서 소결해야 함을 유의해야 한다.
(4) 예비 소결이 완료되면 고온에서 본 소결을 실시하게 되는데 본 발명은 상기 링 형상의 브레이징재가 고온 소결에 의해 상·하부 앤드 헷드를 용접하는 것을 특징으로 하는 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제공한다.
고온에서의 본 소결도 예비소결과 마찬가지로 동 조건으로 실시해야 함을 유의해야 하고 소결 온도는 브레이징재의 적당한 강도를 유지할 정도의 온도로 1,400~1,700℃ 범위 내에서 실시하는 것이 바람직하다. 고온 소결을 통하여 용접함으로써 브레이징재의 적당한 강도를 유지하고 제품에 지장이 없도록 하는데 본 발명의 특징이 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다.
[실시예 1]
루테늄(Ru) 5중량%, 몰리브덴(Mo) 65중량%, 니켈(Ni) 30중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
[실시예 2]
루테늄(Ru) 10중량%, 몰리브덴(Mo) 60중량%, 니켈(Ni) 30중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
[실시예 3]
루테늄(Ru) 15중량%, 몰리브덴(Mo) 55중량%, 니켈(Ni) 30중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
[실시예 4]
루테늄(Ru) 20중량%, 몰리브덴(Mo) 50중량%, 니켈(Ni) 30중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
실시예 1 내지 4에서와 같이 고가의 귀금속인 루테늄의 함량을 5~20%로 최소화하고 몰리브덴의 함량을 증가시킴으로써 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재의 용접강도 및 저항은 동등하게 유지하면서 경제성을 높일 수 있다.
상기 실시예에서 루테늄의 함량을 5~20중량%로 감소시키고, 몰리브덴의 함량을 25~70중량%, 니켈의 함량을 25~70중량%로 조성비를 조절하여도 용접강도, 젖음성 및 저항면에서 기존예와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 5]
루테늄(Ru) 15중량%, 몰리브덴(Mo) 52중량%, 니켈(Ni) 30중량%, 팔라듐(Pd) 3중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
[실시예 6]
루테늄(Ru) 15중량%, 몰리브덴(Mo) 52중량%, 니켈(Ni) 30중량%, 크롬(Cr) 3중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
[실시예 7]
루테늄(Ru) 15중량%, 몰리브덴(Mo) 52중량%, 니켈(Ni) 30중량%, 코발트(Co) 3중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
실시예 5 내지 7에서와 같이 고가의 귀금속인 루테늄의 함량을 5~20%로 최소화하고 몰리브덴의 함량을 증가시키고 팔라듐, 크롬, 코발트 중 어느 하나를 1~5중량%로 추가로 첨가함으로써 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재의 용접강도 및 저항은 동등하게 유지하면서 경제성을 높일 수 있다.
상기 실시예에서 루테늄의 함량을 5~20중량%로 감소시키고, 몰리브덴의 함량을 24~70중량%, 니켈의 함량을 24~70중량%, 팔라듐, 크롬, 코발트 중 어느 하나를 1~5중량%로 추가하여 조성비를 조절하여도 용접강도, 젖음성 및 저항면에서 기존예와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 8]
텅스텐(W) 30중량%, 몰리브덴(Mo) 40중량%, 니켈(Ni) 30중량%로 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재를 제조하였다.
상기 실시예와 같이 고가의 귀금속인 루테늄을 전혀 포함하지 않고, 텅스텐을 추가로 30중량% 포함함으로써 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재의 용접강도 및 저항은 동등하게 유지하면서 경제성을 높일 수 있다.
상기 실시예에서 루테늄을 전혀 포함하지 아니하고, 텅스텐을 20~50중량%, 몰리브덴 10~70중량%, 니켈 10~70중량%로 조성비를 조절하여도 용접강도, 젖음성 및 저항면에서 기존예와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
Figure 112007026106983-pat00001
상기 표 1에서와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 8은 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재의 합금 조성(중량%)을 나타내고 있다.
각 조성별 브레이징재의 특성에 관해서 설명하면, 브레이징성 및 RF(저항)은 실시예 1~8 모두 기존예와 동등한 특성을 나타내었다. 이는 루테늄(Ru) 함량이 줄어들어도 기존예에 비하여 젖음성 및 저항이 떨어지지 않는다는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론(Magnetron) 부품의 전극지지용 몰리브덴(Mo) 부품인 상·하부 앤드 헷드(End Hat)와 필라멘트(Filament)를 고정하기 위한 브레이징(Brazing)재에 관한 것으로 저항값 및 용접강도를 만족시킴으로써 안정적이고 경제적인 제품을 수요자에게 제공한다.
고가의 귀금속인 루테늄(Ru) 함량을 기존 30~50중량%에서 5~20중량%로 제조함으로써 재료 비용을 절감할 수 있어 경제적인 효과가 크면서도 젖음성 및 저항 등의 효과 면에서는 동등한 성능을 나타낸다.
루테늄의 함량을 최소화하고 상·하부 앤드 헷드와 필라멘트와의 용접 부위에 링 형상을 갖는 브레이징재 소결체를 제조함으로써 생산성이 우수하고 균일한 성분비로 유지하도록 하여 저항 및 용접강도가 우수한 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론 부품을 제조하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의해, 일정한 링 형상을 갖는 소결체인 브레이징재를 사용하게 되므로 취급이 용이하여 작업이 원활하게 이루어질 수 있으며, 앤드 헷드와 필라멘트의 용접 부위에 고른 두께로 분포하게 되어 있어 용접성이 우수하며 용접 강도 또한 우수하다.
특히 마그네트론 부품의 저항치는 표준 Spec. 이 27~31mΩ을 만족해야 하는데 본 발명에 의해 개발된 브레이징재 또한 저항치가 27~31mΩ을 만족하여 재료비 절감뿐만 아니라 품질면에서도 기존 제품과 동등하였다.
또한, 예비소결 후에 1400~1700℃의 고온에서 본 소결을 실시함으로써 브래 이징재의 용접강도를 유지하고, 제품의 특성을 보존하는데 특징이 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 마그네트론의 상부 앤드 헷드에 형성된 돌출부와 하부 앤드 헷드에 형성된 오목부에 필라멘트를 용접시키기 위한 브레이징재에 있어서,
    상기 브레이징재의 조성은 루테늄(Ru) 5~20중량%, 몰리브덴(Mo) 24~70중량%, 니켈(Ni) 24~70중량%로 포함된 분말에 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 코발트(Co) 중 어느 하나를 1~5중량%로 더 포함한 분말을 이용하여 링 형상으로 제조된 것을 특징으로 하는 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재.
  3. 마그네트론의 상부 앤드 헷드에 형성된 돌출부와 하부 앤드 헷드에 형성된 오목부에 필라멘트를 용접시키기 위한 브레이징재에 있어서,
    상기 브레이징재의 조성은 텅스텐(W) 20~50중량%, 몰리브덴(Mo) 10~70중량%, 니켈(Ni) 10~70중량%를 포함한 분말을 이용하여 링 형상으로 제조된 것을 특징으로 하는 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재.
  4. 제 2항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 형상의 브레이징재가 고온 소결에 의해 상·하부 앤드 헷드에 용접되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 앤드 헷드와 필라멘트 브레이징재.
KR1020070033245A 2007-03-21 2007-04-04 마그네트론 엔드 헷드와 필라멘트 브레이징재 KR100768839B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111098061A (zh) * 2019-12-27 2020-05-05 佛山市海欣光电科技有限公司 一种磁控管阴极组件用焊料的配置方法

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