KR100987556B1 - 소결 복합체 기계 부품 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 피스톤 펌프들 또는 피스톤 모터들을 위한 실린더 블록으로서의 소결 복합체 기계 부품, 및 그의 제조 방법이 공개된다. 기계 부품은, 표면 상에 산화철 층을 가진 소결 다공성 철 합금의 기밀 주 몸체; 및 주 몸체에 접합된 소결 다공성 구리 합금의 미끄럼 부를 가진다. 미끄럼 부는 유체 공급/반환 장치와 밀착하여 미끄러진다. 제조는, 소결 다공성 철 합금의 주 몸체, 및 구리 합금에 대응하는 혼합물을 가진 원재료 금속 분말로부터 미끄럼 부를 위한 압분체를 준비하는 단계; 미끄럼 부를 확산 접합에 의해 주 몸체에 접합하기 위해 주 몸체와 접촉해 있는 미끄럼 부를 위한 압분체를 소결하는 단계; 및 산화철 층을 제공하기 위해 주 몸체에 증기 처리를 행하는 단계에 의해 행해진다.
피스톤, 소결 복합체, 미끄럼 부, 압분체

Description

소결 복합체 기계 부품 및 그의 제조 방법{Sintered composite machine part and manufacturing method thereof}
본 발명은, 흐르는 유체와 회전 기구 사이의 운동 변환에 사용되는 실린더 블록(cylinder block)과 같은 기밀성 및 국부적으로 높은 미끄럼 특성을 갖는 데에 필요한 기계 부품에 적합한 소결 복합체 기계 부품 및 그의 제조 방법, 및 이를 응용하여 제조될 수 있는 실린더 블록에 관한 것이다.
실린더 블록은, 스큐 피스톤 펌프(skew piston pump) 또는 스큐 피스톤 모터(skew piston motor)를 구성하기 위한 요소이고, 회전 축과 같은 중심을 가진 원주를 따르는 동일한 구간들에서 회전 축과 평행하게 형성된 바닥을 가진 복수의 실린더 홀들(cylinder holes)을 가진 회전 부재이다. 각각의 실린더 홀 내에 맞춰진 피스톤과 접합한 실린더 블록, 및 피스톤의 왕복 운동과 연결되어 회전하도록 구성된 스큐 판을 이용함으로써, 운동이 유체의 흐름과 축의 회전 운동 사이에서 변환될 수 있다. 그 다음에, 유체(가스)가 외부로부터 실린더 홀 바닥 상의 관통-홀들에 의해 실린더 홀들 내에서 공급/방출된다면, 스큐 판(skew plate)은 피스톤의 왕복 운동에 의해 회전되고, 시스템은, 외부 가스의 분출 압력을 스큐 판의 회전 운동으로 변환하기 위해 스큐 피스톤 펌프로서 동작한다. 반대로, 외부 동력원을 이용함으로써 스큐 판을 회전시키는 경우, 외부 유체(액체, 가스)는 피스톤의 왕복 운동에 의해 흡입되고 방출됨으로써, 실린더 홀들에 의해 일 방향으로 유체를 이동시키기 위해 스큐 피스톤 펌프로서 작동한다. 예를 들어, 일본특허출원공보 제H06-10825호에서, 실린더 블록의 말단 면에 대향하는 분배기의 저압측으로부터 실린더 홀들 내로 흡입되는 작동 유체가 실린더 블록의 회전에 의해 고압측으로 방출되는 스큐 축 피스톤 펌프 및 모터가 공개된다.
이와 같은 실린더 블록은, 일반적으로 충분한 기계 강도를 갖기 위해 철을 함유한 금속 물질로 이루어지고, 실린더 홀들 내의 유체 압력을 얻기 위해 기밀성이 동시에 필요하다. 따라서, 실린더 블록이 분말 야금술의 방법에 의해 제조되는 경우, 소결 물질 내의 세공들을 밀봉함으로써 유체의 유출을 방지하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 철을 함유한 소결체가 증기 처리에 의해 처리되고, 가열 증기의 작용에 의해, 소결체의 표면 또는 표면에 개방된 세공들의 내벽은 사산화삼철 층을 형성하도록 산화되고, 소결체의 표면 부분 내에 존재하는 개방 세공들은 철의 산화로 인하여 체적 팽창을 이용함으로써 밀봉된다.
분말 야금술에 따라 얻어진 철을 포함한 소결체의 증기 처리에 의해 제조된 실린더 블록은, 산화강철 층이 표면 상에 형성되기 때문에 내마모성을 가진다. 그러나, 유체를 공급하기 위한 피스톤 및 분배기와 같은 대향 부재들은 반대로 쉽게 마모된다. 구체적으로, 분배기로 압력을 받은 상태에서 회전하고 미끄러지는 실린더 홀 바닥 면은, 동작 시스템의 사용 기한을 확장하기 위해 대향 부재들을 손상시 키지 않도록 미끄럼 특성을 향상시키는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은, 대향 부재들의 손상을 일으키지 않으면서 미끄럼 부분들의 미끄럼 특성을 향상시키기 위해, 분말 야금술에 의해 제조된 실린더 블록에 관한 기술을 확보하고, 기밀성 및 국부적으로 향상된 슬라이딩 특성을 가지며 대향 부재들의 손상을 방지하고 제품 수명을 연장할 수 있는 실린더 블록을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 분말 야금술의 방법에 따라서 기밀성 및 국부적으로 향상된 미끄럼 특성을 갖는 실린더 블록을 제조할 수 있는 소결 기계 부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기밀성이 있으며, 대향 부재들을 손상시키지 않으면서 뛰어난 미끄럼 특성을 나타낼 수 있는 국부 요소를 가지는 소결 복합체 기계 부품을 제공하는 것이다.
상술한 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양상에 따른 소결 복합체 기계 부품은: 소결 다공성 철 합금으로 이루어지며 기밀성을 가진 표면 상에 산화철 층을 가진 주 몸체; 및 소결 다공성 구리 합금으로 이루어지고 주 몸체에 직접 접합된 미끄럼 부를 포함한다.
게다가, 본 발명의 일 양상에 따른, 피스톤의 왕복 운동을 통하여 유체 흐름과 기계적 회전 사이의 운동 변환을 행하도록, 유체 공급/반환 장치, 및 피스톤과 협력하는 회전 기구와 결합하여 사용되도록 구성되고, 소결 복합체 합금으로 이루어진 실린더 블록은: 유체 공급/반환 장치와 밀착하여 미끄러지도록 배열된 소결 다공성 구리 합금으로 이루어진 미끄럼 부; 및 주 몸체에 접합되어 있는 소결 다공성 철 합금으로 이루어지고, 기밀성을 가지는 표면 상에 산화철 층을 가지는 주 몸체를 포함하며, 주 몸체는: 피스톤이 수용될 실린더 홀; 및 미끄럼 부를 통하여 유체 공급/반환 장치와 실린더 홀 사이의 유체의 공급/반환을 행하기 위해 실린더 홀의 바닥 상에 형성된 관통-홀(through-hole)을 가지는 것을 특징으로 한다.
게다가, 본 발명의 일 양상에 따른, 소결 다공성 철 합금으로 이루어지고 기밀성을 가지는 주 몸체; 및 소결 다공성 구리 합금으로 이루어지며 주 몸체에 접합된 미끄럼 부를 포함하는 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법은: 소결 다공성 철 합금으로 이루어진 주 몸체를 준비하는 단계; 미끄럼 부에 대응하는 모양을 가지고, 구리 합금에 실질적으로 대응하는 복합체를 가진 원재료 금속 분말로 형성된, 미끄럼 부를 위한 압분체(green compact)를 준비하는 단계; 주 몸체에 접촉되어 있는 미끄럼 부를 위한 압분체를, 금속이 녹는 온도보다 낮은 온도로 가열함으로써, 미끄럼 부를 생성하기 위해 미끄럼 부를 위한 압분체를 소결하고, 미끄럼 부를 주 몸체에 접합하기 위해 금속의 확산을 일으키는 단계; 및 주 몸체의 표면 상에 산화철 층을 형성하기 위해 미끄럼 부에 접합된 주 몸체를 증기 처리(steam treatment)함으로써, 주 몸체에 기밀성을 부과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에 따르면, 강도를 요구하는 주 몸체부 및 적절한 경도 및 내구성을 가진 미끄럼 부는 일체로 형성되고, 피스톤 펌프 또는 피스톤 모터 등의 실린더 블록으로서 바람직한 복합체 기계 부품이 분말 야금술을 이용하여 제공됨에 따라서 뛰어난 미끄럼 특성이, 미끄러질 때 대향 부재들을 손상시키지 않으면서 나타난다.
게다가, 소결 다공성 철 합금 물질의 주 몸체부 및 소결 다공성 구리 합금 물질의 미끄럼 부가 확산 접합을 이용함으로써 일체로 형성되는 소결 복합체 기계 부품을 효율적으로 제조하는 것이 가능하다. 기밀성은 증기 처리에 의해 주 몸체부의 세공들을 밀봉함으로써 확보되고, 미끄럼 부와의 국부적으로 뛰어난 미끄럼 특성을 나타내는 소결 복합체 기계 부품이 제공된다. 본 소결 복합체 기계 부품은 기밀성 및 뛰어난 국부 미끄럼 특성 모두를 요구하는 실린더 블록과 같은 바람직한 기계 부품으로서 사용가능하다. 기계 부품들의 제조에 있어서, 분말 야금술의 응용 사상이 확장되고, 기계 부품들의 중량이 더욱 감소될 수 있다.
상술한 구성에서, 수지 주입에 의해 미끄럼 부 내의 세공들 또는 접합 계면들 상의 간극들을 밀봉함으로써 기밀성을 향상시키는 것이 또한 가능하다. 주 몸체 및 미끄럼 부의 접합 위치는 위치설정을 위한 볼록부 및 오목부를 이용함으로써 더욱 정확하고 용이하게 결정될 수 있으며, 제조에 있어서의 작업 효율과 정확도가 향상될 수 있다.
종래 기술에 대하여 본 발명에 따른 소결 복합체 기계 부품 및 제조 방법의 특징들 및 장점들이 본 발명의 실시형태들의 다음의 설명으로부터 더욱 명확히 이해될 것이다.
분말 야금술에 따른 제조는 금속 분말을 압착함으로써 얻어진 소결 압분체에 의해 다공성 합금 물질로 이루어진 기계 부품을 제공하고, 물질 분말 및 제조 조건들에 따라서 변화하는 금속조직 구조에 기초하여 강도를 유지하거나 물질 특성을 향상시키면서 기계 부품의 중량을 감소시킬 수 있다. 실린더 블록 등과 같은 강도를 요구하는 기계 부품은 통상적으로 철을 함유한 합금으로 제조되고, 실린더 블록이 분말 야금술에 의해 제조될 때, 세공들이 기밀성을 확보하기 위해 철의 산화에 의해 수반되는 팽창에 의해 밀봉되도록, 산화층이 다공성 철 합금의 표면 상에 형성된다.
실린더 블록은 다른 부재들과 접촉하여 미끄러지는 부분들을 가지고, 그들 중 하나는 실린더 홀의 내벽이며, 다른 것은, 유체의 공급 및 방출이 가스와 같은 유체를 공급하고 방출하기 위한 분배기와 밀착하여 행해지는 실린더 블록의 하나의 단면이다. 분배기 및 블록의 단면은 살며시 압착한 상태로 접촉하여 유체가 유체 압력에 의해 누출되는 것을 방지하고, 미끄러짐 작용에 의해 분리될 수 있다. 그러므로, 제품 수명을 연장하기 위해, 분배기와의 미끄러짐에 대하여 충분한 내구성을 가지도록, 분배기와 접촉하는 블록의 단면의 미끄럼 특성을 향상시키는 것이 효과적이다.
그러나, 블록의 말단 면의 경도가 너무 높다면, 대향 부재가 손상될 수 있고, 또는 반대로, 말단 면이 너무 부드럽다면, 블록은 미끄러짐을 견딜 수 없다. 예를 들어, 단순 구리 층이 철 합금의 표면 상에 적층된다면, 부드러운 구리 층은, 대향 부재를 손상시키는 철 합금 표면의 미세 기복을 노출시키도록 변형될 수 있다. 즉, 적절한 경도는 미끄럼 특성을 향상시키기 위해 적용되어야 한다.
상술한 배경에 비추어 보면, 본 발명의 실린더 블록은, 분배기와 접촉하는 미끄럼 부 및 주 몸체를 위한 다른 부분으로 분할되고, 미끄럼 부는 다른 합금, 즉 구리 합금으로 형성된다. 즉, 본 발명의 실린더 블록은, 서로 접합되고 통합(integrating)되는, 소결 구리 합금 물질로 이루어진 미끄럼 부 및 소결 철 합금 물질로 이루어진 주 몸체의 복합체 제품으로서 형성된다. 결과적으로, 실린더 블록은 기계적 강도 및 국부적 미끄럼에 대한 내구성 모두를 가진다. 국부적 미끄럼 특성을 요구하는 실린더 블록과 다른 기계 부품들은, 또한 본 발명에 따라서 미끄럼 부 및 주 몸체로 분할됨으로써 복합체 소결 기계 부품들로서 형성될 수 있다.
소결 복합체 기계 부품의 제조에 있어서, 적절한 소결 온도가 철 합금 혼합물과 구리 합금 혼합물 사이에서 유사한 경우, 주 몸체 및 미끄럼 부는, 서로 접촉하고 있는 주 몸체를 위한 압분체 및 미끄럼 부를 위한 압분체를 개별적으로 준비한 이후에 함께 소결함으로써 접합되고 통합될 수 있다. 그러나, 동작 처리에서의 구리 합금 혼합물의 소결 온도는 철 합금 혼합물의 온도보다 일반적으로 더 낮고, 구리 합금 혼합물의 압분체는 철 합금 혼합물의 소결 온도에서 용해되고 변형되며, 철 합금 혼합물의 소결체로 퍼진다. 본 발명에 있어서, 주 몸체가 주 몸체를 위한 압분체를 미리 소결함으로써 준비되는 동안, 소결 전의 미끄럼 부를 위한 압분체가 준비되고, 이것은 주 몸체와 통합되며, 미끄럼 부를 위한 압분체를 소결하고 생성된 미끄럼 부를 주 몸체에 동시에 접합하기 위해 미끄럼 부를 위한 압분체와 주 몸체를 구리 합금 혼합물의 소결 온도로 가열하는 단계가 이어진다. 동시에, 미끄럼 부 및 주 몸체가 금속 확산 접합에 의해 야금술적으로 서로 접합되고, 부품들 모두가 접착제 또는 접합 물질에 의지하지 않고 통합된다.
확산 접합은, 가열로 인하여 원자들의 확산을 이용하고, 구체적으로 접촉 계면을 통하여 부재들 내의 원자들을 확산시킴으로써 2개의 부재들을 접합하는 방법이다. 확산 접합은, 대략, 용해 요소들을 포함하지 않는 고체 상태 확산 접합, 및 용해 요소들을 포함하는 액체 상태 확산 접합으로 분류된다. 통합은 액체 상태 확산 접합에 의해 가능한 반면에, 제품은 용해에 의해 변형될 수 있다. 그러므로, 고체 상태 확산 접합은 치수 정밀도 면에서 본 발명에서 바람직하고, 통합을 위한 가열 온도는, 압분체의 금속 요소들 중 하나(특히 주 요소로서 구리)가 녹는 온도보다 더 낮은 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 금속 원자들의 확산은 표면들 모두가 서로 밀착한 상태에서 일어나고, 임의의 특정 압착 동작 등은 필수적이지 않지만, 두 표면들이 자신의 중량으로 인하여 서로 밀착하도록 수직으로 적층되어 있는 동안 2개의 부재들을 가열하는 것이 바람직하다. 금속 요소(들)가 녹는 온도는 압분체의 금속 혼합물에 따라 변화하고, 가열 온도는 원재료 금속 분말들의 혼합에 따라서 적절하게 결정될 수 있다.
본 발명의 소결 복합체 기계 부품 및 그의 제조 방법의 일 실시형태가 이하에서 특별하게 기술된다.
도 1은, 스큐 실린더 펌프 또는 스큐 실린더 모터에 대한 실린더 블록으로 구성된 본 발명의 소결 복합체 기계 부품의 사시 단면도이고, 양 축 말단 면들로부터 보여지는 측면도들이 도 2a 및 2c에 도시되고, 도 2a의 선 ⅡB-ⅡB를 따라 취해진 단면도는 도 2b에 도시되어 있다.
도 1에서, 실린더 블록(1)은, 소결 다공성 철 합금 물질로 이루어진 주 몸체(20), 소결 다공성 구리 합금 물질로 이루어지고 주 몸체(20)에 접합된 미끄럼 부(30)을 포함하고, 주 몸체(20)는, 세공들이 기밀성을 실질적으로 가지기 위해 증기 처리에 의해 밀봉되는 표면 상에 산화철 층(도시되지 않음)을 가진다. 실린더 블록(1)의 기밀성은 주 몸체(20)와 미끄럼 부(30)의 접합 계면 상에 미끄럼 부 및/또는 작은 간극들을 형성하는 소결 다공성 구리 합금의 세공들로 수지를 주입함으로써 향상된다.
실린더 블록(1)은 피스톤 및 유체 공급/반환 장치와 협력하는 (회전 스큐 판과 같은) 회전 기구와 결합하여 사용되고, 회전 기구의 유체 흐름 운동 및 회전 운동은 피스톤의 왕복 운동 및 실린더 블록의 회전을 통하여 서로 변환된다. 동시에, 미끄럼 부(30)는 유체 공급/반환 장치와 미끄러질 수 있게 접촉하고, 유체는 미끄럼 부(30)를 통하여 주 몸체(20)와 유체 공급/반환 장치 사이에서 제공/수용된다.
더욱 구체적으로, 주 몸체(20)는 중심에서 실린더 축 홀(21)을 가지는 관 모양 블록이고, 바닥을 가지는 하나 또는 복수의 (본 실시형태에서 3쌍들 = 6개) 실린더형 실린더 홀들(22)은 주 몸체(20)의 축 방향에 평행하게 형성되고, 축 말단들 모두는 축 방향에 대하여 수직인 단면들을 가진다. 실린더 홀들(22)은, 주 몸체(20)의 중심 축을 둘러싸는 원주 상의 동등한 구간들에서 서로 배치된다. 즉, 실린더 블록(1)은, 축에 대칭하여 배치된 복수의 실린더들의 통합 구조와 같도록 형성된다. 사용 시에, 피스톤들은, 실린더 홀들(22) 내에 미끄러질 수 있게 끼워지고, 주 몸체(20)의 실린더 홀들이 개방하는 하나의 말단 측에서 주 몸체(20)와 동축으로 배치된 회전 스큐 판에 결합되고, 운동 변환이 피스톤들의 왕복 운동과 스큐 판의 회전 운동 사이에서 행해질 수 있다. 주 몸체(20)의 타단, 즉, 실린더 바닥 면의 말단 면 상에서, 축 홀(21)을 둘러싸는 보스(24)는 축 방향으로 돌출하도록 형성되고, 평탄하게 각을 이룬 모양의 미끄럼 부(30)는, 미끄럼 부(30)의 중심 홀(34) 내로 끼워진 보스(24)를 이용하여 주 몸체(20)의 말단 면에 접합된다. 각각의 실린더 홀(22)의 바닥 상에, 관통-홀들(23, 33)은 축 홀(21)을 중심으로 가진 실린더 홀들(22)의 중심 축을 통과하는 원호 모양 내에 형성된다. 관통-홀들(23, 33)은, 실린더 홀들(22)과 외부 사이를 통하여, 주 몸체(20)의 말단 부분 및 미끄럼 부(30)를 지난다. 따라서, 미끄럼 부(30)가 유체 공급/반환 장치와 접촉할 때, 유체는 실린더 홀들(22)과 유체 공급/반환 장치 사이에서 제공/수용될 수 있다. 미끄럼 부(30)의 중심 홀(34)의 내부 보어(bore) 모양 및 보스(24)의 외부 모양은 완전한 원형이 아니지만, 불완전 또는 부분적으로 잘린 실린더이다. 유체 공급/반환 장치는 분배기와 같은, 유체 방출 홀 및 흡입 홀을 갖는 편평 부재를 갖고, 실린더 블록(1)과 동축으로 배치되며 미끄럼 부(30)와 접촉한다. 실린더 블록(1)이 회전할 때, 미끄럼 부(30)는 분배기 상에서 미끄러지고, 실린더 홀들(22)은 방출 홀 및 흡입 홀과 선택적으로 통해 있다. 그러므로, 유체 공급/반환 장치가 유체를 유체 압력으로 인한 힘에 의해 방출 홀로부터 실린더 블록(1) 내로 공급하는 경우, 피스톤이 밀려나가고, 스큐 판은 회전 구동력을 생성하기 위해 회전된다. 반대로, 스큐 판이 외부 구동 동력원을 이용함으로써 회전된다면, 결합된 피스톤의 왕복 운동이 방출 홀로부터 실린더 홀들 내로 유체를 밀어내고, 유체는 흡입 홀 내로 방출됨으로써 펌프로서 동작한다.
상술한 실린더 블록(1)은 다음의 과정에서 제조될 수 있다.
처음에, 도 3a 내지 3c에 도시된 것처럼, 소결 다공성 철 합금 물질의 주 몸체(20A)가 준비된다. 다음으로, 도 4a 및 4b에 도시된 것처럼, 미끄럼 부에 대응하는 모양을 가진 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)가 준비된다. 압분체는, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)를 소결하기 위해, 주 몸체(20A)에 꼭 끼워 맞춰지고 구리가 압분체(30A)에서 녹는 온도보다 낮은 온도로 가열되어, 미끄럼 부(30)가 생성되고 구리가 동시에 확산됨으로써, 주 몸체(20A)에 접합된 미끄럼 부(30A)를 갖는다. 미끄럼 부(30)가 접합된 주 몸체(20A)는 증기 처리를 받고, 산화철 층은 기밀성을 갖기 위해 주 몸체(20A)의 표면 상에 형성됨으로써, 주 몸체(20)가 완성된다.
소결 다공성 철 합금 물질로 이루어진 주 몸체(20A)는, 단일 금속 분말들 및/또는 철 합금을 구성하는 구성요소들의 합금 분말을 이용하여, 철 합금과 실질적으로 동일한 구성 비율로 구성요소들을 포함하는 원재료 금속 분말을 준비하는 단계; 주 몸체를 위한 압분체를 형성하기 위해 주 몸체의 모양에 대응하는 다이(die)를 이용하여 원재료 금속 분말을 압착하는 단계; 및 압분체를 가열하고 소결하는 단계에 의해 얻어진다. 원재료 금속 분말은, 필요하다면, 스테아르산 아연(zinc sterate) 또는 다른 몰딩 분말 윤활제를 포함할 수 있다.
철 합금의 혼합물은 기계적 강도의 관점에서 Fe-C 합금, Fe-Cu-C 합금 및 Fe-Ni-Cu-C 합금과 같은 철 합금 혼합물이고, 원재료 금속 분말은, 철 합금의 혼합물에 의존하여 흑연 분말, 구리 분말, 니켈 분말, 또는 철, 탄소, 구리 및 니켈로부터 선택된 복수의 구성요소들의 다양한 합금 분말들을 적절하게 혼합함으로써 준비될 수 있다. 예를 들어, 원재료 금속 분말은, 필요하다면 구리 및/또는 니켈을 포함하는 철 합금의 분말 내에 흑연 분말을 혼합함으로써 준비된다. 혼합된 원재료 금속 분말의 구성요소 비율은 바람직하게는 C: 약 0.4 내지 1.2 중량%, Cu: 0 내지 약 5 중량%, 및 Ni: 0 내지 약 5 중량%이다.
주 몸체를 위한 압분체는: 소결 동안의 주 몸체의 모양 및 체적 변화들을 고려하여 디자인된 모양의 다이 및 펀치들을 준비하는 단계; 다이를 원재료 금속 분말로 채우는 단계; 및 다이를 상부 및 하부 펀치들에 의해 압착하는 단계에 의해 얻어진다. 주 몸체를 위한 압분체의 밀도는 바람직하게는 약 6.2 내지 7.2 Mg/m3이고, 6.2 Mg/m3보다 더 작은 경우, 세공들은 이하에서 설명된 증기 처리에서 충분히 밀봉되기에 어려우며, 따라서, 기밀성이 달성되지 않는다. 7.2 Mg/m3보다 더 큰 밀도를 가진 압분체는 압착 성형에서 초과하는 압력을 요구하고, 더 큰 하중(load)이 장치 제조에 적용된다.
주 몸체를 위한 압분체는 1000 내지 1300 ℃의 범위의 온도까지 가열함으로써 소결된다. 가열 온도가 1000℃보다 더 작다면, 분말 입자들 사이의 목 성장(neck growth)은 충분하지 않고, 탄소 및 구리와 같은 합금 요소들은 매트릭 스(matrix)에서 충분히 확산되지 않고, 매트릭스의 강도를 증가시킨다. 가열 온도가 1300℃를 초과하는 경우, 치수 변화들의 크기가 상당하고, 또는 액체 상태가 합금 요소들 또는 내용물들에 따라 생성되어, 변형부를 감싼다. 소결 분위기는 철을 함유하는 합금에 대한 통상의 소결 동작의 소결 분위기와 유사하다. 소결 분위기의 실시예들은 암모니아 분해 가스, 부탄 변성 가스, 질소 가스 등을 포함한다.
소결 주 몸체(20A)는 약 6.2 내지 7.3 Mg/m3의 밀도의 다공성 철 합금으로 이루어지고, 표면이 산화철 층으로 피복되지 않고 기밀성을 가지지 않는 것을 제외하면, 도 1에 도시된 주 몸체(20)와 실질적으로 동일한 관 모양 블록이다. 그러므로, 소결 주 몸체는, 중심의 실린더 축 홀(21a), 축 홀에 평행하고 축 홀(21a)을 둘러싼 원주 상의 같은 구간들에 배치된 실린더 홀들(22a), 및 각각의 실린더 홀(22a)의 바닥 내의 주 몸체(20A)의 말단부를 관통함으로써 실린더 홀들(22a)을 외부와 연결하는 관통-홀들(23a)을 포함하고, 축 홀(21a)을 둘러싸는 보스(24a)는 주 몸체(20A)의 타단에서 축 방향으로 돌출한다. 보스(24a)의 외형은, 완전한 원형이 아니지만 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)를 주 몸체(20A) 내로 조립하기 위해 위치설정을 돕는 부분적 노치(25a; 2개의 노치들이 본 실시형태에서 제공됨)를 가지는 불완전 또는 부분적으로 잘린 실린더이다. 제공된 노치들의 개수는 단지 하나 또는 복수 개일 수 있고, 복수 개의 노치들이 축 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 엄격한 치수 정확도가 주 몸체(20)에 요구되는 경우, 소결 주 몸체(20A)는, 이후의 과정들 이전에 크기순으로 배열하거나 치수 정정을 하거나, 약간의 추가적인 기계공작을 행함으로써 바람직한 치수 정확도를 가질 수 있다.
다음으로, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)는 도 4a 및 4b에 도시된 것처럼 미끄럼 부(30)에 대응하는 모양으로 준비된다. 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)는: 미끄럼 부(30)를 구성하는 구리 합금에 실질적으로 대응하는 혼합물 내의 원재료 금속 분말을 준비하는 단계; 및 미끄럼 부(30)에 대응하는 모양으로 다이를 이용함으로써 원재료 금속 분말을 압착하고 형성하는 단계에 의해 얻어진다. 재료 금속 분말은, 필요하다면 스테아르산 아연 또는 다른 몰딩 분말 윤활제를 이용하여 혼합될 수 있다.
미끄럼 부(30)의 구리 합금 혼합물은, 바람직하게는 Cu-Sn 합금, Cu-Ni 합금 및 Cu-Zn 합금과 같은 주석, 니켈 및 아연으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 합금 요소를 포함하는 구리 합금이고, 원재료 금속 분말은, 적절한 금속 분말, 주석 분말, 니켈 분말, 아연 분말, 또는 구리, 주석, 니켈 및 아연의 복수 구성요소들로 이루어진 합금 분말들을 이용하여 구리 합금의 혼합물에 따라 준비될 수 있다. 예를 들어, 주석, 니켈 및/또는 아연을 포함하는 구리 합금 분말은 원재료 금속 분말로서 이용될 수 있다. 구리 합금이 적절한 경도를 가질 수 있도록, 구성 요소들의 혼합 비율은 (유체 공급/반환 장치 또는 분배기와 같은) 대향 부재의 경도에 따라서 적절히 조정될 수 있다. 대향 부재가 일반적인 철 합금으로 이루어질 때, 주석, 니켈 및 아연의 내용물들은 각각 Sn: 0.5 내지 15 중량%, Zn: 1 내지 25 중량%, 및 Ni: 1 내지 5 중량%인 것이 바람직하고, 총량은 전체 중량의 약 40 중량% 이하인 것이 바람직하다.
미끄럼 부(30A)를 위한 압분체(30A)는, 미끄럼 부의 모양 및 소결 동안의 체적 변화들을 고려하여 디자인된 모양의 다이 및 펀치들을 준비하는 단계; 다이를 원재료 금속 분말로 채우는 단계; 및 다이를 상부 및 하부 펀치들에 의해 압착하는 단계에 의해 얻어진다. 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 밀도는 바람직하게는 약 6.6 내지 7.4 Mg/m3이고, 밀도가 6.6 Mg/m3보다 작다면, 얻어진 소결체의 강도가 낮아지고, 7.4 Mg/m3보다 더 큰 밀도를 가진 압분체는 압착 성형에서의 초과 압력을 요구하고, 더 큰 하중이 제조 장치에 적용된다.
미끄럼 부를 위한 압분체(30A)는 중심 홀(34a)을 가진 평탄하게 각을 이룬 판을 가지고, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 중심 홀(34)의 내부 모양은, 압분체가 보스(24a)의 외형에 대응하는 위치설정 부(35a)를 가진, 불완전 또는 부분적으로 잘린 실린더 모양이다. 주 몸체(20A)의 보스(24a)가 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 중심 홀(34a) 내로 끼워질 때, 노치(25a) 및 위치설정 부(35a)는 서로 맞물리고, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)는 주 몸체(20A)의 관통-홀(23a)과 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 관통-홀(33a)이 일치하는 위치에 위치된다. 본 실시형태에서, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 외주 상에, 복수의 노치들(36a)이 소결 시의 수축에 의해 일어나는 인장 강도를 경감시키기 위해 축 대칭으로 형성됨으로써 확산 접합을 이용한 이후의 소결 단계에서 관통-홀들(33 및 23) 사이의 위치 벗어남(deviation of position)을 방지한다. 이러한 효과는, 미끄럼 부가 더 큰 크기를 가질 때 특히 현저하다.
보스(24)가 중심부(34a) 내에 끼워지고 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)가 주 몸체(20A)에 밀착하여 끼워질 때, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)는 노치(25a) 및 위치설정 부(35a)의 맞물림에 의해 원주 방향으로 위치되고, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 관통-홀(33a) 및 주 몸체(20A)의 관통-홀(23a)은 서로 똑바로 통해 있다. 이 상태에서, 압분체 및 주 몸체가, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)를 소결하기 위해 구리가 녹는 온도보다 더 낮은 온도로 가열됨으로써, 미끄럼 부(30)가 생성되고, 미끄럼 부 압분체(30A) 내의 구리는 주 몸체(20A)의 접촉 계면 근처로 동시에 확산된다. 결과적으로, 미끄럼 부(30)는, 통합적으로 형성되기 위해 주 몸체(20A)에 야금술적으로 접합된다. 가열 온도는 바람직하게는 600 내지 1000 ℃이다. 온도가 600℃보다 더 낮은 경우, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A) 내의 분말 입자들 사이에서 생성된 목 성장은 충분할 수 없거나 또는 구리 확산이 불충분할 수 있으며, 미끄럼 부 및 주 몸체의 소결 및 확산 접합은 불충분할 수 있다. 반대로, 가열 온도가 1000℃를 초과하는 경우, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A) 내의 액상 생성으로 인하여 변형이 일어날 수 있다. 소결 분위기는 종래의 구리 합금 소결 작업의 분위기와 유사하고, 소결 분위기의 실시예들은 암모니아 분해 가스, 부탄 변성 가스, 질소 가스 등을 포함한다.
상술한 가열 단계에서, 주 몸체(20A)와 미끄럼 부를 위한 압분체(30A) 사이의 접촉 계면의 확산 접합은 특히 압착을 필요로 하지 않는다. 그러나, 확산 접합이 계면의 밀착에 의해 증진되기 때문에, 확고하고 안정된 접합부를 생성하기 위해 가열 단계에서 서로 밀착하는 양 부재들 사이의 가벼운 압착력을 가하는 것이 바람 직하다. 예를 들어, 주 몸체(20A)의 하중이 접촉 계면 상의 압착력으로서 적용되도록, 주 몸체(20A) 및 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)가 서로 끼워 맞춰지는 동안, 주 몸체(20A)는 미끄럼 부를 위한 압분체(30A) 상에 실장될 수 있다. 선택적으로, 스핀들 등은 하중을 압착력으로서 적용하기 위해 사용될 수 있다.
가열 동안의 요소(들)의 확산이 활성적인 경우, 접합된 주 몸체(20A)와 미끄럼 부(30A)의 경계 또는 접합부는 다소 불안정할 수 있다. 그러나, 이하에서 설명된 도 5에 도시된 것처럼, 이러한 경계 또는 접합부는 제품의 단면 현미경 영상에서 식별할 수 있다.
소결 미끄럼 부(30)는 약 6.8 내지 7.8 Mg/m3의 밀도를 갖는 다공성 구리 합금으로 이루어진다. 미끄럼 부(30)가 접합된 주 몸체(20A)는 산화철 층이 없는 다공성 철 합금으로 이루어지고, 이후에 기밀성을 갖기 위해 증기 처리가 행해진다. 그러므로, 산화철 층은 주 몸체(20A)의 표면 상에 형성되고, 표면 상의 세공들은 밀봉된다.
특정 방식의 증기 처리가 종래의 방법들로부터 적절히 선택될 수 있고, 예를 들어, 미끄럼 부(30)가 접합된 주 몸체(20A)는 연속 또는 폐쇄형 증기 처리 퍼니스 내로 삽입되고, 증기 분위기에서 500 내지 600 ℃로 가열된다. 주 몸체(20A)를 구성하는 다공성 철 합금은 증기와 접촉함으로써 (개방된 세공들의 내벽을 포함하는) 표면 상에서 산화되고, 사산화삼철(Fe3O4) 층이 형성된다. 사산화삼철 층이 확장되어 세공들을 폐쇄하고 밀봉한다. 동시에, 일본특허출원공보 제S57-026322호 내에 공개된 폐쇄형 증기 처리 퍼니스가 사용되고, 퍼니스 내의 증기 압력이 2 대기압(약 200 kPa) 이상으로 증가되는 경우, 증기가 세공들의 깊이까지 작용하고 산화 층이 두껍게 형성되어, 밀봉성 및 기밀성을 향상시킨다.
도 1 및 2a 내지 2c에 도시된 것처럼, 증기 처리에 의해 밀봉된 세공들을 갖는 실린더 블록(1)에서, 주 몸체(20) 및 미끄럼 부(30)는 계면(41)에서 확산 접합에 의해 접합되거나 또는 접합되므로, 임의의 바인더(binder) 물질을 이용하지 않고 통합된다. 주 몸체(20)의 표면 및 개방된 세공들의 내벽은 산화되고 산화 층으로 밀봉되어, 기밀성을 갖게 된다. 미끄럼 부(30)는, 보스(24a)의 노치들(25a)과 위치설정 부(35a)가 맞물림으로써 주 몸체(20)로 원주 방향과 관련하여 정확히 위치되고, 관통-홀(23) 및 관통-홀(33)은 단차(step difference)가 없이 직접 연결된다. 노치들(25a)과 위치설정 부(35a)가 맞물리는 대신에, 미끄럼 부 및 주 몸체는, 서로 맞물린 볼록부 및 오목부를, 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)와 주 몸체(20A) 사이의 접촉 계면 상에 제공함으로써 위치설정될 수 있다. 이 경우, 볼록부 및 오목부 중 하나는 주 몸체(20A)의 말단 면에 제공되고, 다른 것은 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 대응 위치에 형성된다.
계면(41)은 확산 접합에 의해 확고히 통합되고, 약간의 간극이 존재할 수 있다. 미끄럼 부를 구성하기 위한 소결 구리 합금은 산화 층으로 코팅되지 않고 여전히 다공성이고, 실린더 블록(1) 전체는 계면(41)과 미끄럼 부(30)에 단지 약간 스며들 수 있다. 그러나, 실린더 블록(1)이 수지 주입 처리를 받는 경우, 기밀성이 향상된다. 수지 주입 처리에서, 미끄럼 부(30)의 외면 및/또는 계면(41)은 경화 수 지와 접촉하고, 미끄럼 부(30)의 세공들 및/또는 계면(41) 상의 간극들에 수지가 주입되고 채워진다. 표면 상에 남아 있는 과도한 수지를 세척하고 제거한 이후에, 주입된 수지가 경화되고 세공들이 밀봉된다. 경화 수지의 실시예들은 열경화성 수지 및 혐기성 접착제를 포함한다. 혐기성 접착제는, 주로 경화성 요소인 아크릴 모노머(acrylate monomer)로 이루어지고 퍼옥사이드 및 아민의 혼합물을 갖는 중합 개시제를 포함하는 혼합물이고, 혐기성 접착제가 세공들 또는 간극들에 주입되고 공기가 차단될 때, 중합 개시제는, 모노머가 중합되는 온도에서 반응하고 경화된다.
실시예들
실린더 블록이 다음의 과정으로 제조되었고, 주 몸체 및 미끄럼 부의 확산 접합의 상태가 관측되었다.
(원재료 금속 분말)
구리 분말 1.5 중량%, 흑연 분말 1.0 중량%, 몰딩 분말 윤활제로서의 스테아르산 아연 분말 0.8 중량%, 및 잔여 철 분말은, 주 몸체를 위한 원재료 금속 분말을 준비하기 위해 혼합되었다.
몰딩 분말 윤활제로서의 스테아르산 아연 분말 0.8 중량%는, 미끄럼 부를 위한 원재료 금속 분말을 준비하기 위해, 주석 10중량%, 잔여 구리 및 필연적인 분량의 불순물들의 구리 합금 분말 내에 첨가되고 혼합된다.
(주 몸체(20A)의 준비)
주 몸체를 위한 원재료 금속 분말은, 도 3a 내지 3c에 도시된 형태로 6.6 Mg/m3의 압분체 밀도에서 주 몸체를 위한 압분체를 형성하도록 압착되었다. 이러한 주 몸체를 위한 압분체는, 60mm의 외경, 32mm의 길이, 축 홀(21a)에 대응하는 16mm의 세공 크기, 실린더 홀(22a)에 대응하는 13.2mm의 내경, 원호-형태 관통-홀(33a)에 대응하는 4.8mm의 홀 폭, 보스(24a)에 대응하는 25.6mm의 외경, 보스(24a)에 대응하는 2.3mm의 볼록부 높이, 및 노치(25a)에 대응하는 24mm의 노치 폭을 가졌다.
이상에서 얻어진 압분체는, 주 몸체(20A)를 준비하기 위해, 1130℃의 암모니아 분해 가스 분위기에서 가열되고 소결된다.
(미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 준비)
미끄럼 부를 위한 원재료 금속 분말은, 도 4a 및 4b에 도시된 형태로 7.25 Mg/m3의 압분체 밀도에서 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)를 형성하도록 압착되었다. 이러한 미끄럼 부를 위한 압분체는, 60mm의 외경, 2.4mm의 두께, 원호-형태 관통-홀(33a) 내의 4.8mm의 홀 폭, 중심 홀(34a)의 25.6mm의 내경, 및 위치설정 부(35a)의 24mm의 폭을 가졌다.
(소결 및 통합)
주 몸체(20A)의 보스(24a)는 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 중심 홀(34a) 내로 끼워 맞춰졌고, 노치(25a) 및 위치설정 부(35a)가 서로 맞물려졌다. 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)가 주 몸체(20A)와 접촉하는 동안, 주 몸체(20A)는 미끄럼 부를 위한 압분체(30A) 상에 실장되도록 배치된다. 압분체 및 주 몸체를 소결 트레이에 배치하고, 암모니아 분해 가스 분위기에서 870℃로 가열함으로써, 미끄럼 부를 위한 압분체를 소결하고, 통합을 위해 이를 고체 확산에 의해 주 몸체(20A)에 동시에 접합한다. 결과적으로, 증기 처리 이전의 실린더 블록이 얻어진다.
(접합 계면의 관측)
도 5a 내의 VB, VC, VD, VE, VF에 의해 가리켜진 위치들의 단면들의 현미경 영상들이, 증기 처리 이전의 준비된 실린더 블록에 대하여 얻어졌다. 도 5B 내지 5F는 VB, VC, VD, VE, VF에 의해 가리켜진 위치들에서의 단면들의 현미경 영상들을 도시하고, 각각의 사진들에서, 상부는 미끄럼 부(30)이고, 하부는 주 몸체(20A)이다. 임의의 위치에서, 약간의 간극들이 양 부재들의 접합 계면에서 발견될지라도, 큰 간극은 발견되지 않고, 양호한 접합이 이루어졌음이 확인되었다.
(증기 처리 및 수지 주입)
준비된 실린더 블록은 550 내지 600℃에서 약 60분 동안 증기 처리를 받았고, 산화 층이 표면 상에 형성됨으로써, 기밀 실린더 블록이 얻어졌다. 실린더 블록은, 피스톤, 회전 기구 및 분배기와 조립하여 동작되었을 때 양호하게 기능을 하는 것이 확인되었다.
게다가, 상술한 증기 처리 이후의 실린더 블록의 미끄럼 부(30)가 혐기성 접착제 내에 충분히 담겨진 이후에, 들어 올려졌다. 표면 상에 남아 있는 접착제 액체가 제거되고 세척되었으며, 접착제가 경화될 때까지 세워졌다. 이러한 실린더 블록에 대하여, 단면의 관측이 이상과 같은 방식으로 행하여졌고, 계면의 접합이 양호하게 유지되었음이 확인되었으며, 미끄럼 부(30)의 세공들 및 접합 계면에서의 작은 간극들에 접착제가 주입되고 채워졌다. 주 몸체(20)의 표면 상에, 약 5 마이 크론의 두께의 산화철 층이 관측되었다.
본 발명은 상술한 실시형태들에 제한되지 않고, 많은 변형례들이, 첨부된 청구범위에 의해 정해진 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않게 행해질 수 있다.
도 1은, 본 발명의 소결 복합체 기계 부품으로서 실린더 블록의 단면 사시도이고;
도 2a는 도 1에 도시된 실린더 블록의 하나의 축 말단의 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 선 ⅡB-ⅡB를 따라 취해진 단면도이며, 도 2c는 실린더 블록의 다른 축 말단의 측면도이고;
도 3a는 실린더 블록의 제조에 사용되는 주 몸체(20A)의 측면도이고, 도 3b는 도 3a의 선 ⅢB-ⅢB를 따라 취해진 단면도이며, 도 3c는 주 몸체(20A)의 다른 축 말단의 측면도이며;
도 4a는 실린더 블록의 제조에 사용되는 미끄럼 부를 위한 압분체(30A)의 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 선 ⅥB-ⅣB를 따라 취해진 단면도이고;
도 5a는 단면 현미경 영상들이 취해진 부분들을 도시하는 다이어그램이고, 도 5b 내지 도 5f는 도 5a에 도시된 부분들의 단면의 현미경 영상들이다.

Claims (20)

  1. 압분체를 소결하여 형성된 소결 다공성 철 합금으로 이루어지고, 기밀성을 가지도록 표면 상에 산화철 층을 가지는 주 몸체; 및
    압분체를 소결하여 형성된 소결 다공성 구리 합금으로 이루어지고, 수축에 의하여 일어나는 인장 강도를 경감시키기 위해 외주 상에 축 대칭으로 형성된 복수의 노치들을 가지며, 상기 주 몸체에 접합되어 있는 미끄럼 부(sliding part)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소결 복합체 기계 부품은 스큐 피스톤 펌프들(skew piston pumps) 또는 스큐 피스톤 모터들(skew piston motors)을 위한 실린더 블록으로 구성되고, 상기 미끄럼 부는, 유체 공급/반환 장치 내의 유체 방출 홀 및 흡입 홀을 갖는 편평 부재와 밀착하여 미끄러지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 소결 다공성 구리 합금은, 주석, 니켈 및 아연으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속과, 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 미끄럼 부는, 금속의 확산에 의해 상기 주 몸체에, 가공 야금 방식을 이용하여 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 소결 다공성 철 합금은 탄소를 포함하는 것을 특징 으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 소결 다공성 철 합금은 구리, 또는 구리 및 니켈 모두를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 미끄럼 부의 세공들(pores) 및/또는 상기 주 몸체 및 상기 미끄럼 부의 계면 상의 간극(gap)을 밀봉하는 수지 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 수지는, 혐기성 접착제로서 사용가능한 경화 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 주 몸체에 대한 상기 미끄럼 부의 위치를 설정하기 위해 서로 맞물려 있는 볼록부 및 오목부를 더 포함하고, 상기 볼록부는 상기 주 몸체 및 상기 미끄럼 부 중 하나에 일체로 형성되며, 상기 오목부는 상기 주 몸체 및 상기 미끄럼 부 중 나머지 하나에 대응되게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소결 복합체 기계 부품.
  10. 유체 공급/반환 장치 내의 유체 방출 홀 및 흡입 홀을 갖는 편평 부재와 밀착하여 미끄러지도록 배열되어 있으며, 수축에 의하여 일어나는 인장 강도를 경감시키기 위해 외주 상에 축 대칭으로 형성된 복수의 노치들을 갖는 압분체를 소결하여 형성된 소결 다공성 구리 합금으로 이루어진 미끄럼 부; 및
    압분체를 소결하여 형성된 소결 다공성 철 합금으로 이루어지고, 기밀성을 가지도록 표면 상에 산화철 층을 가지는 주 몸체를 포함하며,
    피스톤의 왕복 운동을 통하여 유체 흐름을 기계적 회전으로 변환하거나 기계적 회전을 유체 흐름으로 변환하도록, 상기 유체 공급/반환 장치, 및 상기 피스톤과 협력하는 회전 기구와 결합하여 사용되도록 구성되고, 소결 복합체 합금으로 이루어진 실린더 블록으로서,
    상기 주 몸체는: 상기 피스톤이 수용될 실린더 홀; 및 상기 미끄럼 부를 통하여 상기 유체 공급/반환 장치와 상기 실린더 홀 사이의 유체의 공급/반환을 행하기 위해 상기 실린더 홀의 바닥 상에 형성된 관통-홀(through-hole)을 가지는 것을 특징으로 하는 실린더 블록.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 미끄럼 부의 세공들 및/또는 상기 주 몸체와 상기 미끄럼 부의 계면 상의 간극을 밀봉하는 수지 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더 블록.
  12. 소결 다공성 철 합금으로 이루어지고 기밀성을 가지는 주 몸체; 및 소결 다공성 구리 합금으로 이루어지며 상기 주 몸체에 접합된 미끄럼 부를 포함하는 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법으로서,
    소결 다공성 철 합금으로 이루어진 주 몸체를 준비하는 단계;
    6.6 내지 7.4 Mg/m3의 밀도와 상기 미끄럼 부에 대응하는 모양을 가지고, 외주 상에 축 대칭으로 형성된 복수의 노치들을 가지며, 상기 구리 합금에 대응하는 복합체를 가진 원재료 금속 분말로 형성된, 미끄럼 부를 위한 압분체(green compact)를 준비하는 단계;
    상기 주 몸체에 접촉되어 있는 상기 미끄럼 부를 위한 압분체를, 구리가 녹는 온도보다 낮은 온도로 가열함으로써, 상기 미끄럼 부를 생성하기 위해 상기 미끄럼 부를 위한 압분체를 소결하고, 상기 미끄럼 부를 상기 주 몸체에 접합하기 위해 금속의 확산을 일으키는 단계; 및
    상기 주 몸체의 표면 상에 산화철 층을 형성하기 위해 상기 미끄럼 부에 접합된 상기 주 몸체를 증기 처리(steam treatment)함으로써, 상기 주 몸체에 기밀성을 부과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 소결 복합체 기계 부품은 스큐 피스톤 펌프들 또는 스큐 피스톤 모터들에 대한 실린더 블록으로서 구성되고, 상기 미끄럼 부는 유체 공급/반환 장치 내의 유체 방출 홀 및 흡입 홀을 갖는 편평 부재와 압착하여 미끄러지도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 미끄럼 부를 구성하는 구리 합금은 주석, 니켈 및 아연으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속과, 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 주 몸체를 구성하는 철 합금은 탄소를 포함하는 것 을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 철 합금은 구리, 또는 구리 및 니켈 모두를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  17. 제 12 항에 있어서, 수지 물질을, 밀봉할, 상기 미끄럼 부의 세공들 및/또는 상기 주 몸체와 상기 미끄럼 부의 계면 상에 남아 있는 간극 내로 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 수지는, 혐기성 접착제로서 사용가능한 경화 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  19. 제 12 항에 있어서, 소결 다공성 철 합금으로 이루어진 상기 주 몸체는:
    상기 주 몸체에 대응하는 모양을 갖고, 상기 철 합금에 대응하는 복합체를 갖는 원재료 금속 분말로 형성된, 주 몸체를 위한 압분체를 준비하는 단계; 및
    상기 주 몸체를 위한 압분체를 1000 내지 1300 ℃의 온도에서 소결하는 단계에 의해 준비되고,
    상기 주 몸체에 접촉되어 있는 미끄럼 부를 위한 압분체를 가열하는 온도는 600 내지 1000 ℃인 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 주 몸체는 서로 맞물려 있는 볼록부 및 오목부 중 하나를 갖고, 상기 미끄럼 부를 위한 압분체는 상기 볼록부 및 상기 오목부 중 다른 것을 가지며, 상기 미끄럼 부를 위한 압분체를 상기 주 몸체와 접촉시키는 단계는:
    상기 미끄럼 부를 위한 압분체를 상기 주 몸체로 위치시키도록 상기 볼록부와 상기 오목부를 서로 맞물리게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소결 복합체 기계 부품의 제조 방법.
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