KR101054162B1 - 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치 - Google Patents

Abstract

마이크로파 유출을 차단하고, 와이어(W)의 관통을 위해 양측으로 유입홀(130) 및 유출홀(140)이 형성된 하우징(100); 마이크로파 방사수단(300); 하우징(100)의 내부에 마련된 내화재(150); 내화재(150)에 매설되며 마이크로파에 의해 승온되어 와이어를 가열하는 승온부(152); 유입홀(130) 측에서 와이어(W)를 공급하는 공급롤(200) 및 유출홀(140) 측에서 와이어(W)를 회수하는 권취롤(400); 및 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치가 소개된다. 그 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치에 따르면, 마이크로파를 이용하여 와이어를 가열하고 인발함으로써 다이가 필요하지 않게 된다. 또한, 그 가열의 정도를 조정함으로써 인발비 및 인발속도가 향상되고, 한번의 와이어 통과로도 종래의 다이보다 세선화된 와이어를 얻기가 용이해진다.

마이크로파, 와이어 인발, 마그네트론

Description

마이크로파를 이용한 와이어 인발장치 {APPARATUS FOR DRAWING WIRE USING MICROWAVE}

본 발명은 마그네트론에서 방사되는 마이크로파를 이용하여 와이어를 가열하고, 그 가열에 의해 와이어가 늘어나 인발되는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치에 관한 것이다.

종래의 금속 와이어 세선화 공정은 금속 와이어의 다양한 이용 가능성에도 불구하고 다이(die)를 이용한 강제 인발에 머무르고 있어 아직까지 체계화되어 있지 않은 상태이다. 종래의 강제 인발은 다이를 사용하는 공정 특성상 다이의 마모, 발열, 냉각 등에 의한 문제가 수반되어 생산성의 증대에 제약이 있었다. 또한, 다이를 이용한 인발의 경우 한번의 다이 통과를 통해 얻어낼 수 있는 인발비에 제약이 있어 원하는 직경의 와이어를 얻기 위해 여러번 다이를 통과해야 하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 인발 다이의 설계, 다이의 재료와 윤활에 대한 연구가 활발히 이루어졌다. 그러나 이러한 연구는 다이와 모재 간에 발생하는 마찰 현상을 완화시킬 뿐이며, 근본적으로 문제를 해결하지 못하였다.

한편, 최근에는 다이를 사용하지 않는 새로운 인발법(dieless)에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 새로운 인발법은 모재 표면에서의 가열 불균일, 가열장치의 크기 등에 의하여 사용에 제약이 있었다.

따라서, 와이어의 세선화를 위한 인발에서 종래의 다이를 이용한 강제 인발방식을 벗어남으로써 생산성을 높이고, 다이 자체가 갖는 문제점을 해결할 필요가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다이에 의한 강제 인발이 필요하지 않고, 와이어 자체를 가열하여 와이어의 네킹(necking)에 의한 인발이 가능토록 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치는, 와이어가 지나가는 내부공간을 형성하되 이 내부공간으로부터 외부로의 마이크로파 유출을 차단하고, 와이어의 관통을 위해 양측으로 유입홀 및 유출홀이 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부공간에 마이크로파를 방사하여 와이어가 가열에 의해 인발되도록 하는 마이크로파 방사수단; 상기 하우징의 내부공간에 일정두께로 마련된 내화재; 상기 와이어에 근접하도록 내화재에 매설되며, 마이크로파에 의해 승온되어 와이어를 가열하는 승온부; 상기 하우징의 유입홀 측에서 와이어를 공급하는 공급롤 및 하우징의 유출홀 측에서 와이어를 회수하는 권취롤; 및 상기 공급롤과 권취롤에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함한다.

상기 공급롤과 권취롤은 그 직경이 동일하고, 상기 구동부는 권취롤이 공급롤보다 빠르게 회전되도록 할 수 있다.

상기 승온부는 마이크로파에 의한 자체발열의 시작점 및 속도가 상기 와이어의 자체발열의 시작점 및 속도보다 빠른 것일 수 있다.

상기 승온부에는 탄화규소가 포함될 수 있다.

상기 하우징 내부공간의 온도에 따라 상기 마이크로파 방사수단 및 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 마이크로파 방사수단은 마그네트론이며, 이 마그네트론은 상기 하우징과 등전위가 되도록 연결될 수 있다.

상기 마이크로파 방사수단은 하우징의 상단에 설치되며, 와이어는 하우징 내부공간의 상부를 일직선상으로 지나가고, 내화재는 하우징 내부공간의 하부에 마련되며, 승온부는 내화재의 상단에 매설될 수 있다.

상기 유입홀 및 유출홀은 하우징의 양측으로 각각 복수 개 형성되며 상기 공급롤 및 권취롤은 각각 직경이 다른 복수 개의 롤로 구성되어, 와이어가 하우징의 내부공간을 복수 회 지나가며 인발되도록 할 수 있다.

상기 하우징의 유출홀 측에는 보조다이가 마련되어 유출홀을 관통한 와이어의 굵기가 일정하게 되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치에 따르면, 마이크로파를 이용하여 와이어를 가열하고 인발함으로써 다이가 필요하지 않게 된다.

또한, 그 가열의 정도를 조정함으로써 인발비 및 인발속도가 향상되고, 한번의 와이어 통과로도 종래의 다이보다 세선화된 와이어를 얻기가 용이해진다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치에 대하여 살펴본다. 실시예로는 대표적으로 제1실시예 내지 제3실시예를 살펴본다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 구성도이다. 본 발명의 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치는, 와이어(W)가 지나가는 내부공간(120)을 형성하되 이 내부공간(120)으로부터 외부로의 마이크로파 유출을 차단하고, 와이어(W)의 관통을 위해 양측으로 유입홀(130) 및 유출홀(140)이 형성된 하우징(100); 상기 하우징(100)의 내부공간(120)에 마이크로파를 방사하여 와이어(W)가 가열에 의해 인발되도록 하는 마이크로파 방사수단(300); 상기 하우징(100)의 내부공간(120)에 일정두께로 마련된 내화재(150); 상기 와이어(W)에 근접하도록 내화재(150)에 매설되며, 방사된 마이크로파에 의해 승온되어 와이어(W)를 가열하는 승온부(152); 상기 하우징의 유입홀(130) 측에서 와이어(W)를 공급하는 공급롤(200) 및 하우징의 유출홀(140) 측에서 와이어(W)를 회수하는 권취롤(400); 및 상기 공급롤(200)과 권취롤(400)에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함한다.

종래 다이를 사용하는 단선 다단 인발법에서는 공정 조건을 잘 제어할 경우에 500㎛~100㎛단위 까지 생산 가능하도록 상용화되어 있으나, 단위 인발 단계에서 다이를 사용하여 인발비가 0.01 ~ 0.03 정도의 극저 변형을 일으키므로 높은 비용과 제한된 용도로 인하여 실용화에는 한계가 있었다. 본 발명에서는 기존의 선재 가공과는 달리, 다이(die)를 사용하지 않고 급격한 변형에 따른 단면 변화가 나타 나는 현상, 즉, 네킹(necking)현상을 유도함으로써 와이어의 세선화를 얻을 수 있는 새로운 공정기술을 제시하고자 하므로, 다이를 사용하지 않는 인발장비와 강제 네킹을 일으키기 위한 순간 가열장치가 필요하며, 그와 동시에 네킹 유도시 절단이 일어나지 않도록 정밀 변형을 제어하는 기술과 쿨링에 따른 물성 및 성능 변화를 다루는 재료 과학적 측면과 생산적 측면이 동시에 요구된다. 고속 가열에 의한 인발의 경우 동일한 세선화를 기준으로 종래의 다이에 의한 인발보다 거쳐야 하는 인발의 횟수가 현저히 줄어들어 생산성이 매우 높아진다.

우선, 와이어(W)의 급격한 가열을 위하여 마이크로파를 이용한다. 마이크로파의 발생 수단인 마이크로파 방사수단(300)으로는 마그네트론(300)을 이용함이 바람직하다. 마그네트론(300)은 고주파가열, 입자가속기, 레이더 등의 산업응용을 비롯하여 전자레인지와 같은 가정용 기기에도 널리 사용되는 것으로써 자전관이라고도 한다. 마그네트론의 원리를 간단히 설명하면, 순동의 전극을 양극으로 하고 축 방향으로 음극과 그리드를 배치한다. 음극의 축 방향으로 자기장을 걸면 음극에서 반지름 방향으로 튀어나온 전자는 양극에 흡인됨과 동시에 자기장에 의해서 진행방향으로 직각의 힘을 받고, 그 결과 전자는 나선상의 운동을 하게 된다. 여기서 자기장의 강도를 크게 하면 전자가 구부러지는 정도가 커지며, 양극에 도달하기 전에 몇 번이라도 돌게 된다. 그리고 자기장의 강도가 어느 한계(임계자속밀도)에 도달하면 전자는 거의 양극에 도달하지 못하게 된다. 이때 음극 주위에는 전자에 의한 회전전자극이 생기고 양극의 진동회로에는 유도전류가 생겨서 진동이 자극되어 지속된다. 발진 주파수는 대부분 진동회로에 의해 정해지고 고능률이며 대출력을 얻 게 된다.

도 1을 참고하여 제1실시예의 구체적인 구성을 살펴본다. 하우징(100)에는 마그네트론(300)이 설치되고, 그 마그네트론(300)에서 발생되는 마이크로파는 하우징(100)의 내부공간(120)에서 일정한 에너지밀도 분포를 형성한다. 하우징(100)의 내부공간(120)을 와이어(W)가 관통하여 통과하게 되며, 와이어(W)는 마이크로파에 의해 급속하게 가열되고 네킹에 의해 가늘어짐과 동시에 늘어나게 된다. 마그네트론(300)의 경우는 하우징(100)과 등전위가 되도록 연결하여 마이크로파에 의한 마그네트론(300)의 가열을 방지한다.

하우징(100)에는 와이어(W)의 가열이 좀 더 효율적으로 일어날 수 있도록 승온부(152)를 마련한다. 승온부(152)는 복사 또는 대류 열전달에 의해 와이어를 가열한다. 그 승온부(152)는 마이크로파에 의한 자체발열의 시작점 및 속도가 상기 와이어(W)의 자체발열의 시작점 및 속도보다 빠른 것으로 한다. 일반적으로 마이크로파에 의한 물질의 가열은 일정온도까지 매우 적은 온도변화를 유지하다가 일정온도에 다다른 경우 급격한 승온현상을 나타내는데, 이를 도와주는 보조물질을 주물질에 대하여 서셉터(Susceptor)라고 한다. 또한, 주물질의 자체발열이 급격해지는 시점의 온도를 보조물질과의 관계에서 커플링온도(Coupling Temperature)라고 하는데, 보조물질로써 승온부를 설치하는 이유는 와이어가 커플링온도에 쉽게 도달토록 하기 위함이다. 일 예로 와이어(W)의 연화점은 1100 ~ 1200 ℃인데, 승온부(152)로써 탄화규소(SiC)를 사용할 경우 커플링온도까지는 승온부(152)에 의해 좀 더 빠르게 가열이 되고, 커플링온도부터 연화점까지는 와이어(W)가 마이크로파에 의해 자 체발열이 이루어지는 것이다. 이로 인하여 와이어(W)가 연화점까지 도달하는 시간이 매우 축소된다. 이러한 점에서 승온부(152)의 조건이 얻어지는데, 승온부(152)의 조건은 첫째, 마이크로파에 의해 자체발열이 가능할 것. 둘째, 그 자체발열의 시점과 속도가 주물질인 와이어(W)보다 빠를 것이다. 또한, 부가적인 조건으로는 와이어(W)보다 용융점이 높을수록 안정적이다. 탄화규소(SiC)의 경우 자체발열의 시점 즉, 커플링온도가 매우 낮고 그 용융점 역시 매우 높기 때문에 승온부로써 적당한 것이다.

다만, 승온부(152)의 발열로 인한 하우징(100)의 가열을 방지하기 위해 하우징(100)의 내부공간(120)에는 내화재(150)를 일정두께로 마련하고, 그 내화재(150)에 승온부(152)를 매립하도록 한다. 내화재(150)는 최대한 와이어(W)에 가까워지도록 두께를 설정하고, 그 내화재(150)의 최상단에 승온부(152)를 매립하여 와이어(W)에 복사 또는 대류를 통하여 열이 전달되도록 한다.

상기 하우징(100)의 유입홀(130) 측에는 와이어(W)를 공급하는 공급롤(200)이 마련되고, 하우징(100)의 유출홀(140) 측에는 와이어(W)를 회수하는 권취롤(400)이 마련되며, 그 공급롤(200)과 권취롤(400)에는 구동부를 통하여 구동력이 전달된다. 와이어 공급부(20)에서 공급된 와이어(W)는 공급롤(200)에 감긴 후 하우징(100)의 유입홀(130)을 통하여 내부공간(120)으로 들어간다.

하우징의 내부공간(120)에는 일반적인 공기로 채워질 수도 있으나, 와이어(W)가 고온상태에 노출될 경우 산화의 염려가 있게 된다. 와이어(W)가 산화될 경우 표면의 강도가 저하되어 인발력의 조절에도 불구하고 와이어(W)가 끊어지는 현 상이 발생 될 수 있다. 따라서, 하우징의 내부공간(120)에는 비활성기체가 충진되도록 한다. 이를 위해 하우징(120)에 기체충진파이프(도면 미도시)를 설치할 수 있다. 또한, 그 비활성기체로는 고온에서 비교적 안정한 질소의 사용이 가능하다.

한편, 와이어(W)는 가열되어 인발된 후 유출홀(140)을 통하여 빠져나오고, 권취롤(400)에 감긴 후 회수부(40)로 들어가 회수된다. 와이어(W)를 공급롤(200)과 권취롤(400)에 감는 이유는 롤러와 와이어(W) 사이에 마찰력을 부여하여 와이어(W)의 인발장력과 이동속도를 제어하기 위함이고, 공급롤(200)과 권취롤(400)을 구동부를 이용하여 회전시킴으로써 인발되는 장력 및 속도의 조절이 가능해진다.

인발된 와이어(W)는 그 길이가 인발전 보다 증가되므로, 권취롤(400)의 직경을 공급롤(200)보다 크게 하거나, 권취롤(400)의 회전속도가 공급롤(200)보다 빠르도록 해야 한다. 바람직한 실시예로는 권취롤(400)의 회전속도를 증대시키도록 한다. 이 경우 롤의 직경은 유지하면서 회전속도만의 조절을 통해 인발속도를 조절할 수 있기 때문이다. 따라서, 공급롤(200)과 권취롤(400)의 직경을 동일하게 하고, 원하는 인발속도에 따라 권취롤(400)의 속도를 조절한다. 예를 들어 인발비(유입되는 와이어의 속도와 유출되는 와이어의 속도의 비를 1.6배로 할 경우 권취롤(400)의 회전속도는 공급롤(200)보다 1.6배가 빠르도록 한다. 이를 위해 각각의 롤에는 각각의 구동부(220,420)가 설치되도록 한다. 또는 하나의 구동부로부터 기어열 또는 풀리와 체인을 이용하여 속도가 달라지도록 분배할 수도 있으나, 세밀한 제어와 시시각각 변하는 상황에의 능동적 대처를 위하여는 각각의 롤(200,400)마다 별개의 구동부(220,420)를 마련함이 바람직하다. 왜냐하면, 인발비를 과도히 증대시킬 경 우 와이어(W)가 충분히 가열되지 못하고, 인발비가 너무 낮을 경우는 와이어(W)가 중간에 녹아 끊어져 버려, 각각의 상황에 따라 회전속도를 조절할 필요가 있기 때문이다.

하우징(100)에는 온도측정부(520)가 설치되어 내부공간(120)의 온도를 수시로 측정하도록 하고, 이를 제어부(500)로 보내어 제어부(500)에서 그에 따라 마그네트론(300)의 출력이나 구동부(220,420)의 회전수를 조절하도록 한다.

도 2에는 제1실시예에 따른 하우징이 도시되어 있다. 하우징(100)의 일측에는 유입홀(130)이, 타측에는 유출홀(140)이 형성된다. 유입홀(130)과 유출홀(140)의 크기는 최소한 마이크로파의 반 파장 이하의 크기를 갖도록 하여 마이크로파가 외부로 유출되는 것을 방지한다. 마이크로파 방사수단(300)은 하우징(100)의 상단, 하단, 측벽 등에 설치가능하고, 도시된 예는 상단에 설치된 것이다. 하우징(100)이 상단에 설치되므로, 하우징(100)의 상단에는 마그네트론(300)의 마이크로파가 유입되는 유입구(110)가 형성되도록 한다. 와이어(W)는 하우징 내부공간(120)의 상부를 일직선상으로 지나가도록 하고, 내화재(150)는 하우징의 내부공간(120)에 마련되며 도시된 실시예처럼 하우징(100)의 하부에 마련될 수 있다. 승온부(152)는 내화재(150)의 내부에 매설되는 것이나, 승온부(152)가 와이어(W)에 최대한 가깝게 위치하도록 하기 위하여 일면이 외부에 노출되도록 매설된다. 이에 의해 승온부(152)의 와이어(W) 가열이 효율적으로 이루어지도록 한다. 내화재(150)는 승온부(152)의 열이 외부로 방출되는 것을 방지한다. 하우징(100)은 금속패널로 이루어져 마이크로파를 가둠으로써 외부로 유출되는 것을 방지한다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 또 다른 하우징을 나타낸다. 제2실시예의 구성은 제1실시예와 동일하나, 하우징의 구성에 차이가 있다. 하우징(100)을 둥근 원통으로 형성할 경우 그 내부로 내화재(150)가 와이어(W)를 두르도록 형성하며, 그 내화재(150)에 승온부(152)가 와이어(W)를 두르도록 매설한다. 구체적으로, 도시된 바와 같이 내화재(150)는 하우징(100)의 내부공간을 채우되 와이어(W)가 지나가는 경로를 따라 원통형상의 중공부(151)가 형성되고, 중공부(151) 내측면에는 승온부(152)가 와이어(W)를 두르도록 매설되는 것이다. 제1실시예의 경우는 내부구조의 수리가 용이하다는 장점이 있고, 제2실시예의 경우는 와이어(W)를 전방향에서 가열하여 가열효율이 높다는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치를 나타낸 도면이다. 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치는 유입홀(130) 및 유출홀(140)을 하우징(100)의 양측으로 각각 복수 개 형성하고, 공급롤(200) 및 권취롤(400)은 각각 직경이 다른 복수 개의 롤로 구성되도록 하여, 와이어(W)가 하우징(100)의 내부공간(120)을 복수 회 지나가며 인발되도록 할 수 있다. 도 4의 경우는 유입홀 및 유출홀을 각각 한 쌍씩 마련한 경우를 나타낸 도면이다. 이 경우는 공급롤(200)과 권취롤(400)에 각각 두 개의 롤을 구비토록 한다. 또한 하우징(100)에 유입구와 유출구를 각각 한 쌍씩 형성하여 와이어(W)가 하우징(100)의 내부를 두 번 관통하여 두 번 인발되도록 한다. 이를 위해 다양한 직경의 공급롤(200)과 권취롤(400) 및 구동부의 구성이 가능할 것이나, 바람직하게는 공급롤(200)과 권취롤(400)을 직경이 다른 두 개의 롤로 구성되도록 하고, 각각의 대응되는 크기의 롤들이 서로 직경이 같아지도록 한다.

제3실시예의 작동원리를 설명하면, 먼저 와이어(W)는 공급롤의 소형롤(230) 을 감은 후 하우징(100)에 유입된다. 하우징(100)에서 인발이 일어난 후 와이어(W)는 권취롤의 소형롤(430)을 감고, 되돌아가 공급롤의 대형롤(240)에 감기게 된다. 공급롤의 대형롤(240)로부터 다시 하우징(100)으로 유입되어 인발이 일어나고, 와이어(W)는 권취롤의 대형롤(440)에 감기게 된다. 그 후 와이어(W)는 회수부(40)로 유입되어 회수된다. 각각의 소형롤(230,430)과 대형롤(240,440)은 하나의 축을 통하여 구동부(220,420)에 연결되고, 권취롤(400) 측 구동부(420)는 인발비에 따라 속도가 정해진다. 다만, 첫번째 인발 후 권취롤의 소형롤(430)로부터 와이어가 인발이 일어나지 않은 상태에서 공급롤의 대형롤(240)에 감기게 되므로 그 속도를 동일하게 할 필요가 있다. 따라서, 대형롤(240,440)의 직경은 소형롤(230,430)에 비하여 인발비 만큼 증대되도록 한다. 예를 들어 권취롤(400) 측 구동부(420)의 회전수가 공급롤 측 구동부(220)보다 1.6배 빠르다면 대형롤(240,440)의 직경도 소형롤(230,430)의 직경보다 1.6배 크도록 하는 것이다.

도 5는 제3실시예의 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치에 적용되는 하우징을 나타낸다. 하우징(100)은 두 개의 부분하우징(170,180)으로 나뉘고, 각각의 부분하우징(170,180)에 형성되는 유입홀(172,182)과 유출홀(도면 미도시)의 위치는 높이 차이가 있도록 구성한다. 이는 소형롤과 대형롤의 직경 차이 때문이다. 또한 부분하우징(170,180)에서 일어나는 인발을 위하여 각각의 부분하우징(170,180)에는 내열재(173,183)와 승온부(174,184)를 마련한다. 마그네트론(300)의 경우 두 갈래로 나뉘는 도파관(320)을 이용하여 각각의 부분하우징(170,180)에 연결되도록 할 수 있다. 이 경우 도파관(320) 역시 하우징(100)과 등전위가 되도록 하여야 한다. 하나의 하우징(100)에서 인발이 복수 회 일어나도록 할 경우 좀 더 세밀한 제어가 가능하고, 생산성이 증대된다.

도 6은 하우징의 유출홀에 결합되는 보조다이(die)를 나타낸다. 보조다이(700)는 유출홀(140)을 관통한 와이어(W)의 굵기가 정확히 일정하게 되도록 하는 역할을 한다. 이를 위해 내부에 와이어홀(720)이 형성된 다이(700)를 마련하고, 그 다이(700)의 외부는 하우징(100)과 접지 또는 분리된 커버(730)로 덮어지도록 한다. 와이어(W)의 인발 자체는 하우징(100)의 내부에서 일어나고, 그 마무리 단계로 보조다이(700)를 이용하여 굵기가 좀 더 균일해지도록 하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 하우징을 절개한 상태를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 하우징을 절개한 상태를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 구성도.

도 5는 도 4에 도시된 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 하우징을 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치의 다이를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 하우징 120 : 내부공간

130 : 유입홀 140 : 유출홀

150 : 내화재 152 : 승온재

200 : 공급롤 300 : 마그네트론

400 : 권취롤 500 : 제어부

700 : 보조다이 W : 와이어

Claims (10)

1. 와이어(W)가 지나가는 내부공간(120)을 형성하되 이 내부공간(120)으로부터 외부로의 마이크로파 유출을 차단하고, 와이어(W)의 관통을 위해 양측으로 유입홀(130) 및 유출홀(140)이 형성된 하우징(100);

   상기 하우징(100)의 내부공간에 마이크로파를 방사하여 와이어(W)가 가열에 의해 인발되도록 하는 마이크로파 방사수단(300);

   상기 하우징(100)의 내부공간에 일정두께로 마련된 내화재(150);

   상기 와이어(W)에 근접하도록 내화재(150)에 매설되며, 방사된 마이크로파에 의해 승온되어 와이어를 가열하는 승온부(152);

   상기 하우징의 유입홀(130) 측에서 와이어(W)를 공급하는 공급롤(200) 및 하우징의 유출홀(140) 측에서 와이어(W)를 회수하는 권취롤(400); 및

   상기 공급롤(200)과 권취롤(400)에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,

   상기 승온부(152)에는 탄화규소가 포함되며,

   상기 내화재(150)는 하우징(100)의 내부공간을 채우되 와이어(W)가 지나가는 경로를 따라 원통형상의 중공부(151)가 형성되고, 중공부(151) 내측면에는 승온부(152)가 와이어(W)를 두르도록 매설된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 공급롤(200)과 권취롤(400)은 그 직경이 동일하고, 상기 구동부는 권취롤(400)이 공급롤(200)보다 빠르게 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 승온부(152)는 마이크로파에 의한 자체발열의 시작점 및 속도가 상기 와이어(W)의 자체발열의 시작점 및 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 하우징(100) 내부공간(120)의 온도에 따라 상기 마이크로파 방사수단(300) 및 구동부를 제어하는 제어부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 마이크로파 방사수단(300)은 마그네트론이며, 이 마그네트론은 상기 하우징(100)과 등전위가 되도록 연결된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 마이크로파 방사수단(300)은 하우징(100)의 상단에 설치되며, 와이어(W)는 하우징 내부공간(120)의 상부를 일직선상으로 지나가고, 내화재(150)는 하우징 내부공간(120)의 하부에 마련되며, 승온부(152)는 내화재(150)의 상단에 매설된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 유입홀(130) 및 유출홀(140)은 하우징(100)의 양측으로 각각 복수 개 형성되며 상기 공급롤(200) 및 권취롤(400)은 각각 직경이 다른 복수 개의 롤로 구성되어, 와이어(W)가 하우징(100)의 내부공간(120)을 복수 회 지나가며 인발되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 하우징(100)의 유출홀(140) 측에는 보조다이(700)가 마련되어 유출홀(140)을 관통한 와이어(W)의 굵기가 일정하게 되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 하우징의 내부공간(120)에는 비활성기체가 충진되어 와이어(W)의 산화가 방지되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 와이어 인발장치.

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