KR101134544B1 - Manufacturing method of pseudo-elastic shape memory alloy mesh washer isolator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의탄성 형상기억합금 와이어 소재를 메쉬 형태로 직조한 후, 금형을 통한 압착 공정을 거쳐, 와셔 형태로 제작하여 충격 및 진동 절연 효과를 높인 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an elastic elastic shape memory alloy mesh washer insulator, and more particularly, after weaving the elastic elastic shape memory alloy wire material in the form of a mesh, through a pressing process through a mold, to form a washer to impact And a method of manufacturing an elastic shape memory alloy mesh washer insulator having a high vibration insulation effect.
본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법은 의탄성 형상기억합금 와이어를 메쉬 형태로 직조하는 단계와; 프레스 장비를 이용하여, 상기 의탄성 형상기억합금 메쉬를 압착하는 단계와; 상기 압착된 의탄성 형상기억합금 메쉬로 와셔 절연체를 제작하는 단계 및; 상기 압착된 의탄성 형상기억합금 메쉬로 와셔 절연체를 전자 장비와 탑재대 사이에 삽입하는 단계로 이루어져; 상기 전자 장비의 진동 및 충격을 절연시키는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method of manufacturing an elastic shape memory alloy mesh washer insulator includes: weaving the elastic shape memory alloy wire in a mesh form; Pressing the elastic shape memory alloy mesh using a press device; Fabricating a washer insulator from the crimped elastic elastic shape memory alloy mesh; Inserting a washer insulator between the electronic device and the mount with the crimped elastic elastic shape memory alloy mesh; Insulating vibration and shock of the electronic equipment.
본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법은 과도한 진동 및 충격을 차단할 수 있으며, 메쉬 와셔의 밀도 및 형상 조절을 통해 원하는 고유진동수를 갖도록 설계함으로써, 전자 장비의 특성에 맞게 절연 특성을 조절 할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 기존의 금속 소재를 이용한 경우에 비해 장시간 소성 변형 없이 사용이 가능하며 금속 소재를 적용한 경우보다 더 뛰어난 절연 효과를 생성할 수 있다는 이점이 있다.The manufacturing method of the elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention can block excessive vibration and impact, and by designing to have a desired natural frequency by adjusting the density and shape of the mesh washer, the insulation characteristics according to the characteristics of the electronic equipment This has the advantage of being adjustable. In addition, it can be used without plastic deformation for a long time compared with the case of using a conventional metal material, there is an advantage that can produce a superior insulation effect than when applying a metal material.
의탄성, 형상기억합금, 메쉬, 와셔, 절연체 Elasticity, shape memory alloy, mesh, washer, insulator
Description
본 발명은 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의탄성 형상기억합금 와이어 소재를 메쉬 형태로 직조한 후, 금형을 통한 압착 공정을 거쳐, 와셔 형태로 제작하여 충격 및 진동 절연 효과를 높인 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an elastic elastic shape memory alloy mesh washer insulator, and more particularly, after weaving the elastic elastic shape memory alloy wire material in the form of a mesh, through a pressing process through a mold, to form a washer to impact And a method of manufacturing an elastic shape memory alloy mesh washer insulator having a high vibration insulation effect.
일반적으로, 의탄성 형상기억합금의 경우는 소재 자체의 의탄성 효과에 의해 하중 부하-제하(loading-unloading) 과정에서 발생하는 상변화(phase transformation) 현상에 의해 10% 가 넘는 큰 변형률이 유발되면서도 하중을 제거하게 되면 잔류 변형률 및 소성 변형 없이 원래의 형태로 돌아가게 된다. 이러한 큰 변형률이 유발되는 탄성 특성은 응력에 의한 상 변화(stress induced phase transformation) 현상에 의해 발생한다.In general, in the case of pseudoelastic shape memory alloys, a large strain of more than 10% is caused by a phase transformation occurring during loading-unloading due to the elasticity of the material itself. Removing the load returns to its original form without residual strain and plastic deformation. Such large strain-induced elastic properties are caused by stress induced phase transformation.
이러한 의탄성 형상기억합금의 특성을 지니는 형상기억합금 와이어를 메쉬 형태로 직조를 한 후, 직조된 제품을 기존의 금형에 넣은 후 프레스 장비를 이용 압착하여 원하는 형상의 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체를 제작하여, 이를 절연이 필요한 전자 장비와 탑재대 사이에 적용하면 전자 장비에 전달되는 진동 및 충격의 차단 성능을 높일 수 있다.After weaving the shape memory alloy wires having the characteristics of the elastic shape memory alloy in the form of a mesh, and putting the woven products into the existing mold, and pressing them using a press equipment, the elastic shape memory alloy mesh washer insulator of desired shape By making it and applying it between the electronic equipment and the mounting table that requires insulation, it is possible to increase the blocking performance of vibration and shock transmitted to the electronic equipment.
그런데, 현재까지는 스테인레스, 알루미늄과 같은 일반 금속 와이어로 메쉬 부품을 제작하여 사용하여 왔는데, 기존의 일반적인 금속 소재로 제작된 메쉬 절연체 부품의 경우 일정 하중 수준까지는 내부 와이어끼리의 마찰력에 의해 진동 및 충격 에너지가 소산되게 된다. 그러나 큰 하중이 가해지면 와이어 자체의 소성 변형에 의해 원래의 형태로 돌아오지 않아 재사용이 불가능하고 절연 효과도 떨어지는 단점이 있다.However, until now, mesh parts have been manufactured and used with common metal wires such as stainless steel and aluminum. In the case of mesh insulator parts made of conventional general metal materials, vibration and impact energy may be caused by frictional forces between inner wires up to a certain load level. Will be dissipated. However, when a large load is applied, the plastic deformation of the wire itself does not return to its original form, which makes it impossible to reuse and insulates the insulation.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 의탄성 형상기억합금 와이어를 적용하여 직조된 와이어 메쉬를 압착, 와셔 형태로 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체를 제작하여, 발사체, 위성, 항공기 등의 비행 중 발생하는 과도한 진동 및 충격 하중으로 인한 내부 장착 전자 장비의 오작동 또는 파손을 방지하기 위해 전자 장비와 탑재 구조물 사이에 적용하여 진동 및 충격에 대한 차단 성능을 높이고 소성 변형 없이 장시간 사용이 가능한 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Therefore, the object of the present invention was devised to solve the above problems, by applying the elastic shape memory alloy wire crimped woven wire mesh, to produce the elastic shape memory alloy mesh washer insulator in the form of a washer, projectile It is applied between electronic equipment and mounting structure to prevent malfunction or damage of internally mounted electronic equipment due to excessive vibration and shock loads generated during flight of satellites, satellites, aircrafts, etc. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an elastic shape memory alloy mesh washer insulator that can be used for a long time.
또한, 본 발명의 목적은 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법의 적용 시, 메쉬 와셔 자체의 밀도, 형상(높이, 직경)을 조절하여 강성 및 고유 진동수를 조절할 수 있어, 절연 대상인 전자 장비의 특성에 맞게 최적의 절연 성능을 발휘할 수 있도록 설계가 용이한 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to adjust the density, shape (height, diameter) of the mesh washer itself, the rigidity and natural frequency can be adjusted when applying the elastic shape memory alloy mesh washer insulator manufacturing method, it is possible to control the insulation of electronic equipment An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an elastic shape memory alloy mesh washer insulator that can be easily designed to exhibit optimal insulation performance according to characteristics.
본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법은 의탄성 형상기억합금 와이어를 메쉬 형태로 직조하는 단계와; 프레스 장비를 이용하여, 상기 의탄성 형상기억합금 메쉬를 압착하는 단계와; 상기 압착된 의탄성 형상기억합금 메쉬로 와셔 절연체를 제작하는 단계 및; 상기 압착된 의탄성 형상기억합금 메쉬로 와셔 절연체를 전자 장비와 탑재대 사이에 삽입하는 단계로 이루어져; 상기 전자 장비의 진동 및 충격을 절연시키는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method of manufacturing an elastic shape memory alloy mesh washer insulator includes: weaving the elastic shape memory alloy wire in a mesh form; Pressing the elastic shape memory alloy mesh using a press device; Fabricating a washer insulator from the crimped elastic elastic shape memory alloy mesh; Inserting a washer insulator between the electronic device and the mount with the crimped elastic elastic shape memory alloy mesh; Insulating vibration and shock of the electronic equipment.
또한, 상기 압착된 의탄성 형상기억합금 메쉬로 와셔 절연체 자체의 밀도 및 형상(높이, 직경)을 조절하여 고유 진동수를 변경시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the compressed elastic elastic shape memory alloy mesh is characterized in that the natural frequency can be changed by adjusting the density and shape (height, diameter) of the washer insulator itself.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법은 과도한 진동 및 충격을 차단할 수 있으며, 메쉬 와셔의 밀도 및 형상 조절을 통해 원하는 고유진동수를 갖도록 설계함으로써, 전자 장비의 특성에 맞게 절연 특성을 조절 할 수 있다는 이점이 있다.As described above, the manufacturing method of the elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention can block excessive vibration and impact, and by designing to have a desired natural frequency by adjusting the density and shape of the mesh washer, the characteristics of the electronic equipment The advantage is that the insulation properties can be adjusted to suit.
또한, 기존의 금속 소재를 이용한 경우에 비해 장시간 소성 변형 없이 사용이 가능하며 금속 소재를 적용한 경우보다 더 뛰어난 절연 효과를 생성할 수 있다는 이점이 있다.In addition, it can be used without plastic deformation for a long time compared with the case of using a conventional metal material, there is an advantage that can produce a superior insulation effect than when applying a metal material.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a method of manufacturing the elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a client's or operator's intention or custom. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.Like numbers refer to like elements throughout the drawings.
도 1은 의탄성 형상기억합금의 하중-변위 이력 하중 특성 그래프이며, 도 2는 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체의 장착도이며, 도 3은 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법 순서도이며, 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제작 공정 도시도이다.Figure 1 is a load-displacement hysteretic load characteristic graph of the elastic elastic shape memory alloy, Figure 2 is a mounting view of the elastic elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention, Figure 3 is the elastic elastic shape memory alloy according to the present invention 4 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a mesh washer insulator, and FIGS. 4A, 4B, and 4C are diagrams illustrating an elastic shape memory alloy mesh washer insulator manufacturing process according to the present invention.
도 1 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 의탄성 형상금억합금 소재 자체의 형상기억효과(shape memory effect) 및 초탄성(superelasticity) 효과에 의한 하중-변위 선도가 이력(hysteresis) 현상을 나타내는 특징을 이용하여, 진동 및 충격에 의한 기계적 에너지를 형상기억합금이 흡수 및 소산시킴으로써, 구조물 자체의 수동 댐핑(passive damping) 효과를 높여주어 결과적으로 복합재 구조물의 진동/충격 저감 효과를 상승시킨다.1 to 4C, the method of manufacturing the elastic elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention, as shown in FIG. 1, the shape memory effect and the second of the elastic elastic shape memory alloy material itself. Passive damping of the structure itself, by the shape memory alloy absorbing and dissipating mechanical energy due to vibration and impact, using the characteristic that the load-displacement diagram due to the elasticity effect exhibits hysteresis. The effect is increased, resulting in a higher vibration / shock reduction effect of the composite structure.
이제, 전술한 바와 같은 의탄성 형상기억합금의 특성을 이용하여, 의탄성 형상기억합금 소재로 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하고자 한다.Now, a method of manufacturing the elastic elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention using the elastic elastic shape memory alloy as described above will be described with reference to FIGS. 2 to 4. .
먼저, 의탄성 형상기억합금 와이어를 메쉬 형태로 제작(S310)하고, 상기 메쉬 형태로 제작된 의탄성 형상기억합금 메쉬를 금형에 장착하고, 프레스 등을 이용하여 압착(S320)하여, 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체(1)를 제작(S330)하며, 이를 전자장비(2)와 탑재대(3) 사이에 장착함으로써, 상기 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체(1)가 과도한 진동 및 충격이 전자 장비로 전달되는 것을 저감시킬 수 있다. First, the elastic elastic shape memory alloy wire is manufactured in the form of a mesh (S310), the elastic elastic shape memory alloy mesh manufactured in the form of the mesh is mounted on a mold, and pressed using a press or the like (S320) to form an elastic elastic shape. By manufacturing the memory alloy mesh washer insulator 1 (S330) and mounting it between the
여기서, 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체(1)가 전자장비(2) 양단에 삽입되고, 금속재 와셔(4)와 체결볼트(5)를 이용하여, 상기 전자장비(2)를 탑재대(3)와 결합시킴으로써, 발사체, 위성, 항공기 등의 비행 중 발생하는 과도한 진동 및 충격 하중으로 인한 내부 장착 전자 장비의 오작동 또는 파손을 방지할 수 있으며, 소성 변형 없이 장시간 사용이 가능할 수 있다.Here, the elastic shape memory alloy
또한, 상기 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체의 적용시 메쉬 와셔 자체의 밀도, 형상(높이, 직경)을 조절하여 강성 및 고유 진동수를 조절할 수 있고, 절연 대상인 전자 장비의 특성에 맞게 최적의 절연 성능을 갖도록 제품을 제작할 수 있다. In addition, when the elastic shape memory alloy mesh washer insulator is applied, the rigidity and natural frequency can be adjusted by adjusting the density and shape (height, diameter) of the mesh washer itself, and the optimal insulation performance according to the characteristics of the electronic equipment to be insulated. The product can be manufactured to have.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiments, but these embodiments are intended to illustrate the present invention, not to limit the present invention, so that those skilled in the art to which the present invention pertains can perform the above without departing from the technical spirit of the present invention. Various changes, modifications or adjustments to the example will be possible. Therefore, the protection scope of the present invention should be construed as including all changes, modifications or adjustments belonging to the gist of the technical idea of the present invention.
도 1은 의탄성 형상기억합금의 하중-변위 이력 하중 특성 그래프.1 is a graph of the load-displacement hysteretic load characteristics of the elastic shape memory alloy.
도 2는 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체의 장착도.Figure 2 is a mounting view of the elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제조방법 순 서도.Figure 3 is a flow chart of the elastic shape memory alloy mesh washer insulator manufacturing method according to the present invention.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명에 따른 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체 제작 공정 도시도.Figures 4a, 4b and 4c is a diagram showing the manufacturing process of the elastic shape memory alloy mesh washer insulator according to the present invention.
* 도면 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
1: 의탄성 형상기억합금 메쉬 와셔 절연체1: elastic shape memory alloy mesh washer insulator
2: 전자장비 3: 탑재대2: electronic equipment 3: mounting table
4: 금속재 와셔 5: 체결 볼트4: metal washer 5: fastening bolt
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