KR101182095B1

KR101182095B1 - 용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법

Info

Publication number: KR101182095B1
Application number: KR1020110051418A
Authority: KR
Inventors: 주상규
Original assignee: 주상규
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-09-19

Abstract

본 발명은 마모가 발생되는 스크류의 특정 부위에 내열성, 내마모, 내부식성이 크게 강화된 이종금속을 이용한 용접코팅부를 형성하여 줌으로써, 마모되는 속도를 낮춰주어, 저렴한 제작비용으로 제품의 수명을 크게 증대시킨 용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법에 관한 것으로, 사출 또는 압출 성형기의 스크류에 있어서, 스크류축의 외주면에 형성되는 나사산부의 전면부와 스크류축의 외주면에 걸쳐, 이종금속의 용접봉을 용접 코팅하여 일정두께로 융착시킨 제1용접코팅부를 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법{Screw having welding coating unit and manufacturing method therefor}

본 발명은 사출 및 압출에 사용되는 스크류에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마모가 발생되는 스크류의 특정 부위에 내열성, 내마모, 내부식성이 크게 강화된 이종금속을 이용한 용접코팅부를 형성하여 줌으로써, 마모되는 속도를 낮춰주어, 저렴한 제작비용으로 제품의 수명을 크게 증대시킨 용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 사출기나 압출기의 경우, 핵심 구성요소로 스크류(Screw)가 사용된다.

상기 스크류는 회전하면서 용융된 플라스틱 재료를 금형으로 토출하는 역할을 수행한다.

도 1에는 일반적인 사출기의 구성이 도시되어 있다.

통상 사출기는, 원통의 실린더(10)가 구비되고, 상기 실린더(10)의 전면에는 실린더헤드(11)와 노즐(12)이 구비된다.

또한 상기 실린더(10) 내부에는 실린더의 내경에 거의 근접되는 직경을 가지는 스크류(20)가 장착된다.

상기 스크류(20)는 스크류축(21)과 나사산부(22)로 구성되며, 상기 스크류축(21)의 전면에는 실링(23) 및 체크링(24)을 통해 스크류헤드(25)가 장착된다.

또한 상기 스크류축(22)의 타단은 유압실린더(30)에 의해 구동되는 회전모터(31)에 연결된다.

또한 상기 실린더(10)에는 플라스틱 재료가 투입되는 호퍼(50)와, 실린더 내부에 투입된 플라스틱 재료를 용융시키는 히터(40)가 장착되고, 상기 실린더 노즐(12)은 소정의 금형(60)과 연결되는 구조를 가진다.

이와 같이 구성되는 사출기의 동작을 살펴본다.

먼저, 플라스틱 재료를 호퍼(50)를 통해 실린더(10)로 투입하면, 투입된 재료는 히터(40)에 의해 가열되고, 스크류(20)의 회전으로 혼합 및 용융되면서 실린더 노즐(12)을 통해 금형(60)으로 사출된다.

상기 금형(60)으로 주입된 용융물은 금형으로부터 이형되기 위해 온도가 조조절되는 금형내에서 냉각되고, 동시에 상기 스크류(20)는 후퇴하여 새로운 사출 성형 사이클이 시작되며, 냉각된 성형물은 이형된다.

이러한 사출 성형을 살펴보면 상기 실린더(10) 내부에 장착된 스크류(20)는 고온의 플라스틱 재료를 용융하고 혼합하는 동작을 수행하는 구성요소로, 고온의 환경에 견딜 수 있어야 한다.

이러한 스크류(20)는 고온의 환경에 노출되어 있어, 일정기간 사용되면 특정부위가 마모되어 제 기능을 발휘하지 못하게 된다.

따라서 종래에는 일정기간 사용되어 제 기능을 상실한 스크류는 교체하여 주어야 한다. 그러나 스크류는 고가의 장비로 이에 대한 비용 부담이 있어왔고, 스크류의 신규 제작기간도 상당히 소요되어, 스크류 교체에 대한 여러가지 비경제적인 문제점이 도출되어 왔다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사출 및 압출 성형기에 있어서, 마모가 발생되는 스크류의 특정 부위에 내열성, 내마모, 내부식성이 크게 강화된 이종금속을 이용한 용접코팅부를 형성하여 줌으로써, 마모되는 속도를 낮춰주어, 저렴한 제작비용으로 제품의 수명을 크게 증대시킨 용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법을 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사출 또는 압출 성형기의 스크류에 있어서, 스크류축의 외주면에 형성되는 나사산부의 전면부와 스크류축의 외주면에 걸쳐, 이종금속의 용접봉을 용접 코팅하여 일정두께로 융착시킨 제1용접코팅부를 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 스크류의 나사산부의 단부와, 상기 나사산부 전면부에 코팅된 제1용접코팅부의 단부에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접 코팅하여 일정두께로 융착시킨 제2용접코팅부를 더 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 스크류축의 외주면에 다수개의 나사산부가 형성되고, 상기 나사산부의 양측으로 전면부와 후면부를 가지는 압출 및 사출 성형기의 스크류의 제작방법에 있어서, 스크류축의 전면부와 상기 스크류축의 외주면에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접하여 융착시킨 코팅면을 형성하여 주는 단계; 및 상기 코팅면을 연삭 가공하여 일정한 두께를 가지는 매끄러운 제1용접코팅부를 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 스크류의 나사산의 단부와 상기 전면부에 코팅된 제1용접코팅부의 단부에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접하여 융착시킨 코팅면을 형성하여 주는 단계; 및 상기 코팅면을 연삭 가공하여 일정한 두께를 가지는 매끄러운 제2용접코팅부를 더 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 마모가 발생되는 스크류의 특정 부위에 내열성, 내마모, 내부식성이 크게 강화된 이종금속을 이용한 용접코팅부를 형성하여 줌으로써, 마모되는 속도를 낮춰주어, 저렴한 제작비용으로 제품의 수명을 크게 증대시킨 효과를 제공한다.

도 1은 일반적인 사출기의 구성도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 제1용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법을 나타내는 스크류의 단면도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법을 나타내는 스크류의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법을 나타내는 스크류의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 용접코팅부가 형성된 스크류(100)는,

도 2c에 도시된 바와 같이, 스크류축(110)의 외주면에 형성되는 나사산부(120)의 전면부(122)와 스크류축(110)의 외주면에 이종금속의 용접봉을 용접 코팅하여 융착시킨 제1용접코팅부(140)를 형성하여 구성된다.

여기서 상기 나사산부(120)의 단면상 전면부(122)는 용융된 플라스틱 재료가 실리던 헤드를 통해 고압 투출되는 방향의 부위이고, 후면부(121)는 상기 전면부(122)의 반대방향 부위가 된다.

상기 전면부(122)는 상기 후면부(121)에 비하여 상대적으로 고온의 용융된 재료를 밀어내야 하는 압력이 더 걸리기 때문에 마모현상이 더욱 촉진되는 부위이다.

따라서 본 발명 제1용접코팅부(140)는, 상기 스크류(100)에서 마모가 심하게 발생되는 나사산부(120)의 전면부(122)와 스크류축(120)의 외주면 부위에 코팅되도록 구성된다.

또한, 상기 이종금속은 SACM645계열, SUS계열의 특수강 등, 스크류(100)의 모재 보다는 금속간 내마모, 내부식, 내열성이 뛰어난 금속으로 제작된다.

통상, 스크류(30)는 공구강이나 철을 모재로 하여 제작하는 바, 상기 용접코팅부(140)는 상기 모재와는 다른 이종금속으로 매우 강화된 특성을 가지게 되어 쉽게 마모되지 않게 된다.

또한 상기 용접코팅을 위한 용접방법은 어떤 방법을 이용하여 제작하더라도 관계없다. 에를 들어 아크 용접 또는 아르곤 용접 등이 될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 용접코팅부가 형성된 스크류(100)의 제작방법을 살펴본다.

먼저, 압출 및 사출 성형기의 스크류(100)는 도 2a와 같이,

스크류축(110)의 외주면에 다수개의 나사산부(120)가 형성되고, 상기 나사산부(120)의 일측 면을 편의상 전면부(122), 타측면을 후면부(121)로 하고, 상기 전면부(122)는 실린더헤드가 위치하는 측면이 된다.

이와 같이 구성된 스크류(100)에, 도 2b에서와 같이 상기 스크류축(110)의 전면부(122)와 상기 스크류축(110)의 외주면에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접하여 융착시킨 코팅면(130)을 형성하여 준다.

상기 코팅면(130)은 일정한 두께를 가지도록 용접된 상태로, 그 표면이 매끄럽지 못한 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 상기 스크류축(110)의 전면부(122)와 외주면 전체에 용접 코팅면(130)이 형성되면, 도 2c와 같이 상기 코팅면(130)을 연삭 가공하여 일정한 두께를 가지는 매끄러운 제1용접코팅부(140)를 형성하여 준다.

이와 같이 구성된 본 발명 제1용접코팅부(140)가 형성된 스크류(100)는, 사출기 운전 구동에 따른 스크류 회전 동작 시, 실린더 내부에서 고온의 플라스틱 재료를 용융 및 혼합하여 실린더 헤드 및 노즐로 토출할 때, 상기 스크류(100)의 나사산부(120)의 전면부(122)와, 스크류축(110)의 표면에 걸리는 압력을 1차로 방어함으로써, 상기 스크류축(110)의 표면 및 나사산부(120)의 전면부(122)의 마모를 방지 또는 마모 속도를 지연시켜 결과적으로 스크류(100) 자체의 수명을 연장하는 효과를 제공한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접코팅부가 형성된 스크류 및 이의 제작방법을 나타내는 스크류의 단면도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르자면 용접코팅부가 형성된 스크류(100)는,

도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 스크류(100)의 나사산부(120)의 단부와, 상기 전면부(122)에 코팅된 제1용접코팅부(140)의 단부에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접 코팅하여 융착시킨 제2용접코팅부(160)를 더 형성하여 구성된다.

이의 제작방법을 설명하면,

먼저, 도 2c와 같이 구성된 제1용접코팅부(140)를 가지는 스크류(100)에 있어서,

도 3a와 같이, 상기 스크류(100)의 나사산부(120)의 단부와 상기 전면부(122)에 코팅된 제1용접코팅부(140)의 단부에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접하여 융착시킨 코팅면(150)을 형성하여 준다.

상기 코팅면(150)은 일정한 두께를 가지도록 용접된 상태로, 그 표면이 매끄럽지 못한 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 상기 스크류(100)의 나사산부(120)의 단부와 상기 전면부(122)에 코팅된 제1용접코팅부(140)의 단부에 걸쳐 용접 코팅면(150)이 형성되면, 도 3b와 같이 상기 코팅면(150)을 연삭 가공하여 일정한 두께를 가지는 매끄러운 제2용접코팅부(160)를 형성하여 준다.

본 발명에 따르자면, 상기 제2용접코팅부(160)는, 상기 스크류(100)에서 마모가 심하게 발생되는 나사산부(120)의 단부, 즉 실린더 내벽과 접촉되는 부위를 더 코팅하여 된 것이다.

상기 제1용접코팅부(160) 역시, 이종금속으로 SACM645계열, SUS계열의 특수강으로 구성되며, 스크류(100)의 모재 보다는 금속간 내마모, 내부식, 내열성이 뛰어난 금속으로 제작된다.

이와 같이 구성된 본 발명 다른 실시 예에 따른 제2용접코팅부(160)가 형성된 스크류(100)는, 사출기 운전 구동에 따른 스크류 회전 동작 시, 실린더의 내벽과 접촉하여 회전하는 스크류축(110)의 나사산부(120) 단부의 마모를 방지 또는 마모 속도를 지연시켜 주어 스크류(100)의 수명이 연장하는 효과를 제공하게 된다.

100: 스크류, 110: 스크류축, 120: 나사산부, 121: 후면부, 122: 전면부, 130,150: 코팅면, 140: 제1용접코팅부, 160: 제2용접코팅부

Claims

사출 또는 압출 성형기의 스크류에 있어서,
스크류축의 외주면에 형성되는 나사산부의 전면부와 스크류축의 외주면에 걸쳐, 이종금속의 용접봉을 용접 코팅하여 일정두께로 융착시킨 제1용접코팅부를 형성하고,
상기 스크류의 나사산부의 단부와, 상기 나사산부 전면부에 코팅된 제1용접코팅부의 단부에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접 코팅하여 일정두께로 융착시킨 제2용접코팅부를 더 형성하여 된 것을 특징으로 하는 용접코팅부가 형성된 스크류.
삭제
스크류축의 외주면에 다수개의 나사산부가 형성되고, 상기 나사산부의 양측으로 전면부와 후면부를 가지는 압출 및 사출 성형기의 스크류의 제작방법에 있어서,
스크류축의 전면부와 상기 스크류축의 외주면에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접하여 융착시킨 코팅면을 형성하여 주는 단계;
상기 코팅면을 연삭 가공하여 일정한 두께를 가지는 매끄러운 제1용접코팅부를 형성하는 단계;
상기 스크류의 나사산의 단부와 상기 전면부에 코팅된 제1용접코팅부의 단부에 걸쳐 이종금속의 용접봉을 용접하여 융착시킨 코팅면을 형성하여 주는 단계; 및
상기 코팅면을 연삭 가공하여 일정한 두께를 가지는 매끄러운 제2용접코팅부를 더 형성하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 용접코팅부가 형성된 스크류의 제작방법.
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