KR101323704B1

KR101323704B1 - 진공 함침 장치 및 함침 방법

Info

Publication number: KR101323704B1
Application number: KR1020120060133A
Authority: KR
Inventors: 장경우
Original assignee: 장경우
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-11-04

Abstract

본 발명은 금속 부품에 함침액을 함침하는 함침 장치에 관한 것으로서, (1) 함침액을 저장하는 함침액 저장조와, (2) 상기 함침액 저장조의 하류에 배치되며 상기 함침액 저장조로부터 함침액을 공급받아 상기 금속 부품을 함침하는 함침조와, (3) 상기 함침조의 하류에 배치되며 함침된 금속 부품을 탈수시키는 탈수조와, (4) 상기 탈수조의 하류에 배치되며 함침된 금속 부품을 세척하는 적어도 하나의 세척조와, (5) 상기 세척조의 하류에 배치되며 상기 함침된 금속 부품을 경화시키는 경화조와, (6) 상기 함침액 저장조와 상기 함침조 사이에 상기 함침액이 공급되는 공급관을 포함한다. 그리고 상기 장치는 상기 공급관의 도중에 배치되며 함침액 공급을 조절하는 밸브와, 상기 함침액 저장조와 상기 함침조를 진공 상태로 하는 진공 펌프와, 상기 공급관과 상기 진공 펌프 사이에 배치되며 상기 함침액이 상기 진공 펌프로 유입하는 것을 금지시키는 필터링 장치도 포함한다.

Description

진공 함침 장치 및 함침 방법{Vacuum Impregnating Device and Method therefor}

본 발명은 금속 부품의 함침 장치 및 함침 방법에 관한 것으로서 좀 더 자세하게는 진공 상태의 함침액 저장조와 함침조 사이에서 함침액이 이동하도록 하는 함침 장치 및 함침 방법에 관한 것이다.

자동차에 사용되는 부품 중 변속기 계통 내지 엔진 블록, 실린더 헤드, 매니폴드 등의 금속 부품은 알루미늄 다이캐스팅 공법 등으로 성형되는데 금속 소재 자체의 기밀성을 확보하기 위하여 함침액을 이용한 함침 공정을 거치게 된다. 함침 공정은 금속 부품의 가공시 발생한 가스나 불균일한 냉각 속도 및 수축 현상 등으로 인해 금속 부품에 발생하는 기공 내지 크랙을 함침제(Sealant)로 메우는 공정을 의미한다.

2011년 6월 29일에 등록공고된 한국특허 제1043918호에는 그러한 함침 시스템이 개시되어 있는데, 기존 함침 시스템에 의하면 가압에 의해서 함침액을 함침액 저장조로부터 함침조로 공급하기 때문에 함침액이 넘칠 우려가 있으며 그로 인해 작업시 함침액 손실과 여러 위험이 상존하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하여 함침액을 안전하게 공급할 수 있는 금속 부품의 함침 장치 및 함침 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 금속 부품에 함침액을 함침하는 함침 장치에 관한 것으로서 (1) 함침액을 저장하는 함침액 저장조와, (2) 상기 함침액 저장조의 하류에 배치되며 상기 함침액 저장조로부터 함침액을 공급받아 상기 금속 부품을 함침하는 함침조와, (3) 상기 함침조의 하류에 배치되며 함침된 금속 부품을 탈수시키는 탈수조와, (4) 상기 탈수조의 하류에 배치되며 함침된 금속 부품을 세척하는 적어도 하나의 세척조와, (5) 상기 세척조의 하류에 배치되며 상기 함침된 금속 부품을 경화시키는 경화조를 포함한다. 그리고 상기 함침액 저장조와 상기 함침조 사이에 상기 함침액이 공급되는 공급관과, 상기 공급관의 도중에 배치되며 함침액 공급을 조절하는 밸브와, 상기 함침액 저장조를 반진공 상태로 하고 상기 함침조를 진공 상태로 할 수 있는 진공 펌프와, 상기 공급관과 상기 진공 펌프 사이에 배치되며 상기 함침액이 상기 진공 펌프로 유입하는 것을 금지시키는 필터링 장치를 더 포함한다.

상기 함침 장치에 의해 상기 금속 부품을 함침하는 방법은 (1) 상기 함침조에 금속 부품을 배치하고 상기 함침조를 밀폐시키는 제1 단계와, (2) 상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 함침조를 제1 진공 상태로 하는 제2 단계와, (3) 상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 함침액이 저장되어 있는 함침액 저장조를 반진공 상태로 하는 제3 단계와, (4) 반진공 상태로 함침액을 저장하고 있는 함침액 저장조로부터 상기 함침조로 상기 함침액을 공급하는 제4 단계와, (5) 상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 함침조를 제2 진공 상태로 하여 상기 금속 부품을 함침하는 제5 단계를 포함한다.

본 발명에 의한 함침액 저장조와 함침조 사이에서의 함침액 이송이 진공상태에서 진공상태로 이루어지므로, 함침액이 넘치거나 진공도가 떨어지는 문제를 해결하고 작업의 위험성 역시 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 함침 장치의 모식도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 함침 장치의 모식도.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 의한 함침 장치의 모식도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 함침액을 저장하는 함침액 저장조(10)와, 함침액 저장조(10)의 하류측에 배치되며 함침액 저장조(10)로부터 함침액을 공급받아서 금속 부품을 함침하는 함침조(20)와, 함침조(20)의 하류측에 배치되며 함침된 금속 부품을 탈수시키는 탈수조(30)와, 탈수조(30)의 하류측에 배치되며 함침된 금속 부품의 표면에 있는 함침액을 회수하는 함침액 회수조(40)와, 함침액 회수조(40)의 하류에 배치되는 적어도 하나의 세척조(50, 60, 70)와, 세척조의 하류측에 배치되며 함침된 금속 부품을 경화시키는 경화조(80)를 포함한다. 그리고 금속 부품(도시되지 않음)이 수용되는 바스켓(200)을 이송시키는 이송 수단(100)이 상부에 제공된다.

함침액 저장조(10)의 상부에는 제1 뚜껑(17)이 함침액 저장조(10)를 밀폐할 수 있도록 제공되며, 함침조(20)의 상부에도 제2 뚜껑(25)이 함침조(20)를 밀폐할 수 있도록 제공된다. 함침액 저장조(10)에는 함침액이 저장되어 있으며, 함침액 저장조(10)에서 함침액 차지하지 않는 부분 즉 빈공간은 진공 상태로 되어 있다. 본 명세서에서는 이와 같이 함침액 저장조(10)에서 함침액이 차지하지 않는 공간에 대해서 진공 상태로 하는 것을 "반진공"이라고 표현하기로 한다.

함침액 저장조(10)와 함침조(20) 및 이하에서 설명하는 그 사이의 구성요소를 제외한 다른 구성요소 및 각 구성요소에서의 공정은 종래의 함침 장치 및 방법과 실질적으로 차이가 없으므로 이하에서는 설명을 생략하기로 한다.

함침액 저장조(10)와 함침조(20) 사이에는 함침액이 유동하는 공급관(11)과, 제1 밸브(12)와, 제2 밸브(14)와, 필터링 장치(13) 및 진공 펌프(15)가 제공된다. 제1 밸브(12)는 수동볼밸브로 구성하는 것이 바람직하고, 함침조(20)는 제2 뚜껑(25)을 여닫는 등의 잦은 작동이 필요하므로 제2 밸브(14)는 자동밸브로 구성하는 것이 바람직하다.

진공 펌프(15)는 함침액 저장조(10)와 함침조(20)를 진공 상태로 할 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 진공 펌프로 구성할 수도 있으며, 그 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 복수 개의 진공 펌프를 두는 이유는 어느 하나의 진공 펌프가 고장나는 때를 대비하기 위함이며, 함침액 저장조(10) 또는 함침조(20)를 진공상태로 할 때에는 한개의 진공 펌프만 가동시킬 수도 있고, 여러 개의 진공 펌프를 가동시킬 수도 있다.

필터링 장치(13)는 함침액 저장조(10)와 함침조(20) 사이에서 유동하는 함침액이 진공 펌프(15, 16) 작동시에 진공 펌프로 유입되지 않도록 하는 기능을 수행한다.

다음으로 본 발명에 의한 함침 방법에 대해서 설명한다. 함침조(20) 이후의 단계는 종래 기술과 실질적으로 차이가 없으므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.

함침할 금속 부품이 수용되어 있는 바스켓(200)을 함침조(20) 위로 이동시키고, 함침조(20)의 뚜껑(25)을 개방한다. 함침조(20) 내에 바스켓(200)을 넣고, 뚜껑(25)을 닫아서 밀폐시킨 다음에, 진공 펌프(15, 16)를 작동시켜서 함침조(20) 내부를 제1 진공 상태로 한다. 한편, 진공 펌프(15, 16)의 작동에 의해서 함침액 저장조(10)는 함침액이 차지하지 않는 부분을 진공상태 즉 전술한 반진공 상태로 하며, 제2 밸브(14)를 작동시켜서 제1 진공 상태가 된 함침조(20)로 함침액을 이송시킨다. 함침액 저장조(10)를 반진공 상태로 하는 것은 함침조(20)에 금속 부품이 수용된 이전에 해도 좋고, 그 이후에 해도 무방하다.

함침액이 이송된 다음에는 진공펌프(15, 16)를 작동시켜서 함침조(20)를 다시 제2 진공 상태로 만들어서 금속 부품을 함침한다.

이러한 진공 상태에서의 함침으로 함침이 안되는 경우를 대비하여 예비적으로 함침조(20) 내부에서 함침액을 금속 부품에 가압하는 공정을 추가할 수도 있다.

함침조(20)에서 함침 공정이 완료되면, 뚜껑(25)을 열고 바스켓(200)을 이후 단계인 탈수조(30)로 이동시키며, 그 이후의 단계는 종래 기술과 대동소이하다.

함침조(20)에서 함침이 완료되면, 남아 있는 함침액을 함침액 저장조(10)로 회수하는데, 약간의 함침액은 함침조(20)에 남도록, 즉 이후에 재함침 공정을 수행할 때 함침액 저장조(10)로부터 이송되는 함침액이 공기방울과 함께 유입되어 함침조(20) 내에서 소용돌이를 일으키지 않을 정도의 함침액이 함침조(20)에 남도록 함침액 저장조(10)로 회수한다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 범위에 포함됨이 명백하게 이해되어야 한다.

10: 함침액 저장조
13: 필터링 장치
15, 16: 진공 펌프
20: 함침조

Claims

금속 부품에 함침액을 함침하는 함침 장치에 있어서,
함침액을 저장하는 함침액 저장조와,
상기 함침액 저장조의 하류에 배치되며 상기 함침액 저장조로부터 함침액을 공급받아 상기 금속 부품을 함침하는 함침조와,
상기 함침조의 하류에 배치되며 함침된 금속 부품을 탈수시키는 탈수조와,
상기 탈수조의 하류에 배치되며 함침된 금속 부품을 세척하는 적어도 하나의 세척조와,
상기 세척조의 하류에 배치되며 상기 함침된 금속 부품을 경화시키는 경화조와,
상기 함침액 저장조와 상기 함침조 사이에 상기 함침액이 공급되는 공급관과, 상기 공급관의 도중에 배치되며 함침액 공급을 조절하는 밸브와, 상기 함침액 저장조를 반진공 상태로 하고 상기 함침조를 진공 상태로 할 수 있는 진공 펌프와, 상기 공급관과 상기 진공 펌프 사이에 배치되며 상기 함침액이 상기 진공 펌프로 유입하는 것을 금지시키는 필터링 장치를 포함하는,
함침 장치.
청구항 1에 의한 함침 장치에 의해 상기 금속 부품을 함침하는 방법에 있어서,
상기 함침조에 금속 부품을 배치하고 상기 함침조를 밀폐시키는 제1 단계와,
상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 함침조를 제1 진공 상태로 하는 제2 단계와,
상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 함침액이 저장되어 있는 함침액 저장조를 반진공 상태로 하는 제3 단계와,
반진공 상태로 함침액을 저장하고 있는 함침액 저장조로부터 상기 함침조로 상기 함침액을 공급하는 제4 단계와,
상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 함침조를 제2 진공 상태로 하여 상기 금속 부품을 함침하는 제5 단계를 포함하는,
금속 부품의 함침 방법.