KR101377271B1 - Waste gate valve manufacturing method for turbo charger - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후가공이나 후공정 없이 고정밀도의 웨이스트 게이트 밸브를 얻을 수 있어 전체적인 생산원가를 절감하면서 품질을 높일 수 있도록 한 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조방법에 관한 것으로서;
웨이스트 게이트 밸브를 구성하는 밸브, 레버 및 와셔를 금속분말사출성형(Metal Injection Molding)을 통하여 일체로 형성하기 전에, 수지로 사출성형 된 간격유지재를 인서트시킨 상태에서 밸브와 레버 및 와셔를 금속분말로 사출성형한 후 탈지와 소결을 수행하여, 간격유지재를 제거하여 밸브와 레버 및 와셔 사이에 목표하는 간격을 가지는 웨이스트 밸브 게이트를 얻도록 하는 것이 특징다.
The present invention relates to a method for manufacturing a waste gate valve for an automobile turbocharger, which can obtain a high-precision waste gate valve without post-processing or post-processing, thereby improving quality while reducing the overall production cost;
Before the valves, levers and washers constituting the waste gate valve are integrally formed through metal injection molding, the valves, levers and washers are inserted in the state of inserting the resin-molded gap retaining material. After injection molding, degreasing and sintering are performed to remove the gap retaining material so as to obtain a waste valve gate having a target gap between the valve, the lever, and the washer.

Description

자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조방법{WASTE GATE VALVE MANUFACTURING METHOD FOR TURBO CHARGER}Waste gate valve manufacturing method for automobile turbocharger {WASTE GATE VALVE MANUFACTURING METHOD FOR TURBO CHARGER}

본 발명은 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 자동차의 터보차저에 사용되는 웨이스트 게이트 밸브를 금속분말사출성형으로 만들 수 있도록 함으로서 공정을 줄이면서 완성된 상태의 품질과 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 개선된 방법의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a waste gate valve for an automobile turbocharger, and more particularly, to make the waste gate valve used in an automobile turbocharger by metal powder injection molding, thereby reducing the process quality and durability. The present invention relates to the provision of an improved method.

일반적으로 엔진의 실린더 내부로 보다 많은 혼합공기가 과잉 공급되면 동일한 속도하에서 엔진은 더 큰 동력을 발생시킬 수 있으며, 팽창 행정 동안 높은 압력을 발생시키고 출력을 향상시킨다.In general, when more mixed air is supplied into the cylinder of the engine, the engine can generate more power at the same speed, generating high pressure and improving power during the expansion stroke.

이와 같이 실린더 내로 과도하게 혼합공기를 공급하기 위하여 터보차저가 사용되고 있으나, 흡기 매니폴드 내에 걸리는 부스트(Boost) 압력이 너무 크면 이상 연소(Dtonation)가 생기고 엔진의 손상을 초래할 수 있어 과도한 부스트 압력을 억제하기 위하여 터보차저에는 웨이스트 게이트가 형성되어 있으며, 상기 웨이스트 게이트를 개폐하는 웨이스트 게이트 밸브(Waste Gate Valve)가 구비되어 있다.As such, a turbocharger is used to supply excessively mixed air into the cylinder. However, if the boost pressure applied to the intake manifold is too high, abnormal combustion may occur and damage to the engine may be suppressed. To this end, a turbo gate is formed on the turbocharger, and a waste gate valve is provided to open and close the waste gate.

이러한 웨이스트 게이트 및 웨이스트 게이트 밸브에 의하여 부스트 압력이 일정한 값에 도달하게 되면 배기가스의 일부분이 터빈을 바이패스(Bypass)하여 웨이스트 게이트로 흐르게 되어 터빈을 회전시키지 않고 외부로 배출되도록 한다.When the boost pressure reaches a constant value by the waste gate and the waste gate valve, a portion of the exhaust gas bypasses the turbine and flows to the waste gate so as to be discharged to the outside without rotating the turbine.

상기와 같은 터보차저용 웨이스트 게이브 밸브의 구성을 도 5를 통하여 살펴보면 다음과 같다.The configuration of the above-described turbocharged waist glove valve will be described with reference to FIG. 5.

엔진의 실린더(1) 내에서 압축된 혼합 공기가 점화되어 팽창되면서 배기밸브(2)가 열리고, 피스톤(3)이 다시 위로 올라오면서 연소된 가스가 배출되며, 이와 같이 배출되는 배기가스는 터보차저(4)의 배기가스 유입관(5)을 통과하면서 터빈(6)을 회전시킨다.In the cylinder 1 of the engine, the compressed air is ignited and expanded, and the exhaust valve 2 is opened. As the piston 3 is raised again, the combustion gas is discharged, and the exhaust gas discharged is turbocharged. The turbine 6 is rotated while passing through the exhaust gas inflow pipe 5 of (4).

배기가스에 의하여 회전되는 터빈(6)과 동시에 작동하여 압축기(7)의 펜(8)이 회전하면서, 외부의 공기가 강제로 실린더(1)내로 과잉 공급되어 엔진출력을 증대시키게 된다.As the pen 8 of the compressor 7 rotates while operating simultaneously with the turbine 6 rotated by the exhaust gas, external air is forcibly supplied into the cylinder 1 to increase the engine output.

그러나, 배출되는 모든 배기가스가 터빈(6)을 회전시키게 되면 그만큼 흡기 매니폴드(9)에 과도한 부스트 압력이 발생하여 이상 연소현상 또는 엔진 이상현상을 초래할 수 있게 된다.However, if all the exhaust gas discharged rotates the turbine 6, excessive boost pressure may be generated in the intake manifold 9, which may cause abnormal combustion or engine abnormality.

이러한 문제를 해소하기 위하여 유입관(5)에 웨이스트 게이트(10)가 형성되며, 상기 웨이스트 게이트(10)는 웨이스트 게이트 밸브(11)에 의하여 선택적으로 개폐되도록 구성되어 있다.In order to solve this problem, a waste gate 10 is formed in the inlet pipe 5, and the waste gate 10 is configured to be selectively opened and closed by the waste gate valve 11.

흡기 매니폴드(9)에 과도한 부스트 압력이 발생하는 경우, 웨이스트 게이트 밸브(11)가 열려 실린더(1)에서 배출되는 배기가스의 일부가 터빈(6)을 회전시키지 않고 바로 외부로 바이패스(Bypass)되어 부스트 압력이 과도하게 걸리는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.When excessive boost pressure is generated in the intake manifold 9, the waste gate valve 11 is opened so that a part of the exhaust gas discharged from the cylinder 1 bypasses the turbine 6 immediately without bypassing the bypass. This prevents excessive boost pressure.

상기와 같은 웨이스트 게이트 밸브(11)는, 원판형상으로 구비되어 웨이스트게이트(10)와 연접 및 이탈하는 밸브(12)와, 상기 밸브(12)의 중심에 돌출되게 일체로 형성되는 밸브샤프트(13)와, 상기 밸브샤프트(13)와 결합되어 액추에이터로부터 작동력을 전달받는 레버(14)와, 상기 밸브샤프트(13)의 외측단에 결합되어 레버(14)의 이탈을 방지하는 와셔(15)로 구성된다.The waste gate valve 11 as described above is provided in a disc shape, the valve 12 connected to and separated from the waste gate 10, and the valve shaft 13 integrally formed to protrude in the center of the valve 12. ), A lever 14 coupled to the valve shaft 13 to receive an operating force from an actuator, and a washer 15 coupled to an outer end of the valve shaft 13 to prevent the lever 14 from being separated. It is composed.

상기 밸브샤프트(13)와 레버(14)는 자유로운 움직임 상태를 유지할 수 있도록 약 0.2㎜의 갭을 가지고 밸브샤프트(13)와 레버(14)가 각각 독립적으로 움직일 수 있도록 하고, 밸브샤프트(13)와 와셔(15)는 용접을 통하여 분리되지 않도록 구성하게 된다. The valve shaft 13 and the lever 14 have a gap of about 0.2 mm so that the valve shaft 13 and the lever 14 can move independently of each other, so that the valve shaft 13 and the valve shaft 13 can be freely maintained. The washer 15 is configured not to be separated through welding.

상기와 같은 역할을 수행하는 터보차져용 웨이스트 밸브 게이트는 반복적인 개폐작동을 통해 배기 되는 공기량을 조절하는 역할을 하며 1100℃의 고온에서 반복적인 상하운동을 하는 관계로, 고온에서의 반복적인 피로에 견딜 수 있도록 니켈기초합금을 소재로 정밀주조를 통하여 밸브와 레버 및 와셔를 독립적으로 제조한다.The turbocharged waste valve gate, which serves as described above, controls the amount of air exhausted through repeated opening and closing operations, and repeatedly moves up and down at a high temperature of 1100 ° C. Valves, levers and washers are manufactured independently through precision casting with nickel base alloys to withstand them.

상기와 같이 독립적으로 제조된 밸브에 레버를 결합하고, 상기 밸브에 일체로 형성되는 밸브샤프트의 외단에 와셔를 결합한 후 레버의 이탈을 방지하도록 밸브샤프트와 와셔를 용접을 통해 일체화하고 있다.The lever is coupled to an independently manufactured valve as described above, and the valve shaft and the washer are integrated by welding to prevent the lever from being separated after the washer is coupled to the outer end of the valve shaft integrally formed with the valve.

상기와 같은 웨이스트 게이트 밸브를 정밀주조를 통하여 독립하여 완성하고, 완성된 각각의 부품은 정밀도와 기밀성을 높이기 위하여 정밀가공을 수행하여야 하기 때문에 제조비용과 별도의 가공비용을 부담하여야 하고 많은 공정을 거쳐야 하기 때문에 제조가 용이하지 않으면서 생산원가 상승을 가져오는 원인이 되고 있다.Since the above-mentioned waste gate valve is completed independently through precision casting, and each completed part must be precisely processed in order to increase precision and airtightness, it must bear manufacturing cost and additional processing cost, and have to go through many processes. As a result, production is not easy and causes cost increases.

그리고, 밸브와 레버의 결합은 쉽게 이루어질 수 있으나, 밸브와 와셔를 고정시키는 용접과정에서 작업자의 감각이나 경험에 따라 와셔의 결합상태가 결정되기 때문에 실제 장착된 상태에서 레버와 와셔와의 간섭이 발생하거나 와셔의 비정상적인 결합으로 인하여 레버가 작동하지 않게 되는 등 우수하고 균일한 품질의 유지를 보장하는 것이 어려운 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.And, the valve and the lever can be easily combined, but since the coupling state of the washer is determined according to the operator's sense or experience during the welding process of fixing the valve and the washer, the interference between the lever and the washer occurs in the actually mounted state. Or, there are many problems, such as difficult to ensure excellent and uniform quality, such as the lever does not work due to the abnormal combination of the washers.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 웨이스트 게이트 밸브를 구성하는 밸브, 레버 및 와셔를 금속분말사출성형(Metal Injection Molding)을 통하여 일체로 형성하기 전에, 수지로 사출성형 된 간격유지재를 인서트시킨 상태에서 밸브와 레버 및 와셔를 금속분말로 사출성형한 후 탈지와 소결을 수행하여, 간격유지재를 제거하여 밸브와 레버 및 와셔 사이에 목표하는 간격을 가지는 웨이스트 밸브 게이트를 얻도록 함으로서;Accordingly, the present invention has been invented to solve the problems described above, before the valve, lever and washer constituting the waste gate valve are integrally formed through metal injection molding, injection molded with resin After injection molding the valve, lever and washer with metal powder in the state of inserting the gap retaining material, degreasing and sintering is performed to remove the gap retaining material to obtain a waste valve gate having a target gap between the valve, lever and washer. By obtaining;

간격유지재를 인서트 시킨 상태에서 금속분말 사출성형과 탈지 및 소결을 통하여 웨이스트 게이트 밸브를 만들어 별도의 후가공이나 후공정 없이 고정밀도의 웨이스트 게이트 밸브를 얻을 수 있어 전체적인 생산원가를 절감하면서 품질을 높일 수 있는 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브를 제공할 수 있는 목적 달성이 가능하다.The waste gate valve is made by injection molding, degreasing and sintering of metal powder in the state of inserting the gap retainer to obtain a high-precision waste gate valve without additional post-processing or post-processing, thereby reducing the overall production cost and improving quality. It is possible to achieve the purpose of providing a waste gate valve for an automotive turbocharger.

본 발명은 본 발명은 금속분말사출성형을 통하여 웨이스트 게이트 밸브를 한번에 제조할 수 있도록 함으로서 생산원가를 대폭 절감하여 대외적인 경쟁력을 높이면서 종래 기술에 비하여 치수정밀도가 우수하고 표면 조도가 향상된 우수한 제품을 생산할 수 있도록 함으로서 실차 장착 후 작동불량을 배제할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.The present invention provides a product having excellent dimensional accuracy and improved surface roughness compared to the prior art while significantly reducing the production cost by allowing the production of the waste gate valve at a time through the metal powder injection molding. By making it possible to produce it is an invention having various effects, such as to eliminate the malfunction after mounting the actual vehicle.

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 도시한 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 의 구성도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조과정을 도시한 공정블록도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조과정을 도시한 도해도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 터보차저용 웨이스트 게이스트 밸브의 가제조상태와 완전제조상태를 도시한 단면도.
도 5는 종래 기술이 적용된 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브를 도시한 구성도.
1 is a block diagram of a waste gate valve for a vehicle turbocharger shown in order to explain the present invention.
2 is a process block diagram illustrating a manufacturing process of a waste gate valve for an automobile turbocharger to which the technique of the present invention is applied.
Figure 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the waste gate valve for the turbocharger to which the technique of the present invention is applied.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a pre-production state and a complete manufacturing state of the waste gate valve for automobile turbocharger to which the technique of the present invention is applied.
Figure 5 is a block diagram showing a waste gate valve for a vehicle turbocharger to which the prior art is applied.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제조예를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings look at a preferred manufacturing example of the present invention for achieving the above object.

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 도시한 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 의 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조과정을 도시한 공정블록도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조과정을 도시한 도해도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 터보차저용 웨이스트 게이스트 밸브의 가제조상태와 완전제조상태를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.1 is a block diagram of a waste gate valve for a vehicle turbocharger shown in order to explain the present invention, Figure 2 is a process block diagram showing a manufacturing process of the waste gate valve for a vehicle turbocharger applied to the technology of the present invention, Figure 3 is FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing state and a complete manufacturing state of a waste gate valve for an automobile turbocharger to which the technique of the present invention is applied. It will be described together as.

본 발명의 기술이 적용되는 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브(100)는, 웨이스트 게이트 밸브(100)를 구성하는 밸브(101)와 레버(102) 및 레버(102)를 단속하는 와셔(103)를 금속분말사출성(Metal Injection Molding; M.I.M)을 통하여 일체로 형성하고, 상기 밸브(101)와 레버(102) 및 와셔(103) 사이에는 간격유지재(105)를 인서트시켜 밸브(101), 레버(102), 와셔(103)를 금속분말로 사출성형한 후 탈지와 소결을 수행하여 밸브(101), 레버(102), 와셔(103)를 금속분말로 일체로 형성하면서 간격유지재(105)가 소결 제거되어 밸브(101), 레버(102), 와셔(103) 사이에 목표하는 간격을 가지는 터보차저용 웨이스트 밸브 게이트(100)를 얻을 수 있도록 하는 것이 특징이다.The waste gate valve 100 for an automobile turbocharger to which the technique of the present invention is applied includes a valve 101 constituting the waste gate valve 100, and a washer 103 intermittent the lever 102 and the lever 102. It is formed integrally through metal injection molding (MIM), and the spacer 101 is inserted between the valve 101 and the lever 102 and the washer 103 by inserting the valve 101 and the lever. (102) injection molding the washer 103 with metal powder, and then degreasing and sintering to form the valve 101, the lever 102, the washer 103 integrally with the metal powder while maintaining the gap holding member 105 The sintering removal is performed to obtain a turbocharged waste valve gate 100 having a target distance between the valve 101, the lever 102, and the washer 103.

본 발명은 간격유지재 성형단계(S100)와 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브(100)를 구성하는 밸브(101), 레버(102), 와셔(103)를 성형하기 위한 금속분말을 혼합하는 혼합단계(S200)와, 혼합된 금속분말을 이용하여 간격유지재(105)를 인서트하는 간격유지재 인서트단계(S300)와, 간격유지재(105)를 인서트한 상태에서 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브(100)를 사출성형하는 사출성형단계(S400)와, 사출성형된 성형체에 함유되어 있는 결합제를 제거하는 탈지단계(S500)와, 탈지 완료된 사출성형체를 고온에서 진공 소결하여 간격유지재(105)를 제거하여 밸브(101)와 와셔(103)에 대하여 레버(102)가 목적하는 바의 간격을 유지하도록 하면서 제 형상을 만드는 소결단계(S600)로 이루어진다.The present invention is a mixing step of mixing the metal powder for forming the valve 101, the lever 102, the washer 103 constituting the spacer maintaining step (S100) and the turbocharged waste gate valve 100 ( S200 and the gap holding material insert step S300 for inserting the gap holding material 105 by using the mixed metal powder and the waste gate valve 100 for the turbocharger in the state of inserting the gap holding material 105. The injection molding step (S400) for injection molding, the degreasing step (S500) for removing the binder contained in the injection-molded molded body, and vacuum-sintering the degreasing injection molding at high temperature to remove the gap retaining material 105 It is composed of a sintering step (S600) to make a shape while maintaining the gap of the bar 102 to the valve 102 and the washer 103 to the desired bar.

상기 간격유지재 성형단계(S100)에서는, 소결단계(S600)에서 금속분말에 잔류하지 않고 전량 분해될 수 있도록 내열성이 낮은 수지로서, 폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene), 폴리아세탈(Polyacetal), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate) 중 어느 하나를 이용하여 사출성형한다.In the gap holding material forming step (S100), as a resin having low heat resistance so that it can be totally decomposed without remaining in the metal powder in the sintering step (S600), polyoxymethylene, polyacetal, polyethylene, ), Injection molding using any one of polypropylene, polycarbonate, and polyvinyl acetate.

즉, 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브(100)를 구성하는 밸브(101)와 레버(102) 및 와셔(103) 사이에 유지하고자 하는 간격만큼의 두께를 가지도록 통상적인 금형을 이용하여 사출성형하여 간격유지재(105)의 형성을 완성한다.That is, injection molding is carried out using a conventional mold to have a thickness equal to an interval between the valve 101 and the lever 102 and the washer 103 constituting the waste gate valve 100 for an automobile turbocharger. The formation of the gap holding member 105 is completed.

상기 혼합단계(S200)에서는, 금속분말 85 ∼ 95wt%와 결합제 5~15wt%를 혼합하고, 금속분말은 Inconel 713C 분말과 결합제는 밀도 1.10 ∼ 1.5g/㎤의 폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene; POM) 30 ∼ 85wt%, 0.90 ∼ 1.00g/㎤의 저밀도 열가소성 수지( Low Density Thermoplastic resin) 1 ∼ 20wt%, 밀도 0.88 ∼ 1.00g/㎤의 분산보강제 14 ∼ 50wt%으로 구성한다.In the mixing step (S200), 85 to 95wt% of the metal powder and 5 to 15wt% of the binder are mixed, and the metal powder is Inconel 713C powder and the binder is polyoxymethylene (POM) having a density of 1.10 to 1.5 g / cm 3 30 It is comprised from-85 wt%, 1-20 wt% of low density thermoplastic resins of 0.90-1.00 g / cm <3>, and 14-50 wt% of a dispersion reinforcing agent of density 0.88-1.00 g / cm <3>.

또한 상기 금속분말의 입도는 7 ∼ 15㎛이 바람직한데, 금속분말의 입도가 낮을 경우에는 분말의 표면적이 증가하여 원활한 사출성을 확보하기 위해 결합제의 소모량이 많아지고 결합제의 량이 많아질수록 탈지시간의 증가와 함께 잔류 바인더 함량의 증가로 인해 탄소함량의 조절이 어려워지는 문제가 발생한다.In addition, the particle size of the metal powder is preferably 7 to 15㎛, when the particle size of the metal powder is low, the surface area of the powder is increased to increase the consumption of the binder in order to ensure smooth injection property, the more the amount of the binder degreasing time Due to the increase of the residual binder content increases the problem of difficult to control the carbon content occurs.

또한 입도가 높을 경우에는 결합제의 탈지는 원활해지지만 제품 내에서의 충진률이 낮아 소결과정에서 슬럼핑(Slumping) 등의 문제가 발생하여 탈지 후 제품 또는 소결과정에서 자중에 의해 형상이 무너지는 현상이 나타날 수 있다In addition, when the particle size is high, degreasing of the binder becomes smooth, but the filling rate in the product is low, causing problems such as slumping during the sintering process. May appear

상기 인서트단계(S300)에서는, 혼합된 금속분말을 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브(100)를 성형하기 위한 사출성형기 내부에 미리 성형한 간격유지재(105)를 인서트시킨다.In the insert step (S300), the gap retaining material 105 is pre-molded in the injection molding machine for molding the mixed gate powder for the turbocharger 100.

상기 사출성형단계(S400)에서는, 간격유지재(105)가 미리 인서트시킨 사출성형기에 내부에 혼합된 혼합체를 사출성형하기 용이하도록 분쇄기에서 펠렛(Pellet) 타입으로 성형한 후에 80 ∼ 150℃의 온도범위에서 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브(100) 형상으로 성형한다.In the injection molding step (S400), after the gap retaining material 105 is molded into a pellet (Pellet) type in a pulverizer to facilitate injection molding the mixture mixed inside the injection molding machine previously inserted into a temperature of 80 ~ 150 ℃ It forms in the shape of the turbocharged wastegate valve 100 in the range.

상기 탈지단계(S500)에서는, 저융점 결합제와 계면활성제를 제거하는 1차 결합제 탈지공정인 용매추출공정을 하게 되며 용매로는 헥산(Hexane)을 사용하고, 용매온도를 35 ∼ 60℃까지 승온하여 결합제를 제거한다.In the degreasing step (S500), the solvent extraction process is a primary binder degreasing step for removing the low melting point binder and the surfactant. Hexane is used as the solvent, and the solvent temperature is raised to 35 to 60 ° C. Remove the binder.

이때, 웨이스트 게이트 밸브(100) 사출성형체 탈지시간이 작업온도 실제 웨이스트 게이트 밸브(100) 사출성형체를 삽입시간 기준으로 약 5 ∼ 8시간이면 부결합제의 탈지율이 99%이상 이루어지게 되며, 왁스계 부결합제가 완전히 제거된 후에도 우수한 형체유지능력을 가지며 용매가 완전히 건조된 후에도 성형체의 치수는 변화하지 않게 된다.At this time, if the waste gate valve 100 injection molded product degreasing time is about 5 to 8 hours based on the insertion time of the actual waste gate valve 100 injection molded product, the debinding ratio of the sub-binder will be 99% or more. The mold retaining ability is excellent even after the sub-binder is completely removed, and the size of the molded product does not change even after the solvent is completely dried.

탈지가 이루어진 후 탈지된 웨이스트 게이트 밸브(100) 사출성형체의 건조과정에서 용매추출장치 내에서 이루어지는 습식건조방식과 대기에서 이루어지는 건식건조방식을 병합하여 습식건조 방식은 기화된 헥산을 이용하여 용매인 헥산의 급격한 휘발로 인한 웨이스트 게이트 밸브(100) 사출성형체의 균열을 방지하도록 한다.After the degreasing is performed, the wet-drying method combined with the wet-drying method performed in the solvent extraction apparatus and the dry-drying method performed in the air during the drying process of the injection-molded waste gate valve 100 is performed by vaporizing hexane as a solvent. To prevent the crack of the waste gate valve 100 injection molding due to the sudden volatilization of.

2차 결합제 제거공정으로 열분해탈지 과정에서는 주결합제인 폴리옥시메틸렌과 저밀도 열가소성수지를 열로서 분해하여 제거하며 제조공정상에서 발생하는 잔류바인더 성분인 탄소성분을 제거하여 소결공정에서 발생할 수 있는 금속 물성치의 변화를 방지할 수 있다.In the thermal decomposition degreasing process as the secondary binder removal process, polyoxymethylene and low-density thermoplastic resins are decomposed and removed as heat, and carbon components, which are residual binder components generated in the manufacturing process, are removed to remove metal properties that may occur in the sintering process. Changes can be prevented.

상기 소결단계(S600)에서는, 소결단계(S5)에서는 고진공 소결로를 사용하여 진공과 질소가스 분위기에서 최고 온도 1280 ∼ 1360℃ 구간에서 소결하고, 최고 온도에서 100 ∼ 200분간 유지를 한 후 냉각하여 소결품을 완성하게 된다.In the sintering step (S600), in the sintering step (S5) using a high vacuum sintering furnace in a vacuum and nitrogen gas atmosphere sintered at a maximum temperature of 1280 ~ 1360 ℃ section, maintained at the maximum temperature for 100 to 200 minutes and then cooled The sintered product is completed.

이 과정에서 금속분말을 이용하여 웨이스트 게이트 밸브(100) 사출성형체를 성형할 때 인서트한 간격유지재(105)는 완전 소결되어 제거되므로, 상기 간격유지대(105)가 있던 자리는 공백을 가지게 되므로 밸브(101)와 와셔(103)는 일체형으로 구성되고, 상기 밸브(101)와 와셔(103)에 대하여 레버(102)는 독립적으로 움직일 수 있게 되는 것이다.In this process, when the injection molded body of the waste gate valve 100 is formed by using the metal powder, the gap holder 105 inserted is completely sintered and removed, and thus, the gap holder 105 has a space therein. The valve 101 and the washer 103 are integrally formed, and the lever 102 can move independently of the valve 101 and the washer 103.

상기와 같은 본 발명은, 간격유지재를 인서트 시킨 상태에서 금속분말 사출성형과 탈지 및 소결을 통하여 웨이스트 게이트 밸브를 만들어 별도의 후가공이나 후공정 없이 고정밀도의 웨이스트 게이트 밸브를 얻을 수 있어 전체적인 생산원가를 절감하면서 품질을 높일 수 있는 등의 장점을 가진다.The present invention as described above, by producing the waste gate valve through the injection molding and degreasing and sintering of the metal powder in the state of inserting the gap holding material to obtain a high-precision waste gate valve without additional post-processing or post-processing overall production cost It has the advantage of increasing the quality while reducing.

100; 웨이스트 게이트 밸브
101; 밸브
102; 레버
103; 와셔
105; 간격유지재
100; Waste gate valve
101; valve
102; lever
103; washer
105; Spacing

Claims (2)

웨이스트 게이트 밸브를 구성하는 밸브, 레버 및 와셔를 금속분말사출성형(Metal Injection Molding)을 통하여 일체로 형성하기 전에;
수지로 사출성형 된 간격유지재를 인서트시킨 상태에서 밸브와 레버 및 와셔를 금속분말로 사출성형한 후 탈지와 소결을 수행하여;
간격유지재를 제거하여 밸브와 레버 및 와셔 사이에 목표하는 간격을 가지는 웨이스트 밸브 게이트를 얻도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조방법.
Before integrally forming the valves, levers and washers constituting the waste gate valve through metal injection molding;
Performing injection molding of the valve, lever and washer with metal powder in the state of inserting the injection molding gap retaining material with resin, followed by degreasing and sintering;
A method of manufacturing a waste gate valve for an automobile turbocharger, comprising: removing a gap retaining material to obtain a waste valve gate having a target gap between the valve, the lever, and the washer.
제 1 항에 있어서;
상기 간격유지재는, 폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene), 폴리아세탈(Polyacetal), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동차 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 제조방법.
The method of claim 1, further comprising:
The spacer may be any one of polyoxymethylene, polyacetal, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, and polyvinyl acetate. Method for manufacturing waste gate valve for automobile turbocharger.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0813005A (en) * 1994-06-24 1996-01-16 Olympus Optical Co Ltd Production of metal powder sintered parts
JPH08232002A (en) * 1995-02-27 1996-09-10 Olympus Optical Co Ltd Production of sliding composite body
JP2773440B2 (en) 1991-02-27 1998-07-09 トヨタ自動車株式会社 Wastegate valve
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2773440B2 (en) 1991-02-27 1998-07-09 トヨタ自動車株式会社 Wastegate valve
JPH0813005A (en) * 1994-06-24 1996-01-16 Olympus Optical Co Ltd Production of metal powder sintered parts
JPH08232002A (en) * 1995-02-27 1996-09-10 Olympus Optical Co Ltd Production of sliding composite body
KR20060022397A (en) * 2004-09-07 2006-03-10 현대자동차주식회사 Structure for preventing a exhaust gas leak of turbine in turbo charger

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