KR101547442B1 - Method for manufacuring a helical gear using powder metallugy - Google Patents

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KR101547442B1
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서연덕
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윤석삼
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing powder metallurgy of a helical gear capable of manufacturing a helical gear with powder metallurgy with improved high hardness, wear resistance, lubricating properties, and corrosion resistance in order to be used as a deceleration gear whose rotation number is few but a compressive force is high. Moreover, the method for manufacturing powder metallurgy of a helical gear which is a cylindrical gear for transmitting rotary motion between two parallel shafts, and wherein a teeth of the gear is inclined to one side comprises: a powder mixing step for forming metal powder by mixing an additive including 4.5-5.5 wt% of nickel (Ni), 2.7-3.3 wt% of copper (Cu), 0.7-0.9 wt% of molybdenum (Mo), 0.3-0.5 wt% of manganese (Mn), 0.1-0.3 wt% of silicon (Si), 1.3-1.7 wt% of carbon, and 0.3-0.7 wt% of a lubricant, and a main raw material of other residual iron (Fe); a powder forming step for pressing and forming after inserting the metal powder into a mold having a cavity coupled with the helical gear; a powder sintering step for applying heat to the powder pressed and formed in the form of the helical gear by the mold at a certain temperature for a certain time; a post processing step of post processing a sintered body wherein powder is sintered; and an electroless nickel plating step for electroless nickel plating the surface of the sintered body post processed.

Description

헬리컬기어의 분말야금 제조방법{METHOD FOR MANUFACURING A HELICAL GEAR USING POWDER METALLUGY}METHOD FOR MANUFACURING A HELICAL GEAR USING POWDER METALLURG

본 발명은 평행인 두 축 사이에서 회전 운동을 전달하는 원통형 기어 중 기어의 톱니가 한쪽으로 기울어진 헬리컬기어에 대하여 금속 분말을 가압 성형하여 굳히고, 다시 높은 온도로 가열하여 소결하는 분말야금을 이용하여 제조하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a honeycomb structure by using a powder metallurgy in which a metal powder is press-formed by press-forming a helical gear in which gear teeth of gears are tilted to one side of a cylindrical gear for transmitting rotational motion between parallel shafts, The present invention relates to a method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear to be manufactured.

일반적으로 기계장치나 자동차 등에 적용되어 동력을 전달하는 동력전달부 또는 가감속하는 감속기에 다양한 기어가 설치된다. 기어는 회전축에 연결된 톱니바퀴로 이루어진 기계부품으로서, 쌍으로 작동하며 한 기어의 톱니는 다른 기어의 톱니와 맞물리면서 회전운동과 회전력을 미끄러짐 없이 전달하거나 가감한다.Generally, various gears are installed in a power transmitting portion that is applied to a mechanical device, an automobile or the like to transmit power, or an accelerating / decelerating reducer. A gear is a mechanical component consisting of gears connected to a rotating shaft. The gears work in pairs, and the teeth of one gear engage with the teeth of the other gears to transmit or rotate the rotational and rotational forces without slip.

대부분의 기어는 원형으로서, 항상 일정한 속도비로 운동을 부드럽게 전달하기 위해서는 기어 톱니의 접촉면을 특정한 형태로 정확하게 만들어야 한다. 이러한 기어를 연결한 축들은 비교적 가깝게 있어야 하지만, 실제로는 서로 간에 어떤 공간적인 관계가 있다. 즉, 평행한 것과 평행하지 않은 것, 교차하는 것과 교차하지 않는 것들이다.Most of the gears are circular, and the contact surfaces of the gear teeth must be precisely shaped in order to smoothly transfer the motion at a constant speed ratio at all times. The axes connecting these gears should be relatively close together, but in practice there is some spatial relationship between them. That is, not parallel to, not intersecting, and not intersecting.

상기 평행인 두 축 사이에서 회전 운동을 전달하는 원통형 기어로 평기어와 헬리컬기어가 있다. 이 중 헬리컬기어는 기어의 톱니가 한쪽으로 기울어진 형태로, 전동이 원활해 진동 및 소음이 적고, 큰 동력전달에 주로 사용된다.And a spur gear and a helical gear as cylindrical gears for transmitting rotational motion between the two parallel shafts. Among them, the helical gear is formed by the teeth of the gears tilted to one side, and the transmission is smooth, vibration and noise are small, and it is mainly used for transmitting large power.

상기와 같은 헬리컬기어를 포함한 통상의 기어 제조방법은 크게 절삭 가공법과 비절삭 가공법으로 나눌 수 있고, 절삭 가공법에는 호빙, 기어세이빙 등 여러가지 방법이 있으나, 보통 호빙 가공한 후 세이빙 가공을 하고 버어니싱 연마 혹은 래핑 등의 공정을 거쳐 가공된다. 비절삭 가공법에는 주조, 단조, 압연, 압출 및 분말야금과 같은 금속성형 공정을 이용한 소성가공에 의한 기어 성형법 등이 있다. 이 중 주조법은 품질과 생산성 면에서 불리하여 많이 이용되지 못하고, 대량 생산화에 적합한 소성가공에 의한 기어 성협법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Conventional gear manufacturing methods including helical gears as described above can be largely divided into a cutting method and a non-cutting method. There are various methods such as hobbing and gear saving in the cutting method. However, in general, Polishing, lapping or the like. Non-cutting methods include gear forming by plastic forming using metal forming processes such as casting, forging, rolling, extrusion and powder metallurgy. Among them, the casting method is disadvantageous from the viewpoint of quality and productivity and is not widely used. Researches on gear forming method by plastic forming suitable for mass production have been actively carried out.

상기 소성가공에 의한 기어성형법으로는 냉간압출, 정밀단조, 온간단조 및 분말야금법 등을 들 수 있는데, 이 중 분말야금은 금속 분말을 가압 성형하여 굳히고, 다시 높은 온도로 가열하여 소결함으로써 제품을 만드는 방법으로, 다른 가공에 비하여 2차 가공이 필요 없고, 균일하고 치밀한 조직을 얻을 수 있다는 특징이 있다.Examples of the gear forming method by the above-mentioned plastic working include cold extrusion, precision forging, tempering, powder metallurgy and the like. Of these, powder metallurgy is a method in which a metal powder is pressed and formed, , Which is characterized in that a uniform and dense structure can be obtained without secondary processing as compared with other processing.

따라서, 본 개발자는 산업용 감속기어, 특히 녹즙기나 원액기의 감속기어와 같이 회전수는 적고, 압축력이 높은 감속기어로 사용될 수 있도록 질기면서도 강도가 높은 헬리컬기어를 분말야금으로 제조할 수 없을까하는 바람으로부터 본 연구가 진행된 것이다.
As a result, the present developer can not produce a helical gear having high strength and high strength so that it can be used as an industrial reduction gear, especially a reduction gear of a green juicer or a raw-material machine, and can be used as a reducer having a high compression force. This study was conducted.

상기와 같은 관점에서 안출된 본 발명의 목적은, 회전수는 적지만 압축력이 높은 감속기어로 사용할 수 있도록 높은 경도 및 내마모성, 윤활특성 및 내식성이 향상된 헬리컬기어가 분말야금으로 제조되는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention, which is conceived from the above-described viewpoints, to provide a helical gear having improved hardness, wear resistance, lubrication characteristics and corrosion resistance so that the helical gear can be used as a reduction gear having a small number of revolutions, And a manufacturing method thereof.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법은, 평행인 두 축 사이에서 회전 운동을 전달하는 원통형 기어이고, 상기 기어의 톱니가 한쪽으로 기울어진 헬리컬기어의 분말야금 제조방법에 있어서, 니켈(Ni) 4.5 내지 5.5 중량%, 구리(Cu) 2.7 내지 3.3 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.7 내지 0.9 중량%, 망간(Mn) 0.3 내지 0.5 중량%, 규소(Si) 0.1 내지 0.3 중량%, 탄소 1.3 내지 1.7 중량% 및 윤활제 0.3 내지 0.7 중량%를 포함하는 첨가물 및 나머지 잔량 철(Fe)의 주원료를 배합하여 상기 금속분말을 형성하는 분말혼합단계와, 상기 헬리컬기어에 형합되는 캐비티가 형성된 금형에 상기 금속분말을 투입한 후 가압하여 성형하는 분말성형단계와, 상기 금형에 의해 상기 헬리컬기어의 형상으로 가압 성형된 분체를 일정한 시간동안 일정한 온도로 열을 가하는 분체소결단계와, 상기 분체가 소결된 소결체를 후가공하는 후처리단계와, 후가공된 상기 소결체의 표면에 무전해 니켈도금하는 무전해 니켈도금단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, a method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear according to the present invention is a cylindrical gear for transmitting rotational motion between two parallel shafts, and the powder metallurgy of the helical gear, (Mn), 0.3 to 0.5% by weight of silicon (Si), 0.1 to 5% by weight of silicon (Si), 0.5 to 3% A powder mixing step of adding the additive containing 0.3 wt% to 0.3 wt% of carbon, 1.3 wt% to 1.7 wt% of carbon, and 0.3 wt% to 0.7 wt% of lubricant and the balance material of remaining balance iron (Fe) to form the metal powder; A powder forming step of putting the metal powder into a mold having a cavity formed thereon and pressing the powder to form a powder; and a step of heating the powder, which is press-molded in the shape of the helical gear, And applying the powder sintering stage, characterized in that it comprises a post-treatment step, and a step of nickel plating by electroless plating on the surface of the post-processing the sintered body to an electroless nickel plating in which the powder has a post-processing of sintered sintered body.

또한, 상기 분말혼합단계는, 니켈(Ni) 5.0 중량%, 구리(Cu) 3.0 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.8 중량%, 망간(Mn) 0.4 중량%, 규소(Si) 0.2 중량%, 탄소 1.5 중량% 및 윤활제 0.5 중량%를 포함하는 첨가물 및 나머지 잔량 철(Fe)의 주원료를 배합하여 상기 금속분말을 형성하고, 상기 분체소결단계는, 상기 분체를 일정한 시간동안 일정한 온도로 가열하여 상기 첨가물 중 윤활제가 제거되고, 상기 윤활제가 제거된 소결체는 주원료인 철(Fe)의 함량이 89.1 중량%가 되는 것을 특징으로 한다.The powder mixing step may be performed by mixing 5.0 wt% of nickel, 3.0 wt% of copper, 0.8 wt% of molybdenum, 0.4 wt% of manganese (Mn), 0.2 wt% of silicon (Si) And 0.5% by weight of a lubricant, and the balance of the remaining amount of iron (Fe) are mixed to form the metal powder. In the powder sintering step, the powder is heated to a constant temperature for a certain period of time, The lubricant is removed, and the sintered body from which the lubricant is removed is characterized in that the content of iron (Fe) as the main material is 89.1% by weight.

또한, 상기 후처리단계는, 상기 소결체의 표면에 고주파 유도가열하여 표면을 경화시키는 고주파표면경화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The post-treatment step includes a high-frequency surface hardening step of hardening the surface of the sintered body by high-frequency induction heating.

또한, 상기 후처리단계는, 상기 소결체의 날카로운 모서리를 제거하고, 표면의 광택을 위하여 연마하는 바렐단계와, 상기 소결체의 기공을 밀폐시켜 기밀을 유지하거나 도금을 위해 방청유를 도포하는 방청단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The post-treatment step may include a barrel step of removing the sharp edges of the sintered body and polishing the surface for luster, and a rust-preventing step of sealing the pores of the sintered body to coat the rust- .

또한, 상기 무전해 니켈도금단계는, 상기 소결체를 약알칼리제로 전해 탈지한 후 수세하는 알칼리탈지단계와, 상기 소결체를 산성용액으로 산탈지한 후 수세하는 산탈지단계와, 상기 소결체를 니켈도금액에 침적시키고, 무전해 도금한 후 수세하는 니켈도금단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The electroless nickel plating step may include an alkali degreasing step of electrolytically degreasing and washing the sintered body with a weak alkaline agent, an acid degreasing step of degreasing the sintered body with an acidic solution and then washing the sintered body with nickel hydroxide And a nickel plating step of washing with water after electroless plating.

또한, 상기 알칼리탈지단계는, 상기 약알칼리제로 가성소다(NaOH), 탄산소다(NA2CO3) 또는 삼인산소다(NA3PO4) 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 이용하여 5 내지 15V의 전압과 2500 내지 3500A의 전류인가에 의해 상기 소결체가 전해 탈지되는 것을 특징으로 한다.Further, the alkaline degreasing step, the voltage to the approximately alkali caustic soda (NaOH), sodium carbonate (NA 2 CO 3) or triphosphate soda 5 to 15V by (NA 3 PO 4) using at least any one or more of a mixture of and And the sintered body is electrolytically degreased by applying a current of 2500 to 3500A.

또한, 상기 산탈지단계는, 염산과 황산의 산성용액, 계면활성제 및 부식방지제를 이용하여 일정시간 동안 산탈지하는 것을 특징으로 한다.Also, the acid degreasing step is characterized in that the acid is degreased for a predetermined time using an acidic solution of hydrochloric acid and sulfuric acid, a surfactant, and a corrosion inhibitor.

또한, 상기 니켈도금단계는, 황산니켈, 치아인산나트륨, 구연산 및 황산칼륨이 포함된 상기 니켈도금액에 상기 소결체를 침적시키고, 도금온도 80 내지 100℃이며, PH 4 내지 6으로 조정하면서 도금시간은 10~15분 동안 상기 소결체가 니켈 무전해 도금되는 것을 특징으로 한다.The nickel plating step may be performed by depositing the sintered body on the nickel plating solution containing nickel sulfate, sodium hypophosphite, citric acid and potassium sulfate, adjusting the plating temperature to 80 to 100 ° C and adjusting the pH to 4 to 6, Is characterized in that the sintered body is nickel electrolessly plated for 10 to 15 minutes.

또한, 상기 소결체는, 니켈 무전해 도금된 이후 표면의 도금출 총중량 중 니켈(Ni)이 92중량%이고, 인(P)이 8중량%인 것을 특징으로 한다.The sintered body is characterized in that nickel (Ni) is 92% by weight and phosphorus (P) is 8% by weight in the total plating weight of the surface after nickel electroless plating.

또한, 상기 소결체는, 니켈도금층의 표면두께가 20미크론이고, 표면경도가 HV560 내지 600인 것을 특징으로 한다.The sintered body is characterized in that the nickel plating layer has a surface thickness of 20 microns and a surface hardness of HV 560 to 600.

또한, 니켈도금된 상기 소결체를 건조시켜 수분을 제거한 후, 350 내지 450℃의 온도에서 열처리하는 건조열처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include a drying heat treatment step of drying the nickel-plated sintered body to remove water and then performing heat treatment at a temperature of 350 to 450 ° C.

도한, 상기 소결체는, 니켈도금층의 표면두께가 20미크론이고, 표면경도가 HV900 내지 1000인 것을 특징으로 한다.
The sintered body is characterized in that the nickel plating layer has a surface thickness of 20 microns and a surface hardness of HV 900 to 1000.

본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법은, 회전수는 적지만 압축력이 높은 감속기어로 사용할 수 있도록 높은 경도 및 내마모성, 윤활특성 및 내식성이 향상된 헬리컬기어를 제공할 수 있다.
The method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear according to the present invention can provide a helical gear having improved hardness, wear resistance, lubrication characteristics, and corrosion resistance so that it can be used as a reduction gear having a small number of revolutions but high compression force.

도 1은 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이고,
도 2는 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이며,
도 3은 도 2의 실시예의 분체소결단계를 거친 헬리컬기어의 소결체를 도시한 사시도이고,
도 4은 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법의 제3 실시예를 도시한 순서도이며,
도 5는 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법의 제4 실시예를 도시한 순서도이고,
도 6은 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법의 제5 실시예를 도시한 순서도이다.
1 is a flow chart showing a first embodiment of a method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear according to the present invention,
2 is a flowchart showing a second embodiment of a method of manufacturing powder metallurgy of a helical gear according to the present invention,
3 is a perspective view showing a sintered body of a helical gear having undergone the powder sintering step of the embodiment of FIG. 2,
FIG. 4 is a flowchart showing a third embodiment of a method of manufacturing powder metallurgy of a helical gear according to the present invention,
5 is a flowchart showing a fourth embodiment of a method of manufacturing powder metallurgy of a helical gear according to the present invention,
6 is a flowchart showing a fifth embodiment of a method of manufacturing powder metallurgy of a helical gear according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 분말혼합단계(S100), 분말성형단계(S200), 분체소결단계(S300), 후처리단계(S400) 및 무전해 니켈도금단계(S500)를 포함하여 이루어진다. 상기 후처리단계(S400)는 도 4에 도시된 바와 같이 고주파표면경화단계(S410), 바렐단계(S420) 및 방청단계(S430)를 포함할 수 있고, 상기 무전해 니켈도금단계(S500)는 도 5에 도시된 바와 같이 알칼리탈지단계(S510), 산탈지단계(S520) 및 니켈도금단계(S530)를 포함할 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 건조열처리단계(S540)를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear according to the present invention includes the steps of powder mixing (S100), powder forming (S200), powder sintering (S300), post-processing (S400) And a nickel plating step (S500). The post-treatment step S400 may include a high frequency surface hardening step S410, a barrel step S420 and a rust prevention step S430 as shown in FIG. 4, and the electroless nickel plating step S500 As shown in FIG. 5, may include an alkaline degreasing step S510, an acid degreasing step S520, and a nickel plating step S530, and further includes a drying heat treatment step S540 as shown in FIG. 6 .

먼저, 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법은 도 3에 도시된 바와 같이 평행인 두 축 사이에서 회전 운동을 전달하는 원통형 기어이고, 상기 기어의 톱니가 한쪽으로 기울어진 헬리컬기어(100)를 대상으로 분말야금에 의한 제조방법이다. 분말야금은 비절삭 가공법으로 금속성형 공정을 이용한 소성가공법이고, 금속 분말을 가압 성형하여 굳히고, 다시 높은 온도로 가열하여 소결함으로써 제품을 만드는 방법으로, 다른 가공에 비하여 2차 가공이 필요 없고, 균일하고 치밀한 조직을 얻을 수 있다는 특징이 있다. 특히, 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법은 산업용 감속기어, 특히 녹즙기나 원액기의 감속기어와 같이 회전수는 적고, 압축력이 높은 감속기어로 사용될 수 있도록 질기면서도 강도가 높은 헬리컬기어를 특정의 배합비와 구체화된 후처리공정 및 무전해 니켈도금과정을 포함하는 분말야금으로 제조하고자 한다.3, the helical gear 100 is a cylindrical gear that transmits rotational motion between two parallel shafts, and the gear teeth of the helical gear 100 are tilted to one side, Is a method of manufacturing by powder metallurgy. Powder metallurgy is a plastic working method using a metal forming process by a non-cutting process. It is a method of making a product by pressing and molding a metal powder and then heating and sintering it at a high temperature. Secondary processing is unnecessary compared to other processes, And to obtain a precise organization. Particularly, the method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear according to the present invention is characterized in that a helical gear having high strength and high strength is used so that it can be used as an industrial reduction gear, particularly a reduction gear of a green juice machine or a raw material machine, And a powder metallurgy including a post-treatment process and an electroless nickel plating process.

이를 위하여, 금속분말을 형성하기 위해 주원료인 철(Fe) 및 기타 첨가물을 배합하여 분말혼합단계(S100)를 거친다. 분말혼합단계(S100)는 완성품인 헬리컬기어 생산을 위한 주원료와 첨가물의 배합이나 윤활제의 첨가를 목적으로 더블콘 또는 브이콘과 같은 혼합기를 사용하며, 적절한 회전수와 혼합시간의 조정으로 반제품인 분체로의 성형을 하기 위한 준비단계이고, 품질의 균일화를 위해서 매우 중요한 공정이다.For this purpose, iron (Fe) and other additives, which are main raw materials, are added to form a metal powder and subjected to a powder mixing step (S100). In the powder mixing step (S100), a mixer such as a double cone or a vicon is used for the purpose of mixing a base material and an additive for the production of the helical gear as a finished product or adding a lubricant. By adjusting the rotation speed and mixing time, And it is a very important process for homogenizing the quality.

구체적으로, 상기 분말혼합단계(S100)는 니켈(Ni) 4.5 내지 5.5 중량%, 구리(Cu) 2.7 내지 3.3 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.7 내지 0.9 중량%, 망간(Mn) 0.3 내지 0.5 중량%, 규소(Si) 0.1 내지 0.3 중량%, 탄소 1.3 내지 1.7 중량% 및 윤활제 0.3 내지 0.7 중량%를 포함하는 첨가물 및 나머지 잔량 철(Fe)의 주원료를 배합하여 상기 금속분말을 형성한다. 주원료인 철(Fe)과 함께 강도개선을 위하여 첨가물인 니켈(Ni), 탄소(C), 몰리브덴(Mo) 및 망간(Mn)이 함유되고, 질긴 속성을 가지도록 규소(Si) 및 구리(Cu)가 첨가된다. 이때, 상기 윤활제는 후속되는 성형과정에서 금형과 분체가 높은 압력과 마찰에 견디도록 하고, 분체의 형태유지와 금형보호를 위해 첨가되며, 이러한 윤활제는 후술하는 분체소결단계(S300)를 거치면서 제거된다.Specifically, the powder mixing step (S100) may include: 4.5 to 5.5% by weight of nickel, 2.7 to 3.3% by weight of copper, 0.7 to 0.9% by weight of molybdenum, 0.3 to 0.5% 0.1 to 0.3% by weight of silicon (Si), 1.3 to 1.7% by weight of carbon and 0.3 to 0.7% by weight of a lubricant and the balance of the remaining amount of iron (Fe) are mixed to form the metal powder. (Ni), carbon (C), molybdenum (Mo), and manganese (Mn) are added in order to improve the strength together with the main raw material iron (Fe). Silicon (Si) and copper ) Is added. At this time, the lubricant is added to the mold and the powder to resist the high pressure and friction during the subsequent molding process, and is added to maintain the shape of the powder and protect the mold. Such a lubricant is removed through the powder sintering step (S300) do.

상술한 분말혼합단계(S100)에서 주원료인 철(Fe) 및 각 첨가물의 최적의 배합비, 즉 질기면서도 강도가 높은 최고의 효과를 나타내는 배합비는, 도 2에 도시된 바와 같이 니켈(Ni) 5.0 중량%, 구리(Cu) 3.0 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.8 중량%, 망간(Mn) 0.4 중량%, 규소(Si) 0.2 중량%, 탄소 1.5 중량% 및 윤활제 0.5 중량%를 포함하는 첨가물 및 나머지 잔량 철(Fe)의 주원료를 배합하여 상기 금속분말을 형성하는 것이다. 이때, 상기 윤활제는 분체소결단계(S300)를 거치면서 제거되므로 상기 윤활제가 제거된 소결체는 주원료인 철(Fe)의 함량이 89.1 중량%가 된다.In the powder mixing step (S100), as shown in FIG. 2, the optimum mixing ratio of iron (Fe) and each additive, that is, the best combination of strength and strength, is 5.0 wt% , An additive comprising 3.0 wt% of copper (Cu), 0.8 wt% of molybdenum (Mo), 0.4 wt% of manganese (Mn), 0.2 wt% of silicon (Si), 1.5 wt% of carbon and 0.5 wt% (Fe) are mixed to form the metal powder. At this time, since the lubricant is removed through the powder sintering step (S300), the sintered body from which the lubricant is removed has a content of iron (Fe) as the main material of 89.1 wt%.

상술한 분말혼합단계(S100)에서 최적의 배합비에 따라 금속분말을 형성하기 위하여, 분말통을 저울에 올리고, 영점세팅을 하고, 상기 주원료인 철(Fe) 분말 및 첨가물 각각을 기 설정된 용량만큼 상기 분말통에 투입하여 계량하며, 상기 분말통에 투입된 분말을 혼합기에 옮겨 30분간 회전 혼합시켜 금속분말을 형성한다. 이렇게 주원료 및 첨가물이 균일하게 혼합된 금속분말은 후술하는 분말성형단계(S200)를 거쳐 성형된다.In order to form the metal powder according to the optimum compounding ratio in the powder mixing step S100 described above, the powder container is placed on the balance, the zero point setting is performed, and the iron powder (Fe) And the powder charged into the powder container is transferred to a mixer and mixed by rotating for 30 minutes to form a metal powder. The metal powders in which the raw materials and additives are uniformly mixed are formed through the powder forming step (S200) described below.

분말성형단계(S200)는 상기 헬리컬기어(100)에 형합되는 캐비티가 형성된 금형에 상기 금속분말을 투입한 후 가압하여 성형한다. 이러한 분말성형단계(S200)는 상기 분말혼합단계(S100)를 거쳐 혼합된 금속분말을 반제품, 즉 분체의 형태로 만들어지는 최초의 공정이며, 금속분말 입자들이 충분히 결합을 해서 후속공정을 처리할 때까지 계속 취급하는데 지장이 없을 정도로 기계적인 강도까지를 부여해주는 단계이다. 예컨대, 높은 압력을 가하여 성형시킨 성형체라 하더라도 후술하는 분체소결단계(S300)를 거치기 전의 상태만으로는 금속분말입자 간의 결합력은 아주 낮은 개개 분말입자의 집합체로서 작은 응력으로도 쉽게 파손된다. 따라서, 후술하는 분체소결단계(S300)를 통해 질기면서도 높은 강도로 결합되도록 소결체를 만들어야 한다.In the powder forming step (S200), the metal powder is put into a mold having a cavity formed in the helical gear (100) and pressurized to form the metal powder. The powder forming step (S200) is a first step in which the metal powder mixed in the powder mixing step (S100) is formed into a semi-finished product, that is, a powder. When the metal powder particles sufficiently bond to process a subsequent process To the extent that it does not interfere with the handling. For example, even in the case of a molded body molded by applying a high pressure, the bonding force between the metal powder particles is very small, even with a small stress, only in a state before the powder sintering step (S300) described later. Therefore, the sintered body must be made to be bonded at a high strength through the powder sintering step (S300) to be described later.

분체소결단계(S300)는 상기 금형에 의해 상기 헬리컬기어(100)의 형상으로 가압 성형된 분체를 일정한 시간동안 일정한 온도로 열을 가한다. 즉, 분체소결단계(S300)는 금속분말 중의 각 입자들이 가열에 의해서 원자 간의 접착력으로 결합하고, 그에 따라서 분말전체의 강도가 증가하며 물질이동에 의해서 밀도의 증가와 재결정을 일으키는 과정으로, 복수의 금속분말입자가 그 계의 어느 한 성분의 융점보다 낮은 온도에서 가열만으로 결합하는 현상이다. 바꿔말해서, 기지금속인 주원료 철(Fe)의 용융점 이하의 온도에서 행하여지는 일종의 열처리로서, 금속분말입자 상호 간의 확산이 일어나서 화학적인 결합을 하여 요구되는 기계적인 성질을 갖게 되는데, 이러한 열처리를 소결이라 한다. 이러한 소결효과는 소결온도, 시간, 분위기, 승온속도, 냉각속도 등에 영향을 받으며, 소결체 특성에도 영향을 미친다. 이러한 분체소결단계(S300)를 거쳐 제작된 헬리컬기어(100)의 소결체가 도 3에 도시되어 있다. 이러한 소결체는 후술하는 후처리단계(S400) 및 무전해 니켈도금단계(S500)를 거쳐 완성품이 된다.In the powder sintering step (S300), the powder press-molded in the shape of the helical gear (100) is heated by the mold at a constant temperature for a certain period of time. That is, in the powder sintering step (S300), each of the particles in the metal powder is bonded by an adhesive force between atoms by heating, thereby increasing the strength of the whole powder, causing the density to increase and recrystallization due to mass transfer. The metal powder particles are bonded only by heating at a temperature lower than the melting point of any one component of the system. In other words, as a kind of heat treatment performed at a temperature lower than the melting point of the base material Fe (Fe), diffusion of the metal powder particles occurs and chemical bonding is performed to obtain the required mechanical properties. Such heat treatment is called sintering do. These sintering effects are affected by the sintering temperature, time, atmosphere, heating rate, cooling rate, etc., and also affect the sintering characteristics. The sintered body of the helical gear 100 manufactured through the powder sintering step (S300) is shown in Fig. Such a sintered body is finished through a post-treatment step (S400) and an electroless nickel plating step (S500) described later.

후처리단계(S400)는 상기 분체가 소결된 소결체를 후가공한다. 예컨대, 후처리단계(S400)는 소결체의 밀도를 증가시키는 목적으로 성형 압력보다 같거나 높은 압력으로 가압하는 재가압과정을 통해 밀도가 증가하여 강도가 보완되고, 정밀도가 향상된 완성품을 제공할 수 있다. 특히, 후처리단계(S400)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 소결체의 표면에 고주파 유도가열하여 표면을 경화시키는 고주파표면경화단계(S410)를 포함한다.In the post-treatment step (S400), the powder-sintered body is post-processed. For example, the post-treatment step S400 may increase the density of the sintered body to increase the density of the sintered body and increase the density of the sintered body. . In particular, the post-treatment step (S400) includes a high-frequency surface hardening step (S410) for inducing high-frequency induction heating on the surface of the sintered body as shown in FIG.

고주파표면경화단계(S410)는 경화시키려는 부위에 유도코일을 감싸 교류 전류를 흘려 여기서 발생되는 열에 의하여 제품의 표면을 급속히 가열시킨 후 냉각시켜 표면을 경화시키는 열처리이다. 즉, 교류 전류가 흐르는 유도코일 쪽에 위치한 금속 등의 도전체에는 와전류 손실과 히스테리시스 손실에 의하여 열이 발생되며, 이 열을 이용하여 피가열 물질을 가열하는 것을 유도가열이라 한다. 이때, 히스테리시스 손실, 와전류 손실, 지연손실 및 절연물 중의 유전체 손실 등이 있다. 이러한 고주파표면경화단계(S410)는 국부가열이 가능하며, 경화층 깊이의 선정이 자유롭고, 가열효율이 좋으며, 작업시간이 짧아 에너지가 절약되어 비용생산성이 좋다. 또한, 급열 및 급냉이 가능해 표면에 생기는 압축잔류응력은 피로강도를 향상시키고, 산화 및 탈탄의 염려가 없으며, 변형도 적다는 특징이 있다.In the high-frequency surface hardening step (S410), an induction coil is wound around an area to be cured to flow an alternating current, rapidly heating the surface of the product by the generated heat, and then cooling the hardened surface. In other words, heat is generated by the eddy current loss and the hysteresis loss in the conductor such as metal located on the induction coil side where the alternating current flows, and heating the material to be heated by this heat is referred to as induction heating. At this time, there are hysteresis loss, eddy current loss, delay loss, and dielectric loss in the insulator. This high-frequency surface hardening step (S410) allows local heating, allows selection of the depth of the hardened layer, improves the heating efficiency, saves energy by shortening the working time, and is cost-effective. Further, the compression residual stress generated on the surface due to the rapid heating and quenching enhances the fatigue strength, is free from oxidation and decarburization, and is less deformed.

또한, 후처리단계(S400)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 소결체의 날카로운 모서리를 제거하고, 표면의 광택을 위하여 연마하는 바렐단계(S420)와, 상기 소결체의 기공을 밀폐시켜 기밀을 유지하거나 후술하는 무전해 니켈도금단계(S500)를 위하여 방청유를 도포하는 방청단계(S430)를 더 포함할 수 있다. 바렐단계(S420)의 경우에는 소결체의 표면을 연마하는 것으로 와류식, 진동식 및 회전식 등이 사용되며, 소결체와 연마석을 적절히 움직여 연마석이 소결체의 주위를 돌면서 마찰운동을 하여 연마 및 광택작업을 한다. 보통 작업조건은 10 내지 25rpm의 회전수로 30분 내지 2시간 정도로 하며, 수중에서 작업이 이루어지므로 작업 후 소결체에 발청이 발생하기 쉬우므로, 상기 소결체를 충분히 건조한 후 상기 방청단계(S430)를 통해 소결체의 표면에 방청유를 도포하여 방청해야 한다.4, the post-treatment step S400 includes a barrel step S420 of removing the sharp edges of the sintered body and polishing the surface to polish the surface, and a step of sealing the pores of the sintered body to maintain airtightness (S430) for applying anti-corrosive oil to the electroless nickel plating step S500 to be described later. In the case of the barrel step S420, the surface of the sintered body is vortexed, vibrated, rotated, or the like is used. The sintered body and the grinding stone are appropriately moved so that the grinding stone rotates around the sintered body to perform a friction movement. Since the operation is carried out in water at a rotational speed of 10 to 25 rpm for about 30 to about 2 hours, the sintered body is liable to generate rubbing after the operation. Therefore, after the sintered body is sufficiently dried, the rustproofing step (S430) The surface of the sintered body should be rusted by applying anti-rust oil.

무전해 니켈도금단계(S500)는 후가공된 상기 소결체의 표면에 무전해 니켈도금하는 단계로서, 내식성, 내마모성 및 유연성은 향상시키면서 경도를 강화시키고자 하는 목적이다. 무전해 니켈도금은 전해 니켈도금과 달리 헬리컬기어(100)와 같이 형상이 복잡한 제품에서도 표면의 도금두께가 균일하고 치밀한 도금층을 형성할 수 있는 특징이 있다. 이러한 무전해 니켈도금단계(S500)는 도 5에 도시된 바와 같이 알칼리탈지단계(S510), 산탈지단계(S520) 및 니켈도금단계(S530)를 포함할 수 있다.The electroless nickel plating step (S500) is a step of electroless nickel plating on the surface of the sintered body after finishing, and aims to enhance the hardness while improving the corrosion resistance, abrasion resistance and flexibility. Unlike electrolytic nickel plating, the electroless nickel plating is characterized in that even a product having a complicated shape such as the helical gear 100 can form a plated layer having a uniform plating thickness on the surface and forming a dense plated layer. The electroless nickel plating step S500 may include an alkaline degreasing step S510, an acid degreasing step S520, and a nickel plating step S530 as shown in FIG.

알칼리탈지단계(S510)는 상기 소결체를 약알칼리제로 전해 탈지한 후 수세하는 과정으로서, 소결체 표면의 오염물 제거와 동시에 활성화하는 작용을 한다. 즉, 소결체의 금속표면에서 발생하는 산소가 오염물을 파고 들어가서 제거하는 것으로서, 양극전해의 경우 도금밀착성을 방해하는 불순금속의 전착을 방지한다. 이러한 알칼리탈지단계(S510)는 상기 약알칼리제로 가성소다(NaOH), 탄산소다(NA2CO3) 또는 삼인산소다(NA3PO4) 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 이용하여 5 내지 15V의 전압과 2500 내지 3500A의 전류인가에 의해 상기 소결체가 전해 탈지된다. 알칼리탈지된 상기 소결체는 공업용수나 기타 산세액에 의해 충분히 수세한다.The alkaline degreasing step (S510) is a process of electrolyzing and degreasing the sintered body with a weak alkaline agent followed by washing with water, and simultaneously activates the contaminant removal on the surface of the sintered body. That is, oxygen generated from the metal surface of the sintered body penetrates and removes contaminants, and prevents the deposition of impurity metals which interfere with the plating adhesion in the case of anodic electrolysis. This alkali degreasing step (S510) by using at least any one or more of a mixture of caustic soda (NaOH), sodium carbonate (NA 2 CO 3) or triphosphate soda (NA 3 PO 4) as the weakly alkaline agent of 5 to 15V voltage and And the sintered body is electrolytically degreased by application of a current of 2500 to 3500A. The alkali-degreased sintered body is sufficiently washed with industrial water or other acid liquid.

산탈지단계(S520)는 상기 소결체를 산성용액으로 산탈지한 후 수세하는 과정으로서, 스케일, 산화막, 녹, 기타 산에 용해하는 오염물질의 제거와 소결체 표면의 활성화를 촉진한다. 즉, 엷은 산화막의 제거와 상기 알칼리탈지단계(S510)에서의 알칼리를 중화하는 작용을 한다. 이러한 산탈지단계(S520)는 염산과 황산의 산성용액, 계면활성제 및 부식방지제를 이용하여 일정시간 동안 산탈지한다. 산탈지된 상기 소결체는 역시 공업용수나 기타 산세액에 의해 충분히 수세한다.The acid degreasing step (S520) is a step of degreasing the sintered body with an acidic solution followed by washing with water, thereby promoting the removal of contaminants dissolved in the scale, oxide film, rust and other acids, and activation of the surface of the sintered body. That is, it acts to neutralize the alkali in the alkali degreasing step (S510) and the removal of the thin oxide film. In this acid degreasing step (S520), the acid is degreased for a predetermined time using an acidic solution of hydrochloric acid and sulfuric acid, a surfactant, and a corrosion inhibitor. The acid-degreased sintered body is also sufficiently washed with industrial water or other acid-containing liquid.

니켈도금단계(S530)는 상기 소결체를 니켈도금액에 침적시키고, 무전해 도금한 후 수세한다. 소결체의 표면에 도금된 무전해 니켈도금층은 비정질로써 두께가 커져도 결정입자의 성장이 생기지 않으며, 균일한 표면을 얻을 수 있고, 내식성 및 내마모성이 뛰어난 효과가 있다. 구체적으로, 상기 니켈도금단계(S530)는 황산니켈, 치아인산나트륨, 구연산, 황산칼륨이 포함된 상기 니켈도금액에 상기 소결체를 침적시키고, 도금온도 80 내지 100℃이며, PH 4 내지 6으로 조정하면서 도금시간은 10 내지 15분 동안 상기 소결체가 니켈 무전해 도금된다. 니켈도금액에 포함된 황산니켈은 니켈염으로서, 치아인산나트륨은 환원제로서, 구연산은 착화제로서, 황산칼륨은 안정제로서 작용한다. 또한, PH를 조정하기 위한 조정제로서는 수산화나트륨과 암모니아수를 이용할 수 있다.In the nickel plating step S530, the sintered body is immersed in a nickel plating solution, electroless plated, and then washed with water. The electroless nickel plated layer plated on the surface of the sintered body is amorphous. Even if the thickness is increased, the crystal grains do not grow, a uniform surface can be obtained, and corrosion resistance and abrasion resistance are excellent. Specifically, the nickel plating step (S530) may be performed by depositing the sintered body on the nickel plating solution containing nickel sulfate, sodium hypophosphite, citric acid, and potassium sulfate, adjusting the plating temperature to 80 to 100 ° C and adjusting the pH to 4 to 6 While the sintered body is electroless nickel plated for 10 to 15 minutes. The nickel sulfate contained in the nickel plating solution is a nickel salt, sodium hypophosphite serves as a reducing agent, citric acid serves as a complexing agent, and potassium sulfate acts as a stabilizer. Further, sodium hydroxide and ammonia water can be used as the adjusting agent for adjusting pH.

상기와 같이 니켈도금단계(S530)를 거친 상기 소결체는, 도 5에 도시된 바와 같이 니켈 무전해 도금된 이후 표면의 도금출 총중량 중 니켈(Ni)이 92중량%이고, 인(P)이 8중량%를 가진다. 이때, 상기 소결체는 니켈도금층의 표면두께가 20미크론이고, 표면경도가 HV560 내지 600이 되는 것이 특징이다.5, the sintered body having been subjected to the nickel plating step S530 has 92% by weight of nickel (Ni) and 8% by weight of phosphorus (P) in the total plating weight of the surface after nickel electroless plating, By weight. At this time, the sintered body is characterized in that the nickel plating layer has a surface thickness of 20 microns and a surface hardness of HV 560 to 600.

한편, 상기 무전해 니켈도금단계(S500)는 도 6에 도시된 바와 같이 니켈도금된 상기 소결체를 건조시켜 수분을 제거한 후, 350 내지 450℃의 온도에서 열처리하는 건조열처리단계(S540)를 더 포함할 수 있고, 이를 통해 상기 소결체는 니켈도금층의 표면두께가 20미크론이고, 표면경도가 HV900 내지 1000이 되어 보다 강화된 경도를 가질 수 있다.6, the electroless nickel plating step S500 further includes a dry heat treatment step (S540) of drying the nickel-plated sintered body to remove moisture and then performing a heat treatment at a temperature of 350 to 450 ° C Whereby the sintered body can have a surface hardness of 20 microns and a surface hardness of HV 900 to 1000, so that the nickel plating layer has a surface hardness of 20 microns.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 헬리컬기어의 분말야금 제조방법은, 회전수는 적지만 압축력이 높은 감속기어로 사용할 수 있도록 높은 경도 및 내마모성, 윤활특성 및 내식성이 향상된 헬리컬기어를 제공할 수 있다.
As described above, the method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear according to the present invention can provide a helical gear having improved hardness, wear resistance, lubricating property and corrosion resistance so that it can be used as a reduction gear having a small number of revolutions but high compression force.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

100 : 헬리컬기어
S100 : 분말혼합단계
S200 : 분말성형단계
S300 : 분체소결단계
S400 : 후처리단계 S410 : 고주파표면경화단계
S420 : 바렐단계 S430 : 방청단계
S500 : 무전해 니켈도금단계 S510 : 알칼리탈지단계
S520 : 산탈지단계 S530 : 니켈도금단계
S540 : 건조열처리단계
100: Helical gear
S100: powder mixing step
S200: Powder forming step
S300: Powder sintering step
S400: Postprocessing step S410: High frequency surface hardening step
S420: Barrel step S430: Rust prevention step
S500: Electroless nickel plating step S510: Alkali degreasing step
S520: acid degreasing step S530: nickel plating step
S540: Dry heat treatment step

Claims (12)

평행인 두 축 사이에서 회전 운동을 전달하는 원통형 기어이고, 상기 기어의 톱니가 한쪽으로 기울어진 헬리컬기어의 분말야금 제조방법에 있어서,
니켈(Ni) 4.5 내지 5.5 중량%, 구리(Cu) 2.7 내지 3.3 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.7 내지 0.9 중량%, 망간(Mn) 0.3 내지 0.5 중량%, 규소(Si) 0.1 내지 0.3 중량%, 탄소 1.3 내지 1.7 중량% 및 윤활제 0.3 내지 0.7 중량%를 포함하는 첨가물 및 나머지 잔량 철(Fe)의 주원료를 배합한 금속분말을 형성하는 분말혼합단계와,
상기 헬리컬기어에 형합되는 캐비티가 형성된 금형에 상기 금속분말을 투입한 후 가압하여 성형하는 분말성형단계와,
상기 금형에 의해 상기 헬리컬기어의 형상으로 가압 성형된 분체를 일정한 시간동안 일정한 온도로 열을 가하는 분체소결단계와,
상기 분체가 소결된 소결체를 후가공하는 후처리단계와,
후가공된 상기 소결체의 표면에 무전해 니켈도금하는 무전해 니켈도금단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
A method of manufacturing a powder metallurgy of a helical gear in which a cylindrical gear that transmits rotational motion between two parallel shafts and whose teeth are tilted to one side,
(Mn), 0.3 to 0.5% by weight of silicon (Mn), 0.1 to 0.3% by weight of silicon (Si), 4.5 to 5.5% by weight of nickel, 2.7 to 3.3% by weight of copper, 0.7 to 0.9% by weight of molybdenum, An additive comprising 1.3 to 1.7% by weight of carbon and 0.3 to 0.7% by weight of a lubricant, and a remaining amount of iron (Fe)
A powder molding step of putting the metal powder into a mold having a cavity formed therein and pressurizing the metal powder,
A powder sintering step of applying heat to the powder press-molded in the shape of the helical gear by the mold at a constant temperature for a predetermined time,
A post-treatment step of post-sintering the sintered body in which the powder is sintered,
And an electroless nickel plating step of performing electroless nickel plating on the surface of the sintered body after finishing the electroless nickel plating step.
제1항에 있어서,
상기 분말혼합단계는,
니켈(Ni) 5.0 중량%, 구리(Cu) 3.0 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.8 중량%, 망간(Mn) 0.4 중량%, 규소(Si) 0.2 중량%, 탄소 1.5 중량% 및 윤활제 0.5 중량%를 포함하는 첨가물 및 나머지 잔량 철(Fe)의 주원료를 배합한 금속분말을 형성하고,
상기 분체소결단계는,
상기 분체를 일정한 시간동안 일정한 온도로 가열하여 상기 첨가물 중 윤활제가 제거되고, 상기 윤활제가 제거된 소결체는 주원료인 철(Fe)의 함량이 89.1 중량%가 되는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the powder mixing step comprises:
(Ni), 3.0% by weight of copper, 0.8% by weight of molybdenum, 0.4% by weight of manganese, 0.2% by weight of silicon, 1.5% by weight of carbon and 0.5% The additive containing the metal powder and the balance of the remaining amount of iron (Fe) are formed,
In the powder sintering step,
Wherein the lubricant is removed from the additive by heating the powder to a predetermined temperature for a predetermined period of time, and the sintered body from which the lubricant is removed has a content of iron (Fe) as a main ingredient of 89.1 wt% Way.
제1항에 있어서,
상기 후처리단계는,
상기 소결체의 표면에 고주파 유도가열하여 표면을 경화시키는 고주파표면경화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
The method according to claim 1,
The post-
And a high-frequency surface hardening step of hardening the surface of the sintered body by high-frequency induction heating on the surface of the sintered body.
제1항에 있어서,
상기 후처리단계는,
상기 소결체의 날카로운 모서리를 제거하고, 표면의 광택을 위하여 연마하는 바렐단계와,
상기 소결체의 기공을 밀폐시켜 기밀을 유지하거나 도금을 위해 방청유를 도포하는 방청단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
The method according to claim 1,
The post-
A barrel step of removing the sharp edges of the sintered body and polishing for surface gloss,
And a rustproofing step of sealing the pores of the sintered body to coat the rust preventive oil to maintain airtightness or to coat the rust preventive oil.
제1항에 있어서,
상기 무전해 니켈도금단계는,
상기 소결체를 약알칼리제로 전해 탈지한 후 수세하는 알칼리탈지단계와,
상기 소결체를 산성용액으로 산탈지한 후 수세하는 산탈지단계와,
상기 소결체를 니켈도금액에 침적시키고, 무전해 도금한 후 수세하는 니켈도금단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the electroless nickel plating step comprises:
An alkali degreasing step of electrolytically degreasing and washing the sintered body with a weak alkaline agent,
An acid degreasing step of degreasing the sintered body with acidic solution followed by washing with water,
Further comprising a nickel plating step of immersing the sintered body in nickel plating solution, electroless plating, and then washing with water.
제5항에 있어서,
상기 알칼리탈지단계는,
상기 약알칼리제로 가성소다(NaOH), 탄산소다(NA2CO3) 또는 삼인산소다(NA3PO4) 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 이용하여 5 내지 15V의 전압과 2500 내지 3500A의 전류인가에 의해 상기 소결체가 전해 탈지되는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
6. The method of claim 5,
In the alkaline degreasing step,
The approximately alkali caustic soda (NaOH), sodium carbonate (NA 2 CO 3) or triphosphate soda (NA 3 PO 4) at least one using one or more of the mixture by 5 to 15V voltage and 2500 to a current of 3500A is of Wherein the sintered body is electrolytically degreased.
제5항에 있어서,
상기 산탈지단계는,
염산과 황산의 산성용액, 계면활성제 및 부식방지제를 이용하여 일정시간 동안 산탈지하는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
6. The method of claim 5,
In the acid degreasing step,
Wherein the acid is degreased for a predetermined period of time using an acidic solution of hydrochloric acid and sulfuric acid, a surfactant and a corrosion inhibitor.
제5항에 있어서,
상기 니켈도금단계는,
황산니켈, 치아인산나트륨, 구연산 및 황산칼륨이 포함된 상기 니켈도금액에 상기 소결체를 침적시키고, 도금온도 80 내지 100℃이며, PH 4 내지 6으로 조정하면서 도금시간은 10~15분 동안 상기 소결체가 니켈 무전해 도금되는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the nickel plating step comprises:
The sintered body is immersed in the nickel plating solution containing nickel sulfate, sodium hypophosphite, sodium hypophosphite, citric acid and potassium sulfate, and the plating temperature is adjusted to 80 to 100 캜, PH 4 to 6 while the plating time is 10 to 15 minutes, Is electroless plated with nickel.
제5항에 있어서,
상기 소결체,
니켈 무전해 도금된 이후 표면의 도금출 총중량 중 니켈(Ni)이 92중량%이고, 인(P)이 8중량%인 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
6. The method of claim 5,
The sintered body,
Wherein the nickel (Ni) is 92 wt% and the phosphorus (P) is 8 wt% in the total weight of the nickel plating layer after nickel electroless plating.
제9항에 있어서,
상기 소결체는,
니켈도금층의 표면두께가 20미크론이고, 표면경도가 HV560 내지 600인 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
10. The method of claim 9,
The sintered body may further comprise:
Wherein the nickel plating layer has a surface thickness of 20 microns and a surface hardness of HV 560 to 600.
제5항에 있어서,
상기 무전해 니켈도금단계는,
니켈도금된 상기 소결체를 건조시켜 수분을 제거한 후, 350 내지 450℃의 온도에서 열처리하는 건조열처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the electroless nickel plating step comprises:
Further comprising a drying heat treatment step of drying the nickel-plated sintered body to remove moisture and then performing heat treatment at a temperature of 350 to 450 ° C.
제11항에 있어서,
상기 소결체는,
니켈도금층의 표면두께가 20미크론이고, 표면경도가 HV900 내지 1000인 것을 특징으로 하는 헬리컬기어의 분말야금 제조방법.
12. The method of claim 11,
The sintered body may be,
Wherein the nickel plating layer has a surface thickness of 20 microns and a surface hardness of HV 900 to 1000.
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