KR101563434B1 - 유지 용기 및 흑연재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 크기가 커져도 성형체 및 흑연재의 변형을 방지하면서, 상하 양단부가 이지러지기 어렵게 할 수 있는 유지 용기 및 흑연재의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결 수단은 분체(12)가 충전되는 주머니상체(40) 및 천장판(50)을 유지하기 위한 CIP 성형용의 유지 용기(10)가, 측벽(31)과, 바닥(33)과, 측벽(31)의 상부 외측면을 원 형상 또는 타원 형상으로 주위 회전하고 횡단면이 외측으로 팽창되는 폐쇄된 곡선 형상의 걸림부(35)와, 걸림부(35)의 외측 표면에 측벽(31)을 주위 회전하는 홈과, 측벽(31)의 걸림부(35)보다 하측의 외측면으로부터 연장되는 지지구(36)를 갖는 케이스(30)와, 케이스(30)의 상단부와 간격을 갖도록 지지구(36)에 탈착되고, 하면이 평면으로 된 천장판(50)을 구비하는 것이다.

Description

유지 용기 및 흑연재의 제조 방법{HOLDING CONTAINER AND METHOD FOR MANUFACTURING GRAPHITE MATERIAL}

본 발명은 CIP(Cold Isostatic Press; 냉간 정수압 가압) 성형에 사용하는 유지 용기 및 유지 용기를 사용한 흑연재의 제조 방법에 관한 것이다.

고무 재료 등의 탄성체로 구성된 성형형(型)에, 성형하려는 분말을 충전한 후, 압력 매체에 의해 가압하고, 해당 분말에 고루 동등한 압력을 가하여 성형을 행하는 등방 가압 성형(CIP 성형, 냉간 정수압 가압) 방법은 흑연재, 세라믹재, 금속 분말의 성형에 적합한 수십 MPa 이상의 고압을 용이하게 작용시킬 수 있어, 고밀도이고 균질한 성형체가 얻어지는 것이 알려져 있다. 또한, CIP 성형에서는 제조 곤란한 긴 둥근 막대 등의 성형이 용이한 것 등으로부터, 세라믹스 분말이나 흑연 분말, 금속 분말의 성형에 이용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에서는, 이하와 같이 과제가 기재되어 있다.

일반적으로 성형형에 있어서, 분말의 충전 작업에서의 취급성이나 성형형의 제조상, 가공상 및 내구성의 관점에서, 어느 정도 강성이 있는 재료로 두껍게 구성되는 것이 실정이다. 특히, 막대 형상의 성형체를 제조하는 경우, 덮개체로서, 압축성이 작고, 고강성의 재료(예를 들어 금속)로 이루어지는 마개 등이 사용되기 때문에, 덮개체의 압축 수축량이 작아진다. 또한, 분말과 덮개체 사이에서 마찰력이 발생하기 때문에, 성형형의 상하 단부는 몸통부정도로 수축할 수 없다. 이 결과, 얻어지는 성형체는 상하 양단 부분의 외경이 중앙부의 외경에 비하여 큰, 소위 코끼리의 발 현상(코끼리발과 같은 형상)을 나타낸 성형체가 된다.

특허문헌 1의 발명에서는, 내부에 유체가 충전된 덮개체를 사용함으로써 성형체의 변형을 방지하는 것이 제안되며, 구체적으로는 코끼리의 발 현상의 발생을 방지하는 것이 기재되어 있다.

또한 그외에, 코끼리의 발 현상이 나타난 성형체에서는, 상하 양단 부분의 코너 부분이 예각의 돌기가 되므로 이지러지기 쉬워지는 문제가 있다(도 7의 (A), 도 7의 (B)).

일본 특허 공개(평) 6-285696호 공보

그러나, 상술한 바와 같은 특허문헌 1에 기재된 종래의 유지 용기 및 흑연재의 제조 방법에 있어서는, 성형하는 주머니상체의 크기가 커짐에 따라, 액체 충전부를 크게 할 필요가 있다.

그리고, 액체 충전부가 커지면, 주머니상체에 수용되는 분체의 부력에 의해 상면이 팽창되어, 변형이 커진다는 문제가 있다.

본 발명은 종래의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 크기가 커져도 성형체 및 흑연재의 변형을 방지하면서, 상하 양단부가 이지러지기 어렵게 할 수 있는 유지 용기 및 흑연재의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 유지 용기는 분체가 충전되는 주머니상체 및 덮개체를 유지하기 위한 CIP 성형용의 유지 용기이며, 상기 유지 용기는 측벽과, 바닥과, 상기 측벽의 상부 외측면을 원 형상 또는 타원 형상으로 주위 회전하는 걸림부(係止部)와, 상기 걸림부의 외측 표면에 상기 측벽을 주위 회전하는 홈과, 상기 측벽의 상기 걸림부보다 하측의 외측면으로부터 연장되는 지지구를 갖는 케이스와, 상기 케이스의 상단부와 간격을 갖도록 상기 지지구에 탈착되고, 하면이 평면으로 된 천장판을 구비하는 것이다.

또한, 본 발명의 유지 용기의 상기 간격은 상기 주머니상체와 상기 덮개체의 두께의 합보다 크다.

또한, 본 발명의 유지 용기의 상기 분체는 흑연재의 성형 원료이다.

또한, 본 발명의 유지 용기의 상기 케이스는 바닥면에 고정시키는 고정구를 갖고 있다.

또한, 본 발명의 흑연재의 제조 방법은 상술한 유지 용기의 상기 주머니상체에 성형 원료를 충전하여 덮개체로 밀폐한 후, CIP 성형하여 성형체를 얻는 성형 공정과, 상기 성형체를 소성하여 소성체를 얻는 소성 공정과, 상기 소성체를 흑연화하여 흑연재를 얻는 흑연화 공정을 행하는 것이다.

본 발명은 주머니상체에 압력 매체로부터 성형 압력이 가해지면 분체의 수축에 추종하여 수축할 수 있으므로, 대형의 재료라도 상하 양단부의 코너가 예각의 돌기가 되기 어려워, 이지러지기 어려운 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 덮개체의 상면이 천장판에 접하고 분체의 수축에 추종하여 수축할 수 있으므로, 대형의 재료라도 상면이 팽창되는 일 없이 변형이 적은 성형체가 얻어지는 유지 용기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 부력이 발생하기 쉬운 흑연재의 성형 원료를 주머니상체에 충전하고, CIP 성형해도 주머니상체에 성형 압력이 가해지면 분체의 수축에 추종하여 수축할 수 있으므로, 대형의 재료라도 상하 양단부의 코너가 예각의 돌기가 되기 어려워, 이지러지기 어려운 성형체가 얻어지는 흑연재의 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 덮개체의 상면이 천장판에 접하고 분체의 수축에 추종하여 수축할 수 있으므로, 대형의 재료라도 상면이 팽창되는 일 없이 변형이 적은 성형체가 얻어지고, 이것을 소성 및 흑연화하므로, 크기가 커져도 성형체의 변형을 방지하고, 상하 양단부가 이지러지기 어렵게 할 수 있는 흑연재의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 실시 형태의 유지 용기, 주머니상체, 덮개체 및 CIP 성형 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 실시 형태의 유지 용기의 분해 사시도이다.
도 3의 (A)는 케이스의 상부를 도시하는 사시도이며, (B)는 요철의 확대도이다.
도 4의 (A)는 본 발명에 관한 실시 형태의 유지 용기에 의해 성형되는 성형체의 평면도이며, (B)는 측면도이다.
도 5의 (A)는 본 발명에 관한 실시 형태의 유지 용기의 평면도이며, (B)는 측면도이며, (C)는 단면도이다.
도 6의 (A)는 본 발명에 관한 실시 형태의 유지 용기가 유지 용기 내에서 압력이 가해지기 전의 단면도이고, (B)는 압력이 가해진 뒤의 단면도이다.
도 7의 (A)는 종래의 금속 등의 고강성의 재료로 이루어지는 마개 등을 사용한 성형 용기에 의해 성형되는 성형체의 평면도이며, (B)는 측면도이다.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태의 유지 용기 및 흑연재의 제조 방법에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 실시 형태의 유지 용기(10)는 천장판(50)과 케이스(30)를 갖는다.

또한, 이하의 설명에 있어서는 특별히 언급하지 않는 한, 연직 하방을 「아래」, 연직 상방을 「위」라고 설명한다.

CIP 성형 장치(20)의 내부에, CIP 성형 장치 개구부(21)로부터 케이스(30) 및 천장판(50)을 포함하는 유지 용기(10)가 수용되어 성형된다. 케이스(30)는, 예를 들어 원기둥이나 각기둥의 통 형상을 나타내고 있다. 또한, 이하에 있어서는, 원통 형상의 경우를 예시하여 설명한다.

케이스(30)는 측벽(31)의 상단부에 케이스 개구부(32)가 형성되고, 하단부에는 바닥(33)을 갖는다. 케이스(30)는, 예를 들어 펀칭 메탈을 사용하여 형성할 수 있고, 측벽(31) 및 바닥(33)에는, 압력 매체(26)를 내외로 유통 가능한 유통 구멍(34)이 다수 형성되어 있다. 또한, 유통 구멍(34)의 크기나 형상은 특별히 한정되지 않는다.

따라서, 케이스(30)를 CIP 성형 장치(20)의 내부 공간(23)에 수용하고, 압력 매체(26)를 주입하면, 압력 매체(26)는 케이스(30)의 측벽(31) 및 바닥(33)으로부터 케이스(30)의 내부로 침입한다.

도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 케이스(30)의 측벽(31)의 상부 외측면에는, 상부 외측면을 주위 회전하고 횡단면이 외측으로 팽창되는 걸림부(35)가 형성되어 있다. 걸림부(35)에는, 외측 표면에 측벽을 원 형상 또는 타원 형상으로 주위 회전하는 홈(352)이 형성되어 있다.

또한 타원 형상이란, 호성 타원 이외에, 모서리가 둥근 직사각형 등도 포함된다.

즉, 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이, 걸림부(35)의 단면 형상은 외측으로 팽창되는, 예를 들어 원형이나 타원형 등의 일부로 구성되는 폐곡선상이다. 홈(352)은 볼록부(351)와 오목부가 교대로 형성되고, 오목부가 홈이 된다. 오목부는 인접하는 볼록부(351) 사이의 패인 부분이며, 특별히 형상은 한정되지 않는다.

걸림부(35)의 홈(352)은 일렬일 수도 있지만 복수열인 것이 바람직하다. 걸림부(35)가 복수열의 홈(352)을 갖고 있으면, 후술하는 바와 같이 성형 압력으로 주머니상체(40) 및 덮개체(60)가 케이스(30)의 내부로 인장되어도 체결구(42)가 주머니상체(40) 및 덮개체(60)의 이동과 함께 인접한 홈으로 옮겨가, 밀폐 상태를 유지할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 케이스(30)의 측벽(31)에 있어서의 걸림부(35)의 하측에는, 외측으로 돌출된 지지구(36)가 설치되어 있다. 지지구(36)는, 예를 들어 케이스(30)에 대하여 대칭인 위치에 1쌍 설치되어 있다. 또는, 케이스(30)의 외주를 따라 균등한 거리의 위치에 복수개의 지지구(36)를 설치하는 것도 가능하다.

지지구(36)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 여기에서는, 예를 들어 L자 형상의 부재를 케이스(30)의 측벽(31)으로부터 상방을 향하여 설치한다. 지지구(36)의 상단부에는, 하면이 평면으로 된 천장판(50)이 설치된다.

원통 형상의 케이스 일례를 도 5의 (A) 내지 도 5의 (C)에 도시한다.

도 5의 (A) 내지 도 5(C)에 도시한 바와 같이, 케이스(30)는 전체 원통 형상을 나타내고 있으며, 도 5의 (B) 중, 점으로 표시되는 다수의 유통 구멍(34)을 갖는 측벽(31)과 바닥(33)을 갖는다.

측벽(31)은 그의 상부 외측면을 원 형상 또는 타원 형상으로 주위 회전하는 걸림부(35)를 갖고, 주머니상체를 출입시키는 데 사용하는 케이스 개구부(32)를 갖고 있다. 걸림부(35)에는, 2개의 홈이 측벽(31) 주위에 형성되어 있다. 또한, 측벽(31)에는 지지구(36)가 설치되어 있다. 지지구(36)의 상단부에는 링을 갖고 있으며, 링 및 천장판(50)에 핀을 삽입함으로써, 케이스(30)의 상단부와의 간격을 유지하면서 천장판(50)을 설치할 수 있다.

케이스(30)에 수용되는 주머니상체(40)는, 예를 들어 케이스(30)와 상사형인 바닥이 있는 원통 형상으로 할 수 있다. 또한, 주머니상체(40)는 압력 매체(26)를 개재하지 않고, 자유로운 형상으로 변형 가능한, 예를 들어 고무에 의해 형성할 수 있다. 또한, 소정 형상의 성형체를 얻는 경우에는, 소정 형상의 주머니상체(40)를 사용할 수 있다.

주머니상체(40)의 분체 수용부의 단면은, 케이스(30)의 단면보다 작고, 주머니상체(40)의 길이(높이)는 케이스(30)의 길이보다 길다. 주머니상체(40)는 케이스(30)에 수용되었을 때에, 주머니상체(40)의 상단부를 외측으로 접고, 다시 하방으로 접어(접힘부(41)), 케이스(30)의 걸림부(35)의 외측에 씌운다.

케이스(30)의 상단부에서, 외측으로 접혀 걸림부(35)에 씌워진 주머니상체(40)에는 분체(12)를 충전할 수 있고, 또한 덮개체(60)를 씌울 수 있다. 덮개체(60)는 압력 매체(26)를 개재하지 않고, 자유로운 형상으로 변형 가능한, 예를 들어 고무에 의해 형성할 수 있다. 또한, 소정 형상의 성형체(11)를 얻는 경우에는, 소정 형상의 덮개체(60)를 사용할 수 있다.

그리고, 덮개체(60) 위로부터 고무 밴드 등의 체결구(42)로 체결된다. 이때, 체결구(42)가 케이스(30)의 걸림부(35)의 홈(352)에 끼워 맞춰지도록 하여, 주머니상체(40) 및 덮개체(60)를 확실하게 유지하며 밀폐한다.

케이스(30)의 케이스 개구부(32)에는, 천장판(50)이 케이스(30)의 상단부와 일정한 간격을 갖도록 착탈 가능하게 설치된다. 천장판(50)은 하면이 평판으로 이루어지고, 지지구(36)에 의해 지지되어 있다.

이에 의해, 천장판(50)은 주머니상체(40)의 접힘부(41) 및 덮개체(60) 위로부터 케이스 개구부(32)를 평면적으로 덮는다.

케이스(30)의 상단부와 천장판(50) 사이의 일정한 간격은, 주머니상체(40)와 덮개체(60)의 두께의 합보다 크다. 이 때문에 주머니상체(40) 및 덮개체(60)에는, 케이스(30)의 상단부와 천장판(50)으로부터 힘이 가해지지 않아, 고정되지 않으므로, 후술하는 바와 같이 성형 압력으로 주머니상체(40) 및 덮개체(60)가 케이스(30)의 내부로 인장되어도 케이스(30)의 내부로의 이동을 방해하지 않는다.

이어서, 유지 용기(10)를 사용하여 분체(12)를 성형하여 형성되는 성형체(11)의 성형 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 주머니상체(40)는 케이스(30)의 내부에 수용되고, 주머니상체(40)의 상단부는 케이스 개구부(32)로부터 외측으로 접어져 접힘부(41)가 형성되어 있다.

주머니상체(40)의 내부에 분체(12)를 충전하고, 덮개체(60)를 주머니상체(40)의 접힘부(41)에 씌우고, 체결구(42)에 의해 접힘부(41)를 걸림부(35)에 고정한다. 이와 같이 하여 주머니상체(40)의 내부 공간은 밀폐된다.

이어서, 천장판(50)을 지지구(36)에 설치함으로써 케이스(30)의 상단부와 간격을 갖도록 케이스 개구부(32)에 설치한다. 주머니상체(40)의 접힘부(41) 및 덮개체(60) 위로부터 케이스 개구부(32)를 평면적으로 덮는다. 다음에 체결구(42)에 의해 접힘부(41)를 걸림부(35)에 고정한다. 즉, 걸림부(35)와 체결구(42)에 의해 주머니상체(40)와 덮개체(60)가 고정되고, 천장판(50)과 케이스(30) 사이에서는 압박되어 있지 않다.

분체(12)가 충전된 주머니상체(40)를 유지 용기(10)와 함께, CIP 성형 장치(20)의 내부 공간(23)에 수용한다.

계속해서, CIP 성형 장치(20)에 압력 매체(26)를 주입함으로써 가압한다.

이에 의해, 분체(12)는 주머니상체(40)를 통하여 압력 매체(26)의 압력으로 고루 가압되고, 압축 성형에 의해 성형체(11)가 형성된다(도 1 및 도 4의 (B) 참조).

도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 도시한 바와 같이, CIP 성형은 전체가 균일한 압력으로 성형되어 균일한 밀도가 얻어지는 것이 특징이다. 이 때문에 충전 시에 밀도가 높은 부분이 CIP 성형에서는 수축량이 작아진다. 본 발명의 유지 용기(10)를 사용한 성형에서는, 중력에 의해 주머니상체의 하부에 충전된 분체의 벌크 밀도가 높아지므로, CIP 성형 후에 성형체의 하부(114)가 성형체의 중간부(115)와 비교하여 조금 팽창된 형상이 얻어진다.

이어서, 주머니상체(40)에 분체(12)를 충전한 후에, 덮개체(60)로 덮고, 주머니상체(40)를 압력 매체(26)에 잠기게 하면, 압력 매체(26)로부터의 부력을 받는다. 분체(12)의 벌크 밀도가 압력 매체(26)의 밀도보다 작으면, 부력에 의해 분체(12)가 주머니상체(40)와 함께 부상하기 시작하여, 분체(12)가 주머니상체(40) 내에서 주머니상체(40)와 함께 상방으로 이동한다. 이동한 분체(12)는 천장판(50)의 하면에 가압되므로, 성형체(11)는 상면(111)이 평탄면으로 됨과 동시에, 분체(12)가 상방으로 이동하므로 성형체의 상부(113)는 성형체의 중간부(115)와 비교하여 조금 팽창된 형상이 얻어진다.

특히 이 부력의 효과는 흑연재의 성형 원료를 사용했을 때에 효과가 있다. 흑연은 세라믹 중에서도 가벼운 원소로 구성되는 재료이므로 성형 원료도 밀도가 낮다. 성형 원료의 공극률에 따라서는 압력 매체보다 벌크 밀도가 대폭 작아져 부상하기 쉬워진다. 일반적으로 흑연의 성형 원료는 밀도가 1.0 미만이어서, 물을 압력 매체(26)로서 사용하면, 주머니상체(40)가 압력 매체(26)에 잠기면 성형 원료인 분체(12)가 부상하여, 성형체(11)의 상면이 팽창되기 쉬워진다. 본 발명의 유지 용기(10)는 부상된 분체(12)를 누르는 작용이 있어, 변형 방지 효과가 있다.

또한, 주머니상체(40)는 압력 매체(26)에 의해 가해지는 압력과 함께 상하 방향 및 수평 방향이 동시에 수축되어 가므로, 상하 양단부에 대응하는 분체(12)가 균등하게 수축되어 성형체(11)의 상하 양단부가 예각의 돌기를 형성하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 주머니상체(40) 및 덮개체(60)는 걸림부(35)에 체결구(42)를 사용하여 체결되어 있으므로, 주머니상체(40) 및 덮개체(60)는 분체(12)의 수축과 함께 걸림부(35)의 표면에서 사이드 슬립하면서 케이스(30)의 내부로 인장되어 이동한다(도 6의 (A)→도 6의 (B) 참조). 이로 인해, 압력이 가해진 성형체(11)의 상단부는 케이스(30)의 상단부보다 내부에 위치하게 되므로, 상단부가 코끼리의 발과 같은 형상을 나타내는 예각의 돌기가 되지 않아, 이지러지기 어렵게 할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 케이스(30)는 바닥면에 고정시키는 고정구(37)를 갖고 있다. 고정구(37)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 사슬, 와이어 등을 사용한 고정구(37)로 바닥면과 고정할 수 있다. 이러한 고정구(37)를 사용함으로써 특히 압력 매체(26)보다 밀도가 작은 분체(12)를 충전하여, CIP 성형 장치(20)에 반입했을 때에, 유지 용기(10)가 부력에 의해 부상되고, 전도(轉倒)되는 것을 방지할 수 있다. 바닥면이란, 유지 용기(10)를 적재하는 바닥면이다. 바닥면이란 CIP 성형 장치(20)의 바닥면에 한정되지 않고, 유지 용기(10)를 반송대(70)에 적재하는 경우에는 반송대(70)의 바닥면이다.

이어서, 흑연재의 제조 방법에 대하여 설명한다.

상술한 유지 용기(10)의 주머니상체(40)에, 분체(12)로서 흑연재의 성형 원료를 충전하고, 상술한 성형 방법으로 성형하여 성형체(11)를 얻는다.

그 후, 성형체(11)를 소성하여 소성체를 얻는 소성 공정 및 흑연화 공정을 실시하여 흑연재를 제조한다.

본 실시 형태의 유지 용기(10)의 작용 효과에 대하여 설명한다.

유지 용기(10)는 천장판(50)과, 케이스 개구부(32)를 갖는 바닥이 있는 통 형상으로 형성된 케이스(30)를 갖는다.

케이스(30)는 압력 매체(26)를 내외로 유통 가능한 다수의 유통 구멍(34)을 가지므로, CIP 성형 장치(20)에 수용된 상태에서, CIP 성형 장치(20)에 저류된 압력 매체(26)가 케이스(30)의 내외를 유통한다.

또한, 케이스(30)의 지지구(36)에 지지되고, 케이스 개구부(32)의 개구면에 대하여 일정한 간격을 갖도록 평행하게 배치 가능한 천장판(50)을 갖는다.

그리고, 케이스(30)의 내부에 수용된 주머니상체(40)에 분체(12)를 충전하고, 덮개체(60)로 덮고, 체결구(42)로 밀폐시킨다. 천장판(50)을 설치하고 계속해서 유지 용기(10)를 CIP 성형 장치(20)의 내부 공간에 수용하고 나서, CIP 성형 장치(20)에 압력 매체(26)를 주입한다. 이 때, 천장판(50)은 밀어올려지는 주머니상체(40)의 상부에 접촉하므로, 분체(12)에 평탄한 상면을 성형한다.

또한, 성형체(11)의 상하 양단부에 대응하는 분체(12)는 압력의 증가에 따라 상하 방향과 가로 방향이 동시에 수축되어 가므로 코너 부분이 인장되지 않고 코끼리의 발과 같은 형상을 나타내는 예각의 돌기가 되지 않아, 이지러지기 어렵게 할 수 있다.

이에 의해, 성형체(11)의 상면이 평탄해져, 크기가 커져도 변형을 방지할 수 있고, 낭비가 적고 이지러지기 어려운 성형체(11)를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 유지 용기(10)에서는, 케이스(30)의 상단부와 천장판(50)의 간격은 주머니상체(40)와 덮개체(60)의 두께의 합보다 크다. 이 때문에 주머니상체(40) 및 덮개체(60)에는, 케이스(30)의 상단부와 천장판(50)으로부터 힘이 가해지지 않고, 고정되지 않으므로, 성형 압력으로 주머니상체(40) 및 덮개체(60)가 케이스(30)의 내부로 인장되어도 케이스(30)의 내부에 대한 이동을 방해하지 않는다. 따라서, 주머니상체(40) 및 덮개체(60)는 분체(12)의 수축과 함께 걸림부(35)의 표면에서 사이드 슬립하면서 케이스(30)의 내부로 인장되어 이동한다. 이로 인해, 압력이 가해진 성형체(11)의 상단부는 케이스(30)의 상단부보다 내부에 위치하게 되므로, 상단부가 코끼리의 발과 같은 형상을 나타내는 예각의 돌기가 되기 어려워, 이지러지기 어렵게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 유지 용기(10)에서는, 분체(12)가 흑연재의 성형 원료이다.

흑연재의 성형 원료인 흑연은 세라믹 중에서도 가벼운 원소로 구성되는 재료이므로 성형 원료도 밀도가 낮다. 성형 원료의 공극률에 따라서는 압력 매체(26)로부터 부상하기 쉬워진다. 일반적으로 흑연의 성형 원료는 밀도가 1.0 미만이어서, 물을 압력 매체(26)로서 사용하는 경우, 주머니상체(40)가 압력 매체(26)에 잠기면 성형 원료인 분체(12)가 부상되어, 성형체(11)의 상면이 팽창되기 쉬워진다. 본 발명의 유지 용기(10)는 부상된 분체(12)를 천장판(50)이 누르는 작용이 있어, 특히 흑연재의 성형 원료를 적용시켰을 때에 변형 방지 효과가 현저하다.

또한, 본 실시 형태의 유지 용기(10)는 케이스(30)가 바닥면에 고정되는 고정구(37)를 갖고 있다(도 1 참조).

이러한 고정구(37)를 사용함으로써, 특히 압력 매체(26)보다 밀도가 작은 분체(12)를 주머니상체(40)에 충전하고, CIP 성형 장치(20)에 반입했을 때에, 유지 용기(10)가 부력에 의해 부상되고, 전도되는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 본 실시 형태의 흑연재의 제조 방법 작용 효과에 대하여 설명한다.

흑연재의 제조 방법은 상술한 유지 용기(10)의 주머니상체(40)에 성형 원료인 분체(12)를 충전하고, CIP 성형하여 성형체(11)를 얻는 성형 공정과, 성형체(11)를 소성하여 소성체를 얻는 소성 공정과, 소성체를 흑연화하여 흑연재를 얻는 흑연화 공정을 포함한다.

이에 의해, 크기가 커져도 변형을 방지할 수 있고, 이지러지기 어려워, 변형이 적은 흑연재를 얻을 수 있다.

이어서, 본 실시 형태의 성형체(11)의 작용 효과에 대하여 설명한다.

본 실시 형태의 성형체(11)는 주머니상체(40)에 분체(12)를 충전한 후, 주머니상체(40)의 외측으로부터 압력 매체(26)에 의해 가압하여 성형체(11)를 얻는다.

그리고, 성형체(11)는 상하 양단부가 확대되지 않아, 코너 부분이 예각의 돌기가 되기 어려운 (직각 또는 둔각의) 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 성형체의 상면은 평탄하게 형성된다. 이 때문에 변형이 적고 이지러지기 어려운 흑연재를 얻을 수 있다.

유지 용기(10) 및 흑연재의 제조 방법은 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 적당한 변형, 개량 등이 가능하다.

예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서는, CIP 성형 장치(20), 케이스(30), 주머니상체(40) 등의 단면 형상이 원형(원통형)인 경우에 대하여 예시했지만, 본 발명은 그 밖의 단면 형상에도 적용 가능하다. 예를 들어, 타원 단면이나 직사각형 단면으로 하는 것도 가능하다.

<산업상 이용가능성>

이상과 같이, 본 발명에 관한 유지 용기 및 흑연재의 제조 방법은, 주머니상체의 상면이 천장판에 접하면서 성형 압력이 가해지면 분체의 수축에 추종하여 수축할 수 있으므로, 대형의 재료라도 재료의 낭비가 적은 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 성형체의 상면과 하면의 주위의 변이 둔각으로 측면과 연결되므로, 이지러짐이 발생하기 어렵다는 효과를 갖고, CIP 성형에 사용하는 유지 용기 및 유지 용기를 사용한 흑연재의 제조 방법 등으로서 유용하다.

10 유지 용기
11 성형체
12 분체
20 CIP 성형 장치
21 CIP 성형 장치 개구부
26 압력 매체
30 케이스
31 측벽
33 바닥
32 케이스 개구부
34 유통 구멍
35 걸림부
351 볼록부
352 홈(오목부)
36 지지구
37 고정구
40 주머니상체
42 체결구
50 천장판
60 덮개체
70 반송대

Claims (5)

1. 분체가 충전되는 주머니상체 및 덮개체를 유지하기 위한 CIP(Cold Isostatic Press; 냉간 정수압) 성형용의 유지 용기이며,
   상기 유지 용기는
   측벽과, 바닥과, 상기 측벽의 상부 외측면을 원 형상 또는 타원 형상으로 주위 회전하는 걸림부(係止部)와, 상기 걸림부의 외측 표면에 상기 측벽을 주위 회전하는 홈과, 상기 측벽의 상기 걸림부보다 하측의 외측면으로부터 연장되는 지지구를 갖는 케이스와,
   상기 케이스의 상단부와 간격을 갖도록 상기 지지구에 탈착되고, 하면이 평면으로 된 천장판을 구비하는 유지 용기.
2. 제1항에 있어서, 상기 간격은 상기 주머니상체와 상기 덮개체의 두께의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 유지 용기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분체는 흑연재의 성형 원료인 것을 특징으로 하는 유지 용기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스는 바닥면에 고정시키는 고정구를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유지 용기.
5. 제3항에 기재된 상기 유지 용기의 상기 주머니상체에 성형 원료를 충전하고, 상기 덮개체로 밀폐한 뒤, 상기 천장판을 설치하고 CIP(Cold Isostatic Press; 냉간 정수압) 성형하여 성형체를 얻는 성형 공정과,
   상기 성형체를 소성하여 소성체를 얻는 소성 공정과,
   상기 소성체를 흑연화하여 흑연재를 얻는 흑연화 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연재의 제조 방법.

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