KR101607945B1 - 베어링의 제조방법 - Google Patents

베어링의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베어링의 제조방법을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 베어링제조방법은 선박의 디젤엔진 또는 터보차저(Turbocharger)에 적용되는 베어링의 제조과정에서 베어링 메인바디의 내주면에 내압성(耐壓性), 내마모성(耐磨耗性) 및 내식성(耐蝕性)이 우수하고, 베어링 메인바디에 비하여 융점이 낮은 이종(異種)의 분말상의 접합소재가 고주파유도가열에 의해 용융됨과 동시에 원심력에 의하여 부착된 후 급랭되면서 금속접합이 이루어지도록 함으로써 베어링의 품질을 한층 향상시킬 수 있도록 하고, 제조공정을 단순화시켜 원가를 절감할 수 있도록 한다.
본 발명은 관(管)형상의 베어링 메인바디의 내부에 이종(異種)의 분말상의 접합소재(接合素材)를 채워 넣는 접합소재 충전(充塡)단계와; 상기 접합소재가 채워진 베어링 메인바디의 양단을 폐쇄하고, 상기 베어링 메인바디의 내부에 불활성 기체를 주입하는 불활성기체 주입단계와; 상기 베어링 메인바디를 고속으로 회전시키면서 고주파유도가열하여 접합소재가 용융되도록 함과 동시에 베어링 메인바디의 고속회전에 따른 원심력에 의하여 베어링 메인바디의 내주면에 용융된 접합소재가 부착되도록 하는 접합소재 코팅단계와; 상기 베어링 메인바디의 내주면에 접합소재가 코팅된 상태에서 급랭시켜 접합소재가 베어링 메인바디의 내주면에 접합되도록 하는 접합소재 접합단계를 포함하여 구성된다.

Description

베어링의 제조방법{Manufacturing process for bearing}
본 발명은 베어링의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 디젤엔진 또는 터보차저(Turbocharger)에 적용되는 베어링의 제조과정에서 내압성(耐壓性), 내마모성(耐磨耗性) 및 내식성(耐蝕性)이 우수하면서 베어링 메인바디에 비하여 융점이 낮은 이종(異種)의 분말상 접합소재가 고주파유도가열에 의해 용융됨과 동시에 원심력에 의하여 베어링 메인바디의 내주면에 부착된 후 급랭되면서 이중금속접합이 이루어지도록 함으로써 베어링의 품질을 한층 향상시킬 수 있도록 하고, 제조공정을 단순화시켜 원가를 절감할 수 있도록 한 베어링의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박, 자동차 또는 중장비 등에는 경유나 등유 같이 상대적으로 저렴한 가격의 저질 연료를 사용하면서도 높은 출력을 낼 수 있는 디젤엔진이 적용되고 있다.
상기 디젤엔진은 실린더 내로 흡입된 공기를 압축하여 고온·고압 분위기를 형성함과 동시에 고온·고압 분위기의 실린더 내에 액체연료를 분사하여 자연발화에 따른 폭발이 발생되도록 하고, 상기 실린더내에서 발생된 폭발력을 이용하여 피스톤을 작동시킴으로써 동력을 얻는 내연기관이다.
이와 같은 디젤엔진은 수 마력에서 수만 마력까지의 출력을 낼 수 있는데, 출력을 크게 높이기 위하여 엔진으로부터 배출되는 가스의 압력을 이용해 터빈을 돌린 후, 상기 터빈의 회전력을 이용해 흡입하는 공기를 대기압보다 강한 압력으로 밀어 넣어주는 터보차저(Turbocharger:過給器)가 사용되는 경우도 있다.
이 경우 디젤엔진의 피스톤은 실린더내에서 굉장히 빠른 속도로 가속, 감속, 정지로 구성되는 상하운동을 되풀이하게 되고, 폭발행정시에는 순간적으로는 2,000℃이상의 연소가스가 팽창하면서 최대 3∼5ton의 힘을 커넥팅로드와 연결된 크랭크축에 전달하게 된다.
따라서, 상기 크랭크축의 축받이 역할을 하는 베어링의 경우, 그 내주면에 피스톤의 폭발행정시 강한 면압(面壓)이 인가되기 때문에 내압성은 물론 내마모성 및 내식성이 우수한 소재를 접합·코팅하여 내구성을 향상시킬 필요가 있다.
한편, 상기 베어링의 메인바디의 소재(素材)로는 주로 탄소강이 이용되는 반면, 상기 베어링 메인바디의 내주면에 접합·코팅되는 소재로는 상기 탄소강과는 다른 기계적 특성을 갖는 이종(異種)의 소재가 사용되기 때문에 제조공정이 복잡하여 원가가 상승되는 것은 물론, 필요한 정도의 내압성, 내마모성, 내식성을 얻을 수 없어 품질을 보증할 수 없다는 문제가 있다.
이에 따라, 최근에는 서로 다른 기계적인 특성을 갖는 소재를 접합시킬 수 있도록 하는 다양한 선행기술이 제안되고 있다.
이와 같은 선행기술의 일 예로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0811455호(명칭:이종파이프의 접합방법, 이하 '선행기술1'이라 함)가 제안되었다.
상기의 선행기술1은 '서로 다른 재질의 스테인레스스틸관(Stainless steel Pipe)과 탄소섬유강화플라스틱(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastic)을 접하는 이종파이프의 접합방법에 관한 것으로, 가열패드를 이용하여 가열파이프를 가열한 다음 외부파이프를 가열파이프 내부에 삽입하면 외부파이프는 가열파이프의 열에 의하여 가열되고, 가열된 외부파이프에 내부파이프를 삽입하면 내부파이프도 가열되며, 외부파이프와 내부파이프는 팽창력과 인장력이 증가하게 되고, 이 상태에서 가열파이프와 일체로 구성된 다이에서 외부파이프를 인발하면 외부파이프와 내부파이프에 마찰열과 응력이 발생하게 되며 그 후 냉각시에 마찰열과 응력이 풀리면서 외부파이프의 직경이 줄어들게 되어 내부파이프를 조여주면서 접합하는 것'을 그 기술적 구성의 요지로 하는 것이다.
그러나, 상기 선행기술1은 여러 단계의 공정을 거쳐야 되기 때문에 제조공정 이 번거롭고, 그 제조장치 또한 복잡해지며, 그 결과 제조원가가 상승하게 되는 반면에 제품의 품질개선은 매우 제한적이라는 문제가 있다.
한편, 선행기술의 다른 예로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0399292호(명칭;이종재질이 압입접합된 복합부싱의 제조방법, 이하 '선행기술2'라 함)가 제안되었다.
상기의 선행기술2는 '파이프를 일정 길이로 절단하고, 그 절단된 강관(2)의 내측에 별도의 분말야금공정으로 제작된 소결 부싱(1)을 강제로 압입한 다음, 그 강제압입된 제품을 접합과 경화열처리한 후 진공함침하는 순서로 제조되며, 그와 같이 제조된 복합부싱(B)은 급유시 화재의 위험이 있는 무급유 체인등에 적용시에 스프로켓과 마찰을 하는 부분인 강관(2)은 내충격 및 내하중성을 가짐과 아울러 열처리되므로 내마모성을 갖게 되며, 샤프트에 접촉되는 소결 부싱(1)은 자체윤할이 이루어지도록 한 것'을 그 기술적 구성의 요지로 하는 것이다.
그러나, 상기 선행기술2 또한 그 접합공정이 제조공정이 복잡하여 생산성이 떨어지고, 제품의 품질을 향상시키는데에도 한계가 있어 이를 개선하는 제조 기술의 개발이 요구되는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0811455호 "이종파이프의 접합방법". 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0399292호 "이종재질이 압입접합된 복합부싱의 제조방법".
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 선박의 디젤엔진 또는 터보차저(Turbocharger)에 적용되는 베어링의 제조과정에서 내압성(耐壓性), 내마모성(耐磨耗性) 및 내식성(耐蝕性)이 우수하고, 베어링 메인바디 비하여 융점이 낮은 분말상의 접합소재가 고주파유도가열에 의해 용융됨과 동시에 원심력에 의하여 베어링 메인바디의 내주면에 부착된 후 급랭되면서 베어링 메인바디의 내주면에 대한 표면도금이 이루어지도록 함으로써 베어링의 품질을 한층 향상시킬 수 있도록 한 새로운 베어링의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 베어링의 제조공정을 크게 단순화시켜 원가를 절감할 수 있도록 한 새로운 베어링의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 관(管)형상의 베어링 메인바디의 내부에 이종(異種)의 분말상의 접합소재(接合素材)를 채워 넣는 접합소재 충전(充塡)단계와; 상기 접합소재가 채워진 베어링 메인바디의 양단을 폐쇄하고, 상기 베어링 메인바디의 내부에 불활성 기체를 주입하는 불활성기체 주입단계와; 상기 베어링 메인바디를 고속으로 회전시키면서 고주파유도가열하여 접합소재가 용융되도록 함과 동시에 베어링 메인바디의 고속회전에 따른 원심력에 의하여 베어링 메인바디의 내주면에 용융된 접합소재가 부착되도록 하는 접합소재 코팅단계와; 상기 베어링 메인바디의 내주면에 접합소재가 코팅된 상태에서 급랭시켜 접합소재가 베어링 메인바디의 내주면에 접합되도록 하는 접합소재 접합단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 상기 베어링 메인바디는 탄소강으로 이루어지며, 상기 접합소재는 구리(Cu)를 주성분으로 하면서 여기에 납(Pb)과 주석(Sn)이 혼합된 연청동 분말 또는 주석(Sn)을 주성분으로 하면서 여기에 소량의 구리(Cu)와 안티몬(Sb)가 혼합된 화이트메탈 분말(White metal)중에서 선택된 어느 하나인 특징을 갖는다.
본 발명에서 상기 접합소재인 연청동 분말은 구리(Cu) 70∼80중량%, 납(Pb) 11.0∼19.0중량%, 주석(Sn) 9.0∼11.0중량%로 이루어진 특징을 갖는다.
본 발명에서 상기 접합소재인 주석기 화이트메탈 분말은 주석(Sn) 84.0∼90.0중량%, 안티몬(sb) 8.0∼15.0중량%, 구리(Cu) 2.0∼10.0중량%로 이루어진 특징을 갖는다.
본 발명의 상기 접합소재 코팅단계에서 상기 접합소재가 충전된 베어링 메인바디는 200∼500m/min의 속도로 회전되고, 고주파가열에 따른 용융온도는 연천동의 경우는 1,000∼1,200℃인 특징을 갖고, 주석기 화이트메탈의 경우는 290∼500℃인 특징을 갖는다.
본 발명에서 상기 베어링 메인바디의 내주면에 접합·코팅되는 접합소재는 접합을 하고 난 뒤, 기계가공 후 최종 두께가 0.5∼1.5mm인 특징을 갖는다.
본 발명을 적용하면, 회전하면서 가열되는 베어링 메인바디의 내부에 채워져 용융되는 이종(異種)의 분말상 접합소재가 베어링 메인바디가 고속으로 회전될 때의 원심력에 의하여 베어링 메인바디의 내주면에 부착된 다음, 급랭되면서 베어링 메인바디의 내주면에 코팅·접합됨에 따라 베어링의 제조공정이 단순화되어 제조원가가 크게 절감되는 효과가 있다
또, 상기 베어링 메인바디의 내주면에 코팅·접합되는 접합소재로서 내압성(耐壓性), 내마모성(耐磨耗性) 및 내식성(耐蝕性)이 우수한 연청동이나 화이트메탈이 적용됨에 따라 제품의 내구성이 크게 향상되는 등 매우 우수한 품질의 제품을 얻을 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 베어링의 제조방법을 순차적으로 나타내는 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따라 베어링을 제조하기 위한 장치의 일 예로서 고주파유도가열형 이종접합용 원심주조장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따라 베어링을 제조하기 위한 장치의 일 예로서 고주파유도가열형 이종접합용 원심주조장치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 베어링을 제조하기 위한 장치의 일 예로서 고주파유도가열형 이종접합용 원심주조장치를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명에서 베어링 메인바디의 내부에 이종의 접합소재가 충전되는 동작을 나타내는 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치의 측면도이다.
도 6은 본 발명에서 이종의 접합소재가 충전된 베어링 메인바디의 내부로 불활성 기체가 주입되는 동작을 나타내는 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명에서 이종의 접합소재가 충전된 베어링 메인바디가 고주파유도 가열되는 동작을 나타내는 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치의 측면도이다.
도 8은 본 발명에서 고주파유도가열 공정이 종료된 상태에서 베어링 메인바디가 급랭되는 동작을 나타내는 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치의 측면도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 베어링의 제조방법은 크게 접합소재 충전단계(ST1)와, 불활성기체 주입단계(ST2)와, 접합소재 코팅단계(ST3) 및 접합소재 접합단계(ST4)를 포함하여 구성된다.
상기 접합소재 충전단계(ST1)에서는 관(管)형상의 베어링 메인바디(1)의 내부에 이종(異種)의 분말상의 접합소재(接合素材:2)를 채워 넣으며, 상기 불활성기체 주입단계(ST2)에서는 접합소재(2)가 채워진 베어링 메인바디(1)의 양단을 폐쇄한 상태에서 상기 베어링 메인바디(1)의 내부에 불활성 기체를 주입하게 된다.
상기 접합소재 코팅단계(ST3)에서는 상기 베어링 메인바디(1)를 고속으로 회전시키면서 고주파유도가열하여 베어링 메인바디(1)의 내부에 채워진 접합소재(2)가 용융되도록 하며, 이와 동시에 상기 베어링 메인바디(1)의 고속회전에 따른 원심력에 의하여 베어링 메인바디(1)의 내주면에 용융된 접합소재(2)가 부착된다.
한편, 상기 접합소재 접합단계(ST4)에서는 상기 베어링 메인바디(1)의 내주면에 접합소재(2)가 코팅된 상태에서 상기 베어링 메인바디를 급랭시켜 접합소재(2)가 베어링 메인바디(1)의 내주면에 접합되도록 하는 것이다.
본 발명에서 상기 베어링 메인바디는 탄소강으로 이루어지며, 상기 접합소재(2)로는 구리(Cu)를 주성분으로 하면서 여기에 납(Pb)과 주석(Sn)이 혼합된 연청동 분말 또는 납(Pb) 또는 주석(Sn)을 주성분으로 하면서 여기에 소량의 안티몬(Sb), 구리(Cu)가 혼합된 화이트메탈 분말 중에서 선택될 수 있다.
상기의 접합소재인 연청동 분말은 구리(Cu) 70∼80중량%, 납(Pb) 11.0∼19.0중량%, 주석(Sn) 9.0∼11.0중량%로 이루어지며, 또 다른 접합소재인 주석기 화이트메탈 분말은 주석(Sn) 84.0∼90.0중량%, 안티몬(sb) 8.0∼15.0중량%, 구리(Cu) 2.0∼10.0중량%로 이루어진다.
한편, 본 발명의 상기 접합소재 코팅단계는 상기 접합소재(2)가 충전된 베어링 메인바디(1)는 200∼500m/min의 속도로 회전되고, 고주파유도가열에 따른 용융온도는 연청동은 1,000∼1,200℃, 주석기 화이트메탈은 290∼500℃인 것을 특징인 조건에서 수행된다.
이와 같이 본 발명에 의하여 상기 베어링 메인바디(1)의 내주면에는 기계가공 까지 완료 후에 최종 0.5∼1.5mm두께의 접합소재(2)가 코팅·접합된다.
본 발명에 따라 베어링을 제조하기 위한 장치의 일 예로서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 고주파유도가열형 이종접합용 원심주조장치(100)가 적용될 수 있다.
상기 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치(100)는 몸체프레임(10), 소재안착대(20), 심압대(30), 주축대(40), 주축대용 액추에이터(45), 고주파유도 가열기(50), 냉각장치(60), 온도센서(70), 컨트롤러(80)를 포함하여 구성된다.
상기 몸체프레임(10)은 소재안착대(20), 심압대(30), 주축대(40), 주축대용 액추에이터(45), 고주파유도 가열기(50), 냉각장치(60), 온도센서(70)가 설치되도록 하는 것으로, 설정높이에 수평하게 설치되어 소재안착대(20), 심압대(30), 주축대(40), 고주파유도 가열기(50), 온도센서(70)를 고정시키는 지지베드(11)와, 지지베드(11)와 주축대용 액추에이터(45)가 설치되는 하부 베이스(12)를 포함한다.
상기 소재안착대(20)는 상하방향 이동가능하게 설치되는 것으로서, 수직으로 배치되는 소재안착대용 실린더(21)와 소재안착대용 실린더(21)에 결합되어 상하방향으로 이동하는 고정블록(22)을 포함한다.
상기 소재안착대(20)의 고정블록(22) 상면에는 관형상의 베어링 메인바디(1)가 재치된 상태에서 상하방향으로 이동하게 된다.
상기 심압대(30)는 지지베드(11) 후단부에 배치된 상태에서 이동레일(32) 상에 배치되는 이동판(33)에 고정되며, 심압대용 실린더(31)와 결합되어 전후방향으로 직선이동 가능하게 설치되는 한편, 전진 이동하여 베어링 메인바디(1) 일단부에 밀착되도록 하는 것이다.
상기 심압대(30)의 선단부에는 베어링 메인바디(1)의 개방된 일단부를 폐쇄시키기 위한 차단판(34)이 설치되도록 구성된다.
상기 고주파유도가열형 이종접합용 원심주조장치(100)를 구성하는 상기 주축대(40)는 지지베드(11) 선단부에 회전가능하게 설치된 상태에서 베어링 메인바디(1)의 선단부에 밀착되어 회전 동작하여 베어링 메인바디(1)의 회전을 유도하는 작용을 하며, 주축대(40)의 끝부분에는 베어링 메인바디(1)의 개방된 타단부를 폐쇄시키기 위한 차단판(41)이 설치된다.
또, 상기 심압대(30)나 주축대(40)의 회전축 상에는 불활성 기체 공급통로(91)가 관통 형성되어 외부로부터 공급되는 불활성 기체가 불활성 기체 공급통로(91)를 통과하여 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1) 내부로 공급되도록 한다.
이에 대응하여 주축대(40)의 차단판(41)에는 불활성 기체 공급통로(91)와 연통되는 통공이 형성되도록 한다.
상기 주축대용 액추에이터(45)는 주축대(40)와 연결되어 주축대(40)의 회전을 유도하게 된다. 이를 위하여 상기 주축대용 액추에이터(45)는 구동모터(451), 구동모터(451)의 모터축과 주축대(40)의 회전축 상에 설치되는 벨트풀리(452), 벨트풀리(452)을 연결하는 구동벨트(453)로 이루어진다.
상기 고주파유도 가열기(50)는 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1) 외측에 배치되는 것으로, 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)를 고주파유도 가열하게 된다.
상기 고주파유도 가열기(50)는 히팅 코일(50a)로 이루어지며, 이와 같은 히팅 코일(50a)은 전후방향 이동가능하게 배치되는데, 히팅 코일(50a)의 전진 이동시 히팅 코일(50a) 내부에 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)가 배치되도록 한다. 즉 히팅 코일(50a)은 베어링 메인바디(1) 외주면 전체 부위를 감싸도록 배치되어 베어링 메인바디(1)가 전체부위에 걸쳐 균일하게 가열되도록 한다.
여기서, 상기 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치(100)는 고주파유도 가열기(50)를 고정시키는 고정베이스(51), 고정베이스(51)의 전후방향 이동을 유도하는 고주파유도 가열기용 액추에이터(52)를 포함한다. 고정베이스(51)는 일렬로 배치되는 심압대(30), 주축대(40), 고주파유도 가열기(50)로부터 일측 방향으로 이격된 위치에 설치되는 것으로, 이동레일(53) 상에 배치되어 전후방향 이동하게 된다. 여기서 고주파유도 가열기(50)는 고정베이스(51)로부터 측방향으로 연장형성되는 고정대(54)에 의해 고정베이스(51)에 고정된다.
또한, 상기 고주파유도 가열기용 액추에이터(52)로는 고정베이스(51)를 전후진 이동시키는 고주파유도 가열기용 실린더(52a)가 사용된다.
상기 냉각장치(60)는 설정위치에 배치되어 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)를 냉각시키게 되는 것으로서, 상기 냉각장치(60)는 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1) 상측에 배치되어 냉각수를 베어링 메인바디(1)로 분사시키는 분사노즐(61), 분사노즐(61)과 연결되어 냉각수를 공급하는 냉각수 공급기구(62)를 포함한다. 여기서 분사노즐(61)은 베어링 메인바디(1) 길이방향을 따라 길게 형성되어 베어링 메인바디(1)가 전체 부위에 걸쳐 균일하게 냉각될 수 있도록 한다.
상기 온도센서(70)는 설정위치에 배치되어 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)의 현재 온도를 측정하게 되는 것이다. 상기 온도센서(70)로는 지지베드(11)로부터 설정높이 상에 고정 설치되어 비접촉식으로 온도를 측정하는 적외선 온도계(70a)가 사용될 수 있다.
상기 컨트롤러(80)는 온도센서(70)로부터 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)의 현재 온도 정보를 전달받고, 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)의 현재 온도 정보에 따라 고주파유도 가열기(50)와 냉각장치(60)의 동작을 제어하게 된다.
여기서 상기 컨트롤러(80)는 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)의 현재 온도가 설정된 가열온도값에 도달한 후 설정된 가열온도값을 설정시간동안 유지하도록 고주파유도 가열기(50)를 제어하고, 이후에는 고주파유도 가열기(50)의 구동을 정지시키고, 냉각장치(60)를 구동시켜 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)가 급랭되도록 한다.
이와 같은 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치(100)에 의해 베어링 메인바디(1) 내주면에 이종(異種)의 접합소재가 접합되는 과정은 다음과 같다.
먼저, 도 5에서와 같이 상승된 상태의 소재안착대(20)에 베어링 메인바디(1)를 놓고, 베어링 메인바디(1) 내부에 이종의 분말상 접합소재(2)를 투입한다. 그리고, 심압대(30)를 전진이동시켜 심압대(30)와 주축대(40) 사이에서 베어링 메인바디(1)가 고정되도록 한다.
이 때, 상기 베어링 메인바디(1)의 개방된 양단부는 심압대(30)와 주축대(40)의 차단판(34)(41)에 의해 폐쇄되어 베어링 메인바디(1)의 내부가 밀폐되도록 한다.
이 상태에서 도 6에서와 같이 소재안착대(20)를 하강시키는 한편, 불활성 기체 공급장치(90)와 연결된 주축대(40)의 불활성 기체 공급통로(91) 상으로 불활성 기체를 공급하여 베어링 메인바디(1) 내부에 불활성 기체가 주입되도록 하며, 도 7에서와 같이 고주파유도 가열기용 액추에이터(52)의 구동에 따라 전진이동한 고정베이스(51)에 의해 고주파유도 가열기(50)가 베어링 메인바디(1) 외주면 전체 부위를 감싸도록 배치되도록 하고, 고주파유도 가열기(50)를 구동시켜 베어링 메인바디(1)가 가열되도록 한다.
이와 동시에 주축대용 액추에이터(45)를 구동시켜 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)가 주축대(40)에 의해 회전하도록 하면, 상기 베어링 메인바디(1) 내부의 분말상 접합소재(2)가 용융되는 동시에 용융된 접합소재(2)가 베어링 메인바디(1)의 고속 회전에 따른 원심력에 의해 베어링 메인바디(1) 내주면에 부착된다.
다음으로, 도 8에서와 같이 냉각장치(60)를 구동시켜 분사노즐(61)로부터 냉각수가 분사되도록 하면, 상기 베어링 메인바디(1)가 냉각되며, 이에 따라 베어링 메인바디(1) 내주면에 부착된 용융된 접합소재(2) 또한 급랭되면서 베어링 메인바디(1) 내주면에 접합소재(2)가 단단하게 접합된다.
이와 같이 베아링 메인바디(1)의 내주면에 이종의 접합소재(2)가 코팅·접합된 상태에서 고주파유도 가열기용 액추에이터(52)의 구동에 따라 후진이동하는 고정베이스(51)에 의해 고주파유도 가열기(50)가 베어링 메인바디(1)로부터 이탈되도록 한 다음, 소재안착대(20)를 상승시켜 베어링 메인바디(1)가 지지되도록 한다.
그런 다음, 심압대(30)를 후진이동시켜 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 베어링 메인바디(1)가 해제되면서 소재안착대(20)에 놓이도록 함으로써 접합소재(2)가 접합된 베어링 메인바디(1)가 배출될 수 있도록 한다.
상기와 같이 본 발명에 의하여 베어링 메인바디(1) 내부의 이종(異種)의 분말상 접합소재(2)가 용융되면서 원심력에 의해 부착되고, 냉각장치(60)에 의해 급랭되면서 베어링 메인바디(1) 내주면에 접합되도록 하면 베어링의 제조공정이 크게 단순화되어 제조원가가 절감되고, 베어링의 품질도 크게 향상된다.
본 발명에서 베어링 메인바디(1)를 예로서 설명하였으나, 이 이외에 부시 같은 관형상의 모든 제품에 적용할 수 있음은 물론이다.
1 : 베어링 메인바디 2 : 접합소재
10 : 몸체프레임 11 : 지지베드
12 : 하부 베이스 20 : 소재안착대
21 : 소재안착대용 실린더 22 : 고정블록
30 : 심압대 31 : 심압대용 실린더
32 : 이동레일 33 : 이동판
34 : 차단판 40 : 주축대
41 : 차단판 45 : 주축대용 액추에이터
451 : 구동모터 452 : 벨트풀리
453 : 구동벨트 50 : 고주파유도 가열기
50a : 히팅 코일 51 : 고정베이스
52 : 고주파유도 가열기용 액추에이터
52a : 고주파유도 가열기용 실린더
53 : 이동레일 54 : 고정대
60 : 냉각장치 61 : 분사노즐
62 : 냉각수 공급기구 70 : 온도센서
70a : 적외선 온도계 80 : 컨트롤러
90 : 불활성 기체 공급장치 91 : 불활성 기체 공급통로
100 : 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치

Claims (6)

  1. 관(管)형상의 베어링 메인바디(1)의 내부에 이종(異種)의 분말상의 접합소재(接合素材:2)를 채워 넣는 접합소재 충전(充塡)단계(ST1)와;
    상기 접합소재가 채워진 베어링 메인바디(1)의 양단을 폐쇄하고, 상기 베어링 메인바디(1)의 내부에 불활성 기체를 주입하는 불활성기체 주입단계(ST2)와;
    상기 베어링 메인바디(1)를 고속으로 회전시키면서 고주파유도가열하여 내부에 충전된 접합소재(2)가 용융되도록 함과 동시에 베어링 메인바디(1)의 고속회전에 따른 원심력에 의하여 베어링 메인바디(1)의 내주면에 용융된 접합소재(2)가 부착되도록 하는 접합소재 코팅단계(ST3)와;
    상기 베어링 메인바디(1)의 내주면에 접합소재(2)가 코팅된 상태에서 급랭시켜 접합소재(2)가 베어링 메인바디(1)의 내주면에 접합되도록 하는 접합소재 접합단계(ST4)를 포함하되,
    상기 베어링 메인바디(1)는 탄소강으로 이루어지며;
    상기 접합소재(2)는 구리(Cu) 70∼80중량%, 납(Pb) 11.0∼19.0중량%, 주석(Sn) 9.0∼11.0중량%로 이루어진 연청동 분말 또는 주석(Sn) 84.0∼90.0중량% 및 안티몬(Sb) 8.0∼15.0중량%, 구리(Cu) 2.0∼10.0중량%로 이루어진 주석기 화이트메탈 분말 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고,
    상기 접합소재 코팅단계(ST3)에서 상기 고주파유도가열은 설정높이에 수평하게 설치되는 지지베드(11)를 갖는 몸체프레임(10)과, 상기 몸체프레임(10)의 지지베드(11)에서 상기 베어링 메인바디(1)가 재치된 상태에서 상하방향 이동가능하게 설치되는 소재안착대(20)와, 상기 몸체프레임(10)의 지지베드(11)의 후단부에 배치되어 전후방향으로 직선이동 가능하게 설치되고, 전진 이동하여 상기 베어링 메인바디(1)의 일단부에 밀착되는 심압대(30)와, 상기 몸체프레임(10)의 지지베드(11) 선단부에 주축대용 액추에이터(45)에 의해 회전가능하게 설치되고, 상기 베어링 메인바디(1)의 선단부에 밀착되어 회전 동작하여 상기 베어링 메인바디(1)의 회전을 유도하는 주축대(40)와, 상기 심압대(30)와 주축대(40)에 고정된 상기 베어링 메인바디(1)를 고주파유도 가열하기 위한 고주파유도 가열기(50)와, 상기 고주파유도 가열기(50)에 의해 고주파유도 가열된 상기 베어링 메인바디(1)를 냉각시키기 위한 냉각장치(60)와, 상기 베어링 메인바디(1)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(70)와, 상기 온도센서(70)로부터 상기 베어링 메인바디(1)의 현재 온도 정보를 전달받아 상기 고주파유도 가열기(50)와 냉각장치(70)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(80)를 포함하는 고주파유도 가열형 이종접합용 원심주조장치(100)를 통해 상기 베어링 메인바디(1)의 고주파유도가열하는 것을 특징으로 하는 베어링의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505688A (ja) * 2001-10-08 2005-02-24 フェデラル−モーグル コーポレイション 鉛を含有しない軸受
JP2006075906A (ja) * 2005-09-30 2006-03-23 Dai Ichi High Frequency Co Ltd 内面被覆筒体の製造方法
JP2009109007A (ja) * 2007-09-14 2009-05-21 Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co Kg 滑動要素およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505688A (ja) * 2001-10-08 2005-02-24 フェデラル−モーグル コーポレイション 鉛を含有しない軸受
JP2006075906A (ja) * 2005-09-30 2006-03-23 Dai Ichi High Frequency Co Ltd 内面被覆筒体の製造方法
JP2009109007A (ja) * 2007-09-14 2009-05-21 Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co Kg 滑動要素およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210099417A (ko) 2020-02-04 2021-08-12 동아대학교 산학협력단 이종재 접합강도 향상방법 및 이를 이용하여 제조된 베어링

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