KR101880677B1 - 무유도 저항의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원선을 준비하는 단계, 상기 원선을 제1 권취롤에 권취할 수 있도록 신선하여 원형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 단계, 상기 원형 단면을 갖는 와이어를 압연하여 선형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 단계, 상기 선형 단면을 갖는 와이어를 열처리하는 단계, 그리고 상기 열처리된 와이어를 제2 권취롤에 권취하는 단계를 포함하는 무유도 저항의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 신선 후 제1 권취롤에 권취된 원형 단면을 갖는 와이어가 유입되는 도입부, 상기 원형 단면을 갖는 와이어를 압연하여 선형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 압연부, 상기 압연된 선형 단면을 갖는 와이어에 전류 및 전압을 공급하여 열처리하는 열처리부, 및 상기 열처리된 선형 단면을 갖는 와이어를 권취하는 권취부를 포함하는 무유도 저항의 제조 장치를 제공한다.

Description

무유도 저항의 제조 방법 및 제조 장치{MANUFACTURING METHOD AND APPARATUR OF NON-INDUCTIVE RESISTANCE}
본 발명은 무유도 저항의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 저항기는 회로에 흐르는 전류 및 전압의 크기를 제어하는 회로 소자 또는 디바이스이다. 따라서, 이러한 저항기는 전자제품에 가장 많이 활용되며 코일, 콘덴서, 트랜지스터, IC, 다이오드 등을 작동시키는 데 필요로 하는 전압과 전류의 크기를 조정하는 기본 소자이다.
특히, 무유도 저항은 일반적으로 전자 유도 작용, 즉, 인덕턴스 값을 최소화한 저항기를 의미한다.
따라서, 무유도 저항기로부터 발생되는 인덕턴스 값을 실질적으로 제거함으로써 이를 고주파 회로에 적용하는 경우 회로의 주파수 특성을 향상시킬 수 있으며, 결과적으로 고주파 회로 및 이러한 고주파 회로를 장착하는 전자기기의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 주파수 및 인덕턴스 특성이 우수한 평각 구조의 무유도 저항을 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 생산성이 우수한 무유도 저항의 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 측면에서 본 발명은, 원선을 준비하는 단계, 상기 원선을 제1 권취롤에 권취할 수 있도록 신선하여 원형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 단계, 상기 원형 단면을 갖는 와이어를 압연하여 선형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 단계, 상기 선형 단면을 갖는 와이어를 열처리하는 단계, 그리고 상기 열처리된 와이어를 제2 권취롤에 권취하는 단계를 포함하는 무유도 저항의 제조 방법을 제공한다.
다른 측면에서 본 발명은, 신선 후 제 1권취롤에 권취된 원형 단면을 갖는 와이어가 유입되는 도입부, 상기 원형 단면을 갖는 와이어를 압연하여 선형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 압연부, 상기 압연된 선형 단면을 갖는 와이어에 전류를 공급하여 열처리하는 열처리부, 및 상기 열처리된 선형 단면을 갖는 와이어를 권취하는 권취부를 포함하는 무유도 저항의 제조 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 무유도 저항의 제조 방법에 따라 무유도 저항을 제조하는 경우 권취 특성이 우수하면서도 주파수 및 인덕턴스 특성이 우수한 선형 단면, 즉, 평각 구조의 무유도 저항을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무유도 저항의 제조 장치를 이용하는 경우 제조 공정 단순화 및 제조 단가를 낮춰 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무유도 저항의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따라 압연하는 단계를 거친 무유도 저항의 단면을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무유도 저항의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무유도 저항의 제조 장치에 대한 실물 사진을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에 따른 무유도 저항의 제조 장치에 포함되는 열처리부를 확대한 사진이다.
도 6은 도 4에 따른 무유도 저항의 제조 장치에 포함되는 가스 주입 장치를 확대한 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무유도 저항의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따라 압연하는 단계를 거친 무유도 저항의 단면을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무유도 저항의 제조 방법은, 신선하는 단계(S10), 압연하는 단계(S20), 열처리하는 단계(S30), 및 권취하는 단계(S40)를 포함한다.
먼저 신선하는 단계(S10)는 원선을 준비하는 단계 및 상기 원선을 제1 권취롤에 권취할 수 있도록 신선하여 원형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 원선은 구리, 니켈, 크롬, 이들의 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 재료로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 재료로 이루어진 원선을 준비한 후 신선하여 원형 단면을 갖는 와이어를 제1 권취롤에 권취한다. 참고로 도 2(a)에는 신선단계를 거친 후 권취된 원형 와이어의 단면(100)을 나타내었다.
다음으로, 압연하는 단계(S20)를 수행한다.
압연하는 단계(S20)는, 도 2(a)에서 나타낸 바와 같이 원형 단면을 갖는 와이어(100)를 압연하여 도 2(b)와 같은 선형 단면을 갖는 와이어(101)를 제조하기 위한 것으로, 상부 롤 및 하부 롤을 이용하여 수행될 수 있다.
이때, 압연하는 공정의 공정 조건은 원선을 구성하는 재료의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 니켈로 이루어진 원선의 경우 9시간 내지 11시간 정도, 구리로 이루어진 원선의 경우 18 시간 내지 22시간 정도 압연 공정이 수행될 수 있다. 이와 같은 압연 공정을 거침으로써 원형 단면을 갖는 와이어를 이용하여 선형 단면을 갖는 평각 와이어를 형성할 수 있다.
이때, 선형 단면을 갖는 와이어는, 예를 들면, 0.4mm 내지 1.5mm 범위의 폭을 갖고, 0.03mm 내지 1.0 mm 범위의 두께를 가질 수 있으나, 이는 선형 단면을 갖는 와이어를 구성하는 재료에 따라 달라질 수 있음을 물론이다.
이와 같은 방법으로 제조된 선형 단면을 갖는 와이어를 가이드 롤을 이용하여 열처리 하는 단계에 공급한다. 이때, 상기 가이드 롤로는 가변 롤을 이용할 수 있으며, 이를 통해 열처리 단계에 공급되는 선형 와이어의 공급 속도를 적절하게 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 선형 단면을 갖는 와이어는, 50mpm 내지 100mpm 범위의 속도로 공급되는 것이 바람직하다. 선형 단면을 갖는 와이어가 상기 속도 범위 내에서 공급되는 경우 후술할 열처리 공정이 원활하게 수행될 수 있고, 원하는 주파수 및 인덕턴스 특성을 갖는 무유도 저항을 얻을 수 있다. 다만, 이는 선형 단면을 갖는 와이어를 구성하는 재료에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
다음으로, 열처리하는 단계(S30)를 수행한다.
열처리하는 단계(S30)는 선형의 와이어에 전압 및 전류를 공급함으로써 수행될 수 있다. 이때 전압 및 전류는 정류기를 이용하여 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들면, 선형 단면을 갖는 와이어 양단에 제1 전극 및 제2 전극이 위치하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극에 정류기를 연결하여 전압 및 전류를 공급할 수 있다. 이와 같이 전류가 공급되면 선형 와이어 자체의 저항으로 인해 열이 발생하게 되어 열처리를 수행할 수 있게 된다.
이때, 상기 정류기의 출력 전류는 5A 내지 50A 범위, 7A 내지 30A, 또는 10A 내지 25A일 수 있다. 정류기의 출력 전류가 상기 수치 범위를 만족하는 경우 주파수 및 인덕턴스 특성이 우수한 무유도 저항을 제조할 수 있다.
상기 정류기의 출력 전압은 50V 내지 90V 범위, 60V 내지 85V 또는 65V 내지 80V일 수 있다. 정류기의 출력 전압이 상기 수치 범위를 만족하는 경우 주파수 및 인덕턴스 특성이 우수한 무유도 저항을 제조할 수 있다.
상기와 같은 열처리 공정으로 선형 와이어는 500℃ 내지 800℃ 정도까지 가열될 수 있다. 주파수 및 인덕턴스 특성이 우수한 무유도 저항을 제조하기 위해서는 전류 및 전압을 공급함으로써 수행되는 열처리 온도가 상기 수치 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 압연 및 열처리는 연속 공정으로 수행되는 것을 특징으로 한다. 즉, 후술할 본 발명에 따른 무유도 저항의 제조 장치에 따르면 압연하는 단계(S20) 및 열처리하는 단계(S30)를 연속 공정으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
필요에 따라, 본 발명에 따른 무유도 저항의 제조 방법은, 상기 열처리 공정과 동시에 수행되는 냉각 공정을 더 포함할 수 있다.
냉각 공정은 증류수를 이용하여 수행될 수 있으며, 열처리 공정에서 가열된 선형 단면을 갖는 와이어를 증류수를 이용하여 냉각시킴으로써 열처리 공정에서 가열된 와이어를 서서히 냉각시켜 추가적인 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 권취하는 단계(S40)를 수행한다.
권취하는 단계(S40)를 통해 상기한 바와 같이 열처리 공정을 거친 선형 단면을 갖는 와이어는 권취되어 제2 권취롤에 권취된 무유도 저항을 얻을 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 무유도 저항의 제조 방법에 따르면 전류 및 전압을 이용하여 열처리 공정을 수행하기 때문에 권취 특성이 우수하면서도 주파수 및 인덕턴스 특성이 우수한 평각 구조의 무유도 저항을 쉽게 제조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무유도 저항의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무유도 저항의 제조 장치는 도입부(10), 압연부(20), 열처리부(30) 및 권취부(40)를 포함할 수 있다.
먼저 신선단계를 거쳐 제1 권취롤에 권취된 원형 단면을 갖는 와이어(100)가 권출되면서 도입부(10)를 통해 무유도 저항의 제조 장치로 유입된다.
도입부(10)는 복수의 롤을 포함할 수 있으며, 이들을 거치는 과정에서 원형 단면을 갖는 와이어(100)는 장력과 이동 속도가 적절하게 조절된 상태로 압연부(20)에 유입될 수 있다.
다음으로, 압연부(20)를 통해 원형 단면을 갖는 와이어(100)를 압연하여 선형 단면, 즉, 평각 구조를 갖는 와이어(101)를 제조할 수 있다. 이때 압연부(20)는 상부 롤(21) 및 하부 롤(22)를 포함하며 이들을 이용하여 원형 단면을 갖는 와이어(100)를 가압함으로써 원하는 두께 및 폭을 갖는 평각 구조의 와이어(101)를 형성할 수 있다. 가압 시간 등에 관해서는 전술한 것과 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.
다음으로 열처리부(30)는 전극부(130), 수냉부(133), 및 가이드부(203)을 포함할 수 있다.
전극부(130)는 상기 선형 단면을 갖는 와이어에 전류 및 전압을 공급하기 위한 것으로, 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)을 포함한다. 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)은 정류기에 연결되어 전류 및 전압을 공급하여 선형 단면을 갖는 와이어를 가열하는 역할을 한다.
수냉부(133)는 열처리된 선형 단면을 갖는 와이어를 냉각시키기 위한 것으로 증류수를 이용하여 수행될 수 있다.
가이드부는 제3 가이드롤(203)로 구성되며, 열처리 공정 및 냉각 공정을 거친 와이어를 권취롤(40)로 이동시키는 역할을 한다. 이때, 제4 가이드롤(204) 및 제5 가이드롤(205)을 이용하여 권취롤(40)로 이동되는 와이어의 장력 및 이동 속도를 적절하게 조절하기 때문에 권취 특성이 우수한 무유도 저항을 얻을 수 있다.
상기 압연부(20) 및 상기 열처리부(30) 사이에는 제1 가이드롤(201) 및 제2 가이드롤(202)이 위치한다.
제1 가이드롤(201) 및 제2 가이드롤(202)은 가변 롤로서 열처리부(30)에 선형 단면을 갖는 와이어가 적절한 장력을 가지고 적절한 속도로 유입되도록 이동 속도를 조절하는 역할을 한다.
이해를 돕기 위하여, 도 4에는 전술한 것과 같은 본 발명에 따른 무유도 저항의 제조 장치에 대한 실물 사진을 예시적으로 나타내었고, 도 5에는 상기 열처리부를 확대한 사진을 예시적으로 나타내었다.
경우에 따라, 상기 열처리부(30)는 가스 주입 장치(250)를 더 포함할 수 있다.
상기 가스 주입 장치(250)를 통해 질소, 수소 및 이들의 혼합가스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 가스를 공급함으로써 본 발명에 따른 무유도 저항을 제조하는 과정에서 금속이 산화되는 것을 방지하여 표면 품질이 우수한 무유도 저항을 얻을 수 있다.
이해를 돕기 위하여, 도 6에는 이러한 가스 주입 장치의 실물 사진을 예시적으로 나타내었다.
본 발명에 따른 무유도 저항의 제조 장치를 이용하는 경우 압연 공정 및 열처리 공정을 연속 공정으로 수행할 수 있고, 정류기를 이용하여 쉽게 열처리 공정을 수행할 수 있기 때문에 제조 공정 단순화 및 제조 단가를 낮춰 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 도입부
21: 상부 가압롤
22: 하부 가압롤
20: 압연부
30: 열처리부
40: 제2 권취롤
100: 원형 단면을 갖는 와이어
101: 선형 단면을 갖는 와이어
201: 제1 가이드롤
202: 제2 가이드롤
203: 제3 가이드롤
204: 제4 가이드롤
205: 제5 가이드롤
250: 가스 주입 장치
131: 제1 전극
132: 제2 전극
130: 전극부

Claims (13)

  1. 원선을 준비하는 단계;
    상기 원선을 제1 권취롤에 권취할 수 있도록 신선하여 원형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 단계;
    상기 원형 단면을 갖는 와이어를 압연하여 선형 단면을 갖는 와이어를 제조하는 단계;
    상기 선형 단면을 갖는 와이어를 열처리하는 단계; 그리고
    상기 열처리된 와이어를 제2 권취롤에 권취하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 열처리는,
    정류기를 이용하여 65V 내지 80V의 전압 및 10A 내지 25A의 전류를 공급함으로써 500℃ 내지 800℃에서 수행되는 무유도 저항의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선형 단면을 갖는 와이어는 50mpm 내지 100mpm 속도로 열처리 단계에 제공되는 것인 무유도 저항의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압연 및 열처리는 연속 공정으로 수행되는 것인 무유도 저항의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열처리와 동시에 수행되는 냉각 공정을 더 포함하는 무유도 저항의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 냉각 공정은 증류수를 이용하여 수행되는 것인 무유도 저항의 제조 방법.
  9. 신선 후 제 1권취롤에 권취된 원형 단면을 갖는 와이어가 유입되는 도입부;
    상기 원형 단면을 갖는 와이어를 압연하여 선형 단면을 갖는 저항을 제조하는 압연부;
    상기 압연된 선형 단면을 갖는 와이어에 전류 및 전압을 공급하여 열처리하는 열처리부; 및
    상기 열처리된 선형 단면을 갖는 와이어를 권취하는 권취부;
    를 포함하고,
    상기 열처리부는, 정류기를 이용하여 65V 내지 80V의 전압 및 10A 내지 25A의 전류를 공급하여 500℃ 내지 800℃에서 열처리가 수행되도록 하는 것이고,
    상기 열처리부는,
    선형 단면을 갖는 와이어에 전류 및 전압을 공급하도록 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전극부; 및
    상기 제1 전극 및 제2 전극을 통과하여 전류 및 전압이 공급된 선형 단면을 갖는 와이어에 가스를 공급함으로써 산화를 방지하는 가스 주입 장치;
    를 포함하는 무유도 저항의 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압연부 및 상기 열처리부 사이에는 제1 가이드롤 및 제2 가이드롤이 위치하는 무유도 저항의 제조 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 열처리부는,
    상기 선형 단면을 갖는 와이어를 냉각하기 위한 수냉부; 및
    상기 선형 단면을 갖는 와이어의 속도 및 방향을 조절하는 가이드부;
    를 포함하는 무유도 저항의 제조 장치.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 가스 주입 장치는 질소, 수소, 및 이들의 혼합 가스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 가스를 공급하는 것인 무유도 저항의 제조 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07252540A (ja) * 1994-03-10 1995-10-03 Nippon Steel Corp ボンディングワイヤの製造方法及びその製造装置
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US8088713B2 (en) * 2004-06-24 2012-01-03 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Superconducting fault-current limiting element and the process for producing the same

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