KR102157340B1 - Making method for control finger - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 컨트롤 핑거 제조용 원료인 금속 분말과 바인더를 준비하는 단계; 상기 금속 분말과 상기 바인더를 혼련하는 단계; 혼련된 상기 원료를 컨트롤 핑거 형성용 금형에서 사출 성형하는 단계; 형성된 상기 성형체의 상기 바인더를 질산 분위기에서 탈지하는 단계; 탈지된 상기 성형체를 소결하는 단계; 및 형성된 상기 소결체를 후처리하는 단계; 를 포함하는 금속분말 사출 성형을 이용한 컨트롤 핑거의 제조방법을 제공한다.
본 발명은, 컨트롤 핑거의 제조 후 추가적인 가공 공정 없이 최종 형상을 갖추기 위한 최종 형상을 갖출 수 있고, 컨트롤 핑거 성형 후 빠른 시간내에 바인더를 제거할 수 있다. The present invention comprises the steps of preparing a metal powder and a binder as raw materials for manufacturing a control finger; Kneading the metal powder and the binder; Injection molding the kneaded raw material in a control finger forming mold; Degreasing the binder of the formed body in a nitric acid atmosphere; Sintering the degreased green body; And post-treating the formed sintered body. It provides a method of manufacturing a control finger using metal powder injection molding comprising a.
According to the present invention, after the control finger is manufactured, it is possible to have a final shape for obtaining the final shape without an additional processing process, and the binder can be removed within a short time after the control finger is formed.
Description
본 발명은 컨트롤 핑거 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공 공정 수가 감소하고, 바인더 제거 작업이 보다 빠르게 이루어질 수 있는 컨트롤 핑거 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a control finger, and more particularly, to a method for manufacturing a control finger in which the number of processing steps is reduced and a binder removal operation can be performed more quickly.
일반적으로 차량의 변속기는 클러치와 추진축 사이에 설치되어 차량의 주행 상태 변화에 따라 엔진의 구동력을 적절히 변속시켜 전달하는 장치이다.In general, a transmission of a vehicle is a device that is installed between a clutch and a propulsion shaft to appropriately shift and transmit a driving force of an engine according to a change in a driving state of the vehicle.
차량의 변속기는 차량의 운행 상황에 따라 자동으로 변속이 이루어지는 자동 변속기와 운전자의 조작에 의해 변속이 이루어지는 수동 변속기를 포함한다.The transmission of the vehicle includes an automatic transmission that automatically shifts according to a driving situation of the vehicle, and a manual transmission that shifts the shift by a driver's operation.
수동 변속기는 기어단의 변속을 위한 컨트롤 기구 및 컨트롤 기구와 연동된 싱크로 메시 기구를 포함하는 것이 일반적이다. A manual transmission generally includes a control mechanism for shifting a gear stage and a synchro mesh mechanism interlocked with the control mechanism.
여기서, 싱크로 메시 기구에 연결된 시프트 러그의 작동을 위해 컨트롤 핑거(control finger)가 장착된다. Here, a control finger is mounted to operate the shift lug connected to the synchro mesh mechanism.
컨트롤 핑거는 가혹한 조건에서 장시간 사용되어야 하기 때문에 강도, 내마모성 등의 우수한 내구성 및 정밀도가 요구된다. Since the control finger has to be used for a long time under severe conditions, excellent durability and precision such as strength and wear resistance are required.
이를 위하여, 종래에는 구상흑연주철을 이용한 주조공법을 사용하여 제조되지만, 컨트롤 핑거 자체의 정교한 형상으로 인하여 주조 후, 최종 형상을 갖추기 위한 추가적인 가공이 반드시 필요하였으며, 추가 가공으로 인하여 공정상의 비용이 증가되며 재료의 손실이 부가적으로 발생됨으로써 컨트롤 핑거의 제조원가가 증가되므로 이를 해결할 필요가 있다. To this end, conventionally, it is manufactured using a casting method using nodular cast iron, but due to the elaborate shape of the control finger itself, additional processing to obtain the final shape is required after casting, and the additional processing increases the cost of the process. And it is necessary to solve this problem because the manufacturing cost of the control finger is increased due to additional material loss.
컨트롤 핑거의 추가 가공을 줄이기 위해 분말사출성형 공정의 사용이 개시되었다. The use of a powder injection molding process has been disclosed to reduce further processing of the control finger.
여기서, 분말사출성형을 위해서는 소정의 금속 분말과 바인더(왁스 계열)가 함께 공급되고, 성형이 완료되면 바인더를 제거하는 탈지공정이 수행된다. 이때, 탈지 공정은 소정의 열을 인가하며 이루어진다. Here, for powder injection molding, a predetermined metal powder and a binder (wax-based) are supplied together, and when the molding is completed, a degreasing process of removing the binder is performed. At this time, the degreasing process is performed by applying a predetermined heat.
열을 인가하며 탈지를 수행하는 탈지 공정은 48시간 이상의 시간을 필요로 하는 등, 많은 시간을 필요로 하므로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.The degreasing process of performing degreasing while applying heat requires a lot of time, such as 48 hours or more, so there is a problem that productivity is lowered.
본 발명에 대한 선행기술로는 등록특허 10-0471859호와 미국특허 US 9,095,905를 예시할 수 있다. As prior art for the present invention, there may be exemplified Patent Registration No. 10-0471859 and US Patent No. 9,095,905.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컨트롤 핑거의 제조 후 추가적인 가공 공정 없이 최종 형상을 갖추기 위한 최종 형상을 갖출 수 있는 컨트롤 핑거 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to solve the above problems, and an object thereof is to provide a control finger manufacturing method capable of having a final shape for obtaining a final shape without an additional processing process after the control finger is manufactured.
또한, 본 발명은 컨트롤 핑거 성형 후 빠른 시간 내에 바인더를 제거할 수 있는 컨트롤 핑거 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a control finger manufacturing method capable of removing a binder within a short time after forming the control finger.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 컨트롤 핑거 제조용 원료인 금속 분말과 바인더를 준비하는 단계; 상기 금속 분말과 상기 바인더를 혼련하는 단계; 혼련된 상기 원료를 컨트롤 핑거 형성용 금형에서 사출 성형하는 단계; 형성된 상기 성형체의 상기 바인더를 질산 분위기에서 탈지하는 단계; 탈지된 상기 성형체를 소결하는 단계; 및 형성된 상기 소결체를 후처리하는 단계; 를 포함하는 금속분말 사출 성형을 이용한 컨트롤 핑거의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises: preparing a metal powder and a binder as raw materials for manufacturing a control finger; Kneading the metal powder and the binder; Injection molding the kneaded raw material in a control finger forming mold; Degreasing the binder of the formed body in a nitric acid atmosphere; Sintering the degreased green body; And post-treating the formed sintered body. It provides a method of manufacturing a control finger using metal powder injection molding comprising a.
상기 금속 분말은 탄소, 니켈 및 철을 포함할 수 있다.The metal powder may include carbon, nickel and iron.
상기 금속 분말의 직경은 1 내지 25㎛ 일 수 있다.The diameter of the metal powder may be 1 to 25㎛.
상기 바인더는, POM(폴리아세탈) 80∼95%, 왁스(카나우바 왁스 또는 파라핀 왁스를 포함함) 1∼5%, 스테아린산 1∼2%를 포함하는 제1 바인더와, 폴리머 1∼10%를 포함하는 제2 바인더를 포함할 수 있다.The binder comprises a first binder containing 80 to 95% POM (polyacetal), 1 to 5% wax (including carnauba wax or paraffin wax), and 1 to 2% stearic acid, and 1 to 10% polymer. It may include a second binder to include.
상기 폴리머는 EVA, PC, PP, PE 중 선택된 어느 하나 또는 2 이상을 포함할 수 있다.The polymer may include any one or two or more selected from EVA, PC, PP, and PE.
상기 혼련하는 단계는, 상기 금속 분말과 상기 바인더를 혼련기에 주입하는 단계와, 상기 금속 분말과 상기 바인더를 170~190℃로 2~4시간 동안 가열하는 단계를 포함할 수 있다.The kneading may include injecting the metal powder and the binder into a kneader, and heating the metal powder and the binder at 170 to 190° C. for 2 to 4 hours.
상기 금속 분말과 상기 바인더는 각각 55~65vol%와 35~45vol%로 준비될 수 있다.The metal powder and the binder may be prepared in 55 to 65 vol% and 35 to 45 vol%, respectively.
상기 사출 성형하는 단계는, 190-200 ℃의 온도를 유지하는 노즐에 의해 이루어질 수 있다.The injection molding may be performed by a nozzle maintaining a temperature of 190-200°C.
상기 금형의 온도는, 100∼130℃ 일 수 있다.The temperature of the mold may be 100 to 130°C.
상기 탈지하는 단계는, 상기 상기 성형체를 오븐에 장입하는 단계와, 질산과 질소를 준비하는 단계와, 상기 질산을 상기 오븐 내부로 주입시켜 기화시키는 단계와, 상기 질소를 상기 오븐 내로 공급하는 단계와, 상기 성형체를 상기 오븐 내에서 유지하며 상기 제1 바인더를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The degreasing may include charging the molded body into an oven, preparing nitric acid and nitrogen, injecting the nitric acid into the oven to evaporate it, and supplying the nitrogen into the oven. , Maintaining the molded body in the oven and removing the first binder.
상기 오븐은 110~125℃로 유지될 수 있다.The oven may be maintained at 110 ~ 125 ℃.
상기 질산은 1∼10ml/min과 질소 1∼5l/min로 공급할 수 있다.The nitric acid may be supplied at 1 to 10 ml/min and nitrogen at 1 to 5 l/min.
상기 유지하는 단계는, 상기 질산과 상기 질소의 공급 후, 상기 성형체를 상기 오븐 내에서 4 내지 8시간 유지할 수 있다.In the maintaining step, after supplying the nitric acid and the nitrogen, the molded body may be maintained in the oven for 4 to 8 hours.
상기 제2 바인더는 상기 소결하는 단계를 수행하며 제거될 수 있다.The second binder may be removed by performing the sintering step.
상기와 같은 본 발명은, 컨트롤 핑거의 제조 후 추가적인 가공 공정 없이 최종 형상을 갖출 수 있고, 컨트롤 핑거 성형 후 빠른 시간(4~8시간) 내에 바인더를 제거할 수 있다. In the present invention as described above, the final shape can be obtained without an additional processing process after the control finger is manufactured, and the binder can be removed within a short time (4 to 8 hours) after the control finger is formed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 핑거 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다. 1 is a flow chart showing the configuration of a method of manufacturing a control finger according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 핑거 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다. 1 is a flow chart showing the configuration of a method of manufacturing a control finger according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 핑거 제조 방법은 금형을 준비하는 단계(ST110), 원료를 준비하는 단계(ST120), 원료를 혼련하는 단계(ST130), 사출성형하는 단계(ST140), 탈지(성형체에서 바인더를 제거)하는 단계(ST 150), 소결하는 단계(ST160) 및 후처리하는 단계(ST170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a control finger according to an embodiment of the present invention includes preparing a mold (ST110), preparing a raw material (ST120), kneading the raw material (ST130), and injection molding. (ST140), degreasing (removing the binder from the molded body) (ST 150), sintering (ST160), and post-processing (ST170).
금형을 준비하는 단계(ST110)는 컨트롤 핑거 제조에 사용되는 금형을 준비한다. 준비되는 금형은 금속 분말 사출 성형에 의해 컨트롤 핑거를 제조할 수 있도록 소정의 형태로 이루어질 수 있다. In the step of preparing a mold (ST110), a mold used for manufacturing a control finger is prepared. The prepared mold may be formed in a predetermined shape so that the control finger can be manufactured by metal powder injection molding.
원료를 준비하는 단계(ST120)는 컨트롤 핑거의 제작에 사용되는 원료는 준비하는 단계로서, 금속 분말과 바인더(binder)를 준비한다.In the step of preparing a raw material (ST120), a raw material used for manufacturing a control finger is prepared, and a metal powder and a binder are prepared.
준비되는 원료에 대해 살펴보기로 한다.Let's look at the raw materials to be prepared.
우선, 금속 분말로는 탄소, 니켈, 철을 포함한 합금분말을 준비한다.First, an alloy powder containing carbon, nickel, and iron is prepared as a metal powder.
금속분말로는 탄소(C) 0.4 내지 0.6 중량%, 니켈(Ni) 1.5 내지 2.5 중량%, 1 중량% 이하의 미소 합금원소를 제외한 나머지는 철(Fe)인 합금분말이 준비될 수 있다. As the metal powder, an alloy powder containing 0.4 to 0.6% by weight of carbon (C), 1.5 to 2.5% by weight of nickel (Ni), and less than 1% by weight of micro-alloy elements may be prepared.
여기서, 준비되는 금속 분말의 직경의 크기는 1 내지 25㎛ 일 수 있다. 또한, 금속 분말은 구형인 것이 바람직하다. Here, the size of the diameter of the prepared metal powder may be 1 to 25 μm. In addition, it is preferable that the metal powder is spherical.
그리고, 바인더가 준비될 수 있다. And, a binder may be prepared.
바인더는 제1 바인더와 제2 바인더를 포함한다. The binder includes a first binder and a second binder.
제1 바인더는 POM(폴리아세탈) 80∼95%, 왁스(카나우바 왁스 또는 파라핀 왁스를 포함함) 1∼5%, 계면 활성제인 스테아린산 1∼2%을 포함한다. 제1 바인더는 후술하는 탈지하는 단계에서 제거될 수 있다.The first binder contains 80 to 95% of POM (polyacetal), 1 to 5% of wax (including carnauba wax or paraffin wax), and 1 to 2% of stearic acid as a surfactant. The first binder may be removed in the step of degreasing described later.
제2 바인더는 폴리머 1∼10%를 포함할 수 있다. 여기서, 폴리머는 EVA, PC, PP, PE 중 선택된 어느 하나 또는 2 이상을 포함할 수 있다. The second binder may contain 1 to 10% of a polymer. Here, the polymer may include any one or two or more selected from EVA, PC, PP, and PE.
제2 바인더는 후술하는 소결하는 단계에서 제거될 수 있다.The second binder may be removed in the sintering step described later.
제1 바인더의 주요 성분인 POM은 사출체의 강도를 높게 하며 이후 탈지공정에서 질산에 의해 침식되어 폴리머에서 모노머로 분해되어 단시간 내에 제거된다. 또한 왁스는 사출성형을 위한 적절한 유동도를 갖게 하기 위해 첨가되며 스테아린산은 계면활성제로서 금속분말과 바인더가 잘 혼합될 수 있도록 하는 역할을 한다. POM, the main component of the first binder, increases the strength of the injection body, and is then eroded by nitric acid in the degreasing process, decomposed into monomers in the polymer, and removed within a short time. In addition, wax is added to have an appropriate fluidity for injection molding, and stearic acid serves as a surfactant so that the metal powder and the binder can be well mixed.
제2바인더인 폴리머는 탈지단계에서 단시간 내에 제거되는 POM을 대신하여 탈지체의 강도를 유지하는 역할을 하며, 백본 바인더(Backbone Binder)라고도 부른다. 이는 이후 소결 초기단계에 열분해에 의해 제거된다.The second binder, the polymer, plays a role in maintaining the strength of the degreasing body in place of the POM that is removed within a short time in the degreasing step, and is also referred to as a backbone binder. It is then removed by pyrolysis in the initial stage of sintering.
금속분말과 바인더가 준비되면, 서로 혼합된다. When the metal powder and the binder are prepared, they are mixed with each other.
이때, 금속 분말과 바인더는 각각 55~65vol%와 35~45vol% 가 서로 혼합될 수 있다. 이 혼합비는 제품의 형상이나 크기에 따라 달라지며 이는 분말의 분율이 높을수록 유동도가 저하되므로 사출길이가 짧아져 금형 내부를 안정적으로 채울 수 있는가가 그 혼합비를 결정하게 된다.In this case, the metal powder and the binder may be mixed with each other in 55 to 65 vol% and 35 to 45 vol%, respectively. This mixing ratio depends on the shape or size of the product, and the higher the powder fraction, the lower the fluidity. Therefore, the injection length is shortened, so whether the inside of the mold can be stably filled determines the mixing ratio.
혼합된 금속 분말과 바인더는 혼련기에 공급된 후, 180℃로 가열되며 2시간 동안 혼련될 수 있다. 혼련이 완료된 후, 혼합된 금속 분말과 바인더는 상온으로 냉각 후 적당한 크기로 분쇄하여 사출성형용 재료로 활용한다.The mixed metal powder and the binder are supplied to the kneader and then heated to 180° C. and kneaded for 2 hours. After the kneading is completed, the mixed metal powder and the binder are cooled to room temperature and pulverized to an appropriate size to be used as a material for injection molding.
사출성형하는 단계(ST140)는 준비된 금속 분말과 바인더가 균일하게 혼합된 후, 소정의 노즐을 이용하여 준비된 금형 내로 주입하고, 이를 사출성형에 의해 성형체를 제작하는 단계이다. In the step of injection molding (ST140), the prepared metal powder and the binder are uniformly mixed, and then injected into the prepared mold using a predetermined nozzle, and a molded body is manufactured by injection molding.
이때, 노즐은 섭씨 190 ~ 200 도를 유지하는 것이 바람직하다. At this time, the nozzle is preferably maintained at 190 to 200 degrees Celsius.
노즐의 온도가 섭씨 190 미만인 경우, 사출재료의 유동성이 부족하여 금형의 말단부까지 재료가 도달하지 못할 수 있다. 또한, 노즐의 온도가 섭씨 200 도를 초과하면 저융점의 바인더 성분이 기화되어 사출체 내에 기공을 형성할 수 있다. If the temperature of the nozzle is less than 190 degrees Celsius, the material may not reach the end of the mold due to insufficient fluidity of the injection material. In addition, when the temperature of the nozzle exceeds 200 degrees Celsius, the binder component having a low melting point may be vaporized to form pores in the injection body.
또한, 노즐을 통한 금속 분말과 바인더의 혼합물 주입 시, 소정의 사출 압력에 의해 사출될 수 있다. In addition, when the mixture of the metal powder and the binder is injected through the nozzle, it may be injected by a predetermined injection pressure.
다음의 [표 1]은 노즐의 온도에 따른 사출 길이와 스파이럴 테스트 결과를 나타낸다. The following [Table 1] shows the injection length and spiral test results according to the nozzle temperature.
테 스 트
결 과Spiral
Test
result
상기한 [표 1]에 기재된 바와 같이, 제품의 정상적인 성형을 위해서는 노즐의 온도를 적절하게 유지하는 것이 바람직하다. 제품의 정상적인 성형은 사출성형용 재료가 금형 캐비티(Cavity) 내의 말단부까지 도달하여 미충진되는 부분이 없이 완전한 사출체를 성형하는 것을 의미한다. As described in [Table 1], it is desirable to properly maintain the temperature of the nozzle for normal molding of the product. The normal molding of the product means that the injection molding material reaches the end of the mold cavity to form a complete injection body without any unfilled parts.
또한, 사출성형하는 단계(ST140) 수행 시, 금형의 온도는 100∼130℃인 것이 바람직하다. 금형의 온도가 100℃ 미만으로 유지되는 경우, 사출재료가 금형 내부의 말단부까지 도달하기 이전에 재료 중 바인더 성분의 고화가 발생될 수 있다. 또한, 금형의 온도가 130℃ 이상으로 유지되는 경우, 사출재료 중 저융점 바인더 성분의 기화를 통해 사출체 내부에 기공이 잔존할 수 있다. In addition, when performing the injection molding step (ST140), the temperature of the mold is preferably 100 to 130 ℃. When the temperature of the mold is maintained below 100°C, solidification of the binder component in the material may occur before the injection material reaches the end of the mold. In addition, when the temperature of the mold is maintained at 130° C. or higher, pores may remain inside the injection body through vaporization of the low melting point binder component of the injection material.
또한 적절한 사출속도와 압력 그리고 보압을 주어야 완전한 사출성형체를 얻을 수 있다. 사출 속도, 압력 및 보압의 설정은 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다. In addition, a complete injection molded body can be obtained only when an appropriate injection speed, pressure and holding pressure are given. The injection speed, pressure, and holding pressure can be set in various ways according to the needs of the user.
탈지하는 단계(ST150)는 금형 내에서 형성된 사출 성형체가 포함하는 바인더를 제거하는 단계이다. The step of degreasing (ST150) is a step of removing the binder included in the injection molded body formed in the mold.
탈지하는 단계(ST150)는 다음과 같이 수행된다. The step of degreasing (ST150) is performed as follows.
성형체를 금형에서 이탈시킨 후, 소정의 오븐에 장입(ST151)하고, 오븐의 온도는 110℃로 유지한다. After removing the molded body from the mold, it is charged into a predetermined oven (ST151), and the oven temperature is maintained at 110°C.
우선, 사용자는 질산과 질소를 준비한다(ST152). First, the user prepares nitric acid and nitrogen (ST152).
이때 준비되는 질산의 농도는 90% 일 수 있다.At this time, the concentration of nitric acid prepared may be 90%.
질산과 질소가 준비되면, 질산을 기화시킨다(ST153). 질산의 기화는 다음과 같이 이루어질 수 있다.When nitric acid and nitrogen are prepared, nitric acid is vaporized (ST153). Vaporization of nitric acid can be accomplished as follows.
액상의 질산을 사출체가 장입되어 있는 오븐(oven)으로 공급하여 질산이 오븐의 온도에 의해 기화되도록 한다. 이때, 질산은 5ml/min로 공급될 수 있다. Liquid nitric acid is supplied to an oven in which the injection body is loaded, so that the nitric acid is vaporized by the temperature of the oven. At this time, nitric acid may be supplied at 5 ml/min.
또한, 질산과 함께 질소가 공급될 수 있다. 이때, 질소는 1∼5l/min로 공급할 수 있다.Also, nitrogen may be supplied along with nitric acid. At this time, nitrogen can be supplied at 1 to 5 l/min.
질산과 질소의 유량의 하한은 탈지반응속도와 관련성이 있으며 기화된 질산의 농도가 너무 묽으면 성형체 내의 바인더를 효과적으로 제거할 수 없거나 탈지에 너무 장시간이 소요되는 문제가 있으며 반대로 너무 진하면 바인더 제거 보다는 금속 분말과 반응하여 이를 부식시킴으로써 이후 소결공정에서 소결이 원활히 이루어지지 않는 문제를 일으킨다.The lower limit of the flow rate of nitric acid and nitrogen is related to the degreasing reaction rate. If the concentration of evaporated nitric acid is too thin, the binder in the molded body cannot be removed effectively or degreasing takes too long. It reacts with the powder and corrodes it, causing a problem in that sintering is not smoothly performed in the subsequent sintering process.
기화된 질산은 사출체에 접촉하여 바인더의 제거가 이루어지도록 한다. The vaporized silver nitrate contacts the injection body so that the binder is removed.
질산과 질소를 공급한 후, 성형체는 오븐 내에서 4 내지 8시간 동안 유지(ST155)하여 탈지가 이루어지도록 한다. 이때, 성형체의 두께가 두꺼울수록 유지시간은 연장될 수 있다. After supplying nitric acid and nitrogen, the molded body is kept in an oven for 4 to 8 hours (ST155) so that degreasing is performed. In this case, as the thickness of the molded body increases, the holding time may be extended.
제1 바인더가 포함하는 POM은 질산에 의해 폴리머에서 모노머로 분해되며 제거되지만, 백본(backbone) 바인더 즉, 탈지 공정이 완료된 후에도 성형체의 강도를 유지하는 제2 바인더인 폴리머는 제거되지 않는다. The POM included in the first binder is decomposed and removed from the polymer into monomers by nitric acid, but the backbone binder, that is, the second binder that maintains the strength of the molded body even after the degreasing process is completed, is not removed.
소결하는 단계(ST160)는 탈지가 완료된 후, 소정 시간 동안 성형체를 1270℃를 유지하는 소결로에서 3시간 동안 유지시키고 소결이 이루어지도록 한다.In the sintering step (ST160), after the degreasing is completed, the molded body is maintained for 3 hours in a sintering furnace maintained at 1270° C. for a predetermined time, and sintering is performed.
소결이 이루어지는 동안 제2 바인더인 폴리머가 제거될 수 있다. During sintering, the second binder, the polymer, may be removed.
후처리하는 단계(ST170)는 필요에 따라 소결체의 치수 결정을 위해 압력을 가하여 필요 부위에 사이징 가공하거나 고주파 열처리를 실시하는 등 상기 소결체를 최종적인 제품으로 생산하기 위해 필요한 모든 부가적 공정을 포함한다.The post-treatment step (ST170) includes all additional processes necessary to produce the sintered body as a final product, such as applying pressure to determine the size of the sintered body and performing sizing processing or high-frequency heat treatment on the required part, if necessary. .
본 발명은, 컨트롤 핑거의 제조 후 추가적인 가공 공정 없이 최종 형상을 갖추기 위한 최종 형상을 갖출 수 있고, 컨트롤 핑거 성형 후 빠른 시간내에 바인더를 제거할 수 있다. According to the present invention, after the control finger is manufactured, it is possible to have a final shape for obtaining the final shape without an additional processing process, and the binder can be removed within a short time after the control finger is formed.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (14)
컨트롤 핑거 제조용 원료인 금속 분말과 바인더를 준비하는 단계;
상기 금속 분말과 상기 바인더를 혼련하는 단계;
혼련된 상기 원료를 섭씨 190∼200℃ 를 유지하는 노즐을 통해 온도 100∼130℃ 인 콘트롤 핑거 형성용 금형으로 주입하고, 사출 성형하는 단계;
형성된 상기 성형체의 상기 바인더를 질산 분위기에서 탈지하는 단계;
탈지된 상기 성형체를 소결하는 단계; 및
형성된 상기 소결체를 후처리하는 단계;
를 포함하는 금속분말 사출 성형을 이용한 컨트롤 핑거의 제조방법.As a method of manufacturing a control finger,
Preparing a metal powder and a binder as raw materials for manufacturing a control finger;
Kneading the metal powder and the binder;
Injecting the kneaded raw material into a mold for forming a control finger having a temperature of 100 to 130°C through a nozzle maintaining 190 to 200°C, and injection molding;
Degreasing the binder of the formed body in a nitric acid atmosphere;
Sintering the degreased green body; And
Post-treating the formed sintered body;
Method of manufacturing a control finger using metal powder injection molding comprising a.
상기 금속 분말은 탄소, 니켈 및 철을 포함하는 컨트롤 핑거의 제조방법. The method of claim 1,
The metal powder is a method of manufacturing a control finger containing carbon, nickel and iron.
상기 금속 분말의 직경은 1 내지 25㎛ 인 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 2,
The method of manufacturing a control finger having a diameter of the metal powder of 1 to 25㎛.
상기 바인더는,
POM(폴리아세탈) 80∼95%, 왁스(카나우바 왁스 또는 파라핀 왁스를 포함함) 1∼5%, 스테아린산 1∼2%를 포함하는 제1 바인더와,
폴리머 1∼10%를 포함하는 제2 바인더를 포함하는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 2,
The binder,
A first binder containing 80 to 95% of POM (polyacetal), 1 to 5% of wax (including carnauba wax or paraffin wax), and 1 to 2% of stearic acid,
A method of manufacturing a control finger comprising a second binder containing 1 to 10% polymer.
상기 폴리머는 EVA, PC, PP, PE 중 선택된 어느 하나 또는 2 이상을 포함하는 컨트롤 핑거의 제조방법.According to claim 4
The polymer is EVA, PC, PP, PE, a method of manufacturing a control finger comprising any one or two or more selected from.
상기 혼련하는 단계는,
상기 금속 분말과 상기 바인더를 혼련기에 주입하는 단계와,
상기 금속 분말과 상기 바인더를 170~190℃로 2~4시간 동안 가열하는 단계를 포함하는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 1,
The kneading step,
Injecting the metal powder and the binder into a kneader,
A method for manufacturing a control finger comprising heating the metal powder and the binder at 170 to 190°C for 2 to 4 hours.
상기 금속 분말과 상기 바인더는 각각 55~65vol%와 35~45vol%로 준비되는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 6,
The method of manufacturing a control finger wherein the metal powder and the binder are prepared in 55 to 65 vol% and 35 to 45 vol%, respectively.
상기 탈지하는 단계는,
상기 성형체를 오븐에 장입하는 단계와,
질산과 질소를 준비하는 단계와,
상기 질산을 상기 오븐 내부로 주입시켜 기화시키는 단계와,
상기 질소를 상기 오븐 내로 공급하는 단계와,
상기 성형체를 상기 오븐 내에서 유지하며 상기 제1 바인더를 제거하는 단계를 포함하는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 4,
The step of degreasing,
Charging the molded body into an oven,
Preparing nitric acid and nitrogen, and
Injecting the nitric acid into the oven to evaporate it,
Supplying the nitrogen into the oven,
And removing the first binder while maintaining the molded body in the oven.
상기 오븐은 110~125℃로 유지되는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 10,
The oven is a method of manufacturing a control finger maintained at 110 ~ 125 ℃.
상기 질산은 1∼10ml/min로, 상기 질소는 1∼5l/min로 공급되는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 11,
The method of manufacturing a control finger in which the nitrate is supplied at 1 to 10 ml/min and the nitrogen at 1 to 5 l/min.
상기 유지하는 단계는,
상기 질산과 상기 질소의 공급 후, 상기 성형체를 상기 오븐 내에서 4 내지 8시간 유지하는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 11,
The maintaining step,
After supplying the nitric acid and the nitrogen, the method of manufacturing a control finger for maintaining the molded body in the oven for 4 to 8 hours.
상기 제2 바인더는 상기 소결하는 단계를 수행하며 제거되는 컨트롤 핑거의 제조방법.The method of claim 4,
The second binder is a method of manufacturing a control finger that is removed by performing the sintering step.
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