KR102210103B1 - Metal seal and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

금속 시일에 대한 발명이 개시된다. 개시된 금속 시일은: 일측이 개방되는 금속 시일본체와, 금속 시일본체의 내부에 배치되는 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The invention for a metal seal is disclosed. The disclosed metal seal is characterized in that it includes: a metal shimpan body whose one side is open, and a reinforcing member disposed inside the metal shimpanel.

Description

금속 시일 및 그 제조방법{METAL SEAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Metal seal and manufacturing method thereof {METAL SEAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 금속 시일 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기밀성이 향상되는 금속 시일 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal seal and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a metal seal with improved airtightness and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 금속 시일은 발전설비 연소기뿐 만 아니라 극저온，초고온， 초고압，초내화학성 등 극한의 환경조건에서 우수한 기밀성능을 발휘하여 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며，볼트 체결에 따른 시일(Seal)의 탄성 복원력과 내부 유체의 압력에 의한 시일의 팽창력이 기밀(Seal ing)성능을 좌우하는 주요요인이 된다. In general, metal seals are widely used in various fields by exhibiting excellent airtight performance in extreme environmental conditions such as cryogenic, ultra-high temperature, ultra-high pressure, and ultra-chemical resistance, as well as power generation equipment combustors, and are widely used in various fields. The resilience force and the expansion force of the seal due to the pressure of the internal fluid are the main factors that influence the sealing performance.

그러나, 금속 특성상 극저온， 고온， 초고압 등의 환경에서 효과적으로 사용되나, 고무에 비해 탄성복원력이 현저히 떨어지며, 고온/고열에 의해 탄성 복원력이 쉽게 소실되는 단점이 있어 기밀성능이 크게 저하되기 전에 교체해야만 누설이나 설비 또는 기계요소의 수명단축 등의 추가적인 문제가 발생되지 않는다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.However, due to the characteristics of the metal, it is effectively used in environments such as cryogenic, high temperature, and ultra-high pressure, but the elastic restoring force is significantly lower than that of rubber, and the elastic restoring force is easily lost due to high temperature/high heat. However, there are no additional problems such as shortening the life of equipment or mechanical elements. Therefore, there is a need to improve this.

본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0527363호(발명의 명칭: 메탈씰 제조방법, 등록일: 2005.11.02.)에 개시되어 있다.Background art for the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0527363 (name of the invention: metal seal manufacturing method, registration date: 2005.11.02.).

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 기밀성이 향상되는 금속 시일 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a metal seal with improved airtightness and a method of manufacturing the same, as created by the above necessity.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 금속 시일은: 일측이 개방되는 금속 시일본체; 및 상기 금속 시일본체의 내부에 배치되는 보강부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the metal seal of the present invention includes: a metal seal body with one side open; And a reinforcing member disposed inside the metal shimpan body.

또한, 상기 보강부재는, 서로 이격되게 배치되는 복수개의 금속스트립; 및 복수개의 상기 금속스트립 사이에 배치되는 완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the reinforcing member may include a plurality of metal strips disposed to be spaced apart from each other; And a buffer member disposed between the plurality of metal strips.

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또한, 상기 금속 시일본체는, 일측으로 볼록하게 구부지게 형성되는 벤딩부; 상기 벤딩부의 양단부에서 각각 내측으로 볼록하게 연장형성되고, 상기 보강부재가 접촉되는 걸림부; 및 상기 걸림부에서 각각 외측으로 볼록하게 연장형성되고, 상기 보강부재가 안착되는 안착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the metal sijapan body, a bent portion formed to be bent convex to one side; A locking portion extending convexly inward from both ends of the bending portion and contacting the reinforcing member; And a seating portion extending convexly outward from the locking portion, and in which the reinforcing member is seated.

또한, 상기 금속스트립은, 일측으로 볼록하게 구부지게 형성되는 제1스프링백확보부; 상기 제1스프링백확보부의 양단부에서 각각 내측으로 볼록하게 연장형성되는 제2스프링백확보부; 및 상기 제2스프링백확보부에서 각각 외측으로 볼록하게 연장형성되며, 상기 안착부에 안착되는 연장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the metal strip may include a first spring bag securing portion formed to be convexly bent toward one side; A second spring bag securing unit extending convexly inwardly from both ends of the first spring bag securing unit; And an extension portion formed to be convexly extended outward from the second springback securing portion, and seated in the seating portion.

본 발명에 따른 금속 시일제조방법은: 드로잉 공정 및 충진 성형으로 금속 시일본체를 제작하는 금속 시일본체 제작단계; 복수개의 금속스트립 사이에 완충부재를 배치하여 보강부재를 제작하는 보강부재 제작단계; 및 회전가압부를 통해 상기 금속 시일본체와 상기 보강부재에 압력을 가하는 압축단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for manufacturing a metal seal according to the present invention includes: a metal seal manufacturing step of producing a metal seal through a drawing process and a filling molding process; A reinforcing member manufacturing step of manufacturing a reinforcing member by arranging a buffer member between a plurality of metal strips; And a compression step of applying pressure to the metal sip body and the reinforcing member through a rotation pressing unit.

또한, 상기 금속 시일본체 제작단계는, 다이에 금속 박판소재를 놓고, 블랭킹 홀더로 고정하고 펀치를 이동하여 드로잉 가공으로 성형판재를 제조하는 성형판재제조단계; 및 분리가능한 금형부에 상기 성형판재와 충진재를 삽입하고 가압하여 상기 금속 시일본체형상를 제작하고, 슬리팅 가공하여 금속 시일본체를 완성하는 금속 시일본체 제작완성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the step of manufacturing the metal sheet may include a forming sheet material manufacturing step of placing a sheet metal material on a die, fixing it with a blanking holder, and moving a punch to manufacture a formed sheet material by drawing; And inserting and pressing the molded plate material and the filler material into the detachable mold part to produce the metal shining body shape and slitting to complete the metal shining body. It characterized in that it comprises a.

또한, 상기 금속 시일본체 제작완성단계에서는, 데드메탈 존이 형성된 상기 금형부에 상기 성형판재와 상기 충진재를 삽입하고 팽창성형을 한 후에 슬리팅 가공을 하여 상기 금속 시일본체를 제작하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the manufacturing completion step of the metal starting body, the molded plate material and the filler material are inserted into the mold part in which the dead metal zone is formed, expansion molding is performed, and then slitting is performed to produce the metal starting body. .

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또한, 상기 압축단계에서는, 상기 보강부재가 확장되고, 상기 보강부재의 제1스프링백확보부 및 제2스프링백확보부에 의해 탄성력이 증가되어 상기 금속 시일본체와 상기 보강부재가 접촉되는 부분에 밀봉력이 증대되는 것을 특징으로 한다. Further, in the compression step, the reinforcing member is expanded, and the elastic force is increased by the first spring back securing part and the second spring back securing part of the reinforcing member, so that the metal shim body and the reinforcing member are in contact with each other. It is characterized in that the sealing force is increased.

본 발명에 따른 금속 시일은 금속 시일본체와 보강부재를 포함하는 구성으로 탄성복원력이 증가되고, 금속 시일제조시 압력을 받을 때, 압력을 받는 면적이 증대됨으로써, 기밀성이 향상되는 효과가 있다.The metal seal according to the present invention has an effect of improving the airtightness by increasing the elastic restoring force and increasing the pressure when the metal seal is manufactured, thereby increasing the area under pressure.

또한, 본 발명은 금속 시일본체의 내부에 보강부재가 삽입되므로, 설치부에 장착되면, 사용환경에 따른 영구 변형 및 기계적 응력 감소에 의한 누설이 감소되는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since the reinforcing member is inserted into the metal base body, when mounted on the installation part, permanent deformation according to the use environment and leakage due to mechanical stress reduction are reduced.

또한, 본 발명은 금속 시일본체가 비용접식 제조방법으로 제작되므로, 종래의 기술과 달리 용접부 변형, 결함 또는 열처리로 인한 용접 청정여부 등 추가 검사가 필요하지 않아 공정비용이 절감되고, 부품의 결함 등을 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, since the present invention is manufactured by a non-welded manufacturing method, the process cost is reduced because it does not require additional inspection such as weld deformation, defects, or weld cleanliness due to heat treatment, unlike conventional techniques. There is an effect that can reduce.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 대략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 분해사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 금속 시일본체의 제작과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 금속 시일본체 및 보강부재를 회전가압부를 통해 압축하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 금속 시일본체 및 보강부재를 회전가압부를 통해 압축하는 것을 나타낸 사시도이다.
도 8, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일이 시공되는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일 제조방법의 흐름도를 나타낸 도면이다. 1 is a schematic perspective view of a metal seal according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a metal seal according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are views showing a manufacturing process of a metal seal body according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating compressing a metal fitting and a reinforcing member of a metal seal according to an embodiment of the present invention through a rotational pressing unit.
7 is a perspective view illustrating compression of a metal fitting and a reinforcing member of a metal seal according to an embodiment of the present invention through a rotational pressing unit.
8 and 9 are views showing that a metal seal is constructed according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a flowchart of a method of manufacturing a metal seal according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일 및 그 제조방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a metal seal and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 대략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 분해사시도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 금속 시일본체의 제작과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 금속 시일본체 및 보강부재를 회전가압부를 통해 압축하는 것을 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일의 금속 시일본체 및 보강부재를 회전가압부를 통해 압축하는 것을 나타낸 사시도이고, 도 8, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일이 시공되는 것을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일 제조방법의 흐름도를 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view schematically showing a metal seal according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a metal seal according to an embodiment of the present invention, and Figures 3 to 5 are an embodiment of the present invention It is a view showing the manufacturing process of the metal seal of the metal seal according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing the compression of the metal seal body and the reinforcing member through a rotational pressing unit according to an embodiment of the present invention, Figure 7 Is a perspective view showing the compression of the metal sealing body and the reinforcing member of a metal seal according to an embodiment of the present invention through a rotational pressing unit, and Figs. 8 and 9 show that a metal seal is constructed according to an embodiment of the present invention. 10 is a view showing a flow chart of a method for manufacturing a metal seal according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일(1)은 복합화력 발전소 가스터빈 연소기 등에 장착되어 천연가스(NG:Natural Gas) 및 공기(Air) 등의 누설을 방지하는 것으로서, 금속 시일본체(100)와 보강부재(200)를 포함한다.금속 시일본체(100)는 링 형상으로 일측이 개방된다. 금속 시일본체(100)의 내부에 보강부재(200)가 배치된다. 1 and 2, the metal seal 1 according to an embodiment of the present invention is mounted on a gas turbine combustor of a combined cycle power plant to prevent leakage of natural gas (NG) and air. As such, it includes a metal shimpan 100 and a reinforcing member 200. The metal shimpan 100 has one side open in a ring shape. A reinforcing member 200 is disposed inside the metal shimpan body 100.

보강부재(200)는 금속 시일본체(100)의 내부에 배치되고, 복수개의 금속스트립(210)과 완충부재(220)를 구비한다. 복수개의 금속스트립(210)은 서로 이격되게 배치된다. 이때, 금속스트립(210)은 바이메탈(bi-metal) 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 완충부재(220)는 금속스트립(210) 사이에 배치된다. The reinforcing member 200 is disposed inside the metal base body 100 and includes a plurality of metal strips 210 and a buffer member 220. The plurality of metal strips 210 are disposed to be spaced apart from each other. In this case, the metal strip 210 may be formed of a bi-metal material. The buffer member 220 is disposed between the metal strips 210.

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금속 시일본체(100)는 벤딩부(110), 걸림부(120), 안착부(130)를 포함한다(도 2 참조). 벤딩부(110)는 U자 형상으로 일측으로 볼록하게 구부지게 형성된다. 벤딩부(110)의 양단부에는 걸림부(120)가 연장형성된다. The metal fitting 100 includes a bending portion 110, a locking portion 120, and a seating portion 130 (see FIG. 2). The bending part 110 is formed to be convexly bent to one side in a U-shape. At both ends of the bent portion 110, locking portions 120 are extended.

걸림부(120)는 벤딩부(110)의 양단부에서 각각 내측으로 볼록하게 연장형성되고, 금속스트립(210) 및 완충부재(220)가 접촉된다. 안착부(130)는 걸림부(120)에서 각각 외측으로 볼록하게 연장형성되고, 금속스트립(210) 및 완충부재(220)가 안착된다. 구체적으로, 금속스트립(210) 및 완충부재(220)가 금속 시일본체(100)의 내부에 배치되면, 금속 시일본체(100)의 걸림부(120)에 걸려 벤딩부(110) 측으로 이동되는 것이 방지되고, 안착부(130)에 안착된다.The locking portions 120 are formed to extend convexly inward from both ends of the bent portion 110, and the metal strip 210 and the buffer member 220 are in contact with each other. The seating portion 130 is formed to extend convexly outward from the locking portion 120, respectively, and the metal strip 210 and the buffer member 220 are seated. Specifically, when the metal strip 210 and the buffer member 220 are disposed inside the metal shim body 100, it is caught by the locking part 120 of the metal shim body 100 and is moved toward the bending part 110 Is prevented, and is seated on the seating portion 130.

금속스트립(210)은 제1스프링백확보부(211), 제2스프링백확보부(212) 및 연장부(213)를 포함한다. 제1스프링백확보부(211)는 일측으로 볼록하게 구부러지게 형성된다. 이에 따라, 금속 시일(1)의 제조방법에서 회전가압부(60)을 통해 금속 시일본체(100)와 보강부재(200)에 압력을 가하거나 금속 시일(1)이 설치부(50)에 장착되는 경우, 제1스프링백확보부(211)로 인해 탄성력이 증대되어 금속스트립(210) 및 완충부재(220)와, 안착부(130)의 접촉면에 밀봉력이 증가될 수 있다(도 8, 도 9 참조). The metal strip 210 includes a first spring bag securing unit 211, a second spring bag securing unit 212 and an extension unit 213. The first spring bag securing part 211 is formed to be convexly bent toward one side. Accordingly, in the manufacturing method of the metal seal 1, pressure is applied to the metal fitting 100 and the reinforcing member 200 through the rotation pressing unit 60, or the metal seal 1 is mounted on the installation unit 50 In this case, the elastic force may be increased due to the first spring bag securing unit 211, so that the sealing force on the contact surface between the metal strip 210 and the buffer member 220 and the seating unit 130 may be increased (FIG. 8, See Fig. 9).

제2스프링백확보부(212)는 제1스프링백확보부(211)의 양단부에서 각각 내측으로 볼록하게 연장형성된다. 이로 인해, 금속 시일(1)의 제조방법에서 회전가압부(60)을 통해 금속 시일본체(100)와 보강부재(200)에 압력을 가하거나 금속 시일(1)이 설치부(50)에 장착되는 경우, 탄성력이 더욱더 증대되어 금속스트립(210) 및 완충부재(220)와, 안착부(130)의 접촉면에 밀봉력이 더욱더 증가될 수 있다. The second springback securing unit 212 is formed to extend convexly inward from both ends of the first springback securing unit 211. For this reason, in the manufacturing method of the metal seal 1, pressure is applied to the metal seal body 100 and the reinforcing member 200 through the rotation pressing part 60, or the metal seal 1 is mounted on the installation part 50. In this case, the elastic force is further increased so that the sealing force on the contact surface between the metal strip 210 and the buffer member 220 and the seating portion 130 may be further increased.

연장부(213)는 제2스프링백확보부(212)에서 각각 외측으로 볼록하게 연장형성되며, 안착부(130)에 안착된다. The extension portions 213 are formed to extend convexly outward from the second spring bag securing portions 212, respectively, and are seated on the seating portion 130.

완충부재(220)는 그라파이트 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 그 결과, 완충부재(220)는 금속스트립(210) 사이에서 우수한 완충력으로 추가적인 탄성력을 발생시킬 수 있다. 즉, 금속 시일(1)이 설치부(50)에 장착되면, 완충부재(220)는 압축되면서 충격을 완화시키고 내압을 상쇄시켜주는 역할을 한다. 본 발명에서는 완충부재(220)가 그라파이트 재질을 포함하여 이루어지지만, 이는 한정된 것이 아니라 그라파이트 재질과 같이 완충역할을 하는 다른 재질을 포함하여 이루어질 수 있다(도 6 내지 도 9 참조). The buffer member 220 may be formed of a graphite material. As a result, the buffer member 220 may generate an additional elastic force with excellent buffering force between the metal strips 210. That is, when the metal seal 1 is mounted on the installation part 50, the buffer member 220 serves to relieve the impact while being compressed and cancel the internal pressure. In the present invention, the buffer member 220 is made of a graphite material, but this is not limited and may be made of another material that serves as a buffer such as a graphite material (see FIGS. 6 to 9).

이하 도 3 내지 도 7, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 시일(1)의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a metal seal 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7.

금속 시일(1)의 제조방법은 드로잉 공정 및 충진 성형으로 금속 시일본체(100)를 제작하는 금속 시일본체 제작단계(S10), 복수개의 금속스트립(210) 사이에 완충부재(220)를 배치하여 보강부재(200)를 제작하는 보강부재 제작단계(S20) 및 회전가압부(60)를 통해 보강부재(200)에 압력을 가하는 압축단계(S30)를 포함한다. The manufacturing method of the metal seal 1 is a metal sheet manufacturing step (S10) of manufacturing the metal sheet body 100 by a drawing process and filling molding, and a buffer member 220 is disposed between the plurality of metal strips 210. It includes a reinforcing member manufacturing step (S20) of manufacturing the reinforcing member 200 and a compression step (S30) of applying pressure to the reinforcing member 200 through the rotation pressing unit 60.

금속 시일본체 제작단계(S10)는 다이(10)에 금속 박판소재(100a)를 놓고, 블랭킹 홀더(20)로 고정하고 펀치(30)를 이동하여 드로잉 가공으로 성형판재(100b)를 제조하는 성형판재 제조단계(S10-1)와, 분리가능한 금형부(40)에 성형판재(100b)와 충진재(80)를 삽입하고 가압하여 금속 시일본체형상(100c)를 제작하고, 슬리팅 가공하여 금속 시일본체(100)를 완성하는 금속 시일본체 제작완성단계(S10-2)를 포함한다(도 3 내지 도 5). In the metal sheet manufacturing step (S10), a metal sheet material 100a is placed on the die 10, fixed with a blanking holder 20, and a punch 30 is moved to produce a formed sheet material 100b by drawing. The plate material manufacturing step (S10-1) and the molded plate material (100b) and the filler material (80) are inserted into the detachable mold part (40) and pressurized to produce a metal molded body shape (100c), and a metal seal by slitting processing. It includes a metal sijapan production completion step (S10-2) of completing the main body 100 (FIGS. 3 to 5).

성형판재 제조단계(S10-1)에서는 원하는 사이즈로 블랭킹(Blanking)한 금속 박판소재(100a)를 다이(10)의 상측면에 놓고, 블랭킹 홀더(20)로 고정한 후에 펀치(30)를 이동시켜 드로잉 가공을 한다(도 3(a), 도 3(b) 참조). 이에 따라 성형판재(100b)가 제조된다. In the molded plate manufacturing step (S10-1), the metal thin plate material 100a blanked to the desired size is placed on the upper side of the die 10, fixed with the blanking holder 20, and then the punch 30 is moved. Drawing processing is performed (refer to Figs. 3(a) and 3(b)). Accordingly, the molded plate material 100b is manufactured.

금속 시일본체 제작완성단계(S10-2)에서는, 데드메탈 존(43)이 형성된 금형부(40)에 성형판재(100b)와 충진재(80)를 삽입하고 팽창성형을 한 후에 슬리팅 가공을 하여 금속 시일본체(100)를 제작한다. In the metal sheet manufacturing completion step (S10-2), the molded plate material 100b and the filler material 80 are inserted into the mold part 40 in which the dead metal zone 43 is formed, and after the expansion molding is performed, slitting is performed. A metal starting body 100 is produced.

도 4, 도 5를 참조하면, 금형부(40)는 상하로 분리가능하며, 제1금형부(41)와 제2금형부(42)를 포함한다. 제1금형부(41)와 제2금형부(42)에 성형판재(100b)와 충진재(80)를 삽입한 후 제2펀치(70)를 통해 가압하여 금속 시일본체 형상(100c)을 완성한다(도 4(a), 도 4(b) 참조). 충진재(80)는 폴리머(Ploymer)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1금형부(41)과 제2금형부(42)의 초입부에 데드메탈 존(43)이 형성된다. 이때, 데드메탈 존(43)은 금속의 팽창성형에 필요한 가공력을 줄여줌으로써, 원활한 금속 시일본체(100)의 형상을 얻을 수 있도록 하게 한다. 다음으로, 일정한 형상을 가진 금속 시일본체(100)의 불필요한 부분을 슬리팅 가공을 함으로써, 금속 시일본체(100)가 완성된다(도 5(a), 도 6(b) 참조). Referring to FIGS. 4 and 5, the mold part 40 is removable vertically and includes a first mold part 41 and a second mold part 42. After inserting the forming plate material 100b and the filler material 80 into the first mold part 41 and the second mold part 42, press the second punch 70 to complete the metal die shape 100c. (See FIGS. 4(a) and 4(b)). The filler 80 may include a polymer (Ploymer). A dead metal zone 43 is formed at the beginning of the first mold part 41 and the second mold part 42. At this time, the dead metal zone 43 reduces the processing force required for the expansion molding of the metal, so that a smooth shape of the metal starting body 100 can be obtained. Next, by slitting an unnecessary part of the metal shimpan 100 having a certain shape, the metal shimpan 100 is completed (refer to FIGS. 5(a) and 6(b)).

본 발명에 따른 금속 시일본체(100)는 비용접식 제조방법으로 제작된 것으로, 박판의 끝 부분을 용접하여 원통형으로 제작한 후 성형하거나 금속박판 스트립(strip)을 성형한 후 끝 단부를 맞대기 용접하여 금속 시일을 제작하는 종래의 기술과 달리 금형 캐비티(cavity) 내에 우레탄 등의 복원성 소재를 상부에서 가압하여 금형내부의 형상대로 씰 그루브(groove)가 상부 또는 하부를 향하도록 하는 비용접식 제조방법을 적용하여 제작되었다. The metal sheet body 100 according to the present invention is manufactured by a non-welded manufacturing method, and the end of the thin plate is welded to form a cylindrical shape, or a metal thin plate strip is formed, and the end ends are butt-welded. Unlike the conventional technology of manufacturing a metal seal, it is not in the mold cavity. It was manufactured by applying a non-welding manufacturing method in which a resilient material such as urethane is pressed from the top so that the seal groove faces the top or bottom according to the shape inside the mold.

구체적으로, 본 발명에 따른 금속 시일본체(100)은 씰 그루브가 상부 또는 하부 방향이 아닌 내주방향을 향하도록 팽창성형하는 비용접식 제조방법으로 제작된 것으로, 금속 시일본체(100)은 니켈합금류(일 예, INCONET718)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이로 인해, 연신율이 낮고 가공경화능력이 높을 수 있다. 금속 시일본체(100)의 비용접식 제조방법은 데드메탈 존을 적용한 제조방법으로, 성형시 발생하는 강한응력을 줄일 수 있다. Specifically, the metal fitting 100 according to the present invention is manufactured by a non-welded manufacturing method in which the seal groove faces the inner circumferential direction rather than the upper or lower direction, and the metal fitting 100 is made of nickel alloys. (For example, INCONET718) may be included. For this reason, the elongation may be low and the work hardening ability may be high. The non-welded manufacturing method of the metal starting body 100 is a manufacturing method in which a dead metal zone is applied, and a strong stress generated during molding can be reduced.

보강부재 제작단계(S20)에서는 완충부재(220)가 그라파이트 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 이로써, 금속 시일(1)이 설치부(50)에 장착되어 압축되면, 보강부재(200)의 완충부재(220)가 압착되면서 충격을 완화시키고 내압을 상쇄시키는 역할을 수행할 수 있다. In the reinforcing member manufacturing step (S20), the buffer member 220 may include a graphite material. Accordingly, when the metal seal 1 is mounted on the installation part 50 and compressed, the buffer member 220 of the reinforcing member 200 is compressed, thereby reducing the impact and canceling the internal pressure.

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압축단계(S30)에서는 보강부재(200)가 확장되고, 보강부재(200)의 제1스프링백확보부(211) 및 제2스프링백확보부(212)에 의해 탄성력이 증가되어 금속 시일본체(100)와 보강부재(200)가 접촉되는 부분에 밀봉력이 증대된다. In the compression step (S30), the reinforcing member 200 is expanded, and the elastic force is increased by the first spring back securing part 211 and the second spring back securing part 212 of the reinforcing member 200, so that the metal fitting ( The sealing force is increased in the portion where 100) and the reinforcing member 200 are in contact.

도 6, 도 7과 같이, 압축단계(S30)에서는 회전가압부(60)를 통해 금속 시일본체(100)와 보강부재(200)에 압력을 가한다. 회전가압부(60)는 제1회전가압부(61)와 제2회전가압부(62)를 포함하며, 제1회전가압부(61)는 회전되면서 금속 시일본체(100)의 외측면을 지지하면서 금속 시일본체(100)를 가압한다. 이때, 제1회전가압부(61)의 금속 시일본체(100)를 가압하는 측면이 금속 시일본체(100)의 가압받는 측면 즉, 금속 시일본체(100)의 외측면(도 6, 7 참조)과 대응되는 형상을 가질 수 있어, 금속 시일본체(100)가 압력을 받는 면적이 보다 증가될 수 있다. 6 and 7, in the compression step (S30), pressure is applied to the metal sieve body 100 and the reinforcing member 200 through the rotary pressing unit 60. The rotational pressing unit 60 includes a first rotational pressing unit 61 and a second rotational pressing unit 62, and the first rotational pressing unit 61 supports the outer surface of the metal fitting 100 while being rotated. While pressing the metal sijapan 100. At this time, the side of the first rotary pressing unit 61 that presses the metal shim body 100 is the side to which the metal shim body 100 is pressed, that is, the outer surface of the metal shim material 100 (see FIGS. 6 and 7 ). Since it may have a shape corresponding to, the area to which the metal shimpan body 100 receives pressure may be increased.

제2회전가압부(62)는 제1회전가압부(61)와 마주보는 위치에 위치되며, 회전되면서 금속 시일본체(100)의 내부에 삽입된 보강부재(200)를 가압한다. 이때, 제2회전가압부(62)는 보강부재(200)를 가압하는 측면이 보강부재(200)의 가압받는 측면 즉, 보강부재(200)의 내측면(도 6, 7 참조)과 대응되는 형상을 가질 수 있어, 보강부재(200)가 압력을 받는 면적이 보다 증가될 수 있다. 또한, 압축단계(S30)에서는 보강부재(200)의 제1스프링백확보부(211) 및 제2스프링백확보부(212)에 의해 탄성력이 증가되어 금속 시일본체(100)와 보강부재(200)가 접촉되는 부분에 밀봉력이 증대될 수 있다. 즉, 금속 시일(1)의 기밀성이 향상될 수 있다. The second rotational pressing unit 62 is located at a position facing the first rotational pressing unit 61, and while being rotated, presses the reinforcing member 200 inserted into the inside of the metal fitting 100. At this time, in the second rotational pressing unit 62, the side pressing the reinforcing member 200 corresponds to the pressurized side of the reinforcing member 200, that is, the inner side (see FIGS. 6 and 7) of the reinforcing member 200. Since it may have a shape, the area in which the reinforcing member 200 is subjected to pressure may be increased. In addition, in the compression step (S30), the elastic force is increased by the first spring bag securing unit 211 and the second spring bag securing unit 212 of the reinforcing member 200, so that the metal base body 100 and the reinforcing member 200 ) May increase the sealing force on the contacted part. That is, the airtightness of the metal seal 1 can be improved.

이와 같이, 본 발명에 따른 금속 시일(1)은 금속 시일본체(100)의 내부에 보강부재(200)가 삽입된 구조를 가지므로, 압력을 가하는 과정에서 종래의 기술보다 압력을 받는 면적이 증대되어 금속 시일(1)의 기밀성이 향상될 수 있다. As described above, since the metal seal 1 according to the present invention has a structure in which the reinforcing member 200 is inserted into the metal sealing body 100, the area subjected to pressure is increased compared to the conventional technology in the process of applying pressure. As a result, the airtightness of the metal seal 1 can be improved.

이후, 복합화력 발전소 가스터빈 연소기 등의 설치부(50)의 제1패널(51) 및 제2패널(52) 사이에 금속 시일본체(100) 및 보강부재(200)로 이루어진 금속 시일(1)을 배치하고, 제1패널(51)과 제2패널(52)에 설치부(50)의 결합부재(53)를 체결한다. Thereafter, between the first panel 51 and the second panel 52 of the installation part 50 of a gas turbine combustor of a combined cycle power plant, a metal seal 1 made of a metal sieve 100 and a reinforcing member 200 And fastening the coupling member 53 of the installation part 50 to the first panel 51 and the second panel 52.

도 8, 도 9을 참조하면, 설치부(50)는 제1패널(51), 제2패널(52) 및 결합부재(53)를 포함한다. 제1패널(51)은 제2패널(52)의 하측에 위치되며, 금속 시일(1)이 삽입되는 링 형상의 홈부(51a)가 형성된다. 8 and 9, the installation part 50 includes a first panel 51, a second panel 52, and a coupling member 53. The first panel 51 is located under the second panel 52, and a ring-shaped groove 51a into which the metal seal 1 is inserted is formed.

결합부재(53)는 볼트(53a)와 너트(53b)를 포함한다. 볼트(53a)는 제1패널(51), 제2패널(52)을 관통하여 결합된다. 너트(53b)는 볼트(53a)와 결합되며, 너트(53b)를 설정방향으로 회전하면, 제1패널(51)과 제2패널(52)을 조일 수 있다. 이로써, 제1패널(51)과 제2패널(52) 사이에 금속 시일(1)이 장착되어 천연가스(NG:Natural Gas) 및 공기(Air) 등의 누설을 방지할 수 있다. The coupling member 53 includes a bolt 53a and a nut 53b. The bolt 53a is coupled through the first panel 51 and the second panel 52. The nut 53b is coupled to the bolt 53a, and when the nut 53b is rotated in a setting direction, the first panel 51 and the second panel 52 may be tightened. Accordingly, the metal seal 1 is mounted between the first panel 51 and the second panel 52 to prevent leakage of natural gas (NG) and air.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only illustrative, and those of ordinary skill in the field to which the technology pertains, various modifications and other equivalent embodiments are possible. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

1 : 금속 시일 10 : 다이
20 : 블랭킹 홀더 30 : 펀치
40 : 금형부 41 : 제1금형부
42 : 제2금형부 43 : 데드메탈 존
50 : 설치부 51 : 제1패널
51a : 홈부 52 : 제2패널
53 : 결합부재 53a : 볼트
53b : 너트 60 : 회전가압부
61 : 제1회전가압부 62 : 제2회전가압부
70 : 제2펀치 80 : 충진재
100 : 금속 시일본체 100a : 금속 박판소재
100b : 성형판재 100c : 금속 시일본체 형상
110 : 벤딩부 120 : 걸림부
130 : 안착부 200 : 보강부재
210 : 금속스트립 211 : 제1스프링백확보부
212 : 제2스프링백확보부 213 : 연장부
220 : 완충부재1: metal seal 10: die
20: blanking holder 30: punch
40: mold part 41: first mold part
42: second mold part 43: dead metal zone
50: installation part 51: first panel
51a: groove 52: second panel
53: coupling member 53a: bolt
53b: nut 60: rotary pressing part
61: first rotary pressing unit 62: second rotary pressing unit
70: second punch 80: filler
100: metal starting body 100a: metal thin plate material
100b: molded plate material 100c: metal shape
110: bending portion 120: locking portion
130: seat 200: reinforcing member
210: metal strip 211: first spring bag securing unit
212: second spring back securing unit 213: extension unit
220: buffer member

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 드로잉 공정 및 충진 성형으로 금속 시일본체를 제작하는 금속 시일본체 제작단계;
복수개의 금속스트립 사이에 완충부재를 배치하여 보강부재를 제작하는 보강부재 제작단계; 및
회전가압부를 통해 상기 금속 시일본체와 상기 보강부재에 압력을 가하는 압축단계;를 포함하고,
상기 금속 시일본체 제작단계는,
다이에 금속 박판소재를 놓고, 블랭킹 홀더로 고정하고 펀치를 이동하여 드로잉(Drawing) 가공으로 성형판재를 제조하는 성형판재제조단계; 및
분리가능한 금형부에 상기 성형판재와 충진재를 삽입하고 가압하여 상기 금속 시일본체형상를 제작하고, 슬리팅(Slitting) 가공하여 금속 시일본체를 완성하는 금속 시일본체 제작완성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 시일제조방법.
A step of producing a metal prototype by a drawing process and filling molding;
A reinforcing member manufacturing step of manufacturing a reinforcing member by arranging a buffer member between a plurality of metal strips; And
Comprising; a compression step of applying pressure to the metal sikimyeo body and the reinforcing member through a rotation pressing unit,
The manufacturing step of the metal sijapan,
A molded plate material manufacturing step of placing a thin metal plate on a die, fixing it with a blanking holder, and moving a punch to manufacture a molded plate material by drawing; And
Characterized in that it comprises; inserting and pressing the molded plate material and the filler material into the detachable mold portion to produce the metal shimpan shape, and slitting to complete the metal shimpan shape. Metal seal manufacturing method.
 삭제delete 제 6항에 있어서,
상기 금속 시일본체 제작완성단계에서는, 데드메탈 존(Dead Metal Zone)이 형성된 상기 금형부에 상기 성형판재와 상기 충진재를 삽입하고 팽창성형(Expansion & Bulging Forming)을 한 후에 슬리팅 가공을 하여 상기 금속 시일본체를 제작하는 것을 특징으로 하는 금속 시일제조방법.
The method of claim 6,
In the manufacturing completion step of the metal molded body, the molded plate material and the filler material are inserted into the mold part in which a dead metal zone is formed, expansion & bulging forming is performed, and then slitting is performed. A method for manufacturing a metal seal, characterized in that to produce a shimpan.
 삭제delete 제 6항에 있어서,
상기 압축단계에서는, 상기 보강부재가 확장되고, 상기 보강부재의 제1스프링백확보부 및 제2스프링백확보부에 의해 탄성력이 증가되어 상기 금속 시일본체와 상기 보강부재가 접촉되는 부분에 밀봉력이 증대되는 것을 특징으로 하는 금속 시일제조방법.The method of claim 6,
In the compression step, the reinforcing member is expanded, and the elastic force is increased by the first spring bag securing unit and the second spring bag securing unit of the reinforcing member, so that the sealing force on the portion where the metal body and the reinforcing member are in contact. Metal seal manufacturing method, characterized in that the increase.
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