KR102224723B1 - 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치 - Google Patents

유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속, 세라믹 등을 소결방식으로 소결시키는 소결장치에 관한 것이며, 상세하게는 유체로 고온, 고압이 조절되는 방식으로 이루어진 고온 고압 소결장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 소결장치에 있어서, 지면에 안정적으로 안착되고, 소결챔버용기용 고정프레임과 요크프레임용 가이드 레일이 구비된 요크가이드 프레임과; 상기 가이드 레일에 안내되도록 설치된 요크프레임과; 상기 요크가이드 프레임의 일측에 설치되어 요크프레임을 이동시키도록 이루어진 요크프레임 이동장치와; 상기 소결챔버용기용 고정프레임에 설치되며, 요크프레임에 형성된 용기 삽입부에 안착되도록 이루어진 소결챔버용기와; 상기 소결챔버용기용 고정프레임의 일측에 설치되어 소결챔버용기의 하부덮개를 상하로 이동시키도록 이루어진 하부개폐용 리프트장치와; 상기 요크프레임의 상부 일측에 설치되어 소결챔버용기의 상부덮개를 상하로 이동시키도록 이루어진 상부개폐용 리프트장치와; 상기 소결챔버용기에 가압용 유체와 열매체용 유체를 공급하도록 이루어진 유체공급장치를 포함하며, 상기 소결챔버용기는 원통형의 압력소결챔버용기와, 상기 압력소결챔버용기의 온도조절을 위하여 외주면 둘레에 형성된 히팅유체용 챔버와, 상기 히팅유체용 챔버 내에서 압력소결챔버용기의 외주면에 감겨진 장력용 와이어를 포함하는 형태로 이루어져, 가압용 유체를 상기 원통형의 압력소결챔버용기 내에 공급하여 압력을 상승시키고, 열매체용 유체를 히팅유체용 챔버에 공급하여 온도를 조절하도록 이루어짐을 특징으로 하고 있는 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치로 이루어진다.

Description

유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치{High-temperature high-pressure sintering system using fluid method}
본 발명은 금속, 세라믹 등을 소결방식으로 소결시키는 소결장치에 관한 것이며, 상세하게는 유체로 고온, 고압이 조절되는 방식으로 이루어진 고온 고압 소결장치에 관한 것이다.
일반적으로, 금속이나 세라믹 분말의 성형이나 가압 소결시, 분말을 정해진 형상의 몰드(혹은 다이)에 넣고 가압하는 성형공정을 거쳐서 성형체로 형상을 제조한 후, 소결공정을 실시하여 최종 소결제품으로 제조할 수도 있고, 성형공정을 거치지 않고 곧바로 분말 상태로 소결몰드에 투입하여 완제품으로 제조할수도 있다.
본 발명에서는 상기 성형공정을 거쳐 형성된 성형체를 소결공정을 실시하여 최종 소결제품으로 제조하는 소결장치이다.
통상적으로 성형공정을 거쳐 형성된 성형체를 소결공정시 고온으로 가열하여 최종 소결제품을 형성하고 있다.
특허문헌인 등록특허 제10-1398345호와 공개특허 제10-1657984호 등에 제공되어 있는 기술에서와 같이 보통 고온의 열을 가하는 소결공정을 실시하거나, 또는 공개특허공보 제10-2002-0042893호 등에 제공되어 있는 기술에서와 같이 소결용 가스를 주입하고, 온도를 가하는 소결공정을 실시하고 있다.
종래기술로 제공되어 있는 특허문헌을 살펴보면,
공개특허공보 제10-2002-0042893호에서는 소결광의 제조시 대차 하부에 설치되는 윈드박스의 위치에 따라 적정온도 이상으로 소결작업이 이루어 지도록 함으로서, 소결작업시의 윈드박스 위치에 따른 온도조절을 용이하게 하여 소결 제조 생산성을 향상시키도록 하는 소결장치에 대한 기술이 제공되어 있다.
공개특허 제10-2006-0123052호에서는 마이크로파 인가시 외부로 마이크로파의 손실을 줄이는 마이크로파 차폐케이스와, 상기 마이크로파 차폐케이스의 내면 일측에 위치하며 내부로 마이크로파를 방사하는 마이크로파 발생장치 및 그 위에 후막산화물로 이루어진 소자를 내장하기 위한 기판샘플을 올려놓을 수 있도록 상기 마이크로파 차폐케이스 내부에 위치하며 마이크로파로 상기 기판샘플을 소결하는 반응실을 포함하는 마이크로파 소결장치에 관한 기술이 제공되어 있다.
등록특허 제10-1398345호에서는 유도가열방식을 이용한 소결장치 및 방법에 대한 기술이 제공되어 있다.
공개특허 제10-2015-0143460호에서는 소결 과정 동안 소결되어야 하는 작업편을 수용하기 위한 소결 챔버(sintering chamber)를 갖으며, 상기 소결 챔버는 소결장치의 베이스 표면(base surface)에 의해 한정되고, 상기 작업편은 소결 과정 동안 상기 베이스 표면 위에 내려놓여져 있을 수 있고, 이때 상기 소결장치는 보호 가스(protective gas)를 상기 소결 챔버 안으로 도입시키기 위한 적어도 하나의 가스 공급관을 구비하는 소결장치에 관한 기술이 제공되어 있다.
등록특허 제10-1482208호에서는 프레스로 압력을 가하여 소결하도록 이루어진 프레스 소결장치 및 그 방법에 대한 기술이 제공되어 있다.
공개특허 제10-1657984호에서는 플라즈마를 이용한 플라즈마 소결장치 및 그 방법에 대한 기술이 제공되어 있다.
전술된 바와 같이 성형공정을 거쳐 형성된 성형체를 최종 소결제품으로 제조하기 위하여 실시되는 소결공정으로 사용되는 소결장치의 경우에는 성형체의 형상 및 모양 등의 다양한 요인들에 의하여 고압으로 압력을 가하여 소결하는 방식을 채택하지 못하고 있다.
또한, 종래의 소결장치의 경우에는 절열선을 이용한 가열방식, 유도가열방식, 플라즈마방식 등을 사용하여 가열에 대한 빠른 응답을 획득하도록 하고 있으나, 에너지 효율면에서 좋지 않은 문제점이 있는 것으로 파악되고 있다.
(KR) 공개특허공보 제10-2002-0042893호 (KR) 등록특허 제10-1398345호 (KR) 공개특허 제10-2006-0123052호 (KR) 공개특허 제10-2015-0143460호 (KR) 등록특허 제10-1482208호 (KR) 공개특허 제10-1657984호
본 발명은 성형공정을 거쳐 형성된 성형체에 높은 고압을 사용하여 최종 소결제품으로 소결시킬 수 있도록 이루어진 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치를 제공하고자 한다.
즉, 본 발명은 가압용 유체를 사용하여 소결을 위한 압력을 조절하도록 하고, 열매체용 유체를 사용하여 소결을 위한 온도를 조절하도록 이루어져 소결과정에 사용되는 에너지 소모량을 줄이 수 있도록 하고, 또한 소결과정을 위하여 가압되는 압력에 의한 압력용기의 파손시에 빠른 대처가 이루어질 수 있도록 이루어진 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하고자 본 발명은, 소결장치에 있어서, 지면에 안정적으로 안착되고, 소결챔버용기용 고정프레임과 요크프레임용 가이드 레일이 구비된 요크가이드 프레임과; 상기 가이드 레일에 안내되도록 설치된 요크프레임과; 상기 요크가이드 프레임의 일측에 설치되어 요크프레임을 이동시키도록 이루어진 요크프레임 이동장치와; 상기 소결챔버용기용 고정프레임에 설치되며, 요크프레임에 형성된 용기 삽입부에 안착되도록 이루어진 소결챔버용기와; 상기 소결챔버용기용 고정프레임의 일측에 설치되어 소결챔버용기의 하부덮개를 상하로 이동시키도록 이루어진 하부개폐용 리프트장치와; 상기 요크프레임의 상부 일측에 설치되어 소결챔버용기의 상부덮개를 상하로 이동시키도록 이루어진 상부개폐용 리프트장치와; 상기 소결챔버용기에 가압용 유체와 열매체용 유체를 공급하도록 이루어진 유체공급장치를 포함하며, 상기 소결챔버용기는 원통형의 압력소결챔버용기와, 상기 압력소결챔버용기의 온도조절을 위하여 외주면 둘레에 형성된 히팅유체용 챔버와, 상기 히팅유체용 챔버 내에서 압력소결챔버용기의 외주면에 감겨진 장력용 와이어를 포함하는 형태로 이루어져, 가압용 유체를 상기 원통형의 압력소결챔버용기 내에 공급하여 압력을 상승시키고, 열매체용 유체를 히팅유체용 챔버에 공급하여 온도를 조절하도록 이루어짐을 특징으로 하고 있는 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치로 해결될 수 있을 것이다.
상기 소결챔버용기의 상부덮개를 위한 안전블럭장치가 더 구비되며, 상기 안전블럭장치는, 상부덮개의 상부에 위치하도록 설치된 안전블럭과; 요크프레임의 용기 삽입부 양측의 상부 부분에 위치하여 상기 안전블럭를 안내하도록 하는 안전블럭용 가이드레일과; 상기 안전블럭이 안전블럭용 가이드레일을 따라 전후방향으로 이동시키도록 하는 안전블럭 이동장치로 이루어지며, 상기 안전블럭가 후방으로 이동할 경우에만 소결챔버용기의 상부덮개가 상부개폐용 리프트장치에 의하여 상부로 이동하여 개폐할 수 있도록 한다.
상기 유체공급장치는 소결챔버용기에 소결을 위한 가압용 유체를 공급하도록 하는 가압용 유체공급장치와, 열매체용 유체를 공급하도록 하는 열매체용 유체공급장치를 포함하며, 상기 유체공급장치의 가압용 유체공급장치와 열매체용 유체공급장치의 제어를 포함하여 소결챔버용기 내에 압력과 온도를 유체를 이용하여 제어하도록 하는 제어장치부를 포함하도록 한다.
삭제
상기 원통형의 압력소결챔버용기 내에 가압용 유체를 대신하여 소결용 가스가 투입될 수도 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명인 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치는 성형공정을 거친 복잡한 형상과 모양을 가지는 성형체에 높은 고압을 사용하여 최종 소결제품을 제조할 수 있는 장점을 가진다.
유체 또는 소결용 가스를 이용하여 가압을 함으로써 복잡한 형상과 모양의 성형체에 압력을 부여할 수 있으며, 열매체용 유체를 이용하여 온도조절을 함으로써 온도변화의 폭을 줄일 수 있어 일정한 성형온도로 성형시킬 수 있다.
또한, 성형온도의 조절을 위하여 구비되는 열매체용 유체가 공급되는 히팅유체용 챔버 내의 압력변화를 통하여 소결챔버용기의 파손여부를 확인할 수 있으며, 이로 인하여 안전사고 등을 예방할 수 있을 것이다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시 예를 나타낸 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시 예를 나타낸 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치의 평면 개략도.
도 4는 본 발명의 실시 예를 나타낸 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치의 측면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시 예를 나타낸 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치의 구성 중 소결챔버용기에 대한 단면 상세개략도.
도 6는 본 발명의 실시 예를 나타낸 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치의 구성 중 상부개폐용 리프트장치 부분에 상세개략도.
도 7은 본 발명의 실시 예를 나타낸 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치의 구성 중 하부개폐용 리프트장치 부분에 상세개략도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 금속 또는 세라믹 등을 소결성형하는 소결장치에 관한 것이다.
상세하게는 1차 성형공정을 거쳐 형성된 성형체와 같이 형상과 모양을 가지는 소결용 물품에 고압을 사용하여 최종 소결제품으로 소결시킬 수 있도록 이루어진 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치이다.
이러한 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1과 도 2를 참조하면,
본 발명인 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치의 구성은 크게 지면에 안정적으로 안착된 상태로 이루어진 요크가이드 프레임(10)과, 상기 요크가이드 프레임(10)에 구비된 가이드 레일(12)에 안내되도록 설치되는 요크프레임(20)과, 상기 요크가이드 프레임(10)의 일측에 설치되어 요크프레임(20)을 이동시키는 요크프레임 이동장치(30)와, 상기 요크가이드 프레임(10)에 구비된 소결챔버용기용 고정프레임(11)에 설치되며 요크프레임(20)에 형성된 용기 삽입부(21)에 위치하도록 이루어진 소결챔버용기(40)와, 상기 요크가이드 프레임(10)에 구비된 소결챔버용기용 고정프레임(11)의 일측에 설치되어 소결챔버용기(40)의 하부덮개(41)를 상하로 이동시켜 하부를 개폐시킬 수 있도록 하는 하부개폐용 리프트장치(50)와, 상기 요크프레임(20)의 상부 일측에 설치되어 소결챔버용기(40)의 상부덮개(42)를 상하로 이동시켜 상부를 개폐시킬 수 있도록 하는 상부개폐용 리프트장치(60)와, 상기 소결챔버용기(40)의 상부덮개(42)의 상부에 위치하는 안전을 위한 안전블럭장치(70)와; 상기 소결챔버용기(40)에 가압용 유체와 열매체용 유체를 공급하도록 이루어진 유체공급장치(80)와, 상기 유체공급장치(80)의 가압용 유체공급장치(81)와 열매체용 유체공급장치(82)의 제어를 포함하여 소결챔버용기(40) 내에 압력과 온도를 유체를 이용하여 제어하도록 하는 제어장치부(90)으로 구성된다.
상기 요크가이드 프레임(10)은 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 H빔을 사용하여 바닥면에 안정적인 구조물 형태가 이루어지도록 형성되어 있으며, 소결챔버용기(40)가 설치되는 소결챔버용기용 고정프레임(11)과, 요크프레임(20)이 전후방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일(12)이 구비되어 있다. 상기 가이드 레일(12)의 양단부분에는 요크프레임(20)이 가이드 레일(12)에서 벗어나 이탈하는 현상을 방지하기 위한 앤드블럭이 설치되어 있으며, 상기 앤드블럭에는 충돌에 의한 충격을 완충하기 위한 충격완충용 블럭이 설치된다.
상기 요크프레임(20)은 요크프레임 이동장치(30)에 의하여 가이드 레일(12)를 따라 전후로 이동하는 구성으로 소결챔버용기(40)가 삽입되는 용기 삽입부(21)와, 상기 가이드 레일(12)를 따라 이동하도록 하기 위한 내측에 이동롤러가 구비된 요크프레임 다리(22)가 형성되어 있다.
이러한 상기 요크프레임(20)은 요크프레임 이동장치(30)에 의하여 가이드 레일(12)를 따라 전후로 이동하여 용기 삽입부(21)에 소결챔버용기(40)가 삽입 및 이탈될 수 있도록 한다.
상기 요크프레임 이동장치(30)는 요크프레임(20)을 전후로 이동시키는 구성이다. 이러한 요크프레임(20)은 보통 끝단이 요크프레임(20)과 연결된 피스톤로드(32)를 가지는 유압실린더(31)와, 상기 유압실린더(31)를 요크가이드 프레임(10)의 일측에 고정시키도록 하는 유압실린더 설치대(33)로 구성된다.
상기 소결챔버용기(40)는 1차 성형공정을 거쳐 형성된 성형체와 같이 형상과 모양을 가지는 소결용 물품에 고압을 사용하여 최종 소결제품으로 소결시키도록 하는 구성이다.
이러한 소결챔버용기(40)는 하부와 상부가 하부덮개(41)와 상부덮개(42)로 개폐되는 원통형의 압력소결챔버용기(43)와, 상기 압력소결챔버용기(43)의 온도조절을 위하여 외주면 둘레에 형성된 히팅유체용 챔버(44)와, 상기 히팅유체용 챔버(44) 내에서 압력소결챔버용기(43)의 외주면에 감겨진 장력용 와이어(45)를 포함한다.
상기 하부덮개(41)는 하부개폐용 리프트장치(50)에 의하여 상하로 이동하여 압력소결챔버용기(43)의 하부를 개폐시킬 수 있도록 하는 구성이다. 이러한 하부덮개(41)에는 가압용 유체공급장치(81)와 연결되어 가압을 위한 가압용 유체가 공급될 수 있도록 하는 가압용 유체 공급홀(미도시)이 구비된다.
상기 상부덮개(42)는 상부개폐용 리프트장치(60)에 의하여 상하로 이동하여 압력소결챔버용기(43)의 상부를 개폐시킬 수 있도록 하는 구성이다. 이러한 상부덮개(42)에는 가압용 유체공급장치(81)와 연결되어 가압을 위한 가압용 유체가 공급될 수 있도록 하는 가압용 유체 공급홀(42a)이 구비된다.
상기 압력소결챔버용기(43)는 압력용기로 형성되며, 보통 원통형태로 이루어지고, 하부와 상부는 하부덮개(41)와 상부덮개(42)에 의하여 밀폐가 이루어지도록 개폐가 된다.
상기 압력소결챔버용기(43)는 내부에 1차 성형공정을 거쳐 형성된 성형체와 같이 형상과 모양을 가지는 소결용 물품이 수용되는 공간부를 가진다.
상기 히팅유체용 챔버(44)는 압력소결챔버용기(43)의 외주면을 감싸는 형태로 이루어져 있으며, 상부와 하부에 열매용 유체가 공급되어 배출될 수 있도록 하는 열매용 유체용 공급구와 배출구가 형성되어 있다.
상기 장력용 와이어(45)는 히팅유체용 챔버(44) 내에서 압력소결챔버용기(43)의 외주면에 감싸도록 설치된다.
상기 압력소결챔버용기(43) 내부에 가압용 유체를 대신하여 소결을 위한 소결용 가스가 공급될 수도 있다.
즉, 압력소결챔버용기(43) 내부에 소결용 물품이 투입한 후, 가압용 유체로 압력을 가하여 성형하는 방식과, 또는 소결용 가스를 공급하여 성형하는 방식을 사용할 수 있다.
즉, 유체공급장치(80)의 가압용 유체공급장치(81)를 대신하여 소결용 가스공급장치를 설치하고, 상기 소결용 가스공급장치로부터 공급을 받을 수 있다.
상기 하부개폐용 리프트장치(50)는 하부덮개(41)를 상하로 이동시켜 압력소결챔버용기(43)를 개폐시킬 수 있는 구성이다.
상기 하부개폐용 리프트장치(50)는 유압을 이용하는 하부덮개용 실린더장치(51)와, 소결챔버용기용 고정프레임(11)에 고정된 형태로 설치되고 중앙부분에 하부덮개용 홀이 형성된 고정용 판(52)과, 상기 고정용 판(52)의 하측부분에 위치하고 하부덮개용 실린더장치(51)와 연결되며, 중앙부분에 하부덮개(41)가 고정설치된 이동용 판(53)과, 상기 이동용 판(53)이 하부덮개용 실린더장치(51)에 의하여 상하로 이동시 안내하는 하부덮개용 가이드대(54)로 구성된다.
상기 상부개폐용 리프트장치(60)는 유압을 이용하는 상부덮개용 실린더장치(61)와, 요크프레임(20) 상부에 위치하며 상하로 이동할 수 있도록 작동설치대(62)과, 상기 작동설치대(62)의 하측으로 요크프레임(20) 측면에 고정설치된 상하부 설치대(63)와, 상기 고정용 대(62)에 상단이 고정설치되고 상하부 설치대(63)에 안내되게 설치되는 상하이동대(64)와, 상기 상하이동대(64)의 하단에 고정설치되어 중앙부분에 상부덮개(42)가 설치되어 작동설치대(62)와 함께 상하로 이동하는 작동용 판(65)으로 구성된다.
상기 상부덮개용 실린더장치(61)의 피스톤 로드(61a)의 단부는 상부 설치대(63a)에 설치되어, 상부덮개용 실린더장치(61)에 의하여 작동설치대(62)가 상하로 이동할 수 있도록 한다.
상기 상하부 설치대(63)는 소정의 거리로 이격되게 설치되는 상부 설치대(63a)와, 하부 설치대(63b)로 이루어지며, 양단부분에는 상하이동대(64)가 상하로 이동할 수 있도록 안내지지하기 위한 부싱 또는 베어링부재가 구비되어 있다.
상기 작동설치대(62)와 작동용 판(65)는 상하이동대(64)로 연결되어 상부덮개용 실린더장치(61)에 의하여 함께 상하로 이동을 한다(도 6 참조).
상기 안전블럭장치(70)는 소결챔버용기(40)가 요크프레임(20)에 형성된 용기 삽입부(21)에 안착되는 위치에 있을 경우 안전블럭(71)이 상부덮개(42)의 상부에 위치하도록 하여 내부압력에 의하여 상부덮개(42)가 상측으로 이동하는 현상을 방지하는 등의 안전역할을 하도록 한다.
상기 안전블럭장치(70)는, 상부덮개(42)의 상부에 위치하도록 설치된 안전블럭(71)과, 요크프레임(20)의 용기 삽입부(21) 양측의 상부 부분에 위치하여 상기 안전블럭(71)를 안내하도록 하는 안전블럭용 가이드레일(72)과, 상기 안전블럭(71)이 안전블럭용 가이드레일(72)을 따라 전후방향으로 이동시키도록 하는 유압실린더로 이루어진 안전블럭 이동장치(73)로 이루어진다. 상기 안전블럭(71)의 양측에는 안전블럭용 가이드레일(72)을 따라 이동하도록 롤러가 설치되어 있다.
이러한 상기 안전블럭장치(70)는 안전블럭 이동장치(73)에 의하여 안전블럭(71)가 후방으로 이동할 경우에만 소결챔버용기(40)의 상부덮개(42)가 상부개폐용 리프트장치(60)에 의하여 상부로 이동할 수 있게 된다.
상기 유체공급장치(80)는 소결을 위한 공정이 이루어지도록 소결챔버용기(40)에 유체를 공급하는 구성이다.
이러한 상기 유체공급장치(80)는 소결챔버용기(40)의 압력소결챔버용기(43) 내의 압력을 높이기 위하여 공급되는 가압용 유체를 공급하도록 이루어진 가압용 유체공급장치(81)와, 소결챔버용기(40)의 압력소결챔버용기(43) 내의 온도를 조절하기 위하여 히팅유체용 챔버(44) 내에 공급되는 열매용 유체를 공급하도록 이루어진 열매체용 유체공급장치(82)로 구성된다.
상기 압력소결챔버용기(43) 내에 가압용 유체를 대신하여 소결용 가스를 공급할 수 있도록 상기 가압용 유체공급장치(81)를 대신하여 소결용 가스공급장치가 설치될 수도 있다.
상기 제어장치부(90)는 유체공급장치(80)의 가압용 유체공급장치(81)와 열매체용 유체공급장치(82)의 제어를 포함하여 소결챔버용기(40) 내에 압력과 온도를 유체를 이용하여 제어하도록 하는 구성이다.
상기 제어장치부(90)는 가압용 유체공급장치(81)를 대신하여 소결용 가스공급장치가 설치된 경우에는 소결용 가스공급장치 역시 제어할 수 있도록 함음 당연한 것이다.
또한, 제어장치부(90)는 히팅유체용 챔버(44) 내에 공급되는 열매체 유체의 압력변화를 통하여 압력소결챔버용기(43)의 이상유무를 확인할 수 있도록 한다.
즉, 상기 압력소결챔버용기(43) 내에 고압이 가해지고, 파손에 의하여 고압의 압력이 누출될 경우에는 히팅유체용 챔버(44) 내의 압력 또한 상승할 것이며, 이를 통하여 압력소결챔버용기(43)의 이상유무를 판단할 수 있으며, 이를 통하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.
이와 같이 이루어진 본 발명인 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치는 가압용 유체를 이용하여 소결용 물품에 초고압을 가하여 소결성형할 수 있으며, 열매체용 유체를 이용하여 소결의 온도를 조절함에 따라 균일 온도를 유지할 수 있는 한편, 에너지의 소모를 줄일 수 있다.
아울러, 가압용 유체를 대신하여 소결용 가스 공급이 가능함에 따라 다양한 종류의 물품을 소결성형할 수 있을 것이다.
10 : 요크가이드 프레임
20 : 요크프레임
30 : 요크프레임 이동장치
40 : 소결챔버용기 41 : 하부덮개
42 : 상부덮개 43 : 압력소결챔버용기
50 : 하부개폐용 리프트장치
60 : 상부개폐용 리프트장치
70 : 안전블럭장치
80 : 유체공급장치 81 : 가압용 유체공급장치
82 : 열매용 유체공급장치

Claims (5)

  1. 소결장치에 있어서,
    지면에 안정적으로 안착되고, 소결챔버용기용 고정프레임(11)과 요크프레임용 가이드 레일(12)이 구비된 요크가이드 프레임(10)과;
    상기 가이드 레일(12)에 안내되도록 설치된 요크프레임(20)과;
    상기 요크가이드 프레임(10)의 일측에 설치되어 요크프레임(20)을 이동시키도록 이루어진 요크프레임 이동장치(30)와;
    상기 소결챔버용기용 고정프레임(11)에 설치되며, 요크프레임(20)에 형성된 용기 삽입부(21)에 안착되도록 이루어진 소결챔버용기(40)와;
    상기 소결챔버용기용 고정프레임(11)의 일측에 설치되어 소결챔버용기(40)의 하부덮개(41)를 상하로 이동시키도록 이루어진 하부개폐용 리프트장치(50)와;
    상기 요크프레임(20)의 상부 일측에 설치되어 소결챔버용기(40)의 상부덮개(42)를 상하로 이동시키도록 이루어진 상부개폐용 리프트장치(60)와;
    상기 소결챔버용기(40)에 가압용 유체와 열매체용 유체를 공급하도록 이루어진 유체공급장치(80)를 포함하며,
    상기 소결챔버용기(40)는 원통형의 압력소결챔버용기(43)와, 상기 압력소결챔버용기(43)의 온도조절을 위하여 외주면 둘레에 형성된 히팅유체용 챔버(44)와, 상기 히팅유체용 챔버(44) 내에서 압력소결챔버용기(43)의 외주면에 감겨진 장력용 와이어(45)를 포함하는 형태로 이루어져,
    가압용 유체를 상기 원통형의 압력소결챔버용기(43) 내에 공급하여 압력을 상승시키고, 열매체용 유체를 히팅유체용 챔버(44)에 공급하여 온도를 조절하도록 이루어짐을 특징으로 하는 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소결챔버용기(40)의 상부덮개(42)를 위한 안전블럭장치(70)가 더 구비되며,
    상기 안전블럭장치(70)는,
    상부덮개(42)의 상부에 위치하도록 설치된 안전블럭(71)과;
    요크프레임(20)의 용기 삽입부(21) 양측의 상부 부분에 위치하여 상기 안전블럭(71)를 안내하도록 하는 안전블럭용 가이드레일(72)과;
    상기 안전블럭(71)이 안전블럭용 가이드레일(72)을 따라 전후방향으로 이동시키도록 하는 안전블럭 이동장치(73)로 이루어지며,
    상기 안전블럭(71)가 후방으로 이동할 경우에만 소결챔버용기(40)의 상부덮개(42)가 상부개폐용 리프트장치(60)에 의하여 상부로 이동하여 개폐할 수 있도록 함을 특징으로 하는 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유체공급장치(80)는 소결챔버용기(40)에 소결을 위한 가압용 유체를 공급하도록 하는 가압용 유체공급장치(81)와, 열매체용 유체를 공급하도록 하는 열매체용 유체공급장치(82)를 포함하며,
    상기 유체공급장치(80)의 가압용 유체공급장치(81)와 열매체용 유체공급장치(82)의 제어를 포함하여 소결챔버용기(40) 내에 압력과 온도를 유체를 이용하여 제어하도록 하는 제어장치부(90)를 포함함을 특징으로 하는 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 원통형의 압력소결챔버용기(43) 내에 가압용 유체를 대신하여 소결용 가스가 투입될 수 있음을 특징으로 하는 유체방식을 이용한 고온 고압 소결장치.
  5. 삭제
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