KR102357922B1 - Case for a hot isostatic pressing - Google Patents
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- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
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- B22F2003/153—Hot isostatic pressing apparatus specific to HIP
Abstract
본 발명은 열간등압성형용 케이스를 개시한다. 본 발명은, 1 바디부와, 상기 제1 바디부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 바디부와 함께 내부에 성형부재를 수납하도록 공간을 형성하는 제2 바디부와, 상기 제1 바디부의 테두리에 배치되는 제1 접합부와, 상기 제2 바디부의 테두리에 배치되어 상기 제1 접합부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 접합부의 일부와 결합하는 제2 접합부를 포함하고, 상기 제1 접합부 또는 상기 제2 접합부 중 하나는 돌출부를 포함하고, 상기 제1 접합부 또는 상기 제2 접합부 중 다른 하나는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부를 포함한다. The present invention discloses a case for hot isostatic pressing. In the present invention, a first body portion, a second body portion disposed to face the first body portion and forming a space to accommodate a molding member therein together with the first body portion, and the rim of the first body portion a first junction part disposed on the edge of the second body part and disposed to face the first junction part, and a second junction part coupled to a portion of the first junction part, wherein the first junction part or the second junction part One of them includes a protrusion, and the other of the first junction part or the second junction part includes an insertion part into which the protrusion part is inserted.
Description
본 발명은 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열간등압성형용 케이스에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus, and more particularly, to a case for hot isostatic pressing.
일반적으로 터빈, 압축기, 엔진 등과 같은 고속 회전체를 사용하는 장치들은 고속 회전체 등과 같은 구성품을 정밀하게 제작하는 것이 상당히 중요하다. 이러한 고속 회전체는 회전속도, 재료의 성질 등과 같은 다양한 요소를 고려하여 제작될 수 있다. 이때, 고속 회전체가 설계된 수치와 상이하게 제조되는 경우 고속 회전체를 사용하는 장치들은 작동 시 고속 회전체의 파손, 변형 등으로 인하여 고장이 발생하거나 효율이 떨어질 수 있다. In general, in devices using a high-speed rotating body, such as a turbine, a compressor, an engine, etc., it is very important to precisely manufacture a component such as a high-speed rotating body. Such a high-speed rotating body may be manufactured in consideration of various factors such as rotational speed and material properties. In this case, when the high-speed rotating body is manufactured to be different from the designed value, devices using the high-speed rotating body may malfunction or have reduced efficiency due to damage or deformation of the high-speed rotating body during operation.
이러한 고속 회전체는 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 이때, 고속 회전체는 주조 공정을 통하여 제조되기도 하고 열간등압성형(HIP, Hot isostatic pressing)을 통하여 제조될 수 있다. 이 중에서 열간등압성형의 경우 고속 회전체를 제조하기 위하여 케이스를 사용할 수 있다. 이러한 케이스는 공정 순서에 따라 용접을 수행할 수 있다. 이때, 이러한 용접으로 인하여 케이스에 변형이 발생하거나 크랙 등이 발생하는 경우 제조된 고속 회전체가 설계치와 상이해질 수 있으며, 기포 등이 생성됨으로써 품질 문제가 발생할 수 있다. Such a high-speed rotating body may be manufactured by various methods. In this case, the high-speed rotating body may be manufactured through a casting process or may be manufactured through hot isostatic pressing (HIP). Among them, in the case of hot isostatic pressing, a case may be used to manufacture a high-speed rotating body. Such a case may perform welding according to the process sequence. At this time, when deformation or cracks occur in the case due to such welding, the manufactured high-speed rotating body may be different from the design value, and quality problems may occur because air bubbles are generated.
이러한 열간등압성형에 관한 기술은 대한민국 등록특허 제0862767호(발명의 명칭: 열간 등압 성형 방법 및 장치, 특허권자: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼)에 구체적으로 개시되어 있다. This hot isostatic pressing technology is specifically disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 0862767 (title of invention: hot isostatic pressing method and apparatus, patent holder: Kobe Seikosho Corporation).
본 발명의 실시예들은 열간등압성형용 케이스를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are intended to provide a case for hot isostatic pressing.
본 발명의 일 측면은, 제1 바디부와, 상기 제1 바디부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 바디부와 함께 내부에 성형부재를 수납하도록 공간을 형성하는 제2 바디부와, 상기 제1 바디부의 테두리에 배치되는 제1 접합부와, 상기 제2 바디부의 테두리에 배치되어 상기 제1 접합부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 접합부의 일부와 결합하는 제2 접합부를 포함하고, 상기 제1 접합부 또는 상기 제2 접합부 중 하나는 돌출부를 포함하고, 상기 제1 접합부 또는 상기 제2 접합부 중 다른 하나는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부를 포함하는 열간등압성형용 케이스를 제공할 수 있다.In one aspect of the present invention, a first body portion, a second body portion disposed to face the first body portion and forming a space to accommodate a molding member therein together with the first body portion, and the first A first junction portion disposed on the rim of the body portion, and a second junction portion disposed on the rim of the second body portion to face the first junction portion and coupled to a portion of the first junction portion, wherein the first junction portion or One of the second junctions may include a protrusion, and the other of the first junction or the second junction may provide a case for hot isostatic pressing including an insertion part into which the protrusion is inserted.
또한, 상기 돌출부와 상기 삽입부는 각각 복수개 구비되며, 복수개의 상기 돌출부는 서로 이격되도록 배치되고, 상기 각 삽입부는 상기 각 돌출부에 대향하도록 배치될 수 있다. In addition, a plurality of the protrusions and the inserts may be provided, respectively, the plurality of protrusions may be disposed to be spaced apart from each other, and each of the inserts may be disposed to face each of the protrusions.
또한, 상기 제1 접합부와 상기 제2 접합부는 적어도 한번 이상 절곡될 수 있다. In addition, the first bonding portion and the second bonding portion may be bent at least once.
또한, 상기 제1 접합부의 끝단과 상기 제2 접합부의 끝단에는 삽입홈이 형성될 수 있다. In addition, an insertion groove may be formed at an end of the first junction part and an end of the second junction part.
또한, 상기 삽입홈의 적어도 일면은 경사질 수 있다. In addition, at least one surface of the insertion groove may be inclined.
본 발명의 다른 측면은, 제1 바디부와, 상기 제1 바디부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 바디부와 함께 내부에 성형부재를 수납하도록 공간을 형성하는 제2 바디부와, 상기 제1 바디부의 테두리에 배치되는 제1 접합부와, 상기 제2 바디부의 테두리에 배치되어 상기 제1 접합부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 접합부의 일부와 결합하는 제2 접합부를 포함하고, 상기 제1 접합부와 상기 제2 접합부는 적어도 한번 이상 절곡될 수 있다. Another aspect of the present invention includes a first body portion, a second body portion disposed to face the first body portion and forming a space to receive a molding member therein together with the first body portion, and the first A first junction portion disposed on the rim of the body portion, and a second junction portion disposed on the rim of the second body portion to face the first junction portion and coupled to a portion of the first junction portion, wherein the first junction portion and The second joint portion may be bent at least once.
본 발명의 실시예들은 성형이 수행되는 케이스 부분의 열변형을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 케이스의 변형을 최소화함으로써 열간등압성형으로 제품을 제조 시 제품에 크랙이나 제품의 표면에 기포 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 정밀한 열간등압성형을 통하여 설계치에 근사한 제품을 제조하는 것이 가능하다. Embodiments of the present invention can minimize the thermal deformation of the case portion in which the molding is performed. In addition, embodiments of the present invention can prevent the occurrence of cracks in the product or bubbles on the surface of the product when the product is manufactured by hot isostatic pressing by minimizing the deformation of the case. In the embodiments of the present invention, it is possible to manufacture a product close to the design value through precise hot isostatic pressing.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 열간등압성형용 케이스를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 열간등압성형용 케이스를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 열간등압성형용 케이스를 용접하는 쓰리디 프린터를 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 열간등압성형용 케이스를 통하여 열간등압성형 순서를 보여주는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열간등압성형용 케이스의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열간등압성형용 케이스의 일부를 보여주는 단면도이다.1 is a perspective view showing a case for hot isostatic pressing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the case for hot isostatic pressing shown in FIG. 1 .
3 is a conceptual diagram illustrating a 3D printer for welding the case for hot isostatic pressing shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a flowchart showing the hot isostatic pressing procedure through the case for hot isostatic pressing shown in FIG. 1 .
5 is a cross-sectional view showing a part of a case for hot isostatic pressing according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a part of a case for hot isostatic pressing according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. On the other hand, the terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 열간등압성형용 케이스를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 열간등압성형용 케이스를 보여주는 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 열간등압성형용 케이스를 용접하는 쓰리디 프린터를 보여주는 개념도이다. 도 4는 도 1에 도시된 열간등압성형용 케이스를 통하여 열간등압성형 순서를 보여주는 순서도이다.1 is a perspective view showing a case for hot isostatic pressing according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the case for hot isostatic pressing shown in FIG. 1 . 3 is a conceptual diagram illustrating a 3D printer for welding the case for hot isostatic pressing shown in FIG. 1 . FIG. 4 is a flowchart showing the hot isostatic pressing procedure through the case for hot isostatic pressing shown in FIG. 1 .
도 1 내지 도 4를 참고하면, 열간등압성형용 케이스(100)는 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)를 포함할 수 있다. 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)는 서로 결합함으로써 내부에 공간을 형성할 수 있다. 이때, 제1 케이스(110) 및 제2 케이스(120) 내부에 성형분말을 삽입할 수 있다. 1 to 4 , the
상기와 같은 제1 케이스(110)는 제1 바디부(111) 및 제1 접합부(112)를 포함할 수 있다. The
제1 바디부(111)는 내부에 공간이 형성될 수 있다. 이러한 제1 바디부(111) 내부의 공간은 열간등압성형용 케이스(100)를 통하여 제조할 제품의 외면에 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 열간등압성형용 케이스(100)를 통하여 제조할 제품이 디스크인 경우 제1 바디부(111)의 내부 공간은 원기둥 형태일 수 있다. 다른 실시예로써 열간등압성형용 케이스(100)를 통하여 제조할 제품이 실링부인 경우 제1 바디부(111) 내부의 공간은 고리 형태이면서 단면이 반구 형태일 수 있다. 이때, 제1 바디부(111) 내부에 공간은 상기에 한정되는 것은 아니며, 열간등압성형용 케이스(100)를 통하여 제조될 제품의 외면에 대응되도록 형성될 수 있다.The
제1 접합부(112)는 제1 바디부(111)의 테두리에 배치될 수 있다. 이때, 제1 접합부(112)는 제1 바디부(111)와 일체로 형성되어 제1 바디부(111)와 연결될 수 있다. 제1 접합부(112)는 제1 바디부(111)의 외면을 따라 일주할 수 있다. 또한, 제1 접합부(112)는 제1 바디부(111)의 외면으로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우 제1 접합부(112)는 일직선으로 형성되거나 제1 접합부(112)의 적어도 일부분은 적어도 한 번 이상 절곡되도록 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 접합부(112)가 일직선으로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. The
제2 케이스(120)는 제2 바디부(121)와 제2 접합부(122)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 바디부(121) 및 제2 접합부(122)는 상기에서 설명한 제1 바디부(111) 및 제1 접합부(112)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. The
제1 접합부(112) 또는 제2 접합부(122) 중 하나는 돌출부(130)를 포함하고, 제1 접합부(112) 또는 제2 접합부(122) 중 다른 하나는 삽입부(140)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 접합부(112)가 돌출부(130)를 포함하는 경우 제2 접합부(122)는 삽입부(140)를 포함할 수 있으며, 제1 접합부(112)가 삽입부(140)를 포함하는 경우 제2 접합부(122)는 돌출부(130)를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 접합부(112)가 돌출부(130)를 포함하고, 제2 접합부(122)는 삽입부(140)를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. One of the
상기와 같은 돌출부(130)는 제1 접합부(112)와 제2 접합부(122)가 서로 접촉하는 제1 접합부(112) 부분으로부터 제2 접합부(122) 측으로 돌출될 수 있다. 즉, 돌출부(130)는 제1 접합부(112)와 제2 접합부(122) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 돌출부(130)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 돌출부(130)는 반원 형태, 다각형 형태 등일 수 있다. 이때, 돌출부(130)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 제1 접합부(112)로부터 돌출되는 모든 형태를 포함할 수 있다. 돌출부(130)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 돌출부(130)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. The
복수개의 삽입부(140)는 복수개의 돌출부(130)와 대응되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우 각 돌출부(130)는 각 삽입부(140)에 삽입될 수 있다. 상기와 같은 삽입부(140)는 홈 형태로 형성될 수 있다. The plurality of
상기와 같이 돌출부(130)와 삽입부(140)가 형성되는 경우 제1 접합부(112)와 제2 접합부(122)가 서로 접촉하는 면은 요철이 형성될 수 있다. 이러한 경우 돌출부(130)가 형성된 제1 접합부(112)의 일면에는 돌출부(130)가 서로 이격되도록 배열됨으로써 돌출부(130) 사이에 홈이 형성될 수 있으며, 삽입부(140)가 형성된 제2 접합부(122)의 일면에는 삽입부(140)가 서로 이격되도록 배열됨으로써 삽입부(140) 사이에 돌기가 형성될 수 있다. 이러한 돌기와 홈은 서로 대향하도록 배치되어 돌출부(130)와 삽입부(140)와 같은 역할을 할 수 있다. When the
제1 접합부(112)와 제2 접합부(122)의 끝단에는 용접물질이 삽입되는 삽입홈(150)이 형성될 수 있다. 이때, 삽입홈(150)은 제1 접합부(112)의 끝단부에 일부가 형성되고, 제2 접합부(122)의 끝단부에 일부가 형성될 수 있다. 이러한 경우 삽입홈(150)의 적어도 일면은 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 삽입홈(150)의 저면으로부터 제1 삽입부(140)의 끝단 또는 제2 삽입부(140)의 끝단을 연결하는 삽입홈(150)의 일면은 경사질 수 있다. 이러한 경우 삽입홈(150)의 폭은 삽입홈(150)의 저면으로부터 제1 삽입부(140)의 끝단 또는 제2 삽입부(140)의 끝단으로 갈수록 커질 수 있다. 이러한 경우 제1 삽입홈(150)의 입구부 측이 다른 부분보다 넓게 형성됨으로써 용접물질이 쉽게 삽입되어 삽입홈(150) 내부로 진입할 수 있다.An
상기와 같은 경우 용접물질은 3D 프린터를 통하여 공급될 수 있다. 이때, 용접물질은 3D 프린터를 통하여 공급됨으로써 제1 접합부(112)와 제2 접합부(122)의 일부에만 용접물질의 열이 전달될 수 있다. 특히 3D 프린터로 용접물질을 공급하는 경우 제1 접합부(112) 및 제2 접합부(122)의 열변형 영역을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라 돌출부(130)와 삽입부(140)를 통하여 제1 접합부(112)와 제2 접합부(122) 사이의 공간을 적어도 한번 이상 절곡시킴으로써 용접물질이 제1 접합부(112)와 제2 접합부(122) 사이의 공간을 통하여 제1 바디부(111)와 제2 바디부(121) 사이의 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. In such a case, the welding material may be supplied through a 3D printer. In this case, since the welding material is supplied through the 3D printer, heat of the welding material may be transferred to only a portion of the
한편, 상기와 같은 열간등압성형용 케이스(100)를 통하여 열간등압성형을 통하여 제품을 생사하는 방법은 하기와 같다.On the other hand, a method of producing a product through hot isostatic pressing through the
구체적으로 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)를 제작하여 준비할 수 있다. 이때, 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)는 스피닝 공정, 압엽 등의 공정을 통하여 제조할 수 있다.(S110단계)Specifically, the
제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)가 준비되면, 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)를 서로 대향하도록 배치한 후 쓰리디 프린터(10)를 통하여 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)를 결합할 수 있다.(S120단계)When the
이러한 쓰리디 프린터(10)는 챔버(11), 파우더공급부(12), 에너지공급부(13), 노즐부(14), 가스압력제어부(15) 및 모션제어베드(16)를 포함할 수 있다. The
챔버(11)는 내부에 공간이 형성되어 열간등압성형용 케이스(100)가 수납될 수 있다. 또한, 챔버(11)는 별도의 펌프 등과 연결되어 내부의 압력이 조절될 수 있다. The
파우더공급부(12)는 용접물질을 에너지공급부(13) 및 노즐부(14)로 공급할 수 있다. 이때, 파우더공급부(12)는 적어도 하나 이상의 물질을 공급할 수 있다. 특히 파우더공급부(12)는 파우더 형태의 용접물질을 공급할 수 있다. The
에너지공급부(13)는 파우더공급부(12)에서 공급되는 용접물질에 에너지를 가하여 용접물질을 용융시킬 수 있다. 이때, 에너지공급부(13)는 레이저 등을 용접물질에 조사할 수 있다. The
노즐부(14)는 파우더 형태의 용접물질, 에너지공급부(13)에서 공급되는 에너지 및 가스압력제어부(15)에서 공급되는 가스 등의 경로를 제공할 수 있다. 이때, 노즐부(14)는 챔버(11)에 다양한 방향으로 운동 가능하도록 연결될 수 있다. 예를 들면, 노즐부(14)와 챔버(11) 사이에는 노즐구동부(17)가 배치되어 노즐부(14)를 운동 가능하게 연결할 수 있다. 예를 들면, 노즐구동부(17)는 노즐부(14)를 5 방향으로 운동시킬 수 있다. The
가스압력제어부(15)는 노즐부(14)로 캐리어 가스와 쉴딩가스를 제공할 수 있다. 이때, 가스압력제어부(15)는 헬륨, 네온 등과 같은 비활성가스를 공급할 수 있다. 또한, 가스압력제어부(15)는 캐리어 가스를 파우더 형태의 용접물질에 공급하여 용접물질의 이동을 도와줄 수 있다.The gas
모션제어베드(16)는 열간등압성형용 케이스(100)가 안착하여 고정될 수 있다. 이때, 모션제어베드(16)는 열간등압성형용 케이스(100)를 회전 운동 가능하다고 지지할 수 있다. The
상기와 같은 쓰리디 프린터는 DED(Direct Energy Depostion) 방식으로 용접물질을 열간등압성형용 케이스(100)에 공급할 수 있다. The 3D printer as described above may supply a welding material to the
상기와 같이 공급되는 용접물질은 삽입홈(150)에 삽입되어 경화됨으로써 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)를 접합시킬 수 있다. 이러한 경우 노즐부(14)는 용접물질이 도포되는 영역을 외부와 차단하도록 삽입홈(150) 주위로 쉴딩가스를 공급할 수 있다. 이러한 쉴딩가스는 삽입홈(150) 주위를 외부의 공기로부터 차단시킴으로써 삽입홈(150) 주위의 제1 접합부(112) 및 제2 접합부(122)가 외기에 의해 산화되는 것을 차단할 수 있다.The welding material supplied as described above is inserted into the
종래의 열간등압성형용 케이스의 제조에 있어서 제1 케이스와 제2 케이스를 접합하는 경우 아크(Arc) 용접을 수행한다. 이러한 경우 용접 부위가 외기에 그대로 노출됨으로써 용접 부분이 산화되고, 이로 인하여 열간등압성형용 케이스 자체의 파손이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 용접으로 인한 열변형이 열간등압성형용 케이스의 중심 부분으로부터 침투됨으로써 열간등압성형용 케이스의 변형이 발생할 수 있다. 이러한 경우 열간등압성형 수행 시 제품의 표면에 기포가 발생하거나 제품이 설계된 형태를 가지지 않는 등 많은 문제가 발생할 수 있다. In the conventional manufacturing of a case for hot isostatic pressing, arc welding is performed when the first case and the second case are joined. In this case, the welding part is oxidized by being exposed to the outside air as it is, and this may cause damage to the case itself for hot isostatic pressing. In addition, since thermal deformation due to welding penetrates from the central portion of the case for hot isostatic forming, deformation of the hot isostatic forming case may occur. In this case, many problems may occur, such as air bubbles on the surface of the product, or the product not having a designed shape when performing hot isostatic pressing.
그러나 상기와 같이 쓰리디 프린터를 통하여 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)를 접합하는 경우 용접 부위를 외기로부터 차단할 수 있다. 또한, 용접물질을 통하여 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)의 열변형 영역을 최소화할 수 있으므로 제1 케이스(110)와 제2 케이스(120)의 변형 및 파손 등을 최소화시킬 수 있다. However, when the
뿐만 아니라 상기에서 설명한 바와 같이 돌출부(130)와 삽입부(140)를 구비함으로써 용접물질이 제1 결속부() 및 제2 결속부() 사이의 공간을 따라 주입되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 경우 열간등압성형용 케이스(100) 내부가 용접물질로 인하여 오염되는 것을 방지할 수 있다. In addition, it is possible to prevent the welding material from being injected along the space between the first binding part ( ) and the second binding part ( ) by providing the
상기와 같이 열간등압성형용 케이스(100)의 제조가 완료되면, 열간등압성형용 케이스(100)의 일면에 홀을 형성하고 성형분말을 열간등압성형용 케이스(100) 내부에 삽입할 수 있다. (S130단계) 이후 열간등압성형용 케이스(100) 내부의 기체를 흡입하여 밀봉한 후 열간등압성형용 케이스(100)의 모든 방향에서 등압과 열을 가하여 성형분말을 소결할 수 있다. (S140단계) When the manufacturing of the
상기와 같은 소결이 진행되는 동안 열간등압성형용 케이스(100) 표면은 열변형으로 인하여 변형되거나 파손되지 않음으로써 정밀한 제품의 제조가 가능하다. 또한, 용접물질이 열간등압성형용 케이스(100) 내부로 진입하지 못함으로써 제품에 이물질이 혼입되지 않을 수 있다. During the sintering as described above, the surface of the
특히 상기와 같은 열간등압성형용 케이스(100)는 터빈, 압축기, 엔진 등과 같은 고속 회전체를 포함하는 장치에 사용되는 블레이드, 디스크, 실 등을 제조할 때 사용될 수 있다. 이러한 고속 회전체는 정밀도가 떨어지는 경우 장치의 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 파손 등으로 인하여 치명적인 사고를 유발할 수 있다. In particular, the
그러나 상기와 같은 열간등압성형용 케이스(100)는 변형이 최소화됨으로써 열간등압성형으로 제품을 제조 시 제품에 크랙이나 제품의 표면에 기포 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열간등압성형용 케이스(100)는 정밀한 열간등압성형을 통하여 설계치에 근사한 제품을 제조하는 것이 가능하다.However, since the deformation of the
상기와 같이 소결이 완료되면, 열간등압성형용 케이스(100)를 기계적 가공(예를 들면, 연마 등)을 통하여 제거하여 제품의 제조를 완료할 수 있다.(S150단계)When the sintering is completed as described above, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열간등압성형용 케이스의 일부를 보여주는 단면도이다. 5 is a cross-sectional view showing a part of a case for hot isostatic pressing according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 열간등압성형용 케이스(100A)는 제1 케이스(110A) 및 제2 케이스(120A)를 포함할 수 있다. 제1 케이스(110A)는 제1 바디부(111A)와 제1 접합부(112A)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 케이스(120A)는 제2 바디부(121A)와 제2 접합부(122A)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제1 바디부(111A)와 제2 바디부(121A)는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. Referring to FIG. 5 , the
제1 접합부(112A)와 제2 접합부(122A)는 각각 제1 바디부(111A)의 외면 및 제2 바디부(121A)의 외면으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 접합부(112A)와 제2 접합부(122A) 각각은 일부분이 절곡되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 접합부(112A)의 끝단 부분은 절곡되도록 형성될 수 있다. 이때, 제1 바디부(111A)로부터 연장된 제1 접합부(112A) 부분과 제1 접합부(112A)의 끝단 부분은 서로 일정 각도를 형성할 수 있다. 또한, 제2 바디부(121A)도 제1 바디부(111A)와 유사하게 절곡될 수 있다. The
상기와 같은 경우 제1 접합부(112A)와 제2 접합부(122A)에 형성된 삽입홈(150A)은 열간등압성형용 케이스(100A)의 상측 또는 하측으로 배치될 수 있다. 이러한 경우 상기에서 설명한 것과 같이 쓰리디 프린터를 통하여 용접물질을 삽입홈(150A)에 삽입하는 경우 열간등압성형용 케이스(100A)를 세우지 않고도 작업하는 것이 가능하다. In this case, the
또한, 제1 접합부(112A)와 제2 접합부(122A)가 절곡됨으로써 용접물질이 열간등압성형용 케이스(100A) 내부로 진입하는 것을 차단시킬 수 있다. 뿐만 아니라 용접물질을 삽입홈(150A)에 삽입 시 제1 접합부(112A)의 열이 제1 바디부(111A)에 전달되는 것 및 제2 접합부(122A)의 열이 제2 바디부(121A)에 전달되는 것을 차단시킬 수 있다. In addition, by bending the
따라서 열간등압성형용 케이스(100A)는 변형이 최소화됨으로써 열간등압성형으로 제품을 제조 시 제품에 크랙이나 제품의 표면에 기포 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열간등압성형용 케이스(100A)는 정밀한 열간등압성형을 통하여 설계치에 근사한 제품을 제조하는 것이 가능하다.Therefore, since the deformation of the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열간등압성형용 케이스의 일부를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a part of a case for hot isostatic pressing according to another embodiment of the present invention.
도 5을 참고하면, 열간등압성형용 케이스(100B)는 제1 케이스(110B)와 제2 케이스(120B)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 케이스(110B)는 제1 바디부(111B)와 제1 접합부(112B)를 포함할 수 있으며, 제2 케이스(120B)는 제2 바디부(121B)와 제2 접합부(122B)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
상기와 같은 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)는 적어도 한번 이상 절곡되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1 접합부(112B) 또는 제2 접합부(122B) 중 하나에는 돌출부(130B)가 구비되고, 제1 접합부(112B) 또는 제2 접합부(122B) 중 다른 하나에는 삽입부(140B)가 구비될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 접합부(112B)에는 삽입부(140B)가 구비되고, 제2 접합부(122B)에는 돌출부(130B)가 구비되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. The
제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)의 절곡된 부분은 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)의 중간 부분에 배치될 수 있다. 또한, 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)의 절곡된 부분은 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)의 끝단에 배치될 수 있다. A bent portion of the
돌출부(130B)와 삽입부(140B)는 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 돌출부(130B)는 제2 접합부(122B)에서 제1 접합부(112B) 측으로 돌출되도록 형성되며, 삽입부(140B)는 돌출부(130B)에 대향하도록 배치되어 돌출부(130B)가 삽입될 수 있다.The
상기와 같은 경우 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B) 사이의 공간의 길이는 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)가 일직선으로 형성되는 경우보다 길어질 수 있다. In this case, the length of the space between the
상기와 같은 경우 쓰리디 프린터(미도시)를 통하여 상기에서 설명한 바와 같이 용접물질을 삽입홈(150B)에 삽입하여 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)를 용접할 수 있다. 이러한 경우 용접물질로 인한 열변형 영역(또는 열전달 영역)이 아크 용접을 수행하는 경우보다 작아질 수 있다. 또한, 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)가 적어도 한번 이상 절곡됨으로써 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B)의 길이가 기존보다 늘어남으로써 용접물질의 열이 제1 바디부(111B)와 제2 바디부(121B)로 전달되지 않을 수 있다. 뿐만 아니라 쓰리디 프린터를 사용하여 용접을 수행할 때 용접부위를 외기와 차단시킴으로써 용접부위에서 산화가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B) 사이의 공간을 따라 용접물질이 제1 바디부(111B)와 제2 바디부(121B) 내부로 진입하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 용접물질에 의한 열이 제1 접합부(112B)와 제2 접합부(122B) 사이의 공간을 따라 제1 바디부(111B) 및 제2 바디부(121B) 내부로 진입하는 것을 방지할 수 있다. In such a case, the
따라서 열간등압성형용 케이스(100B)는 변형이 최소화됨으로써 열간등압성형으로 제품을 제조 시 제품에 크랙이나 제품의 표면에 기포 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열간등압성형용 케이스(100B)는 정밀한 열간등압성형을 통하여 설계치에 근사한 제품을 제조하는 것이 가능하다.Therefore, since the deformation of the
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above-mentioned preferred embodiments, various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as long as they fall within the gist of the present invention.
10: 쓰리디 프린터
11: 챔버
12: 파우더공급부
13: 에너지공급부
14: 노즐부
15: 가스압력제어부
16: 모션제어베드
17: 노즐구동부
100,100A,100B: 열간등압성형용 케이스
110,110A,110B: 제1 케이스
111,111A,111B: 제1 바디부
112,112A,112B: 제1 접합부
120,120A,120B: 제2 케이스
121,121A,121B: 제2 바디부
122,122A,122B: 제2 접합부
130,130B: 돌출부
140,140B: 삽입부
150,150A,150B: 삽입홈 10: 3D printer
11: Chamber
12: powder supply unit
13: energy supply unit
14: nozzle unit
15: gas pressure control unit
16: motion control bed
17: nozzle driving part
100,100A,100B: Case for hot isostatic pressing
110, 110A, 110B: first case
111, 111A, 111B: first body part
112, 112A, 112B: first junction
120, 120A, 120B: second case
121,121A,121B: second body part
122,122A, 122B: second junction
130,130B: protrusion
140,140B: insert
150, 150A, 150B: insertion groove
Claims (6)
상기 제1 바디부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 바디부와 함께 내부에 성형부재를 수납하도록 공간을 형성하는 제2 바디부;
상기 제1 바디부의 테두리에 배치되는 제1 접합부; 및
상기 제2 바디부의 테두리에 배치되어 상기 제1 접합부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 접합부의 일부와 결합하는 제2 접합부;를 포함하고,
상기 제1 접합부 또는 상기 제2 접합부 중 하나는 돌출부;를 포함하며,
상기 제1 접합부 또는 상기 제2 접합부 중 다른 하나는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부;를 포함하고,
상기 제1 접합부의 끝단과 상기 제2 접합부의 끝단에는 삽입홈이 형성된 열간등압성형용 케이스.a first body part;
a second body portion disposed to face the first body portion and forming a space to accommodate the molding member therein together with the first body portion;
a first bonding portion disposed on an edge of the first body portion; and
and a second junction part disposed on the edge of the second body part to face the first junction part and coupled to a part of the first junction part;
one of the first junction part or the second junction part includes a protrusion;
The other of the first junction part or the second junction part includes an insertion part into which the protrusion is inserted;
An insertion groove is formed at the end of the first junction part and the end of the second junction part for hot isostatic pressing.
상기 돌출부와 상기 삽입부는 각각 복수개 구비되며,
복수개의 상기 돌출부는 서로 이격되도록 배치되고, 상기 각 삽입부는 상기 각 돌출부에 대향하도록 배치되는 열간등압성형용 케이스.The method of claim 1,
A plurality of each of the protrusion and the insertion portion is provided,
A case for hot isostatic pressing in which a plurality of the protrusions are disposed to be spaced apart from each other, and each of the inserts is disposed to face each of the protrusions.
상기 제1 접합부와 상기 제2 접합부는 적어도 한번 이상 절곡되는 열간등압성형용 케이스.The method of claim 1,
A case for hot isostatic pressing in which the first joint portion and the second joint portion are bent at least once.
상기 삽입홈의 적어도 일면은 경사진 열간등압성형용 케이스.The method of claim 1,
At least one surface of the insertion groove is inclined for hot isostatic pressing.
상기 제1 바디부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 바디부와 함께 내부에 성형부재를 수납하도록 공간을 형성하는 제2 바디부;
상기 제1 바디부의 테두리에 배치되는 제1 접합부; 및
상기 제2 바디부의 테두리에 배치되어 상기 제1 접합부와 대향하도록 배치되어 상기 제1 접합부의 일부와 결합하는 제2 접합부;를 포함하고,
상기 제1 접합부와 상기 제2 접합부는 적어도 한번 이상 절곡되며,
상기 제1 접합부의 끝단과 상기 제2 접합부의 끝단에는 삽입홈이 형성된 열간등압성형용 케이스.a first body part;
a second body portion disposed to face the first body portion and forming a space to accommodate the molding member therein together with the first body portion;
a first bonding portion disposed on an edge of the first body portion; and
and a second junction part disposed on the edge of the second body part to face the first junction part and coupled to a part of the first junction part;
The first junction and the second junction are bent at least once,
An insertion groove is formed at the end of the first junction part and the end of the second junction part for hot isostatic pressing.
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