KR102390200B1 - 알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치 및 압출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 내외장재와 배출가스의 정화 및 탈취 촉매용 담체로 활용될 수 있는 알루미늄 하니컴 구조체를 압출방식에 의해 제조할 수 있게 한 알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치 및 압출방법에 관한 것으로 알루미늄 A6061-O 재질의 소재로 육각모서리가 라운딩 처리된 육각봉 형태의 소재로 압출하여 준비하는 소재 준비단계(S10),육각봉 형태의 소재를 제원에 따라 소정의 길이로 서큘러 쇼(Circular saw)에서 절단하는 소재 커팅단계(S20),절단된 소재를 후 공정인 윤활 처리단계에서 윤활처리 시 표면적 확대를 위하여 0.5mm의 볼과 와이어 커트를 혼합한 것을 에프론 타입의 쇼트 블라스트 머신에서 4-6분간 쇼트 블라스팅하는 쇼트 블라스팅단계(S30),후방압출 작업 시 소재와 금형 및 공구의 소착방지와 변형 시 마찰저항을 최소화하기 위하여 규산염과 금속염을 혼합한 혼합물을 물과 희석시킨 침전조에서 상기 소재를 6-12시간 침지시키는 윤활 처리단계(S40) 및 상기 윤활 처리단계(S40)를 거친 소재를 압출장치 하부다이의 허니컴 금형에 안치시키고 상부다이의 하니컴 펀치로 2Ton의 압력으로 초당 0.6-1.0mm의 압출속도로 단조하여 허니컴 구조체를 압출시키는 냉간 단조단계(S50)로 이루어 진 것을 특징으로 한다.

Description

알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치 및 압출방법{Extrusion device and extrusion method of aluminum honeycomb structure}

본 발명은 고속철도 차량의 바닥 내장재 및 건축 내외장재로 활용될 수 있는 알루미늄 하니컴 구조체를 압출방식에 의해 제조할 수 있게 한 알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치 및 압출방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 하부다이의 수축링(Shrink ring)과 다이 인서트(Die insert)에 하니컴 금형을 설치하고 상부다이에 하니컴 펀치를 설치하여 알루미늄 소재를 압출하는 것으로 소재 준비단계,소재 커팅단계,쇼트 블라스팅단계,윤활 처리단계 및 냉간 단조단계를 통하여 알루미늄 하니컴 구조체를 압출성형하여 고속주행으로 발생하는 진동과 소음을 차단하고 충격흡수의 기능을 수행할 수 있는 알루미늄 하니컴 육각 구조체를 압출성형할 수 있는 장치와 방법에 관한 것이다.

일반적으로 알루미늄 육각 하니컴 구조체는 알루미늄소재를 사용하므로 타금속에 비하여 상대적으로 경량이면서 충분한 강도를 가지기 때문에 충격에 대한 흡수력과 찌그러짐에 대한 복원력이 우수하여 다양한 구조물에 응용될 수 있는 것으로 연속되는 육각구조의 하니컴 코어를 재료로 사용하여 외부로부터 가해지는 충격흡수와 밀폐된 공간의 공기의 정화와 공기흐름 및 단열성을 좋게하여 쾌적한 실내공기를 유지할 수 있는 육각 구조체로서 전체 용적비율이 97% 이상의 공기 기체와 3%의 알루미늄으로 중량이 가볍고 역학적인 구조의 고강성으로 항공기와 선박의 소재로도 사용되고 하니컴의 에어 포켓 형성으로 판넬 제조시 시트와 시트 사이의 열전도를 거의 차단하여 타 건축내외장재에 비하여 월등한 단열성과 화재 시 유독가스로 치명적인 손상을 일으키는 기존 알루미늄 복합판넬에 비하여 난연성을 가지며 정확하고 안정적인 치수에 따라 대형 판넬의 완벽한 평활도를 얻을 수 있는 것이다.

기존의 알루미늄 하니컴 구조체의 제작은 육각체를 만들기 위한 일정 치수별 절단과 버제거 공정을 거쳐 육각형상의 벤딩공정과 교정공정을 수행하여야 하며 벤딩 후 육각형을 유지하기 위하여 다층으로 적층시켜 접착제 층에 접착제를 도포하여 허니컴 코어를 성형하기 위하여 플럭스 처리 및 브레이징에 의해 제조하는 것으로 기존 브레이징 용접방법은 하니컴의 소재 두께가 미세한 박판 구조체로 형성하고 있어 외부열을 가하면 변형과 찌그러짐이 발생되어 불량발생이 많고 브레이징 용접을 하기 위해서는 각동 지그와 부재료가 많이 투입되어 제작비용이 상승되며 또한,하니컴 구조체의 제조기간이 지연되어 생산성이 저하되는 문제와 제조된 제품의 불량률의 증가되는 것을 방지하기 위하여 제조기간을 단축시켜 생산성을 향상시키고 정밀한 하니컴 구조체를 제공할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다.

종래의 하니컴 구조체를 제작하기 위한 방법에 관한 선행기술로는 등록특허공보 제10-0685190호(하니콤구조체의 압출다이 제조방법,이 방법에 의해 만들어진 압출다이 및 이 압출다이에 의해 제조된 하니콤구조체), 등록특허공보 제10-0930554호(허니콤 구조체 및 그 제조방법) 및 등록특허공보 제10-1633111호(하니컴 구조체 성형용 구금 및 허니컴 구조체 성형용 구금의 제조방법) 등이 제시되었다.

상기 첫 번째 등록특허는 다이입구면,복수개의 홈이 형성된 공급구멍출구면,다이입구면에서 공급구멍출구면상으로 관통하는 복수개의 공급구멍을 구비한 다이본체를 만드는 단계,육면체의 머리부분과 일체로 된 중앙핀부분 및 중앙핀부분과 일체로 되어 있고 복수개의 홈에 삽입될 수 있는 크기와 형상을 가진 가느다란 핀첨단부를 갖추고 있는 머리붙이 핀을 절삭가공을 통하여 복수개 준비하는 단계,머리붙이 핀의 복수개를 서로 집합시켜 머리부분을 일시적인 핀지지부재로 일체적으로 접합하는 것에 의해 일체의 예비성형판체가 완성되게 하는 단계 그리고 이 예비성형판체의 교차하는 슬롯부위가 다이본체의 공급구멍에 맞추어 지면서 그 중앙핀부분들의 선단이 다이본체의 공급구멍출구면에 맞닿음시킨 상태에서 핀첨단부들이 다이본체의 공급구멍출구면에 형성된 복수개의 홈에 삽입하여 접합시키고 나서 핀지지부재(베이스접합체)를 중앙핀부분으로부터 절단하여 제거하는 단계를 포함하며 여기에서 머리붙이 핀의 중앙핀부분은 머리부분의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가진 것으로서 그 전체적인 형상이 기다란 직육면체에서 횡단면의 4모서리부분이라운딩가공된 형상으로 되어 있고 그리고 복수개의 홈 각각은 복수개의 공급구멍들 중 인접한 4개의 공급구멍에 의해 구획형성되는 공간의 중앙에 배치되어 있는 것이다.

상기 두 번째 등록특허는 축방향으로 신장하는 복수의 셀을 구획하는 칸막이 벽을 포함하는 허니콤 성형체를 압출 성형에 의해 형성하는 공정을 포함하는 허니콤 구조체의 제조 방법으로서,압출 성형은 중앙부와 외주부에서 서로 다른 압출 속도로 수행되어 각각 축방향에 수직인 단면에 있어서 만곡된 형상을 나타내는 칸막이 벽을 형성하는 방법이다.

상기 세 번째 등록특허는 탄화텅스텐과 결합제를 함유하는 초경소재를 판형으로 성형하고 이어서 예비소결을 행함으로써 제1 판형부재 및 제2 판형부재를 각각 제작하는 제1 판형 부재제작 공정 및 제2 판형 부재제작 공정과,제1 판형부재에 두께 방향으로 관통하는 리어 홀을 형성하는 리어 홀 가공공정과,제1 판형 부재 및 제2 판형 부재를 1300-1600℃로 0.5-100시간 진공 소결하는 소결공정과,소결공정 후 제1 판형 부재와 제2 판형 부재를 중첩하여 구금 전구체를 만들고 구금 전구체에 대하여 제1 판형 부재와 제2 판형 부재가 접촉하는 면을 향해 두께 방향으로 10 MPa 이하의 압력을 가하면서 1400-1500℃로 1-10시간 가열하는 접합 공정으로서 결합재는 접합부에서 제1 판형 부재 및 제2 판형 부재의 다른 부분에 비하여 적게 분산되는 것인 접합공정과 접합공정 후 제2 판형 부재에 리어 홀과 연통하는 슬릿을 형성하는 슬릿 가공공정을 포함하는 방법이다.

상기 첫 번째 등록특허는 하니콤 구조체의 격벽을 가로지르는 모서리부가 둥근부를 갖게 하기 위하여 다이본체에 머리붙이 핀을 결합시켜 세라믹 재료를 다이를 통하여 압출성형한 세라믹 성형체를 Γ-알루미나를 코팅하고 백금촉매를 담지하여 백금촉매가 코팅되게 한 것으로 압출금형이 복수개의 홈형성과 공급구멍을 천공한 다이본체에 핀첨단부,중앙핀부분,육면체 머리부분으로 구성된 머리붙이 핀을 복수개로 결합시킨 예비성형판체를 결합시킨 후 예비성형판체는 분리시켜 압출시키는 것으로 압출다이와 머리붙이 핀의 구조가 복잡할 뿐만 아니라 결합 및 분리의 공정 역시 불편한 등의 문제가 있었다.

상기 두 번째 등록특허는 중앙부와 외주부에서 서로 다른 압출속도로 압출하는 것으로 각각 축방향에 수직인 단면에 만곡된 형상을 나타내는 칸막이 벽을 형성하는 압출 성형으로 연속적인 셀구조로 저압력 손실과 고정화 성능화를 양립시킬 수 있는 허니콤 구조체이나 촉매용 담체에 한정되는 문제가 있었다.

상기 세 번째 등록특허는 리어 홀과 슬릿이 형성된 허니컴 구조체 성형용 금형의 제조방법으로 리어 홀이 형성된 제1 판형부재와 제2 판형부재를 소결한 후 중첩시켜 가열 접합하여 제2 판형부재에 슬릿을 가공하는 것으로 허니컴 구조체 성형용 금형제작에 한정되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 알루미늄 A6061-O 재질의 소재를 냉간단조 공정으로 하니컴 구조체를 압출성형시킬 수 있게 하부다이에 다수의 육각공이 천공된 하니컴 금형을 안치시키고 상부다이에 다수의 육각형상의 하니컴 펀치를 설치하여 알루미늄 소재를 냉간압출할 수 있게 소재 준비단계,소재 커팅단계,쇼트 블라스팅단계 및 윤활 처리단계를 거쳐 냉간 압출단계에서 하니컴 구조체를 압출 성형할 수 있게 한 알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치 및 압출방법을 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 하부 서포터의 내측에 하부압력판과 패드을 설치하고 그 상단에 다이 인서트가 내측에 삽입된 수축링을 안치시켜 클램프로 고정시키는 하부다이와,상기 하부다이의 다이 인서트 내부에 안치된 다수의 육각공이 천공되고 외곽의 육각 모서리가 라운딩 처리된 하니컴 금형 및 상부 서포터의 내측에 상부압력판을 설치하고 펀치 하우징에 다수의 육각봉 형상의 하니컴 펀치를 설치하여 클램프로 고정시킨 상부다이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한,알루미늄 A6061-O 재질의 소재로 육각모서리가 라운딩 처리된 육각봉 형태의 소재로 압출하여 준비하는 소재 준비단계,상기 육각봉 형태의 소재를 제원에 따라 소정의 길이로 서큘러 쇼에서 절단하는 소재 커팅단계,상기 절단된 소재를 후 공정인 윤활 처리단계에서 윤활처리 시 표면적 확대를 위하여 0.5mm의 볼과 와이어 커트를 혼합한 것을 에프론 타입의 쇼트 블라스트 머신에서 4-6분간 쇼트 블라스팅하는 쇼트 블라스팅단계,후방압출 작업 시 소재와 금형 및 공구의 소착방지와 변형 시 마찰저항을 최소화하기 위하여 규산염과 금속염을 혼합한 혼합물을 물과 희석시킨 침전조에서 상기 소재를 6-12시간 침지시키는 윤활 처리단계 및 상기 윤활 처리단계를 거친 소재를 압출장치 하부다이의 허니컴 금형에 안치시키고 상부다이의 하니컴 펀치로 2Ton의 압력으로 초당 0.6-1.0mm의 압출속도로 단조하여 허니컴 구조체를 압출시키는 냉간 단조단계로 이루어 진 것을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명은 알루미늄 소재를 하니컴 금형과 하니컴 펀치를 이용하는 압출장치에서 소재 준비단계,소재 커팅단계,쇼트 블라스팅단계,윤활 처리단계 및 냉간 압출단계를 통하여 하니컴 조립체를 냉간단조로 제조할 수 있게 하여 기존 브레이징 방법에 의해 제조하는 것 보다 허니컴 구조체의 제조시간이 단축되어 생산성을 향상시키고 압출성형 후 사용 크기에 따라 절단하여 사용할 수 있게 하여 사용의 편의성을 제공하면서 정밀한 하니컴 구조체를 제공할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 압출장치 개념도
도 2 는 본 발명 압출장치의 하니컴 금형 구조와 단면도
도 3 은 본 발명 압출장치의 하니컴 펀치의 구조와 단면도
도 4 는 본 발명의 전체공정 단계를 도시한 플로우 챠트도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 압출장치 개념도로 하부다이의 다이 인서트에 하니컴 금형을 안치시키고 상부다이에 하이컴 펀치를 설치하여 하니컴 구조체를 압출성형할 수 있게 한 장치를 도시하였고,도 2 는 본 발명 압출장치의 하니컴 금형 구조와 단면도로 다수의 육각공이 천공된 하니컴 금형의 구조와 단면을 도시하였으며,도 3 은 본 발명 압출장치의 하니컴 펀치의 구조와 단면도로 다수의 육각봉 형태의 하니컴 펀치의 구조와 단면을 도시하였고,도 4 는 본 발명의 전체공정 단계를 도시한 플로우 챠트도로 하니컴 구조체를 압출성형하기 위하여 소재 준비단계,소재 커팅단계,쇼트 블라스팅단계,윤활 처리단계 및 냉간 압출단계를 통하여 성형되는 단계를 도시하였다.

알루미늄 소재로 하니컴 구조체를 압출하여 성형하는 장치에 있어서,

하부 서포터(11)의 내측에 하부압력판(12)과 패드(13)을 설치하고 그 상단에 다이 인서트(14)가 내측에 삽입된 수축링(Shrink:15)을 안치시켜 클램프(16)로 고정시키는 하부다이(10)와;

상기 하부다이(10)의 다이 인서트(14) 내부에 안치된 다수의 육각공(21)(21')이 천공되고 외곽의 육각 모서리가 라운딩 처리된 하니컴 금형(20); 및

상부 서포터(31)의 내측에 상부압력판(32)을 설치하고 펀치 하우징(33)에 다수의 육각봉 형상의 하니컴 펀치(34)(34')를 설치하여 클램프(35)로 고정시킨 상부다이(30)를 포함하는 구조이다.

알루미늄 소재를 압출성형하여 하니컴 구조체로 성형하는 압출방법에 있어서,

알루미늄 A6061-O 재질의 소재로 육각모서리가 라운딩 처리된 육각봉 형태의 소재로 압출하여 준비하는 소재 준비단계(S10);

상기 육각봉 형태의 소재를 제원에 따라 소정의 길이로 서큘러 쇼(Circular saw)에서 절단하는 소재 커팅단계(S20);

상기 절단된 소재를 후 공정인 윤활 처리단계에서 윤활처리 시 표면적 확대를 위하여 0.5mm의 볼과 와이어 커트(Wire cut)를 혼합한 것을 에프론 타입(Apron type)의 쇼트 블라스트 머신에서 4-6분간 쇼트 블라스팅하는 쇼트 블라스팅단계(S30);

후방압출(Backward extrusion) 작업 시 소재와 금형 및 공구의 소착방지와 변형 시 마찰저항을 최소화하기 위하여 규산염과 금속염을 혼합한 혼합물을 물과 희석시킨 침전조에서 상기 소재를 6-12시간 침지시키는 윤활 처리단계(S40) 및 상기 윤활 처리단계(S40)를 거친 소재를 압출장치 하부다이의 허니컴 금형에 안치시키고 상부다이의 하니컴 펀치로 2Ton의 압력으로 초당 0.6-1.0mm의 압출속도로 단조하여 허니컴 구조체를 압출시키는 냉간 단조단계(S50)로 이루어 진다.

상기 소재 준비단계(S10)에서 육각모서리가 라운딩 처리된 육각봉 형태의 소재의 외곽치수는 최종 압출성형된 하니컴 구조체의 크기 보다 0.3mm 작게 압출하여 성형한다.

상기 윤활 처리단계(S40)에서 규산염 55-65 중량비에 금속염 35-45 중량비로 혼합한 규산염과 금속염의 혼합물을 물과 희석 시 물 65-75 중량비에 규산염과 금속염 혼합물 25-35 중량비로 혼합하여 침지액을 조성한다.

이와 같이 된 본 발명은 다수의 육각공이 천공된 하니컴 금형을 안치시킨 하부다이와 다수의 육각형상의 하니컴 펀치를 설치한 상부다이로 구성되는 압출성형 장치로 소재 준비단계,소재 커팅단계,쇼트 블라스팅단계 및 윤활 처리단계를 거쳐 냉간 압출단계에서 하니컴 구조체를 압출 성형할 수 있게 하여 알루미늄 재질의 소재를 냉간단조 공정으로 하니컴 구조체를 압출성형시킴으로 인하여 하니컴 구조체의 성형시간을 단축시켜 생산성을 향상시키면서 정밀한 구조체를 성형할 수 있게 한 알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치 및 압출방법을 제공할 수 있게 하였다.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명은 알루미늄 하니컴 구조체를 압출성형하기 위한 장치는 크게 하부다이(10),하니컴 금형(20) 및 상부다이(30)로 구성된다.

상기 하부다이(10)는 하부 서포터(11) 내측에 하부압력판(12)과 패드(13)를 설치하고 그 상단에 다이 인서트(14)과 삽입된 수축링(15)을 안치시킨 후 클램퍼(16)로 고정시키고 상기 다이 인서트(14)의 내부에 하니컴 금형(20)을 고정시킨다.

상기 하니컴 금형(20)은 도 2 와 같이 다수의 육각공(21)(21')이 천공되고 하니컴 금형(20)의 외곽 육각 모서리부가 라운딩 처리하여 다이 인서트(14)에 고정시킬 수 있게 하였다.

상부다이(30)는 상부 서포터(31)의 내측에 상부압력판(32)을 설치하고 그 하단 펀치 하우징(33)에 다수의 하니컴 펀치(34)(34')를 설치하여 클램프(35)로 고정시킨다.

상기 하니컴 펀치(34)(34')는 도 3 과 같이 상부다이(30)의 펀치 하우징(33)에 육각봉 형상의 하니컴 펀치(34)(34')를 다수 설치하여 하니컴 금형(20)의 육각공(21)(21')에 대응되게 설치하여 알루미늄 소재를 압출성형할 수 있게 하였다.

상기 알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치의 다이 인서트(14)의 재질은 고속도공구강 SKH51,수축링(15)의 재질은 열간합금공구강 SKD61을 적용하여 사용하고 허니컴 펀치(34)(34')의 재질은 SKH55의 표면에 Ti-c 코팅처리한 고속도공구강을 사용하며 그 밖에 외압을 받는 부품은 냉간합금공구강인 SKD11을 적용하는 것이 바람직하다.

도 4 에 도시된 바와 같이 본 발명은 알루미늄 하니컴 구조체를 압출성형하기 위한 방법은 크게 소재 준비단계(S10),소재 커팅단계(S20),쇼트 블라스팅단계(S30),윤활 처리단계(S40) 및 냉간 단조단계(S50)에 의하여 압출성형할 수 있게 하였다.

상기 소재 준비단계(S10)는 알루미늄 A6061-O 재질의 소재로 육각모서리가 라운딩 처리된 육각봉 형태로 압출성형하여 허니컴 구조체의 성형을 준비하는 단계이다.

상기 육각봉 형태의 소재는 육각모서리부를 라운딩 처리하되 최종 압출성형하는 하니컴 구조체의 외곽치수보다 0.3mm 작게 압출 성형하여 하니컴 금형(20)에 안치시킬 때 용이하게 안치시켜 압출성형할 수 있게 하였다.

상기 소재 커팅단계(S20)는 상기 소재 준비단계(S10)에서 압출성형한 육갑봉 형태의 소재를 하니컴 구조체의 제원에 따라 소정의 길이로 외형의 변화를 최소화하면서 정확한 중량을 유지할 수 있게 서큘러 쇼에서 절단가공하는 단계를 수행한다.

상기 쇼트 블라스팅단계(S30)는 절단된 소재를 후 공정인 윤활 처리단계(S40)에서 윤활처리 시에 표면적 확대를 위하여 0.5mm의 볼과 와이어 커트를 혼합한 것을 에프론 타입의 쇼트 블라스트 머신에서 4-6분간 쇼트 블라스팅 작업을 수행한다.

상기 윤활 처리단계(S40)는 상기 쇼트 블라스팅단계(S30)를 거친 소재를 후방압출 작업 시 소재와 허니컴 금형(20)과 소재와 허니컴 펀치(34)(34')의 소착을 방지하고 변형 시 발생하는 마찰저항을 최소화하기 위하여 규산염과 금속염을 혼합한 규산염과 금속염 혼합물을 물과 희석시킨 침전조에서 소재를 6-12시간 침지시키는 단계이다.

상기 윤활 처리단계(S40)에서 소착방지와 마찰저항을 최소화하기 위한 침전조에서 침지액에 침지시키는 조성물은 규산염 55-65 중량비에 금속염 35-45 중량비로 혼합한 규산염과 금속염의 혼합물을 조성하고 상기 규산염과 금속염 혼합물을 물과 희석 시킬 때 물 65-75 중량비에 규산염과 금속염 혼합물 25-35 중량비로 혼합하여 조성한 침지액을 사용한다.

상기 냉간 단조단계(S50)는 상기 윤활 처리단계(S40)를 거친 소재를 압출장치 하부다이(10)의 허니컴 금형(20)에 안치시키고 상부다이(30)의 하니컴 펀치(34)(34')로 2Ton의 압력으로 초당 0.6-1.0mm의 압출속도로 단조하여 허니컴 구조체를 압출성형하여 하니컴 구조체를 성형할 수 있게 하였다.

상기 냉간 단조단계(S50)에서 단조의 원활한 작업을 위하여 단조작업에 특화된 모션을 가지며 하부 녹아웃(Knock out)이 있는 너클 조인트 프레스(Knuckle joint press)에서 작업하고 안전을 위하여 처음에는 기계의 슬라이드 어드저스트먼트를 충분히 올린 후 제품의 변형량을 점검하면서 조금씩 내려서 작업한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 하부다이 11: 하부 서포터
12: 하부압력판 13: 패드
14: 다이 인서트 15: 수축링
16: 클램프 20: 허니컴 금형
21,21': 육각공 30: 상부다이
31: 상부 서포터 32: 상부압력판
33: 펀치 하우징 34,34': 하니컴 펀치
35: 클램프 S10: 소재 준비단계
S20: 소재 커팅단계 S30: 쇼트 블라스팅 단계
S40: 윤활 처리단계 S50: 냉간 단조단계

Claims (4)

1. 알루미늄 소재로 하니컴 구조체를 압출하여 성형하는 장치에 있어서,
   하부 서포터(11)의 내측에 하부압력판(12)과 패드(13)을 설치하고 그 상단에 다이 인서트(14)가 내측에 삽입된 수축링(Shrink:15)을 안치시켜 클램프(16)로 고정시키는 하부다이(10)와;
   상기 하부다이(10)의 다이 인서트(14) 내부에 안치된 다수의 육각공(21)(21')이 천공되고 외곽의 육각 모서리가 라운딩 처리된 하니컴 금형(20); 및
   상부 서포터(31)의 내측에 상부압력판(32)을 설치하고 펀치 하우징(33)에 다수의 육각봉 형상의 하니컴 펀치(34)(34')를 설치하여 클램프(35)로 고정시킨 상부다이(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 하니컴 구조체의 압출장치.
2. 알루미늄 소재를 압출성형하여 하니컴 구조체로 성형하는 압출방법에 있어서,
   알루미늄 A6061-O 재질의 소재로 육각모서리가 라운딩 처리된 육각봉 형태의 소재로 압출하여 준비하는 소재 준비단계(S10);
   상기 육각봉 형태의 소재를 제원에 따라 소정의 길이로 서큘러 쇼(Circular saw)에서 절단하는 소재 커팅단계(S20);
   상기 절단된 소재를 후 공정인 윤활 처리단계에서 윤활처리 시 표면적 확대를 위하여 0.5mm의 볼과 와이어 커트를 혼합한 것을 에프론 타입의 쇼트 블라스트 머신에서 4-6분간 쇼트 블라스팅하는 쇼트 블라스팅단계(S30);
   후방압출 작업 시 소재와 금형 및 공구의 소착방지와 변형 시 마찰저항을 최소화하기 위하여 규산염과 금속염을 혼합한 혼합물을 물과 희석시킨 침전조에서 상기 소재를 6-12시간 침지시키는 윤활 처리단계(S40) 및 상기 윤활 처리단계(S40)를 거친 소재를 압출장치 하부다이의 허니컴 금형에 안치시키고 상부다이의 하니컴 펀치로 2Ton의 압력으로 초당 0.6-1.0mm의 압출속도로 단조하여 허니컴 구조체를 압출시키는 냉간 단조단계(S50)로 이루어 진 것을 특징으로 하는 알루미늄 하니컴 구조체의 압출방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 소재 준비단계(S10)에서 육각모서리가 라운딩 처리된 육각봉 형태의 소재의 외곽치수는 최종 압출성형된 하니컴 구조체의 크기 보다 0.3mm 작게 압출하여 성형하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 하니컴 구조체의 압출방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 윤활 처리단계(S40)에서 규산염 55-65 중량비에 금속염 35-45 중량비로 혼합한 규산염과 금속염의 혼합물을 물과 희석 시 물 65-75 중량비에 규산염과 금속염 혼합물 25-35 중량비로 혼합하여 침지액을 조성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 하니컴 구조체의 압출방법.

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