KR102456443B1 - 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 그 제어 방법 - Google Patents

열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스는, 복수의 구리 냉각몰드; 상기 복수의 구리 냉각몰드 중 적어도 일부에 장착되고, 상기 복수의 구리 냉각몰드의 승강 이동 시 압착력 및 충격 흡수력을 증가시키도록 지원하는 완충용 스프링; 상기 복수의 구리 냉각몰드에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관; 상기 복수의 구리 냉각몰드의 선단부에 설치되고, 냉각 대상물을 급속 가열하는 유도가열 히터; 및 상기 유도가열 히터 선단부에 설치되고, 유도가열로를 따라 상기 냉각 대상물을 이송시키기 위한 가이드 롤러; 를 포함하고, 상기 냉각 대상물이 상기 유도가열 히터에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열되는 경우, 상기 가열된 냉각 대상물이 상기 복수의 구리 냉각몰드의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 단속적으로 이동하며 상기 복수의 구리 냉각몰드에 공급된 냉각수에 의해 냉각되는 제 1 동작이 수행되고, 상기 냉각 대상물의 길이가 상기 이동거리(M) 이상인 경우, 상기 가열된 냉각 대상물은 상기 복수의 냉각몰드 측으로, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 일정 거리 이동하는 제 2 동작이 수행되며, 상기 가열된 냉각 대상물의 이동이 완료되는 경우, 상기 복수의 냉각몰드의 적어도 일부가 일정 시간(t)동안 압착하여 상기 가열된 냉각 대상물을 냉각한 후에, 이격되는 제 3 동작이 수행될 수 있다.

Description

열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 그 제어 방법 {High Cooling Compression Press and Control Method by Heat Conduction}
본 발명은 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 제어 방법에 관한 것으로, 열전도가 우수한 수냉 구리 냉각몰드가 장착되어 냉각속도가 우수한 압축 프레스를 제안하고, 보다 상세하게는 용체화처리, ??칭처리 등의 냉각속도를 향상시킬 수 있는 냉각장치를 장착하여 과포화고용체의 함량을 높임으로써 열처리 특성을 향상시킬 수 있는 냉각장치가 장착된 압축 프레스 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 친환경자동차 및 전기자동차, 전자산업에서의 고전력, 고전압 및 고효율 화를 위한 고밀도 전자회로 소자의 고밀도화 및 고기능화, 정밀화를 충족시키기 위해서는 부품의 제조기술 확립이 요구된다.
소재의 제조기술로서 대표적인 방법으로는 석출강화기구(Precipitation strengthening mechanism)를 활용한 합금설계 및 열처리 공정법이 사용된다. 즉 석출강화법은 기지보다 강한 금속간화합물, 탄화물, 붕화물, 인화물 등의 석출물들을 미세하고 균일하게 석출 및 분산시켜 높은 전기전도도를 유지하면서 800 MPa이상의 고강도를 동시에 충족시킬 수 있는 동합금, 알루미늄 합금, 특수강 합금, 초내열 합금 등을 제조하기 위한 방법이다.
일반적으로 석출강화를 위해서는 기지 내에 석출상을 형성하는 합금원소들을 충분히 재고용할 수 있는 임의의 온도까지 피열처리재를 가열한 다음 급속하게 냉각시키는 용체화처리(Solid solution treatment)공정을 수행한 다음에, 미세한 석출상들이 균일하게 기지내에 석출할 수 있는 온도에서 일정 시간동안 유지하는 시효처리(Ageing treatment)공정이 반드시 적용되고 있다.
특히, 기존의 열처리공정에서 냉각은 물, 오일 또는 가스에 의해 즉, 대류(convection)방식에 의해 수행되었으나 냉각 대상 물체 표면에 기포가 발생하여 냉각속도가 떨어지는 문제점이 존재한다.
특히, 균일하게 분포되어 높은 전기전도도 및 인장강도를 동시에 충족시킬 수 있는 고기능 동합금 소재를 제조 위하여는, 종래 냉각방법 장치에서 얻을 수 있는 냉각속도보다 높은 냉각속도가 필수적이다.
또한, 일반적으로 용체화처리, ??칭처리 등의 열처리공정에서 냉각은 물, 오일 또는 가스에 의해 즉, 대류(convection) 방식에 의해 수행되고 있으나, 냉각 대상 물체 표면에 기포가 발생하여 냉각속도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 열전도(conduction) 방식에 의해 열처리 냉각성능을 향상시킬 수 있는 방법 및 냉각 대상 물체와의 접촉력을 향상시켜 냉각성능을 더욱 신속하게 개선할 수 있는 방법에 대한 니즈가 높아지고 있는 실정이다.
1. 한국공개번호 제 10-2018-0119579 (출원일: 2017.01.25) 2. 한국등록특허 제 10-1188270호(등록일: 2012. 09. 27)
본 발명에서는 종래 방법의 문제점을 해소하기 위해, 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 제어 방법에 관한 것으로, 열전도가 우수한 수냉 구리 냉각몰드가 장착되어 냉각속도가 우수한 압축 프레스를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명에서는, 용체화처리, ??칭처리 등의 냉각속도를 향상시킬 수 있는 냉각장치를 장착하여 과포화고용체의 함량을 높임으로써 열처리 특성을 향상시킬 수 있는 냉각장치가 장착된 압축 프레스 및 그 제어방법을 사용자에게 제공하고자 한다.
본 발명에서는, 구리 냉각몰드 상형과 하형에는 각각 스프링을 설치하여 냉가 대상 물체와의 접촉력을 향상시켜 냉각성능을 더욱 신속하게 개선하고자 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 열처리 대상 냉각물체는 유도가열로에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열된 다음 수냉 구리 냉각몰드에 의해 냉각되는데, 냉각물체는 냉각몰드의 길이(L) 보다 약간 좁은 거리(이동거리, M)를 단속적으로 이동하며 냉각되므로, 냉각시스템 입구에 설치된 유도가열로에서 이동거리(M) 이상으로 가열된 열처리 대상 물체는 이동거리(M)만큼 냉각몰드가 설치되어 있는 냉각존으로 이동 후에 상부와 하부의 냉각몰드가 일정 시간(t)동안 압착하여 냉각 후에 다시 상부와 하부의 냉각몰드가 이격되면 이동거리(m)만큼 전진하는 것을 반복하여 연속적으로 열처리가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스는, 복수의 구리 냉각몰드; 상기 복수의 구리 냉각몰드 중 적어도 일부에 장착되고, 상기 복수의 구리 냉각몰드의 승강 이동 시 압착력 및 충격 흡수력을 증가시키도록 지원하는 완충용 스프링; 상기 복수의 구리 냉각몰드에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관; 상기 복수의 구리 냉각몰드의 선단부에 설치되고, 냉각 대상물을 급속 가열하는 유도가열 히터; 및 상기 유도가열 히터 선단부에 설치되고, 유도가열로를 따라 상기 냉각 대상물을 이송시키기 위한 가이드 롤러; 를 포함하고, 상기 냉각 대상물이 상기 유도가열 히터에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열되는 경우, 상기 가열된 냉각 대상물이 상기 복수의 구리 냉각몰드의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 단속적으로 이동하며 상기 복수의 구리 냉각몰드에 공급된 냉각수에 의해 냉각되는 제 1 동작이 수행되고, 상기 냉각 대상물의 길이가 상기 이동거리(M) 이상인 경우, 상기 가열된 냉각 대상물은 상기 복수의 냉각몰드 측으로, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 일정 거리 이동하는 제 2 동작이 수행되며, 상기 가열된 냉각 대상물의 이동이 완료되는 경우, 상기 복수의 냉각몰드의 적어도 일부가 일정 시간(t)동안 압착하여 상기 가열된 냉각 대상물을 냉각한 후에, 이격되는 제 3 동작이 수행될 수 있다.
또한, 상기 가열된 냉각 대상물의 냉각이 완료될 때까지, 상기 제 1 동작, 제 2 동작 및 제 3 동작은 반복적으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 복수의 구리 냉각몰드는, 2단으로, 상부 구리 냉각몰드와 하부 구리 냉각몰드로 구성되고, 상기 완충용 스프링은, 복수이고, 상기 냉각 대상물의 무게가 미리 지정된 무게 이상일 때 적용되는 고하중용 완충용 스프링과 상기 미리 지정된 무게 미만일 때 적용되는 저하중용 완충용 스프링으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 구리 냉각몰드의 승강 이동 동작에 있어, 위치 및 속도를 제어하는 가이드 실린더;를 더 포함하고, 상기 가이드 실린더는 상기 위치 및 속도의 제어와 상기 가이드 롤러의 제어를 통해, 상기 냉각 대상물과 관련된 가열 시간, 냉각시간 간격 및 이송속도의 조절이 가능할 수 있다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 양상인 복수의 구리 냉각몰드; 상기 복수의 구리 냉각몰드 중 적어도 일부에 장착되고, 상기 복수의 구리 냉각몰드의 승강 이동 시 압착력 및 충격 흡수력을 증가시키도록 지원하는 완충용 스프링; 상기 복수의 구리 냉각몰드에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관; 상기 복수의 구리 냉각몰드의 선단부에 설치되고, 냉각 대상물을 급속 가열하는 유도가열 히터; 및 상기 유도가열 히터 선단부에 설치되고, 유도가열로를 따라 상기 냉각 대상물을 이송시키기 위한 가이드 롤러; 를 포함하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스를 기초로 상기 냉각 대상물을 냉각하는 방법에 있어서, 상기 냉각 대상물이 상기 유도가열 히터에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열되는 제 1 단계; 상기 가열된 냉각 대상물이 상기 복수의 구리 냉각몰드의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 단속적으로 이동하며 상기 복수의 구리 냉각몰드에 공급된 냉각수에 의해 냉각되는 제 1 동작이 수행되는 제 2 단계; 상기 냉각 대상물의 길이가 상기 이동거리(M) 이상인 경우, 상기 가열된 냉각 대상물은 상기 복수의 냉각몰드 측으로, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 일정 거리 이동하는 제 2 동작이 수행되는 제 3 단계; 및 상기 가열된 냉각 대상물의 이동이 완료되는 경우, 상기 복수의 냉각몰드의 적어도 일부가 일정 시간(t)동안 압착하여 상기 가열된 냉각 대상물을 냉각한 후에, 이격되는 제 3 동작이 수행되는 제 4 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은, 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 제어 방법에 관한 것으로, 열전도가 우수한 수냉 구리 냉각몰드가 장착되어 냉각속도가 우수한 압축 프레스를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 용체화처리, ??칭처리 등의 냉각속도를 향상시킬 수 있는 냉각장치를 장착하여 과포화고용체의 함량을 높임으로써 열처리 특성을 향상시킬 수 있는 냉각장치가 장착된 압축 프레스 및 그 제어방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 판, 봉, 튜브 형태의 열처리 냉각 대상물에 대해 가열 및 냉각을 실시간으로 실시함으로써 연속 생산이 가능하기 때문에 작업 효율이 향상된다.
또한, 본 발명에서는, 구리 냉각몰드 상형과 하형에는 각각 스프링을 설치하여 냉가 대상 물체와의 접촉력을 향상시켜 냉각성능을 더욱 신속하게 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 열처리 대상 냉각물체는 유도가열로에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열된 다음 수냉 구리 냉각몰드에 의해 냉각되는데, 냉각물체는 냉각몰드의 길이(L) 보다 약간 좁은 거리(이동거리, M)를 단속적으로 이동하며 냉각되므로, 냉각시스템 입구에 설치된 유도가열로에서 이동거리(M) 이상으로 가열된 열처리 대상 물체는 이동거리(M)만큼 냉각몰드가 설치되어 있는 냉각존으로 이동 후에 상부와 하부의 냉각몰드가 일정 시간(t)동안 압착하여 냉각 후에 다시 상부와 하부의 냉각몰드가 이격되면 이동거리(m)만큼 전진하는 것을 반복하여 연속적으로 열처리 할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 제안하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 제안하는 열전도 방식을 기초로 고냉각능 압축프레스를 이용하여 물체를 냉각하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따라 가열된 냉각 대상물이 구리 냉각몰드의 길이보다 작은 이동거리 내에서, 유도가열로를 따라 가이드 롤러를 통해 단속적으로 이동하는 일례를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 상부와 하부의 냉각몰드가 일정 시간(t)동안 압착하여 냉각하는 일례를 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명이 제안하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 그 제어방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명이 제안하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스의 일례를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스(10)는, 열처리 냉각 대상물 가이드 롤러(1), 유도가열 히터(2), 구리 냉각몰드(3), 완충용 스프링(4, 5), 냉각수 공급관(6), 금형 가이드 실린더(7) 등을 포함할 수 있다. 또한, 냉각 대상물(8)이 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스(10)에 의해 열처리된다.
구체적으로, 열처리 냉각 대상물 가이드 롤러(1)는, 유도가열 히터(2) 선단부에 설치되고, 유도가열로를 따라 상기 냉각 대상물(8)을 이송시킬 수 있다
다음으로, 유도가열 히터(2)는, 구리 냉각몰드(3)의 선단부에 설치되고, 냉각 대상물을 급속 가열할 수 있다.
또한, 구리 냉각몰드(3)는, 공급된 냉각수를 기초로 급속 가열된 냉각 대상물(8)을 냉각시킬 수 있다.
구리 냉각몰드(3)는 복수로 구비될 수 있다. 도 1을 참조하면, 상단의 구리 냉각몰드(3a)와 하단의 냉각몰드(3b)로 구현되고, 상단의 구리 냉각몰드(3a)와 하단의 냉각몰드(3b)는 상하로 승강 이동하여 서로 압착 또는 분리되는 것이 가능하다,
또한, 완충용 스프링(4, 5)은, 복수의 구리 냉각몰드(3) 중 적어도 일부에 장착되고, 상기 복수의 구리 냉각몰드(3)의 승강 이동 시 압착력 및 충격 흡수력을 증가시키도록 지원하는 기능을 제공한다.
이러한 완충용 스프링(4, 5)은, 고하중용 복수의 완충 스프링(4)과 저하중용 완충 스프링(5)을 포함할 수 있다.
완충용 스프링(4, 5)는 복수의 구리 냉각몰드(3)에 구비되므로, 복수로 구비될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상단 구리 냉각몰드(3) 측에 2개의 고하중용 완충 스프링(4a)이 구비되고, 1개의 저하중용 완충 스프링(5a)이 구비된다.
또한, 고하중용 완충 스프링(4a)은 금형 가이드 실린더(7)를 기준으로 연결된다.
또한, 도 1을 참조하면, 하단 구리 냉각몰드(3) 측에 2개의 고하중용 완충 스프링(4b)이 구비되고, 1개의 저하중용 완충 스프링(5b)이 구비되며, 2개의 고하중용 완충 스프링(4b) 은 금형 가이드 실린더(7)를 기준으로 연결된다.
또한, 냉각수 공급관(6)은, 복수의 구리 냉각몰드(3)에 냉각수를 공급할 수 있다.
또한, 금형 가이드 실린더(7)는, 복수의 구리 냉각몰드(3)의 승강 이동 동작에 있어, 위치 및 속도를 제어하는 기능을 제공한다.
본 발명에 따르면, 냉각 대상물(8)이 유도가열 히터(2)에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열되는 경우, 가열된 냉각 대상물(8)이 상기 복수의 구리 냉각몰드(3)의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 단속적으로 이동하게 된다.
이때, 가열된 냉각 대상물(8)은 복수의 구리 냉각몰드(3)에 공급된 냉각수에 의해 냉각된다.
또한, 냉각 대상물(8)의 길이가 이동거리(M) 이상인 경우, 냉각 작업이 완료되지 않으므로, 가열된 냉각 대상물(8)은 복수의 냉각몰드(3) 측으로, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 일정 거리 이동하게 된다.
가열된 냉각 대상물(8)의 이동이 완료되는 경우, 복수의 냉각몰드(3)가 일정 시간(t) 동안 서로 압착하여 가열된 냉각 대상물(8)의 남은 부분을 냉각한 후에, 이격되는 동작이 수행될 수 있다.
또한, 가열된 냉각 대상물의 냉각이 완료될 때까지, 가열된 냉각 대상물(8)이 상기 복수의 구리 냉각몰드(3)의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 단속적으로 이동하는 동작, 가열된 냉각 대상물(8)은 복수의 냉각몰드(3) 측으로, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 일정 거리 이동하는 동작 및 복수의 냉각몰드(3)가 일정 시간(t) 동안 서로 압착하여 가열된 냉각 대상물(8)의 남은 부분을 냉각한 후에, 이격되는 동작 등이 반복적으로 수행될 수 있다.
나아가 본 발명에 따르면, 복수의 구리 냉각몰드(3)의 승강 이동 동작에 있어, 위치 및 속도를 제어하는 가이드 실린더를 기초로, 가이드 실린더의 위치 및 속도 제어와 가이드 롤러(1)의 제어를 통해, 냉각 대상물(8)과 관련된 가열 시간, 냉각시간 간격 및 이송속도의 조절이 가능해질 수 있다.
본 발명은, 열전도가 우수한 수냉 구리 냉각몰드를 이용하여 열전도(conduction) 방식에 의해 열처리 냉각성능을 향상시키고자 하고, 구리 냉각몰드 상형과 하형에는 각각 스프링을 설치하여 냉각 대상 물체와의 접촉력을 향상시켜 냉각성능을 더욱 신속하게 개선하고자 한다.
본 발명읜 핵심기술은, 구리 냉각몰드 및 완충 스프링의 설계 기술, 유도가열 시간 및 냉각시간 간격 제어 기술, 각 단계별 이송속도 제어 기술로 볼 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 용체화처리, ??칭처리 등의 열처리공정에서 냉각속도를 급속하게 향상시켜 과포화고용체의 함량을 높임으로써 열처리 대상물체의 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 판, 봉, 튜브 형태의 열처리 냉각 대상물에 대해 가열 및 냉각을 실시간으로 실시함으로써 연속 생산이 가능하기 때문에 작업 효율이 향상될 수 있다.
도 2는 본 발명에 제안하는 열전도 방식을 기초로 고냉각능 압축프레스를 이용하여 물체를 냉각하는 방법을 설명하는 순서도이다.
전술한 것과 같이, 본 발명이 제안하는 방법의 기본 구성은, 복수의 구리 냉각몰드(3); 복수의 구리 냉각몰드(3) 중 적어도 일부에 장착되고, 복수의 구리 냉각몰드(3)의 승강 이동 시 압착력 및 충격 흡수력을 증가시키도록 지원하는 완충용 스프링(4, 5), 복수의 구리 냉각몰드(3)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관(6), 복수의 구리 냉각몰드(3)의 선단부에 설치되고, 냉각 대상물을 급속 가열하는 유도가열 히터(2) 및 유도가열 히터(2) 선단부에 설치되고, 유도가열로를 따라 냉각 대상물을 이송시키기 위한 가이드 롤러(1)를 포함하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스(1)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 가장 먼저, 냉각 대상물(8)이 상기 유도가열 히터(1)에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열되는 제 1 단계(S10)가 진행된다.
이후, 가열된 냉각 대상물(8)이 상기 복수의 구리 냉각몰드(3)의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 단속적으로 이동하며 상기 복수의 구리 냉각몰드(3)에 공급된 냉각수에 의해 냉각되는 제 1 동작이 수행되는 제 2 단계(S20)가 진행된다.
도 3을 참조하면, 가열된 냉각 대상물(8)은 복수의 구리 냉각몰드(3)의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 단속적으로 이동하게 된다.
또한, 복수의 구리 냉각몰드(3)에 공급된 냉각수에 의해 가열된 냉각 대상물(8)은 냉각될 수 있다.
이후, 냉각 대상물(8)의 길이가 이동거리(M) 이상인 경우, 가열된 냉각 대상물(8)은 복수의 냉각몰드(3) 측으로, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 일정 거리 이동하는 제 2 동작을 수행한다(S30).
S30 단계에 따라 가열된 냉각 대상물(8)의 이동이 완료되는 경우, 복수의 냉각몰드(3)의 적어도 일부가 일정 시간(t)동안 압착하여 가열된 냉각 대상물을 냉각한 후에, 이격되는 제 3 동작이 수행된다(S40).
도 4는 본 발명과 관련하여, 상부와 하부의 냉각몰드가 일정 시간(t)동안 압착하여 냉각하는 일례를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 복수로 구비된 구리 냉각몰드(3) 중 상단의 구리 냉각몰드(3a)와 하단의 냉각몰드(3b) 는 상하로 승강 이동하여 서로 압착될 수 있다.
이후, 이동거리(m)만큼 전진하는 것을 반복하여 연속적으로 열처리하되, 냉각 대상물의 1회 이동거리(M)가 냉각몰드의 길이(L)보다 작은 패턴은 유지하는 단계(S50)가 진행된다.
즉, 가열된 냉각 대상물의 냉각이 완료될 때까지, 가열된 냉각 대상물(8)이 상기 복수의 구리 냉각몰드(3)의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 단속적으로 이동하는 동작, 가열된 냉각 대상물(8)은 복수의 냉각몰드(3) 측으로, 유도가열로를 따라 가이드 롤러(1)를 통해 일정 거리 이동하는 동작 및 복수의 냉각몰드(3)가 일정 시간(t) 동안 서로 압착하여 가열된 냉각 대상물(8)의 남은 부분을 냉각한 후에, 이격되는 동작 등이 반복적으로 수행된다.
이를 통해, 본 발명은 복수의 구리 냉각몰드(3)의 승강 이동 동작에 있어, 위치 및 속도를 제어하는 가이드 실린더를 기초로, 가이드 실린더의 위치 및 속도 제어와 가이드 롤러(1)의 제어를 통해, 냉각 대상물(8)과 관련된 가열 시간, 냉각시간 간격 및 이송속도의 조절이 가능하다.
따라서 본 발명은, 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스 및 제어 방법에 관한 것으로, 열전도가 우수한 수냉 구리 냉각몰드가 장착되어 냉각속도가 우수한 압축 프레스를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 용체화처리, ??칭처리 등의 냉각속도를 향상시킬 수 있는 냉각장치를 장착하여 과포화고용체의 함량을 높임으로써 열처리 특성을 향상시킬 수 있는 냉각장치가 장착된 압축 프레스 및 그 제어방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 판, 봉, 튜브 형태의 열처리 냉각 대상물에 대해 가열 및 냉각을 실시간으로 실시함으로써 연속 생산이 가능하기 때문에 작업 효율이 향상된다.
또한, 본 발명에서는, 구리 냉각몰드 상형과 하형에는 각각 스프링을 설치하여 냉각 대상 물체와의 접촉력을 향상시켜 냉각성능을 더욱 신속하게 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 열처리 대상 냉각물체는 유도가열로에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열된 다음 수냉 구리 냉각몰드에 의해 냉각되는데, 냉각물체는 냉각몰드의 길이(L) 보다 약간 좁은 거리(이동거리, M)를 단속적으로 이동하며 냉각되므로, 냉각시스템 입구에 설치된 유도가열로에서 이동거리(M) 이상으로 가열된 열처리 대상 물체는 이동거리(M)만큼 냉각몰드가 설치되어 있는 냉각존으로 이동 후에 상부와 하부의 냉각몰드가 일정 시간(t)동안 압착하여 냉각 후에 다시 상부와 하부의 냉각몰드가 이격되면 이동거리(m)만큼 전진하는 것을 반복하여 연속적으로 열처리 할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 복수의 구리 냉각몰드;
    상기 복수의 구리 냉각몰드 중 적어도 일부에 장착되고, 상기 복수의 구리 냉각몰드의 승강 이동 시 압착력 및 충격 흡수력을 증가시키도록 지원하는 완충용 스프링;
    상기 복수의 구리 냉각몰드에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관;
    상기 복수의 구리 냉각몰드의 선단부에 설치되고, 냉각 대상물을 급속 가열하는 유도가열 히터; 및
    상기 유도가열 히터 선단부에 설치되고, 유도가열로를 따라 상기 냉각 대상물을 이송시키기 위한 가이드 롤러; 를 포함하고,

    상기 냉각 대상물이 상기 유도가열 히터에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열되는 경우,
    상기 가열된 냉각 대상물이 상기 복수의 구리 냉각몰드의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 단속적으로 이동하며 상기 복수의 구리 냉각몰드에 공급된 냉각수에 의해 냉각되는 제 1 동작이 수행되고,

    상기 냉각 대상물의 길이가 상기 이동거리(M) 이상인 경우, 상기 가열된 냉각 대상물은 상기 복수의 냉각몰드 측으로, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 일정 거리 이동하는 제 2 동작이 수행되며,

    상기 가열된 냉각 대상물의 이동이 완료되는 경우, 상기 복수의 냉각몰드의 적어도 일부가 일정 시간(t)동안 압착하여 상기 가열된 냉각 대상물을 냉각한 후에, 이격되는 제 3 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열된 냉각 대상물의 냉각이 완료될 때까지, 상기 제 1 동작, 제 2 동작 및 제 3 동작은 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 구리 냉각몰드는, 2단으로, 상부 구리 냉각몰드와 하부 구리 냉각몰드로 구성되고,
    상기 완충용 스프링은, 복수이고, 상기 냉각 대상물의 무게가 미리 지정된 무게 이상일 때 적용되는 고하중용 완충용 스프링과 상기 미리 지정된 무게 미만일 때 적용되는 저하중용 완충용 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 구리 냉각몰드의 승강 이동 동작에 있어, 위치 및 속도를 제어하는 가이드 실린더;를 더 포함하고,
    상기 가이드 실린더는 상기 위치 및 속도의 제어와 상기 가이드 롤러의 제어를 통해,
    상기 냉각 대상물과 관련된 가열 시간, 냉각시간 간격 및 이송속도의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스.
  5. 복수의 구리 냉각몰드; 상기 복수의 구리 냉각몰드 중 적어도 일부에 장착되고, 상기 복수의 구리 냉각몰드의 승강 이동 시 압착력 및 충격 흡수력을 증가시키도록 지원하는 완충용 스프링; 상기 복수의 구리 냉각몰드에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관; 상기 복수의 구리 냉각몰드의 선단부에 설치되고, 냉각 대상물을 급속 가열하는 유도가열 히터; 및 상기 유도가열 히터 선단부에 설치되고, 유도가열로를 따라 상기 냉각 대상물을 이송시키기 위한 가이드 롤러; 를 포함하는 열전도 방식에 의한 고냉각능 압축프레스를 기초로 상기 냉각 대상물을 냉각하는 방법에 있어서,

    상기 냉각 대상물이 상기 유도가열 히터에 의해 순간적으로 임의의 온도로 가열되는 제 1 단계;

    상기 가열된 냉각 대상물이 상기 복수의 구리 냉각몰드의 길이(L) 보다 작은 이동거리(M) 내에서, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 단속적으로 이동하며 상기 복수의 구리 냉각몰드에 공급된 냉각수에 의해 냉각되는 제 1 동작이 수행되는 제 2 단계;

    상기 냉각 대상물의 길이가 상기 이동거리(M) 이상인 경우, 상기 가열된 냉각 대상물은 상기 복수의 냉각몰드 측으로, 상기 유도가열로를 따라 상기 가이드 롤러를 통해 일정 거리 이동하는 제 2 동작이 수행되는 제 3 단계; 및

    상기 가열된 냉각 대상물의 이동이 완료되는 경우, 상기 복수의 냉각몰드의 적어도 일부가 일정 시간(t)동안 압착하여 상기 가열된 냉각 대상물을 냉각한 후에, 이격되는 제 3 동작이 수행되는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도 방식을 기초로 고냉각능 압축프레스를 이용하여 물체를 냉각하는 방법.
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