KR102483274B1 - 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛은, 다층으로 이루어지며 내부가 중공되게 형성되는 관과, 상기 관의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부를 포함하여 이루어지며, 상기 빌렛부는 상기 관의 내부를 채우는 빌렛 로드와, 상기 관의 외륜을 감싸는 빌렛 캔과, 상기 빌렛 캔의 일측을 폐쇄하는 빌렛 노즈와, 상기 빌렛 캔의 다른 일측을 폐쇄하는 빌렛 리드를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛을 이용한 다층관의 제조 방법은, 다층으로 이루어지며 내부가 중공되게 형성되는 관과 상기 관의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부를 청정 환경에서 조립하는 조립 과정과, 상기 조립 과정을 통해 조립된 빌렛을 진공 환경에서 용접하는 용접 과정과, 상기 용접 과정을 통해 용접된 빌렛을 압출함으로써 다층 관을 제조하는 압출 과정을 포함하여 진행된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 보관 및 이송이 용이함과 더불어 압출 시 재료 간의 결합력은 증대되면서도 다층관의 손상은 방지될 것이다.

Description

다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법{Billet for extrusion of multi-layer pipes and manufacturing method of multi-layer pipes using the same}

본 발명은 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보관 및 이송이 용이함과 더불어 압출 시 재료 간의 결합력은 증대되면서도 다층관의 손상은 방지되는 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 다층관이라 함은 서로 다른 재료들이 각 층을 이루며, 각 재료들의 특성을 부각시키기 위한 것이다.

이러한, 다층관은 서로 다른 재료로 구성됨에 따라 결합력이 우수하지 못하다는 단점이 있었던 것이다.

이와 관련하여 한국 등록 특허 제10-1203143호, 한국 등록 특허 10-1281321호에서는 고품질의 다층관을 제조하기 위한 다층관 제조장치와 제조방법 및 다층 파이프 및 그 제조 방법이 개발되어 개시된다.

그러나, 이러한 종래의 기술에 따른 다층관 제조장치와 제조방법 및 다층 파이프 및 그 제조 방법은 각 층을 이루는 서로 다른 재료 간의 결합 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.

더불어, 서로 다른 재료 간 결합 신뢰성을 보완하기 위한 압출 공정을 추가로 수행함에 있어 파이프 또는 관재와 압출기의 직경이 일치하지 않아 압출 공정 시 불량률이 높은 단점이 있었던 것이다.

한국 등록 특허 제10-1203143호 한국 등록 특허 10-1281321호

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 보관 및 이송이 용이함과 더불어 압출 시 재료 간의 결합력은 증대되면서도 다층관의 손상은 방지되는 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 다층으로 이루어지며 내부가 중공되게 형성되는 관과, 상기 관의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부를 포함하여 이루어지며, 상기 빌렛부는 상기 관의 내부를 채우는 빌렛 로드와, 상기 관의 외륜을 감싸는 빌렛 캔과, 상기 빌렛 캔의 일측을 폐쇄하는 빌렛 노즈와, 상기 빌렛 캔의 다른 일측을 폐쇄하는 빌렛 리드를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 빌렛부를 이루는 빌렛 캔과 빌렛 노즈 및 빌렛 리드는 진공 환경에서 상호 간에 용접이 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 빌렛 노즈의 일면에는 압출 공정에서의 가이드를 위한 돌출부가 더 형성되며, 상기 빌렛 노즈 및 빌렛 리드의 일면에는 진공 환경에서 빌렛 캔의 내부 공기가 빠져나갈 수 있도록 하는 토출홈이 더 형성되고, 상기 돌출부는 외륜으로부터 내륜으로 경사지게 돌출 형성됨을 특징으로 한다.

다층으로 이루어지며 내부가 중공되게 형성되는 관과 상기 관의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부를 청정 환경에서 조립하는 조립 과정과, 상기 조립 과정을 통해 조립된 빌렛을 진공 환경에서 용접하는 용접 과정과, 상기 용접 과정을 통해 용접된 빌렛을 압출함으로써 다층 관을 제조하는 압출 과정을 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.

상기 압출 과정은, 상기 용접 과정을 통해 용접된 빌렛을 불활성 분위기에서 냉간 압축함으로써 서로 다른 재료 간의 결합력을 향상시키는 결합 단계와, 상기 결합 단계를 통해 냉간 압축된 빌렛의 내부에 압출 공정을 위한 가이드 홀을 형성하는 가이드 홀 형성 단계와, 상기 가이드 홀 형성 단계를 통해 가이드 홀이 형성된 빌렛의 표면에 윤활제를 도포함과 더불어 압출 공정을 진행하는 압출 단계와, 상기 압출 단계를 통해 압출된 빌렛의 빌렛부를 제거하는 1차 제거 단계와, 상기 1차 제거 단계를 통해 빌렛부가 제거됨과 더불어 압출된 관의 표면에 잔류하는 빌렛부를 추가로 제거하는 2차 제거 단계와, 상기 2차 제거 단계를 통해 빌렛부가 제거된 관을 세척 및 건조하는 세척 건조 단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에서는 관이 빌렛부에 의하여 외부와 차단되도록 조립됨에 따라 관의 산화 및 표면 손상은 방지된다는 장점이 있다.

본 발명에서는 빌렛 리드가 구비됨에 따라 압출 공정에서 후단부의 제거 시 관을 이루는 소재가 아닌 빌렛 리드만 제거됨으로써 경제적으로 우수하다는 장점이 있다.

본 발명에서는 빌렛 캔의 두께를 다양하게 형성할 수 있으므로 다양한 압출기에 적용될 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해 사시도
도 2는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예의 구성을 보인 결합 단면도
도 3은 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예를 구성하는 가이드 홀 형성 단계를 마친 빌렛을 보인 사시도
도 4는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예를 통해 제조된 다층 구조의 관을 보인 사시도
도 5는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예를 구성하는 제조 과정을 보인 흐름도

이하 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 5에는 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 일 실시예가 도시되어 있다. 즉, 도 1에는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예의 구성을 보인 결합 단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예를 구성하는 가이드 홀 형성 단계를 마친 빌렛을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예를 통해 제조된 다층 구조의 관을 보인 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법의 바람직한 실시예를 구성하는 제조 과정을 보인 흐름도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법은, 다층으로 이루어지며 내부가 중공되게 형성되는 관(100)과, 상기 관의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부(200) 등을 포함하여 이루어지며, 상기 빌렛부는 상기 관의 내부를 채우는 빌렛 로드(210)와, 상기 관의 외륜을 감싸는 빌렛 캔(220)과, 상기 빌렛 캔의 일측을 폐쇄하는 빌렛 노즈(240)와, 상기 빌렛 캔의 다른 일측을 폐쇄하는 빌렛 리드(230) 등을 포함하여 구성된다.

상기 관(100)은, 내부가 중공됨과 더불어 길이 방향으로 길게 형성되는 관재를 의미하는 것이다.

이러한, 관(100)은 다층으로 이루어지는 것이다.

더불어, 다층으로 이루어지는 관(100)은 각각 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), Fe-Cr-Si 합금, Fe-Cr-Al 합금 등 다양한 소재로 이루어질 수 있을 것이다.

상기된 소재로 이루어지는 서로 다른 관(100)은 서로 다른 외경을 가지도록 형성되어 삽입을 통하여 조립될 수도 있을 것이며, 또는 어느 한 소재의 외면에 오버레이 용접(Overlay Welding), 저온 분말 스프레이, 플라즈마 증착, 전자빔 증착, 레이저 증착 등의 공법을 통해 적층함으로써 다층 구조를 가질 수 있을 것이다.

이와 같은, 관(100)은 빌렛부(200)에 의하여 외부와는 차단되도록 조립되는 것이다.

즉, 빌렛부(200) 내부에 관(100)이 위치하게 되는 것이다.

상기 빌렛 로드(210)는, 원기둥과 유사한 형상을 가지며 전후로 길게 형성되는 것으로, 관(100)의 내부를 채우기 위한 것이다.

이러한, 빌렛 로드(210)는 관(100)의 압출 공정 시 내부가 중공되게 형성되는 관(100)의 과도한 변형을 방지하기 위한 것으로, 관(100)의 내경과 대응되는 외경을 가지는 것이 바람직하다.

상기 빌렛 캔(220)은, 상면과 하면이 개방됨과 더불어 내부가 중공된 원기둥과 유사한 형상을 가지며 전후로 길게 형성되는 것으로, 관(100)의 외부를 감싸기 위한 것이다.

이러한, 빌렛 캔(220)은 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛의 압출 공정 시 관(100)의 외륜부를 보호함과 더불어 압출 회사가 보유 중인 공구와 외경이 일치하지 않는 경우를 방지하기 위한 것으로, 빌렛 캔(220)의 두께는 다양하게 형성될 수 있을 것이다.

더불어, 빌렛 캔(220)은 상기 관(100) 보다 일정 길이 더 길게 형성됨이 바람직하다. 이는, 상기 빌렛 리드(230) 및 빌렛 노즈(240)와 빌렛 캔(220)이 조립됨으로써 관(100)을 외부와 차단시키기 위한 것이다.

즉, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛은 다양한 압출 장치에 적용될 수 있을 것이다.

상기 빌렛 리드(230)는, 상기 빌렛 캔(220)의 후단(도 1에서 좌측)을 폐쇄하기 위한 것으로, 원형 평판과 유사한 형상으로 이루어지는 것이다.

이러한, 빌렛 리드(230)는 상기 빌렛 캔(220)의 내경과 대응되는 외경을 가짐으로써 빌렛 캔(220)의 내부에 빌렛 리드(230)의 일부가 삽입될 수 있도록 형성됨이 바람직할 것이다.

더불어, 빌렛 리드(230)는 압출 공정 시 제거되는 후단 부분임에 따라 소정 두께를 만족할 수 있도록 형성됨이 바람직하다.

상기 빌렛 노즈(240)는, 상기 빌렛 캔(220)의 선단(도 1에서 우측)을 폐쇄하기 위한 것으로, 원뿔과 유사한 형상으로 이루어지는 것이다.

즉, 빌렛 리드(230)에 돌출부(241)가 더 형성된 것과 유사하다.

상기 돌출부(241)는, 외륜으로부터 내륜으로 경사지게 돌출 형성되는 것으로, 압출 공정에서의 가이드를 위한 것이다.

즉, 빌렛 노즈(240)의 일면에는 압출 공정에서의 가이드를 위한 돌출부(241)가 더 형성된다.

이러한, 빌렛 노즈(240)는 상기 빌렛 캔(220)의 내경과 대응되는 외경을 가짐으로써 빌렛 캔(220)의 내부에 빌렛 노즈(240)의 일부가 삽입될 수 있도록 형성됨이 바람직할 것이다.

더불어, 상기 빌렛 노즈(240) 및 빌렛 리드(230)의 일면에는 진공 환경에서 빌렛 캔(220)의 내부 공기가 빠져나갈 수 있도록 하는 토출홈(242)이 더 형성된다.

즉, 상기 빌렛부(200)를 이루는 빌렛 로드(210), 빌렛 캔(220), 빌렛 리드(230), 빌렛 노즈(240)와 관(100)이 일체로 결합될 때 상기 토출홈(242)에 의하여 빌렛부(200)의 내부 공기는 빠져나갈 수 있게 되는 것이다.

이와 같은, 빌렛부(200)와 관(100)은 일체로 조립될 수 있을 것이며, 여기서 빌렛 캔(220)과 빌렛 노즈(240) 및 빌렛 리드(230)는 진공 환경에서 상호 간에 용접이 수행되고, 이를 통하여 결합된다.

이와 함께, 상기 빌렛부(200)는 구리 소재로 이루어지는 것을 예로 한다. 이는, 구리의 경제성 및 가공성을 고려한 것으로, 구리는 스크랩(scrap)화 되었을 경우 재활용이 가능함에 따라 경제성이 높으며, 우수한 가공성과 함께 관(100)을 보호할 수 있도록 하는 경도 및 강도를 만족하는 것이다. 물론, 이를 만족하는 다른 소재로 이루어지는 것도 가능할 것이다.

이와 같은, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛에서는 관이 빌렛부에 의하여 외부와 차단되도록 조립됨에 따라 관의 산화 및 표면 손상은 방지되는 효과가 있다.

한편, 이들 도면에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛을 이용한 다층관의 제조 방법은 다층으로 이루어지며 내부가 중공되게 형성되는 관(100)과 상기 관(100)의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부(200)를 청정 환경에서 조립하는 조립 과정(S10)과, 상기 조립 과정을 통해 조립된 빌렛을 진공 환경에서 용접하는 용접 과정(S20)과, 상기 용접 과정을 통해 용접된 빌렛을 압출함으로써 다층 관(100)을 제조하는 압출 과정(S30) 등을 포함하여 진행된다.

상기 조립 과정(S10)은, 다층으로 이루어지는 관(100)과 상기 관(100)의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부(200)를 청정 환경에서 조립하는 것으로, 상기 관(100)과 빌렛부(200)가 조립됨에 있어 그 내부에 먼지 등과 같은 이물질이 내부로 유입되는 것은 방지됨이 바람직하다.

여기서 청정 환경은, 관(100)과 빌렛부(200)가 조립됨에 있어서 내부에 먼지 등이 유입되지 않을 수 있는 환경을 의미하는 것이며, 본 발명에서는 공기 청정실을 기준으로 10,000 클래스 등급을 제시한다.

즉, 빌렛부(200)를 이루는 빌렛 로드(210), 빌렛 캔(220), 빌렛 리드(230), 빌렛 노즈(240)와 관(100)이 청정 환경에서 조립됨으로써 내부에 이물질이 유입되지 않도록 하는 것이다.

상기 용접 과정(S20)은, 상기 조립 과정(S10)을 통해 조립된 빌렛을 용접하는 것으로, 빌렛 노즈(240) 및 빌렛 리드(230)와 빌렛 캔(220)을 용접하는 것이다.

여기서, 빌렛 노즈(240) 및 빌렛 리드(230)와 빌렛 캔(220)의 용접은 진공 환경에서 이루어짐이 바람직하며, 본 발명에서는 전자빔 용접을 통해 용접이 이루어짐을 제시한다.

이 때, 빌렛 노즈(240) 및 빌렛 리드(230)에는 토출홈(242)이 형성됨으로써 빌렛 내부 공기는 완전히 제거될 수 있을 것이다.

이러한, 용접 과정(S20)을 통해 관(100)과 빌렛부(200)는 일체를 이루게 된다.

다음으로, 용접 과정(S20)을 통해 용접된 빌렛은 압출 과정(S30)을 통해 다층 관(100)을 제조하게 된다.

상기 압출 과정(S30)은, 압출기를 통해 빌렛을 압출하는 것으로, 상기 용접 과정(S20)을 통해 용접된 빌렛을 불활성 분위기에서 냉간 압축함으로써 서로 다른 재료 간의 결합력을 향상시키는 결합 단계(S31)와, 상기 결합 단계(S31)를 통해 냉간 압축된 빌렛의 내부에 압출 공정을 위한 가이드 홀(110)을 형성하는 가이드 홀 형성 단계(S32)와, 상기 가이드 홀 형성 단계(S32)를 통해 가이드 홀(110)이 형성된 빌렛의 표면에 윤활제를 도포함과 더불어 압출 공정을 진행하는 압출 단계(S33)와, 상기 압출 단계(S33)를 통해 압출된 빌렛의 빌렛부(200)를 제거하는 1차 제거 단계(S34)와, 상기 1차 제거 단계(S34)를 통해 빌렛부(200)가 제거됨과 더불어 압출된 관(100)의 표면에 잔류하는 빌렛부(200)를 추가로 제거하는 2차 제거 단계(S35)와, 상기 2차 제거 단계(S35)를 통해 빌렛부(200)가 제거된 관(100)을 세척 및 건조하는 세척 건조 단계(S36) 등을 포함하여 진행된다.

상기 결합 단계(S31)는, 상기 용접 과정(S20)을 통해 용접된 빌렛을 불활성 분위기에서 냉간 압축하는 것으로, 본 발명에서는 상온의 아르곤 가스(Argon gas)를 이용하여 빌렛의 표면을 균일하게 가압함으로써 관(100)을 이루는 서로 다른 재료 간의 결합력을 증대시키기 위한 것이다.

이러한, 결합 단계(S31)를 통해 서로 다른 재료로 이루어진 관(100)의 박리는 방지될 수 있게 되는 것이다.

상기 가이드 홀 형성 단계(S32)는, 결합 단계(S31)를 통해 냉간 압축된 빌렛에 압출 공정을 위한 가이드 홀(110)을 형성하는 것으로, 가이드 홀(110)은 빌렛을 전후로 관통하도록 형성되는 것이다.

즉, 가이드 홀(110)은 빌렛 로드(210)와 함께 빌렛 노즈(240) 및 빌렛 리드(230)를 관통하도록 형성되는 것이다.

이러한, 가이드 홀 형성 단계(S32)는 빌렛 노즈(240) 또는 빌렛 리드(230)의 일면에 센터 드릴링을 진행하고, 센터 드릴링에 의하여 형성된 홀을 펀칭 프레스를 진행함으로써 확장하는 것으로, 이를 통하여 가이드 홀(110)은 형성된다.

이와 같은, 가이드 홀(110)에는 압출기의 맨드릴이 삽입될 수 있을 것이다.

상기 압출 단계(S33)는, 가이드 홀 형성 단계(S32)를 통해 가이드 홀(110)이 형성된 빌렛을 압출기를 통해 압출하는 것으로, 압출이 수행되기 전에 빌렛의 표면에는 윤활제가 도포된다.

여기서, 윤활제는 빌렛부(200)가 구리 소재로 이루어짐에 따라 그에 적합한 흑연 페인트(graphite paint)를 사용함을 제시하나, 유리 파우더(glass powder) 등이 사용될 수도 있을 것이다.

이와 함께, 압출기와 연결되는 반응로(反應爐)가 더 구비되며, 이 반응로를 통해 빌렛을 승온시킬 수 있도록 한다.

이 때, 반응로의 온도는 지르코늄(Zr) 소재가 대부분일 경우 550℃ ~ 700℃ 정도로 승온하되, 관(100)을 이루는 여타 소재와 빌렛부(200)를 이루는 구리 소재의 융점 등을 종합적으로 감안하여 결정함이 바람직하다.

이처럼, 반응로에 의하여 빌렛을 승온하는 과정에서 관(100)은 빌렛부(200)에 의하여 산화는 방지될 것이다.

더불어, 압출 단계(S33)를 통해 압출된 빌렛은 압출 직후 냉각이 더 수행되며, 공랭 또는 수냉 냉각 등이 사용될 수 있을 것이다. 또한, 냉각 방식에 따라 관(100)을 이루는 소재의 최종 입자 크기가 달라질 수 있으므로 이를 고려하여 냉각을 수행함이 바람직하다.

여기서, 자연 냉각 방식을 사용할 경우 관(100)을 이루는 소재의 최종 입자 크기가 커지고, 이에 따라 관(100)을 이루는 소재의 성능이 저하될 우려가 발생하게 되므로 자연 냉각보다 급속으로 냉각하는 것이 바람직하다.

상기 1차 제거 단계(S34)는, 압출 단계(S33)를 통해 압출된 빌렛의 빌렛부(200)를 제거하는 것으로, 1차 제거 단계(S34)에서는 기계적인 방식으로 빌렛부(200)의 제거가 이루어진다.

즉, 컷팅 장치를 통한 빌렛 리드(230) 및 빌렛 노즈(240)의 제거와, 그라인딩 장치를 통한 빌렛 캔(220)의 제거와, 드릴링 또는 호닝 장치를 통한 빌렛 로드(210)의 제거가 이루어지게 되는 것이다.

이러한, 1차 제거 단계(S34)를 통해 빌렛부(200)를 제거함에 있어서 관(100)이 손상되지 않도록 각별히 유의하여 진행하도록 한다.

이 때, 1차 제거 단계(S34)를 통해 관(100)에 손상이 발생하지 않도록 가공함에 따라 관(100)의 표면에는 빌렛부(200)를 이루는 구리 소재의 일부가 미세하게 잔류하게 될 것이다.

따라서, 관(100)의 표면에 잔류하는 빌렛부(200)를 이루는 구리 소재를 제거하기 위한 2차 제거 단계(S35)가 더 수행된다.

상기 2차 제거 단계(S35)는, 1차 제거 단계(S34)를 통해 빌렛부(200)가 제거된 관(100)의 표면에 잔류하는 구리를 제거하기 위한 것으로, 산(Acid)을 이용하여 구리를 녹여내는 것이다.

여기서, 산(Acid)은 질산을 예로 하며, 그 농도는 70% ~ 80%로 이루어짐이 바람직하다. 즉, 빌렛부(200)의 표면에 잔류하는 구리 성분만이 제거될 수 있는 농도로 이루어짐이 가장 좋다.

뿐만 아니라, 질산의 농도는 작업자의 안전상 문제로 30% 정도를 가지도록 설정할 수도 있을 것이다. 물론, 농도가 떨어진 만큼 질산에 담기는 시간은 더 길어지게 되나, 안전 사고 예방 효과는 극대화되는 것이다.

상기 세척 건조 단계(S36)는, 2차 제거 단계(S35)를 통해 빌렛부(200)가 완전히 제거된 관(100)을 물을 이용하여 세척함으로써 산(Acid) 및 구리 성분을 제거하고, 이를 다시 건조시킴으로써 관(100)의 산화 및 부식이 최소화될 수 있도록 하는 것이다.

이러한, 세척 건조 단계(S36)를 마치게 되면 다층 구조를 가지는 관(100)을 이루는 서로 다른 소재 간의 결합력은 증대됨과 더불어 압출 공정에 따른 표면 불량 및 파단 등은 최소화되게 될 것이다.

즉, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법은, 관(100)이 빌렛부(200)에 의하여 외부와 차단되도록 조립됨에 따라 보관 시 관(100)의 산화는 방지되고, 이동 시 관(100)의 손상은 방지되는 것이다.

더불어, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법은, 빌렛 리드(230)가 구비됨에 따라 압출 공정에서 후단부의 제거 시 빌렛 리드(230)가 제거될 수 있도록 구성함으로써 관(100)을 이루는 고가의 소재 손실은 방지되는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 다층관 압출용 빌렛 및 이를 이용한 다층관의 제조 방법은, 관(100)의 표면을 감싸는 빌렛 캔(220)의 두께를 다양하게 형성함으로써 다양한 압출기에 적용 가능하게 된 것이다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술 범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

100. 관 110. 가이드 홀
200. 빌렛부 210. 빌렛 로드
220. 빌렛 캔 230. 빌렛 리드
240. 빌렛 노즈 241. 돌출부
242. 토출홈 S10. 조립 과정
S20. 용접 과정 S30. 압출 과정
S31. 결합 단계 S32. 가이드 홀 형성 단계
S33. 압출 단계 S34. 1차 제거 단계
S35. 2차 제거 단계 S36. 세척 건조 단계

Claims (5)

1. 각각 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V), Fe-Cr-Si 합금 또는 Fe-Cr-Al 합금 층으로 이루어져 다층을 이루며, 내부가 중공되게 형성되는 관;
   상기 관의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부;를 포함하여 이루어지며,
   상기 빌렛부는,
   상기 관의 내부를 채우는 빌렛 로드;
   상기 관의 외륜을 감싸는 빌렛 캔;
   상기 빌렛 캔의 일측을 폐쇄하는 빌렛 노즈;
   상기 빌렛 캔의 다른 일측을 폐쇄하는 빌렛 리드;를 포함하여 구성되고,
   상기 빌렛 노즈의 일면에는 압출 공정에서의 가이드를 위한 돌출부가 더 형성되며,
   상기 빌렛 노즈 및 빌렛 리드의 일면에는 진공 환경에서 빌렛 캔의 내부 공기가 빠져나갈 수 있도록 하는 토출홈이 더 형성되고,
   상기 돌출부는 외륜으로부터 내륜으로 경사지게 돌출 형성됨을 특징으로 하는 다층관 압출용 빌렛.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 빌렛부를 이루는 빌렛 캔과 빌렛 노즈 및 빌렛 리드는 진공 환경에서 상호 간에 용접이 이루어짐을 특징으로 하는 다층관 압출용 빌렛.
3. 삭제
4. 각각 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V), Fe-Cr-Si 합금 또는 Fe-Cr-Al 합금 층으로 이루어져 다층을 이루며 내부가 중공되게 형성되는 관과 상기 관의 내부를 채움과 더불어 외부를 감싸도록 형성되는 빌렛부를 청정 환경에서 조립하는 조립 과정;
   상기 조립 과정을 통해 조립된 빌렛을 진공 환경에서 용접하는 용접 과정;
   상기 용접 과정을 통해 용접된 빌렛을 압출함으로써 다층 관을 제조하는 압출 과정;을 포함하여 진행되며,
   상기 압출 과정은,
   상기 용접 과정을 통해 용접된 빌렛을 불활성 분위기에서 냉간 압축함으로써 서로 다른 재료 간의 결합력을 향상시키는 결합 단계;
   상기 결합 단계를 통해 냉간 압축된 빌렛의 내부에 압출 공정을 위한 가이드 홀을 형성하는 가이드 홀 형성 단계;
   상기 가이드 홀 형성 단계를 통해 가이드 홀이 형성된 빌렛의 표면에 윤활제를 도포함과 더불어 압출 공정을 진행하는 압출 단계;
   상기 압출 단계를 통해 압출된 빌렛의 빌렛부를 컷팅 장치를 통해 제거하는 1차 제거 단계;
   상기 1차 제거 단계를 통해 빌렛부가 제거됨과 더불어 압출된 관의 표면에 잔류하는 빌렛부를 산을 통해 추가로 제거하는 2차 제거 단계;
   상기 2차 제거 단계를 통해 빌렛부가 제거된 관을 세척 및 건조하는 세척 건조 단계;를 포함하여 진행됨을 특징으로 하는 다층관 압출용 빌렛을 이용한 다층관의 제조 방법.
5. 삭제

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