KR102489825B1 - Method for manufacturing a seamless integrated air manifold - Google Patents

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이만호
김지원
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(주) 에스엠지아이
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a seamlessly integrated air manifold, which can increase the lifespan of an air manifold, comprising: a drawing and cutting process; a first forming process; a drilling process; a distribution port processing process; a distribution port connection process; a pickling process; and a surface processing process.

Description

이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법 {Method for manufacturing a seamless integrated air manifold}Method for manufacturing a seamless integrated air manifold {Method for manufacturing a seamless integrated air manifold}

본 발명은 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 일면이 타면보다 지름이 더 크게 형성되어 단면이 사다리꼴 형상인 스피닝롤러를 이용하여, 제1차라운드성형, 제2차라운드성형, 제1차압출성형, 제2차압출성형을 거쳐 성형하며, 고용화공정 및 표면코팅공정을 통하여 내부식성 및 내마모성을 극대화 시켜 실린더의 수명을 증대할 수 있는 것을 특징으로 하는 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a seamless integral air manifold. More specifically, the first round molding, the second round molding, the first extrusion molding, and the second extrusion molding are performed using a spinning roller having a trapezoidal cross section in which one side is formed to have a larger diameter than the other side. It relates to a method for manufacturing a seamless integral air manifold, characterized in that it is possible to increase the lifespan of a cylinder by molding through a process and maximizing corrosion resistance and wear resistance through a solid solution process and a surface coating process.

하수도,공정 산업 등에 널리 적용되고 있다.밸브는 그 시장 규모가 연간 약 500억불 정도이지만 우리나라의 대일 및 선진 무역역조가 높은 품목 중의 하나이다.그리고 중소기업 위주의 산업구조로 인해 기술 및 표준에 대한 인식과 보급이 낮은 상태이다.즉,국내 밸브산업은 기술경쟁력의도약이 필요한 산업이다.It is widely applied to sewage, process industries, etc. Although the market size is about 50 billion dollars a year, valves are one of the items with high trade imbalance with Japan and advanced countries in Korea. Supply is low. In other words, the domestic valve industry is an industry that needs a leap in technological competitiveness.

밸브는 기본적으로 유체를 제어하는 부품과 이들 제어부품들을 구조적으로 안전하게 유지시키는 몸체로 구성되어 있다. 따라서 밸브의 사용목적은 유체의 제어(유량,압력,유속),유체 방향전환,수송 및 차단으로 사용되는 일차적 목적과 이를 여러 조건하에서도 원활하게 운전할 수 있도록 구조적으로 튼튼하게 결함이 없도록 만들어야 하는 이차적 목적으로서 밸브 강도를 들 수 있다.The valve is basically composed of a part that controls the fluid and a body that keeps these control parts structurally safe. Therefore, the purpose of using the valve is the primary purpose of fluid control (flow rate, pressure, flow rate), fluid direction conversion, transportation and blocking, and the secondary purpose of making it structurally strong and free from defects so that it can be operated smoothly under various conditions. Valve strength can be cited as the purpose.

매니폴드 밸브는 충전밸브(charge valve),메인밸브(main valve)및 제어밸브(controlvalve)를 한곳에 집결시킨 설치구이다. 매니폴드 밸브는 압력용기에 저장된 공기의 누설 부위를 감축시킬 수 있으며, 주로 매니폴드 밸브는 공기저장용기와 결합하여 선박내부의 발전기, 메인엔진스타터, 제어밸브류를 구동하는데 사용된다.A manifold valve is an installation that gathers a charge valve, a main valve, and a control valve in one place. The manifold valve can reduce the leakage of the air stored in the pressure container, and is mainly used to drive the generator, main engine starter, and control valves in the ship in combination with the air storage container.

에어 매니폴드는 내부에 배관의 역할을 하는 통로가 형성되어 있고, 외부에 다수의 기기접속구를 갖춘 다기관으로, 다 실린더기관에서 각 실린더의 흡기 또는 배기를 인도하기 위해 사용한다.An air manifold is a manifold having a passage serving as a pipe inside and having a plurality of device connection ports outside, and is used to guide intake or exhaust of each cylinder in a multi-cylinder engine.

매니폴드의 밸브를 급격히 개방하게 되면 급격한 압력의 상승으로 인하여 심한 충격이 발생하므로 고압력에도 파손이 발생되지 않는 일체형 에어 매니폴드 제조방법이 필요한 실정이다.When the valve of the manifold is rapidly opened, a severe shock occurs due to a rapid increase in pressure, so there is a need for a method for manufacturing an integrated air manifold that does not cause damage even under high pressure.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-0960268호(2010.06.04. 공고)Prior art literature: KR Registration Patent Publication No. 10-0960268 (2010.06.04. Notice)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스피닝성형공정을 제1차라운드성형, 제2차라운드성형, 제1차압출성형 및 제2차압출성형으로 세분화하고, 일면이 타면보다 지금이 더 크게 형성되어 단면이 사다리꼴형상인 스피닝롤러를 사용하여 정밀성을 향상시킬 수 있으며, 고용화공정, 표면코팅공정을 이용하여, 실린더의 내마모성 및 내부식성을 극대화 시킬 수 있는 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the spinning molding process is subdivided into first round molding, second round molding, first extrusion molding, and second extrusion molding, and one side is more than the other side. The precision can be improved by using spinning rollers that are now formed larger and have trapezoidal cross sections, and by using the solid solution process and surface coating process, it is a seamless and integrated air mani that can maximize the wear resistance and corrosion resistance of the cylinder. Its purpose is to provide a fold manufacturing method.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법은 인발공정으로 소정의 직경 및 두께를 가지는 파이프를 제조한 후 파이프를 소정의 길이로 절단하는 인발 및 절삭공정; 인발 및 절삭공정에서 제조된 파이프의 일단을 열간스피닝성형을 하여 내압실린더의 네크부 및 입구부를 형성하는 제1차성형공정; 성형된 파이프에서 분배구가 연결될 부위에 다수 개의 통공을 형성시키는 천공공정; 일단을 연결될 파이프의 곡률과 동일한 곡률을 형성시키는 분배구가공공정; 천공공정에서 형성된 다수 개의 통공에 분배구를 연결시키는 분배구연결공정; 산화억제제를 첨가시킨 산성용액을 이용하여 성형된 파이프의 외측면과 내측면을 세정하는 산세척공정; 및 CNC선반을 포함한 가공기구를 이용하여 성형된 파이프의 표면을 매끄럽게 가공하는 표면가공공정을 포함한다.In order to achieve the above object, a method for manufacturing a seamless integrated air manifold according to the present invention includes a drawing and cutting process of manufacturing a pipe having a predetermined diameter and thickness through a drawing process and then cutting the pipe into a predetermined length; A first forming step of forming a neck portion and an inlet portion of a pressure resistant cylinder by hot spinning one end of the pipe manufactured in the drawing and cutting step; A drilling process of forming a plurality of through holes in a portion to be connected to a distribution port in a formed pipe; A distribution hole processing step of forming one end of the same curvature as the curvature of the pipe to be connected; a distribution hole connection step of connecting a distribution hole to a plurality of through holes formed in the drilling process; An acid washing step of cleaning the outer and inner surfaces of the molded pipe using an acidic solution to which an oxidation inhibitor is added; and a surface processing step of smoothly processing the surface of the molded pipe using a processing tool including a CNC lathe.

또한, 분배구연결공정은 키홀 티그(Keyhole TIG)방식으로 용접을 수행하는 것; 및 맞대기방식으로 갭은 0.5㎜이하로 유지하여 수행하며, 용접공정수행을 위한 토치는 지름 4.5㎜이상으로 하는 것을 포함한다.In addition, the distribution port connection process is to perform welding in a keyhole TIG (Keyhole TIG) method; And the butt-to-butt method, the gap is maintained at 0.5 mm or less, and the torch for performing the welding process has a diameter of 4.5 mm or more.

또한, 열처리공정에서 고용화열처리공정과 광휘열처리공정을 동시에 수행하는 것을 포함한다.In addition, the heat treatment process includes performing the solid solution heat treatment process and the bright heat treatment process at the same time.

본 발명에 의하면 열간스피닝 성형공정 단계를 세분화하고 단면이 사다리꼴형상인 스피닝롤러를 이용하여 가공하여 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 내마모성 및 내부식성을 극대화하여 에어 매니폴드의 수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to subdivide the hot spinning molding process step and process it using a spinning roller having a trapezoidal cross section to improve precision, and to maximize wear resistance and corrosion resistance to increase the lifespan of the air manifold. there is.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법으로 제조된 에어 매니폴드의 평면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법으로 제조된 에어 매니폴드의 사시도
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법의 공정순서를 도시한 도면,
도 4는 코팅공정의 순서를 도시한 도면.
1 is a plan view of an air manifold manufactured by a seamless integral air manifold manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an air manifold manufactured by a seamless integral air manifold manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a view showing a process sequence of a method for manufacturing a seamless integral air manifold according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 4 is a view showing the sequence of the coating process.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, although preferred embodiments of the present invention will be described below, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법으로 제조된 에어 매니폴드의 평면도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법으로 제조된 에어 매니폴드의 사시도, 도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법의 공정순서를 도시한 도면, 도 4는 코팅공정의 순서를 도시한 도면이다.1 is a plan view of an air manifold manufactured by a seamless integrated air manifold manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of an air manifold manufactured by a seamless integrated air manifold manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention. A perspective view of an air manifold, FIG. 3 is a view showing the process sequence of a method for manufacturing a seamless integrated air manifold according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing the sequence of a coating process.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법는, 도 3을 참조하면, 인발 및 절삭공정(S100), 제1차성형공정(S200), 제2차성형공정(S300), 천공공정(S400), 분배구가공공정(S500), 분배구연결공정(S600), 산세척공정(S700), 열처리공정(S800), 나사탭가공공정(S900), 표면가공공정(S1000), 표면코팅공정(S1100)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 3, a method for manufacturing a seamless integral air manifold according to a preferred embodiment of the present invention includes a drawing and cutting process (S100), a first forming process (S200), a second forming process (S300), and drilling. Process (S400), distribution hole processing process (S500), distribution hole connection process (S600), pickling process (S700), heat treatment process (S800), screw tap processing process (S900), surface processing process (S1000), surface It is made including a coating process (S1100).

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, components of a method for manufacturing a seamless integrated air manifold according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

인발 및 절삭공정(S100)은 제조할 에어 매니폴드의 몸체부의 목표직경 및 두께를 가지는 파이프를 인발공정으로 제조한 후 제조할 내압실린더의 길이방향 치수를 고려하여 제조된 파이프를 소정의 길이로 절단한다.In the drawing and cutting process (S100), a pipe having a target diameter and thickness of the body of the air manifold to be manufactured is manufactured by a drawing process, and then the manufactured pipe is cut into a predetermined length in consideration of the longitudinal dimension of the pressure-resistant cylinder to be manufactured. do.

본원발명에서 사용되는 소재는 오스테나이트와 페라나이트로 구성된 2 상 스테인리스 강인 듀플렉스 스테인리스 강으로, 듀플렉스 스테인리스 강은 일반적인 스테인리스 강과 달리 우수한 강도와 내식성을 가지기 때문에 해양플랜트나 화학 정유 산업 같은 고압과 해수의 분위기에서 파이프나 밸브로 사용될 수 있다.The material used in the present invention is duplex stainless steel, which is a two-phase stainless steel composed of austenite and ferranite. Unlike general stainless steel, duplex stainless steel has excellent strength and corrosion resistance, so it can be used in high pressure and seawater atmospheres such as offshore plants or chemical oil refineries. Can be used as a pipe or valve in

듀플렉스 스테인리스 강은 오스테나이트 스테인리스 강과 페라이트 스테인리스 강의 특성을 함께 보이지만 기지 조직이 페라이트 상이기 때문에 페라이트 스테인리스 간의 특성에 더 가까운 경향을 가진다.Duplex stainless steels show the properties of austenitic stainless steels and ferritic stainless steels together, but tend to have properties closer to those between ferritic stainless steels because the base structure is in the ferritic phase.

절단된 파이프는 제1차성형공정(S200) 및 제2차성형공정(S300)을 통하여 내압실린더의 형상이 형성된다. 이하, 제1차성형공정(S200) 및 제2차성형공정(S300)에 대해 상세하게 설명한다.The cut pipe is formed into the shape of a pressure-resistant cylinder through a first forming process (S200) and a second forming process (S300). Hereinafter, the first forming step (S200) and the second forming step (S300) will be described in detail.

도 3을 참조하면, 제1차성형공정(S200)은 제1차고정단계, 제1차가열단계, 제1차열간스피닝성형단계, 제1차냉각단계, 제1차커팅단계를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 3, the first forming process (S200) includes a first fixing step, a first heating step, a first hot spinning forming step, a first cooling step, and a first cutting step. .

제1차고정단계는 인발 및 절삭공정(S100)에서 제조된 파이프의 일단을 회전체와 결합된 파이프홀더에 삽입하여 렌치를 이용하여 파이프를 고정시킨다.In the first fixing step, one end of the pipe manufactured in the drawing and cutting process (S100) is inserted into the pipe holder coupled to the rotating body, and the pipe is fixed using a wrench.

제1차가열단계에서는 파이프홀더에 결합된 회전체를 이용하여 파이프가 삽입된 파이프홀더가 회전하는 동안 파이프홀더에 결합되어 노출되어 있는 파이프의 타단을 가스버너를 이용하여 파이프의 하방에서 국부적으로 가열하며, 가열되는 동안 가열되는 부분의 온도를 체크한다.In the first heating step, while the pipe holder into which the pipe is inserted rotates using a rotating body coupled to the pipe holder, the other end of the exposed pipe coupled to the pipe holder is locally heated from the lower side of the pipe using a gas burner. and check the temperature of the heated part while heating.

제1차열간스피닝성형단계에서는 가열된 파이프의 가열부의 온도가 목표온도인 1200℃까지 도달하였을때 파이프의 끝단을 스피닝롤러를 이용하여 파이프의 외측면에서 중심부방향으로 접촉가압하여 파이프의 성형을 실시한다.In the first hot spinning forming step, when the temperature of the heating part of the heated pipe reaches the target temperature of 1200 ° C, the end of the pipe is contacted and pressed from the outer surface of the pipe toward the center using a spinning roller to form the pipe. do.

도 12를 참조하면, 제1차열간스피닝성형단계는 제1차라운드성형공정, 제2차라운드성형공정, 제1차압출성형공정, 제2차압출성형공정을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 12, the first hot spinning forming step includes a first round molding process, a second round molding process, a first extrusion molding process, and a second extrusion molding process.

제1차라운드성형공정은 스피닝롤러를 이용하여 목표온도인 1200℃까지 가열된 파이프의 개방된 단부의 가장가리 부분의 외측면을 파이프의 중심방향으로 가압하여 단부의 개방된 면적을 감소시키는 라운드가공을 수행한다.The first round forming process is a rounding process in which the outer surface of the edge of the open end of a pipe heated to a target temperature of 1200 ° C is pressed toward the center of the pipe using a spinning roller to reduce the open area of the end. Do it.

제2차라운드성형공정은 스피닝롤러를 이용하여 가열된 파이프의 단부를 가압하는 순차적성형을 통하여 개방된 단부의 면적을 감소시켜 파이프의 일측 단부를 폐쇄시키며 내압실린더의 네크(neck)부를 형성한다. 제2차라운드성형에서 파이프의 일측은 원뿔형상으로 가공되며 단부가 완전히 봉합된다.The second round forming process closes one end of the pipe by reducing the area of the open end through sequential molding in which the end of the heated pipe is pressed using a spinning roller, and forms a neck of the pressure-resistant cylinder. In the second round molding, one side of the pipe is processed into a conical shape and the end is completely sealed.

제1차압출성형공정은 스피닝롤러의 끝단부을 이용하여 파이프의 폐쇄된 단부를 가압하여 내압실린더의 입구부를 형성한다.In the first extrusion process, the closed end of the pipe is pressurized using the end of the spinning roller to form the inlet of the pressure-resistant cylinder.

제2차압출성형공정은 스피닝롤러의 면부을 이용하여 제1차압출성형에서 형성된 내압실린더의 입구부에서 네크부 방향으로 가압하여 입구부의 길이를 신장시킨다.In the second extrusion process, the length of the inlet part is increased by pressing the surface of the spinning roller from the inlet part of the internal pressure cylinder formed in the first extrusion molding in the direction of the neck part.

열간스피닝성형공정에서 사용되는 스피닝롤러는 일면이 타면보다 지름이 더 크게 형성되어 단면이 사다리꼴 형상이며, 별도의 동력장치와 연결되어 있지 않고 파이프홀더에 삽입되어 회전하는 파이프와 접촉하여 파이프가 회전함에 따라 스피닝롤러도 함께 회전하게 된다.The spinning roller used in the hot spinning forming process has one side larger in diameter than the other side and has a trapezoidal cross section. The spinning roller also rotates along with it.

제1차압출성형공정에서는 스피닝롤러의 지름이 큰면의 가장자리 끝단을 이용하여 파이프를 가공하며, 제2차압출성형에서는 스피닝롤러의 지름이 큰면과 타면 사이에 위치한 면을 이용하여 파이프를 가공한다.In the first extrusion molding process, the pipe is processed using the edge end of the large diameter surface of the spinning roller, and in the second extrusion molding, the pipe is processed using the surface located between the large diameter surface and the other surface of the spinning roller.

제1차냉각단계에서는 제1차열간스피닝성형단계를 통하여 성형된 파이프의 가열부를 냉각수로 급속냉각시킨다.In the first cooling step, the heating part of the pipe formed through the first hot spinning forming step is rapidly cooled with cooling water.

제2차성형공정(S300)은 제2차고정단계, 제2차가열단계, 제2차열간스피닝성형단계, 제2차냉각단계, 제2차커팅단계를 포함하여 이루어진다.The second forming process (S300) includes a second fixing step, a second heating step, a second hot spinning forming step, a second cooling step, and a second cutting step.

제2차고정단계에서는 제1차성형공정(S200)에서 성형된 부분의 끝단을 회전체와 결합된 파이프홀더에 삽입하여 고정시킨다.In the second fixing step, the end of the part molded in the first molding step (S200) is inserted into the pipe holder coupled to the rotating body and fixed.

제2차가열단계에서는 파이프홀더에 결합된 회전체를 이용하여 파이프가 삽입된 파이프홀더가 회전하는 동안 파이프홀더에 결합되어 노출되어 있는 제1차성형단계에서 성형된 파이프의 반대측 타단을 국부적으로 가열하며, 가열되는 부분의 온도를 체크한다.In the second heating step, while the pipe holder into which the pipe is inserted rotates using a rotating body coupled to the pipe holder, the opposite end of the pipe formed in the first forming step, which is exposed and coupled to the pipe holder, is locally heated. and check the temperature of the heated part.

제2차열간스피닝성형단계에서는 가열된 파이프가 목표온도인 1200℃까지 도달하였을때 파이프의 끝단을 스피닝롤러를 이용하여 파이프의 외측면에서 중심부 방향으로 접촉가압하여 성형한다.In the second hot spinning forming step, when the heated pipe reaches the target temperature of 1200° C., the end of the pipe is formed by contacting and pressing the end of the pipe from the outer surface of the pipe toward the center using a spinning roller.

제2차성형공정은 제2차고정단계, 제2차가열단계, 제2차열간스피닝성형단계, 제2차냉각단계, 제2차커팅단계를 포함하여 이루어진다.The second forming process includes a second fixing step, a second heating step, a second hot spinning forming step, a second cooling step, and a second cutting step.

제2차고정단계는 인발 및 절삭공정에서 제조된 파이프의 일단을 회전체와 결합된 파이프홀더에 삽입하여 렌치를 이용하여 파이프를 고정시킨다.In the second fixing step, one end of the pipe manufactured in the drawing and cutting process is inserted into the pipe holder coupled to the rotating body, and the pipe is fixed using a wrench.

제2차가열단계에서는 파이프홀더에 결합된 회전체를 이용하여 파이프가 삽입된 파이프홀더가 회전하는 동안 파이프홀더에 결합되어 노출되어 있는 파이프의 타단을 국부적으로 가열하며, 가열되는 부분의 온도를 체크한다.In the second heating step, while the pipe holder into which the pipe is inserted rotates using a rotating body coupled to the pipe holder, the other end of the exposed pipe coupled to the pipe holder is locally heated, and the temperature of the heated portion is checked. do.

제2차열간스피닝성형단계에서는 가열된 파이프의 가열부의 온도가 목표온도인 1200℃까지 도달하였을때 파이프의 끝단을 스피닝롤러를 이용하여 파이프의 외측면에서 중심부방향으로 접촉가압하여 파이프의 성형을 실시한다.In the second hot spinning forming step, when the temperature of the heating part of the heated pipe reaches the target temperature of 1200 ° C, the end of the pipe is contacted and pressed from the outer surface of the pipe toward the center using a spinning roller to form the pipe. do.

제2차열간스피닝성형단계는 제1차라운드성형, 제2차라운드성형, 제1차압출성형, 제2차압출성형을 포함하여 이루어진다.The second hot spinning forming step includes first round forming, second round forming, first extrusion molding, and second extrusion molding.

제1차라운드성형은 스피닝롤러를 이용하여 목표온도인 1200℃까지 가열된 파이프의 개방된 단부의 가장가리 부분을 가압하여 단부의 개방된 면적을 감소시키는 라운드가공을 수행한다.In the first round forming, round processing is performed to reduce the open area of the end by pressing the edge of the open end of the pipe heated to a target temperature of 1200 ° C using a spinning roller.

제2차라운드성형은 스피닝롤러를 이용하여 가열된 파이프의 단부를 가압하는 순차적성형을 통하여 개방된 단부의 면적을 감소시켜 파이프의 일측 단부를 폐쇄시키며 내압실린더의 네크(neck)부를 형성한다. 제2차라운드성형에서 파이프의 일측은 원뿔형상으로 가공되며 단부가 완전히 봉합된다.The secondary round molding reduces the area of the open end through sequential molding that presses the end of the heated pipe using a spinning roller, closes one end of the pipe, and forms a neck of the pressure-resistant cylinder. In the second round molding, one side of the pipe is processed into a conical shape and the end is completely sealed.

제1차압출성형은 스피닝롤러의 끝단부을 이용하여 파이프의 폐쇄된 단부를 가압하여 에어 매니폴드의 입구부를 형성한다.In the primary extrusion molding, the closed end of the pipe is pressed using the end of the spinning roller to form the inlet of the air manifold.

제2차압출성형은 스피닝롤러의 면부을 이용하여 제1차압출성형에서 형성된 에어 매니폴드의 입구부에서 네크부방향으로 가압하여 입구부의 길이를 신장시킨다.In the secondary extrusion molding, the surface of the spinning roller is used to pressurize the inlet of the air manifold formed in the primary extrusion in the direction of the neck to elongate the inlet.

에어 매니폴드의 외면에 가스의 분배를 위하여 다수개의 분배구가 연결된다.A plurality of distribution ports are connected to the outer surface of the air manifold to distribute gas.

천공공정(S400)은 제1차성형공정 및 제2차성형공정을 통하여 성형된 에어 매니폴드의 표면에 분배구가 연결될 부위에 통공을 형성시킨다.In the drilling process (S400), a through hole is formed on the surface of the air manifold formed through the first molding process and the second molding process at a portion where the distribution port is to be connected.

분배구가공공정(S500)은 에어 매니폴드와 연결될 분배구의 일단을 파이프의 곡률과 동일한 곡률을 형성시킨다.In the distribution hole processing step (S500), one end of the distribution hole to be connected to the air manifold is formed to have the same curvature as the pipe.

분배구연결공정(S600)은 천공공정에서 형성된 에어 매니폴드의 통공에 분배구가공공정(S500)을 통하여 가공된 분배구를 용접을 포함한 접합방식을 이용하여 연결시킨다.In the distribution hole connection process (S600), the distribution hole processed through the distribution hole processing step (S500) is connected to the through hole of the air manifold formed in the drilling process by using a joining method including welding.

보다 상세하게는, 본 발명으로 제조하는 에어 매니폴드는 높은 압력에 견딜 수 있는 에어 매니폴드이며, 에어 매니폴드 외면에 통공을 형성하여 분배구를 연결시키는 것은 실린더 외면에 형성되어 있는 곡률에 의하여 일반적인 용접방식에 의하는 경우 압력저항성이 감소되어 에어 매니폴드의 수명이 줄어들고, 용접부위에서 파괴가 발생할 우려가 있다.More specifically, the air manifold manufactured by the present invention is an air manifold that can withstand high pressure, and forming a through hole on the outer surface of the air manifold to connect the distribution port is common due to the curvature formed on the outer surface of the cylinder. In the case of using the welding method, the life span of the air manifold is reduced due to reduced pressure resistance, and there is a concern that destruction may occur at the welding portion.

분배구연결공정(S600)에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 키홀 티그(Keyhole TIG)방식으로 용접을 수행한다.In the distribution port connection process (S600), welding is performed in a keyhole TIG method to solve this problem.

이러한 키홀 티그방식의 용접은 용융지의 불안정을 해결할 수 있으며 오픈된 키홀 형상은 아크가스가 용접부의 루트부를 통해 배출될 수 있으며, 아른 아크용접공정에 비해 용융지에서의 대류거동에 영향을 덜 받는다.This keyhole TIG welding method can solve the instability of the molten pool, and the open keyhole shape allows arc gas to be discharged through the root of the welding part, and is less affected by convection behavior in the molten pool than other arc welding processes.

용접공정은 맞대기방식으로 갭은 0.5㎜이하로 유지하여 수행하며, 용접공정수행을 위한 토치는 지름 4.5㎜이상으로 하여 고전류로 아크의 안정성을 높인다.The welding process is a butt-to-butt method, and the gap is maintained at 0.5 mm or less, and the torch for the welding process has a diameter of 4.5 mm or more to increase the stability of the arc with high current.

용접을 시작할때 아크스타트를 위한 아크발생장치는 전극과 모재 사이에서만 스파크가 발생하도록 고전압절연되어 있으며, 토치를 냉각수에 의하여 수냉방식으로 냉각되는 경우 냉각성이 우수하므로, 용접시에는 토치를 냉각수를 이용하여 냉각한다.When starting welding, the arc generator for arc start is insulated with high voltage so that sparks are generated only between the electrode and the base material, and when the torch is cooled by water cooling, the cooling performance is excellent. and cool it down

산세척공정(S700)에서는 산성용액에 제조된 에어 매니폴드를 담구어 성형된 파이프의 외측면과 내측면을 세정한다.In the pickling process (S700), the manufactured air manifold is immersed in an acidic solution to clean the outer and inner surfaces of the molded pipe.

표면을 활성화시키는 방법은 활성수소 중의 가열을 통하여 활성화시키거나, 진공 분위기 가열에 의하여 부동태피막을 제거하거나, 불소를 포함한 활성 가스 중에서 가열을 하거나, 질화가스 중에 염소가스를 혼입시키는 방법 등이 사용될 수 있으나, 이러한 방법들은 공정시간이 많이 소요되고, 유해물질이 발생할 가능성이 높으며, 실린더 재질의 손상에 의한 부식저항성 감소 등의 문제점이 발생할 수 있다.As a method of activating the surface, activation through heating in active hydrogen, removal of the passivation film by heating in a vacuum atmosphere, heating in an active gas containing fluorine, or a method of incorporating chlorine gas into nitric gas can be used. However, these methods require a lot of processing time, are highly likely to generate harmful substances, and may cause problems such as reduced corrosion resistance due to damage to cylinder materials.

따라서, 본 발명에서는 산세척공정(S700)을 통하여 산화물 스케일이나 탄소불순물을 제거함과 동시에 고용화공정을 위한 부동태피막을 활성화 시킨다.Therefore, in the present invention, the oxide scale or carbon impurities are removed through the pickling process (S700) and the passivation film for the solid solution process is activated.

또한, 스테인리스강은 Fe-Cr 합금으로 이루어져 있고, 열을 가하여 성형을 하는 경우 스테인리스 표면에 Fe계 옥시드(Oxide), Cr계 옥시드가 형성될 수 있다.In addition, stainless steel is composed of an Fe-Cr alloy, and when molding is performed by applying heat, Fe-based oxide and Cr-based oxide may be formed on the surface of the stainless steel.

스테인리스강에 형성되는 산화물 스케일은 치밀하고 강하게 스테인리스강과 결합하고 있어 제거하기가 쉽지 않으며, 고온에서의 크롬의 산화는 금속 계면에 크롬결핍층을 형성시킬 수 있다.Oxide scale formed on stainless steel is dense and strongly bonded to stainless steel, so it is not easy to remove it.

크롬결핍증이 얇아지면 계면의 그롬의 농도가 낮아져 산세용액에 의한 용해가 쉽게 일어날 수 있으므로 산세성이 좋아지게된다.When the chromium deficiency becomes thin, the concentration of chromium at the interface is lowered, so that the dissolution by the pickling solution can easily occur, so the pickling performance is improved.

보다 상세하게는 산세척공정은 기계적전처리단계, 표면처리단계, 탈지단계, 산세단계, 수세단계, 고압세척단계, 건조단계, 검사단계를 포함하여 이루어 진다.More specifically, the pickling process includes a mechanical pretreatment step, a surface treatment step, a degreasing step, a pickling step, a water washing step, a high-pressure washing step, a drying step, and an inspection step.

산세척공정을 통하여 금속산화물을 완전히 제거하지 않을 경우, 스테인리스 특유의 미려한 표면을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 내식성도 좋지 않게 되므로 금속산화물을 제거하여야 하는데, 스테인리스강은 일반적인 강에 비하여 치밀한 산화물을 형성하기 때문에 이러한 치밀한 산화물을 제거하기 위하여 통상적으로 사용되는 화학산세만을 이용하는 경우 산화물 제거에 시간이 많이 소요되어 생산성 측면에서 좋지 않다.If the metal oxide is not completely removed through the pickling process, the beautiful surface unique to stainless steel cannot be obtained and the corrosion resistance is not good. Therefore, the metal oxide must be removed. In the case of using only chemical pickling, which is commonly used to remove such dense oxides, it takes a lot of time to remove oxides, which is not good in terms of productivity.

따라서 본 발명에서는 산세척공정을 실시하기 전에 기계적 전처리를 실시하여 산화물 스케일의 일부를 제거하거나 스케일층에 크랙을 발생시켜 산화합물이 모재내로 쉽게 침투할 수 있게 한다.Therefore, in the present invention, mechanical pretreatment is performed before the pickling process to remove a part of the oxide scale or generate cracks in the scale layer so that the oxide compound can easily penetrate into the base material.

기계적 전처리에서는 연마입자를 분사하여 전처리를 할 수 있고, 연마제는 내압실린더 표면의 두꺼운 산화스케일에 크랙을 발생시키고, 산화스케일을 느슨하게 하여 일부스케일을 제거할 수도 있다.In the mechanical pretreatment, pretreatment may be performed by spraying abrasive particles, and the abrasive may cause cracks in the thick oxide scale on the surface of the pressure-resistant cylinder, and may remove some scale by loosening the oxide scale.

연마입자를 분사하여 전처리를 실시하는 경우, 다른 전처리 방법에 비하여 스케일 제거효과가 클 뿐만 아니라 스케일 제거시간이 단축되어 생산선 향상과 강한 산사용을 줄일 수 있는 장점이 있다.When the pretreatment is performed by spraying abrasive particles, the scale removal effect is greater than other pretreatment methods, and the scale removal time is shortened, thereby improving the production line and reducing the use of strong acid.

기계적 전처리 및 표면처리에서는 스테인레스 브러쉬 내지 동력원을 갖춘 스테인레스 브러쉬를 이용하여 산화물 스케일의 일부를 제거하거나 스케일층에 크랙을 발생시키고 표면에 있는 이물질을 제거할 수 있다.In the mechanical pretreatment and surface treatment, a stainless brush or a stainless brush equipped with a power source may be used to remove a part of the oxide scale or generate cracks in the scale layer and remove foreign substances on the surface.

에어 매니폴더의 표면에 오일 및 이물질이 있는 경우 산세척 공정과정에서 산화되어 표면데 잔존할 수 있고 이로 인하여 산세 효율을 떨어뜨리며, 용액을 오염시킬 우려가 있다.Oil and foreign substances on the surface of the air manifold may be oxidized during the pickling process and remain on the surface, thereby reducing pickling efficiency and contaminating the solution.

탈지는 에어 매니폴더 표면의 오일 및 이물질을 제거하기 위하여 실시하는데, 탈지에 의하여 표면이 깨끗하게 세정이 되면, 산세효율을 증가시킬 수 있다.Degreasing is performed to remove oil and foreign substances on the surface of the air manifold. If the surface is cleanly cleaned by degreasing, pickling efficiency can be increased.

탈지에서는 유기용제를 스프레이 또는 브러쉬로 에어 매니폴드의 표면에 도포하고, 상온에서 30분 내지 2시간이 지난 후 고압분사기를 이용하여 에어 매니폴드 표면의 탈지용액을 세척한다.In degreasing, an organic solvent is applied to the surface of the air manifold with a spray or brush, and after 30 minutes to 2 hours at room temperature, the degreasing solution on the surface of the air manifold is washed using a high-pressure sprayer.

산세단계에서는 불화수소(HF), 질산(HNO3)을 포함한 산세약품을 다이아프램펌프를 이용하여 에어 매니폴드 표면에 도포하거나, 에어 매니폴드 자체를 약품에 담구어 산세를 상온에서 2시간 내지 6시간동안 실시한다.In the pickling step, pickling chemicals including hydrogen fluoride (HF) and nitric acid (HNO3) are applied to the surface of the air manifold using a diaphragm pump, or the air manifold itself is immersed in the chemicals and pickling is carried out at room temperature for 2 to 6 hours. carried out during

수세단계에서는 산세가 완료된 에어 매니폴드를 수세탕에 담구어 에어 매니폴드 표면의 ph 농도가 2 내지 3이 될때까지 유지한다.In the water washing step, the pickled air manifold is immersed in a water bath and maintained until the pH concentration of the surface of the air manifold reaches 2 to 3.

고압세척단계에서는 정수를 사용하여 고압분사기로 에어 매니폴드 표면의 ph농도가 6내지 8이 될때까지 고압세척을 여러번 반복하여 실행한다.In the high-pressure washing step, high-pressure washing is repeatedly performed using purified water with a high-pressure sprayer until the pH concentration of the surface of the air manifold reaches 6 to 8.

고압세척후에는 자연적으로 건조시키거나 공기를 불어서 건조시키는 건조단계를 실시한다.After high-pressure washing, a drying step of drying naturally or by blowing air is performed.

검사단계에서는 에어 매니폴드 표면에 산화철잔류 유무를 판별하기 위하여 에어 매니폴드 표면에 페록실을 분무하고 10 내지 15초 경과후 분무 부위의 색상을 판별하며, 리트머스 시약을 이용하여 에어 매니폴드 표면의 ph농도를 측정한다.In the inspection step, ferroxyl is sprayed on the air manifold surface to determine whether or not iron oxide remains on the air manifold surface, and after 10 to 15 seconds, the color of the sprayed area is determined, and the pH of the air manifold surface is measured using a litmus reagent. Measure the concentration.

산세처리 공정에서 산세처리 속도에 영향을 미치는 인자는 온도, 산농도, 용존 금속이온량, 산세시간, 유동성 등이 있다.In the pickling process, the factors affecting the pickling speed include temperature, acid concentration, dissolved metal ion amount, pickling time, fluidity, and the like.

열처리공정(S800)에서는 고용화열처리와 광휘열처리를 동시에 수행한다. 또한, 종래의 광휘열처리에서는 진공로나 염역 등을 통하여 노내를 불활성분위기로 조절하거나 주철칩, 스테인레스백, 포일, 특수 탄소용기 등으로 제품을 포장해서 열처리하는 기술 등을 이용하고 있었다. 이러한 종래의 광휘열처리는 고가의 투자비가 요구되어 원가상승의 요인이 되는 문제점이 있었다.In the heat treatment step (S800), the solution heat treatment and the bright heat treatment are performed simultaneously. In addition, in the conventional bright heat treatment, a technology of heat treatment by adjusting the furnace to an inert atmosphere through a vacuum furnace or a salt zone or by packaging the product with cast iron chips, stainless bags, foils, special carbon containers, etc. was used. Such conventional bright heat treatment has a problem in that expensive investment is required, which becomes a factor in cost increase.

종래의 고용화열처리에서는 고용화 열처리에 의한 산화피막의 발생으로 산세처리, 블라스팅 작업을 반복하여 광태도와 외관 품질이 저하되는 문제점이 있었고, 공정 소요시간이 증가하여 생산성이 저하되고, 작업에 따른 분진 및 환경오염으로 인한 비용이 과다하게 소요된다는 문제점이 있었다.In the conventional solution heat treatment, pickling and blasting operations were repeated due to the generation of an oxide film by the solution heat treatment, resulting in deterioration of gloss and appearance quality. And there was a problem that the cost due to environmental pollution was excessively consumed.

본 발명에서는 광휘열처리를 하여 열처리 전의 광택을 유지할 수 있으며, 열처리 후에 별도의 산세처리 및 샌드블라스팅을 요구하지 않는다는데 특징이 있다.The present invention is characterized in that it is possible to maintain the gloss before heat treatment by performing bright heat treatment, and does not require separate pickling treatment and sandblasting after heat treatment.

나사탭가공공정(S900)은 제조된 에어 매니폴드의 입구부의 내측면에 나사부가 형성되도록 가공한다.In the screw tap processing step (S900), a thread is formed on the inner surface of the inlet of the manufactured air manifold.

표면가공공정(S1000)은 CNC선반을 포함한 가공기구를 이용하여 폴리싱, 퍼닝, 피니싱, 호닝, 그라인딩을 포함한 표면가공처리를 하여 성형된 에어 매니폴드의 표면을 매끄럽게 가공한다.In the surface processing step (S1000), the surface of the molded air manifold is smoothly processed by performing surface processing including polishing, perning, finishing, honing, and grinding using a processing tool including a CNC lathe.

표면가공공정(S1000)이후, 내부식성 및 내구성 향상을 위하여 표면코팅공정(S1100)을 실시한다.After the surface processing step (S1000), a surface coating step (S1100) is performed to improve corrosion resistance and durability.

표면코팅공정시 통상의 방식으로 코팅을 수행하는 경우, 크롬+6가이온을 포함한 중금속이온과 유해물질을 포함한 도금폐수를 방출하게 되어 인체 및 생태계에 매우 심각한 영향을 미쳐 성능의 우수성에 비하여 환경적 영향이 많이 끼치게된다.When coating is performed in a conventional manner during the surface coating process, heavy metal ions including chromium + hexavalent ions and plating wastewater containing harmful substances are released, which has a very serious impact on the human body and the ecosystem, resulting in environmental damage compared to superior performance. will have a lot of impact

본 발명의 표면코팅공정(S1100)에서는 크롬+6가이온이 포함되지 않고, 도금폐수 방출이 없는 친환경적인 코팅액을 사용하여 환경적 영향을 최소화하면서도 내부식성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.In the surface coating process (S1100) of the present invention, corrosion resistance and durability can be improved while minimizing environmental impact by using an environmentally friendly coating solution that does not contain chromium + hexavalent ions and does not discharge plating wastewater.

보다 상세하게는, 표면코팅공정은 코팅액제조단계(S1110), 1차코팅단계(S1120), 1차건조단계(S1130), 2차코팅단계(S1140), 2차건조단계(S1150)를 포함하여 이루어진다.More specifically, the surface coating process includes a coating solution preparation step (S1110), a first coating step (S1120), a first drying step (S1130), a second coating step (S1140), and a second drying step (S1150). It is done.

코팅액제조단계(S1110)에서는 아연분말, 알루미늄분말, 레진분말을 포함하는 코팅액의 원료를 균일한 피막형성을 위하여 20㎛이하의 입자만을 여과한 뒤, 교반기에 투입하여 교반을 통하여 친환경무기Sn-Al코팅액을 제조한다.In the coating solution preparation step (S1110), after filtering only the particles of 20㎛ or less in order to form a uniform film from the raw materials of the coating solution including zinc powder, aluminum powder, and resin powder, they are put into a stirrer and stirred to obtain environmentally friendly inorganic Sn-Al. Prepare a coating solution.

1차코팅단계(S1120)에서는 에어 매니폴드를 코팅바스켓에 투입하여 코팅액에 침지한 뒤 원심탈루기를 이용하여 저속으로 회전시켜 여액을 제거한다.In the first coating step (S1120), the air manifold is put into the coating basket, immersed in the coating liquid, and then rotated at a low speed using a centrifuge to remove the filtrate.

1차건조단계(S1130)에서는 1차코팅이 완료된 실린더의 외면 및 내면에 도포되어 있는 코팅액을 건조시킨다.In the primary drying step (S1130), the coating liquid applied to the outer and inner surfaces of the cylinder on which the primary coating is completed is dried.

건조는 단순히 코팅액만을 건조시키는 것이 아니라, 코팅액에 의하여 형성된 피막과 스테인리스소재의 실린더의 말착된 부위에 중합체를 형성시키는 공정으로 150 내지 200℃의 온도에서 1시간 내지 1시간30분간 건조시킨다.Drying is not simply drying the coating liquid, but a process of forming a polymer on the film formed by the coating liquid and the adhered portion of the cylinder made of stainless steel, and drying at a temperature of 150 to 200 ° C for 1 hour to 1 hour and 30 minutes.

2차코팅단계(S1140)에서는 1차코팅 및 1차건조가 완료된 실린더의 외면 및 내면에 에어스프레이방식으로 코팅액을 분무하여 코팅액을 도포한다.In the secondary coating step (S1140), the coating liquid is applied by spraying the coating liquid onto the outer and inner surfaces of the cylinder after the primary coating and primary drying have been completed in an air spray method.

2차건조단계(S1150)에서는 2차코딩이 완료된 실린더의 외면 및 내면에 도포되어 있는 코팅액을 건조시킨다.In the secondary drying step (S1150), the coating liquid applied to the outer and inner surfaces of the cylinder on which the secondary coating is completed is dried.

코팅을 한차례만 실시하는 경우에는 접촉가국 및 여액의 흐름자국 등이 나타나 표면이 매끄럽지 못하며, 외관상 심미감이 떨어지나 2차코팅단계에서 분무방식으로 한번 더 코팅액을 도포해 줌으로써 표면이 매끄럽게 되며, 피막의 두께도 우수해져 내식성을 더욱 향상시킬 수 있다.If the coating is applied only once, the surface is not smooth due to the presence of contact marks and traces of the filtrate flow, and the appearance is poor in aesthetics. The thickness is also excellent, and corrosion resistance can be further improved.

종래에는 에어 매니폴드를 제작하기 위해서 몸통파이프, 파이프캡, 커플링포트를 각각 제작하여 각 구성품을 용접하여 결합하는 방식으로 제작하였다.Conventionally, in order to manufacture an air manifold, a body pipe, a pipe cap, and a coupling port are manufactured, respectively, and each component is welded and combined.

종래 제조방법인 몸통파이프, 파이프캡을 각각 제조한 후 용접하는 방식으로 결합하게 되면 용접부위의 부식 및 압력 저항성이 떨어지게 되어 고압조건에서 사용하는 경우 수명이 짧아지는 문제점이 있었는 바, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 몸통파이프 및 파이프캡을 각각 제조한 후 용접을 하는 방식이 아니라, 열간 스피닝공정을 통하여 용접 이음새가 없는 일체형의 에어 매니폴드를 제작하고, 에어 매니폴드 제작 후 표면코팅공정을 통하여, 누설이 전혀 일어나지 않으며, 내식성 및 내마모성이 월등한 에어 매니폴드를 제작할 수 있다.When the body pipe and pipe cap, which are conventional manufacturing methods, are individually manufactured and then combined by welding, the corrosion and pressure resistance of the welded part deteriorates, resulting in a shortened lifespan when used under high pressure conditions. This problem is solved. In order to do this, the present invention manufactures an integral air manifold without welding seams through a hot spinning process, rather than welding after manufacturing the body pipe and pipe cap respectively, and after manufacturing the air manifold, through a surface coating process , It is possible to manufacture an air manifold that does not leak at all and has excellent corrosion resistance and wear resistance.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

S100 - 인발 및 절삭공정 S200 - 제1차성형공정
S300 - 제2차성형공정 S400 - 천공공정
S500 - 분배구가공공정 S600 - 분배구연결공정
S700 - 산세척공정 S800 - 고용화공정
S900 - 나사탭가공공정 S1000 - 표면가공공정
S1100 - 표면코팅공정
S100 - Drawing and cutting process S200 - 1st molding process
S300 - Second molding process S400 - Drilling process
S500 - Distribution port processing process S600 - Distribution port connection process
S700 - Pickling process S800 - Solid solution process
S900 - Thread tap processing process S1000 - Surface processing process
S1100 - Surface coating process

Claims (3)

인발공정으로 소정의 직경 및 두께를 가지는 파이프를 제조한 후 파이프를 소정의 길이로 절단하는 인발 및 절삭공정;
인발 및 절삭공정에서 제조된 파이프의 일단을 열간스피닝성형을 하여 내압실린더의 네크부 및 입구부를 형성하는 제1차성형공정;
성형된 파이프에서 분배구가 연결될 부위에 다수 개의 통공을 형성시키는 천공공정;
일단을 연결될 파이프의 곡률과 동일한 곡률을 형성시키는 분배구가공공정;
천공공정에서 형성된 다수 개의 통공에 분배구를 연결시키는 분배구연결공정;
산화억제제를 첨가시킨 산성용액을 이용하여 성형된 파이프의 외측면과 내측면을 세정하는 산세척공정; 및
CNC선반을 포함한 가공기구를 이용하여 성형된 파이프의 표면을 매끄럽게 가공하는 표면가공공정
을 포함하고,
분배구연결공정은
키홀 티그(Keyhole TIG)방식으로 용접을 수행하는 것; 및
맞대기방식으로 갭은 0.5㎜이하로 유지하여 수행하며, 용접공정수행을 위한 토치는 지름 4.5㎜이상으로 하는 것
을 포함하며,
열처리공정에서
고용화열처리공정과 광휘열처리공정을 동시에 수행하는 것
을 포함하고
산세척공정은
연마입자를 분사하여 산화스케일에 크랙을 발생시킬 수 있는 기계적 전처리단계,
동력원을 갖춘 스테인리스 브러쉬를 이용하여 산화물 스케일의 일부를 제거하거나, 스케일층에 크랙을 발생시키고, 표면에 있는 이물질을 제거할 수 있는 표면처리단계,
유기용제를 스프레이 또는 브러쉬로 에어 매니폴드이 표면에 도포하고, 상온에서 30분 내지 2시간이 지난 후 고압분사기를 이용하여 에어매니폴드 표면의 탈지용액을 세척하는 탈지단계,
불화수소, 질산을 포함한 산세약품을 에어매니폴드 표면에 도포하거나 에어매니폴드 자체를 약품에 담구어 상온에서 2시간 내지 6시간동안 실시하는 산세단계,
산세가 완료된 에어매니폴드를 수세탕에 담구어 에어 매니폴드 표면의 ph 농도가 2 내지 3이 될때까지 유지하는 수세단계,
정수를 사용하여 고압분사기로 에어매니폴드 표면의 ph 농도가 6 내지 8이 될때까지 고압세척을 여러번 반복하여 실행하는 고압세척단계,
자연적으로 건조시키거나 공기를 불어서 건조시키는 건조단계,
에어매니폴드 표면에 산화철 잔류 유무를 판별하기 위하여 에어매니폴드 표면에 페록실을 분무하고 10 내지 15초 경과후 분무 부위의 색상을 판별하며, 리트머스 시약을 이용하여 에어 매니폴드 표면의 ph 농도를 측정하는 검사단계
를 포함하는 것;
소재는 오스테나이트와 페라나이트로 구성된 2상 스테인리스강으로 구성되는 것; 및
제1차성형공정은
인발 및 절삭공정에서 제조된 파이프의 일단을 회전체와 결합된 파이프홀더에 삽입하여 렌치를 이용하여 파이프를 고정하는 제1차고정단계,
파이프홀더에 결합된 회전체를 이용하여 파이프가 삽입된 파이프홀더가 회전하는 동안 파이프홀더에 결합되어 노출되어 있는 파이프의 타단을 가스버너를 이용하여 파이프의 하방에서 국부적으로 가열하며 가열되는 동안 가열되는 부분의 온도를 체크하는 제1차가열단계,
가열된 파이프의 가열부의 온도가 목표온도인 1200℃까지 도달하였을때 파이프의 끝단을 스피닝롤러를 이용하여 파이프의 외측면에서 중심부방향으로 접촉가압하여 파이프의 성형을 실시하는 제1차열간스피닝성형단계,
제1차열간스피닝성형단계를 통하여 성형된 파이프의 가열부를 냉각수로 급속냉각시키는 제1차냉각단계
를 포함하고,
제1차열간스피닝성형단계는
스피닝롤러를 이용하여 목표온도인 1200℃까지 가열된 파이프의 개방된 단부의 가장자리 부분의 외측면을 파이프의 중심방향으로 가압하여 단부의 개방된 면적을 감소시키는 라운드가공을 수행하는 제1차라운드성형공정,
스피닝롤러를 이용하여 가열된 파이프의 단부를 가압하는 순차적성형을 통하여 개방된 단부의 면적을 감소시켜 파이프의 일측단부를 폐쇄시키며 내압실린더의 네크부를 형성하는 제2차라운드성형공정,
스피닝롤러의 끝단부를 이용하여 파이프의 폐쇄된 단부를 가압하여 내압실린더의 입구부를 형성하는 제1차압출성형공정,
스피닝롤러의 면부를 이용하여 제1차압출성형에서 형성된 내압실린더의 입구부에서 네크부 방향으로 가압하여 입구부의 길이를 신장시키는 제2차압출성형공정,
을 포함하며,
제1차열간스피닝성형단계에서 사용되는 스피닝롤러는 일면이 타면보다 지름이 더 크게 형성되어 단면이 사다리꼴 형상이며, 별도의 동력장치와 연결되어 있지 않고, 파이프홀더에 삽입되어 회전하는 파이프와 접촉하여 파이프가 회전함에 따라 스피닝롤러도 함께 회전하는 것
을 포함하는, 이음매 없는 일체형 에어 매니폴드 제조방법.
A drawing and cutting process of manufacturing a pipe having a predetermined diameter and thickness through a drawing process and then cutting the pipe into a predetermined length;
A first forming step of forming a neck portion and an inlet portion of a pressure resistant cylinder by hot spinning one end of the pipe manufactured in the drawing and cutting step;
A drilling process of forming a plurality of through holes in a portion to be connected to a distribution port in a formed pipe;
A distribution hole processing step of forming one end of the same curvature as the curvature of the pipe to be connected;
a distribution hole connection step of connecting a distribution hole to a plurality of through holes formed in the drilling process;
An acid washing step of cleaning the outer and inner surfaces of the molded pipe using an acidic solution to which an oxidation inhibitor is added; and
A surface processing process that smoothly processes the surface of a molded pipe using processing tools including a CNC lathe
including,
Distribution port connection process
Performing welding by a keyhole TIG method; and
It is a butt-to-butt method, and the gap is maintained at 0.5 mm or less, and the torch for performing the welding process is 4.5 mm or more in diameter.
Including,
in the heat treatment process
Simultaneously performing the solution heat treatment process and the bright heat treatment process
contains
The pickling process
A mechanical pretreatment step capable of generating cracks in the oxide scale by spraying abrasive particles;
A surface treatment step of removing some of the oxide scale using a stainless brush equipped with a power source, generating cracks in the scale layer, and removing foreign substances on the surface;
A degreasing step of applying an organic solvent to the surface of the air manifold with a spray or brush, and washing the degreasing solution on the surface of the air manifold using a high-pressure sprayer after 30 minutes to 2 hours at room temperature;
A pickling step in which pickling chemicals containing hydrogen fluoride and nitric acid are applied to the surface of the air manifold or the air manifold itself is immersed in the chemicals and carried out at room temperature for 2 to 6 hours;
A water washing step in which the pickled air manifold is immersed in a water bath and maintained until the pH concentration of the surface of the air manifold reaches 2 to 3;
A high-pressure washing step of repeatedly performing high-pressure washing several times using purified water until the ph concentration of the surface of the air manifold reaches 6 to 8 with a high-pressure sprayer;
A drying step of drying naturally or by blowing air;
In order to determine the presence or absence of iron oxide residue on the surface of the air manifold, ferroxyl is sprayed on the surface of the air manifold, and after 10 to 15 seconds, the color of the sprayed area is determined, and the pH concentration of the surface of the air manifold is measured using a litmus reagent. inspection step
to include;
The material is composed of two-phase stainless steel composed of austenite and ferranite; and
The first forming process is
A first fixing step of inserting one end of the pipe manufactured in the drawing and cutting process into the pipe holder coupled to the rotating body and fixing the pipe using a wrench;
While the pipe holder into which the pipe is inserted rotates using a rotating body coupled to the pipe holder, the other end of the pipe coupled to the pipe holder and exposed is locally heated from the lower part of the pipe using a gas burner, and heated while being heated. The first heating step of checking the temperature of the part,
When the temperature of the heating part of the heated pipe reaches the target temperature of 1200 ° C, the first hot spinning forming step of forming the pipe is performed by contacting and pressing the end of the pipe from the outer surface to the center of the pipe using a spinning roller. ,
A first cooling step of rapidly cooling the heating part of the pipe formed through the first hot spinning forming step with cooling water
including,
The first hot spinning forming step is
1st round molding that performs round processing to reduce the open area of the end by pressing the outer surface of the edge of the open end of the pipe heated to the target temperature of 1200 ° C using a spinning roller toward the center of the pipe. process,
A second round forming process of closing one end of the pipe by reducing the area of the open end through sequential molding of pressing the end of the heated pipe using a spinning roller and forming the neck of the pressure-resistant cylinder;
A first extrusion molding process in which the closed end of the pipe is pressurized using the end of the spinning roller to form the inlet of the pressure-resistant cylinder;
A second extrusion molding step of extending the length of the inlet by applying pressure from the inlet to the neck of the internal pressure cylinder formed in the first extrusion using the surface of the spinning roller;
Including,
The spinning roller used in the first hot spinning forming step has one side larger in diameter than the other side and has a trapezoidal cross section. As the pipe rotates, the spinning roller also rotates.
Including, seamless integral air manifold manufacturing method.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110010302A (en) * 2009-07-24 2011-02-01 주식회사진영알엔에치 Method and apparatus for producing branch joint of pipe dispensing fluid
KR20170037212A (en) * 2015-09-25 2017-04-04 주식회사 화인텍코리아 Pipe manifold
KR20180022348A (en) * 2016-08-24 2018-03-06 재단법인 한국화학융합시험연구원 Method for simultaneous solution and bright heat treatment of stainless casting
KR102243604B1 (en) * 2020-08-19 2021-04-23 이만호 Manufacturing method of seamless integrated condensate pot

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110010302A (en) * 2009-07-24 2011-02-01 주식회사진영알엔에치 Method and apparatus for producing branch joint of pipe dispensing fluid
KR20170037212A (en) * 2015-09-25 2017-04-04 주식회사 화인텍코리아 Pipe manifold
KR20180022348A (en) * 2016-08-24 2018-03-06 재단법인 한국화학융합시험연구원 Method for simultaneous solution and bright heat treatment of stainless casting
KR102243604B1 (en) * 2020-08-19 2021-04-23 이만호 Manufacturing method of seamless integrated condensate pot

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