KR102516395B1 - 세라믹 제품의 수율을 향상시키기 위한 프레스 장치 및 이를 이용한 세라믹 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹 제품의 수율을 향상시키기 위한 프레스 장치 및 이를 이용한 세라믹 제조 방법에 관한 것이다. 상기 프레스 장치는, 지지구조를 형성하는 하부지지대; 상기 하부지지대 상부에 지지되는 사각판 형상의 하부금형 지지대; 상기 하부금형 지지대에 지지되어 종방향으로 연장되는 메인 포스트; 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 하부다이; 상기 하부금형 지지대에 체결되어 상기 하부다이의 중앙에 형성된 중앙 개구를 통해 돌출되는 하부금형; 상기 하부다이의 상부에서 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 상부다이; 상기 상부다이에 결합되어 상기 상부다이의 하부로 연장되고, 상기 상부다이와 함께 이동하는 상부금형; 상기 하부다이 및 상기 상부금형의 이동을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는 작업자가 상기 하부다이의 상면과 상기 하부금형의 상면 사이의 수직거리에 해당하는 성형 깊이를 선택할 수 있게 하고, 작업자가 상기 성형 깊이를 선택한 경우, 상기 제어부는 작업자가 상기 성형 깊이에 대해 단층 또는 다층을 선택할 수 있게 한다.
이러한 구성에 따르면, 하부다이와 하부금형의 수용공간에 수용되는 세라믹 분말의 밀도를 더욱 균일하게 한 후 프레스 성형을 함으로써, 최종 생산되는 세라믹 제품에서 굽힘 변형이나 크랙을 최소화하여 원료 및 가공 비용을 절감할 수 있는 프레스 장치 및 이를 이용한 세라믹 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

세라믹 제품의 수율을 향상시키기 위한 프레스 장치 및 이를 이용한 세라믹 제조 방법 {Press device for improving the yield of ceramic products and ceramic manufacturing method using the same}

본 발명은 세라믹 제품의 수율을 향상시키기 위한 프레스 장치 및 이를 이용한 세라믹 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세라믹은 금속과 비금속 혹은 준금속들이 열처리에 의해 서로 결합하여 결정질을 만드는 소결 과정을 거친 뒤, 형성된 결정질들이 모여 3차원적 망구조를 형성한 고체 물질을 말한다.

이러한 세라믹은 과거에는 도자기로 주로 사용되었지만, 최근에는 도자기 뿐만 아니라 생체재료나 전자기기 부품 및 우주선 본체를 보호하는 보호재료로 사용되는 등 그 활용분야가 넓어지고 있다.

종래에 세라믹을 제조하기 위한 방법으로는 건식 가압법, 정수압 성형법, 습식 가압 성형법, 젤 캐스팅법 등이 있었다.

이 중에서 건식 가압법은 세라믹 분말에 결합제를 넣어 과립화한 것을 금속 몰드에 넣고 프레스로 가압하여 성형체를 제조하는 방법이다.

도 1은 종래에 프레스 장치를 이용하여 세라믹을 제조하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 2는 종래의 세라믹 제품에서 중간과 양쪽 에지의 밀도 차이를 시각적으로 도시하는 도면이다.

먼저, 프레스 장치의 다이(10) 상부에 형성된 몰드(20)에 과립화한 세라믹 분말(30)을 넣는다. 이때, 세라믹 분말(30)은 몰드(20)에 완전히 채워지지 않고 중앙과 에지의 높이가 다른 상태가 된다.

다음에, 얇은 판이나 자 등을 몰드(20) 위로 여러 번 반복 이동하면서 세라믹 분말(30)을 몰드(20)에 완전히 채워서 중앙과 에지의 높이를 균일하게 맞춰준다. 다음에, 프레스로 세라믹(30)을 가압한 후, 소결하면 판형의 세라믹 제품이 제조된다.

도 1에서, 세라믹 분말(30)을 몰드(20)에 채우고 고르게 펴서 높이를 맞춘 후 프레스 성형을 하지만, 몰드(20)에 채워진 상태에서 같은 높이라 하더라도 중앙과 에지의 세라믹 분말에는 밀도 차이가 생기게 된다(도 2 참조).

이러한 상태에서 프레스에 의해 세라믹 분말(30)이 가압된 다음 소결되어 세라믹 제품이 제조되면, 중앙과 에지의 밀도 차이로 인해 세라믹 제품에 굽힘 변형이나 크랙이 발생하는 문제가 자주 있었다. 특히, 세라믹 제품의 두께가 얇은 경우나 이종 원료가 사용되는 경우, 이러한 문제는 더욱 빈번히 발생된다.

세라믹에 굽힘 변형이 생기는 문제를 해결하기 위해, 실제 완성품의 두께가 2mm 제품인 경우, 프레스 성형에 의해 5mm 제품을 생산한 후 연마에 의해 2mm 두께의 제품으로 성형을 하게 되는데, 이 경우 세라믹 분말의 재료비와 가공 비용이 증가되는 문제가 있었다.

따라서, 몰드에 수용되는 세라믹 분말의 밀도를 더욱 균일하게 한 후 프레스 성형을 함으로써, 최종 생산되는 세라믹 제품에서 굽힘 변형이나 크랙을 최소화하여 원료 및 가공 비용을 절감할 수 있는 프레스 장치 및 세라믹 제조 방법이 필요하다.

대한민국 등록특허 제10-0795582호

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 몰드에 수용되는 세라믹 분말의 밀도를 더욱 균일하게 한 후 프레스 성형을 함으로써, 최종 생산되는 세라믹 제품에서 굽힘 변형이나 크랙을 최소화하여 원료 및 가공 비용을 절감할 수 있는 프레스 장치 및 이를 이용한 세라믹 제조 방법을 제공하고자 함에 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 프레스 장치는, 지지구조를 형성하는 하부지지대; 상기 하부지지대 상부에 지지되는 사각판 형상의 하부금형 지지대; 상기 하부금형 지지대에 지지되어 종방향으로 연장되는 메인 포스트; 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 하부다이; 상기 하부금형 지지대에 체결되어 상기 하부다이의 중앙에 형성된 중앙 개구를 통해 돌출되는 하부금형; 상기 하부다이의 상부에서 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 상부다이; 상기 상부다이에 결합되어 상기 상부다이의 하부로 연장되고, 상기 상부다이와 함께 이동하는 상부금형; 상기 하부다이 및 상기 상부금형의 이동을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는 작업자가 상기 하부다이의 상면과 상기 하부금형의 상면 사이의 수직거리에 해당하는 성형 깊이를 선택할 수 있게 하고, 작업자가 상기 성형 깊이를 선택한 경우, 상기 제어부는 작업자가 상기 성형 깊이에 대해 단층 또는 다층을 선택할 수 있게 한다.

또한, 작업자가 다층을 선택한 경우, 상기 제어부는 작업자가 다층에 대한 분할 회수를 선택할 수 있게 하고, 작업자가 다층에 대해 n층 분할을 선택한 경우, 상기 제어부는 상기 하부다이를 상기 하부금형의 상면으로부터 상향으로 성형 깊이/n만큼 이동시키고, 이후에 작업자가 상기 하부다이의 상향 이동을 입력하면, 상기 제어부는 다시 상기 하부다이를 상향으로 성형 깊이/n만큼 이동시키는 방식으로 총 n회 이동시키도록 제어한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 장치를 이용하여 세라믹 제품을 제조하는 방법에서, 상기 프레스 장치는, 지지구조를 형성하는 하부지지대; 상기 하부지지대 상부에 지지되는 하부금형 지지대; 상기 하부금형 지지대에 지지되어 종방향으로 연장되는 메인 포스트; 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 하부다이; 상기 하부금형 지지대에 체결되어 상기 하부다이의 중앙에 형성된 중앙 개구를 통해 돌출되는 하부금형; 상기 하부다이의 상부에서 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 상부다이; 상기 상부다이에 결합되어 상기 상부다이의 하부로 연장되고, 상기 상부다이와 함께 이동하는 상부금형; 상기 하부다이 및 상기 상부금형의 이동을 제어하는 제어부; 상기 제어부와 연결된 입력부를 포함하고,

a) 작업자가 상기 입력부를 통해 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간에 충전되는 세라믹 분말의 충전 높이를 입력하는 단계;

b) 작업자가 상기 입력부를 통해 상기 충전 높이를 n층으로 분할할지를 선택하는 단계;

c) 상기 제어부에 의해 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간의 높이가 상기 충전 높이의 1/n이 되도록 상기 하부다이를 상향으로 이동시키는 단계;

d) 작업자가 과립화한 세라믹 분말을 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간에 편평하게 충전하는 단계;

e) 상기 제어부에 의해 상기 하부다이를 다시 1/n만큼 상승시키는 단계;

f) 상기 d), e) 단계를 반복하여 과립화한 세라믹 분말을 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간에 n회가 될 때까지 편평하게 충전하는 단계;

g) 상기 상부금형에 의해 수용 공간에 충전된 세라믹 분말을 가압 성형하는 단계;

를 포함한다.

본 발명에 따르면, 하부다이와 하부금형의 수용공간에 수용되는 세라믹 분말의 밀도를 더욱 균일하게 한 후 프레스 성형을 함으로써, 최종 생산되는 세라믹 제품에서 굽힘 변형이나 크랙을 최소화하여 원료 및 가공 비용을 절감할 수 있는 프레스 장치 및 이를 이용한 세라믹 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 종래에 프레스 장치를 이용하여 세라믹을 제조하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 2는 종래의 세라믹 제품에서 중간과 양쪽 에지의 밀도 차이를 시각적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 프레스 장치에서 디스플레이에 표시되는 화면의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5a 내지 도 5i는 본 발명의 실시예에 따라 세라믹 제품을 제조하는 방법을 순차적으로 도시하는 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4는 도 3의 프레스 장치에서 디스플레이에 표시되는 화면의 실시예를 도시하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 프레스 장치는 하부지지대(110), 하부금형 지지대(120), 메인 포스트(130), 하부다이(140), 하부금형(150), 상부다이(160), 상부금형(170), 디스플레이(185), 제어부(180) 등을 포함한다.

하부지지대(110)는 프레스 장치의 지지구조를 형성한다.

하부금형 지지대(120)는 하부지지대(110) 상부에 지지되고 사각판 형상을 갖는다.

메인 포스트(130)는 하부금형 지지대(120)에 지지되어 종방향으로 연장된다. 하부금형 지지대(120)의 각 코너에는 메인 포스트(130)가 삽입되는 4개의 개구가 형성되고, 이러한 개구에 메인 포스트(130)가 삽입되어 지지된다.

하부다이(140)는 메인 포스트(130)에 연결되어 유압탱크(190)에서 제공되는 유압에 의해 메인 포스트(130)를 따라 종방향으로 이동한다.

하부금형(150)은 하부금형 지지대(120)에 형성된 홈에 삽입되어 하부다이(140)의 중앙에 형성된 중앙 개구(141)를 통해 돌출된다.

하부금형(150)은 하부금형 지지대(120)에 안착되어 체결되는 하부금형 어댑터(151)와, 이러한 하부금형 어댑터(151)의 중앙에 체결되어 상부로 연장되는 하부금형부(152)로 이루어진다. 하부금형부(152)는 결속용 지그와 볼트를 이용해 하부금형 어댑터(151)에 고정될 수 있다. 하부금형부(152)의 형상은 성형하고자 하는 성형품의 형상에 따라 달라진다.

상부다이(160)는 하부다이(140)의 상부에서 메인 포스트(130)에 연결되어 유압에 의해 메인 포스트(130)를 따라 종방향으로 이동한다.

상부금형(170)은 상부다이(160)에 결합되어 상부다이(160)의 하부로 연장되고, 상부다이(160)와 함께 이동한다. 상부금형(170)에는 실린더(175)가 연결될 수 있다. 상부금형(170)은 하부금형(150)과 유사한 형상을 가져서, 상부다이(160)에 체결되는 사각형상의 상부금형 어댑터와, 이러한 상부금형 어댑터의 중앙에 체결되어 하부로 연장되는 상부금형부로 이루어진다.

제어부(180)는 하부다이(140), 상부다이(160), 상부금형(170)의 이동을 제어한다. 제어부(180)는 디스플레이(185) 및 입력부(186)와 연결된다.

도 3을 참조하면, 하부금형(150)이 중앙 개구(141)를 통해 돌출된 상태에서 하부다이(140)가 약간 위로 상승된다. 이때, 중앙 개구(141)를 형성하는 개구벽(142)과 하부금형(150)의 상부판이 형성하는 공간은 세라믹 분말이 충진되는 성형공간이 된다. 하부다이(140)가 더 위로 상승하면 성형공간의 깊이는 더 깊어지고, 성형품의 형상에 따라 하부다이(140)의 상승 정도가 제어부(180)에 의해 조절된다. 세라믹 분말은 결합제를 넣어 과립화하고, 과립화된 세라믹 분말은 흐름성이 좋아지게 된다.

이러한 성형공간에 세라믹 분말이 고르게 충진되면, 상부금형(170)이 성형공간에 충진된 세라믹 분말을 가압하여 성형품을 생산하게 된다.

본 발명에서는 세라믹 분말(30)이 하부다이(140)의 개구벽(142)과 하부금형(150)의 상부판에 의해 형성되는 수용공간에 수용될 때, 중앙과 에지에서 밀도 차이가 발생하는 문제를 해결하기 위해 세라믹 분말(30)을 수용공간 내에 다층으로 여러 번에 걸쳐 충전하여 중앙과 에지에서 생기는 밀도 차이를 줄일 수 있도록 한다.

이를 위해, 먼저 제어부(180)는 작업자가 하부다이(140)의 상면과 하부금형(150)의 상면 사이의 수직거리에 해당하는 성형 깊이[또는 하부다이(140)와 하부금형(150)에 의해 형성되는 수용공간에 충전되는 세라믹 분말의 충전 높이]를 선택할 수 있게 한다.

작업자가 성형 깊이를 선택한 경우, 제어부(180)는 작업자가 디스플레이(185)를 통해 성형 깊이에 대해 단층 또는 다층을 선택할 수 있게 한다.

작업자가 단층을 선택한 경우, 제어부(180)는 하부다이(140)를 하부금형(150)의 상면으로부터 상향으로 성형 깊이만큼 이동시킨다.

다음에, 작업자는 수용공간에 세라믹 분말(30)을 채우고, 얇은 판이나 자를 하부다이(140) 위로 여러 번 반복 이동하면서 세라믹 분말(30)을 하부다이(140)에 완전히 채워서 중앙과 에지의 높이를 균일하게 맞춰준다. 다음에, 상부금형(170)을 이동하여 세라믹 분말(30)을 가압한 후 소결한다.

작업자가 다층을 선택한 경우, 제어부(180)는 디스플레이(185)를 통해 작업자가 다층에 대한 층 분할 회수를 선택할 수 있게 한다. 작업자는 입력부(186)를 통해 분할 회수를 입력할 수 있다.

작업자가 다층에 대해 n층 분할을 선택한 경우, 제어부(180)는 하부다이(140)를 하부금형(150)의 상면으로부터 상향으로 성형 깊이/n만큼 이동시킨다.

다음에, 작업자는 수용공간에 세라믹 분말(30)을 채우고, 얇은 판이나 자를 하부다이(140) 위로 여러 번 반복 이동하면서 세라믹 분말(30)을 수용공간에 완전히 채워서 중앙과 에지의 높이를 균일하게 맞춰준다.

다음에, 작업자는 하부다이(140)가 추가로 상향으로 이동할 수 있도록 입력부(186)를 통해 입력한다. 그에 따라, 제어부(180)는 다시 하부다이(140)를 상향으로 성형 깊이/n만큼 이동시키는 방식으로 총 n회 이동시키도록 제어한다.

도 1의 종래기술에서는 성형 깊이만큼 몰드(20)에 세라믹 분말(30)을 한 번에 투입하고 고르게 하였다. 이러한 상태에서 세라믹 분말(30)은 성형공간의 중앙과 에지에서 밀도 차이가 많이 발생되고, 이러한 밀도 차이에 의해 프레스에서 압착 후 소결된 세라믹 제품에 크랙이 생기거나 변형 등이 일어나 제품에 불량이 생기는 경우가 많았다.

본 발명의 프레스 장치(100)에서는 성형 깊이에 대해 다층을 선택할 수 있게 하고, 작업자가 선택하는 분할 회수(n)에 따라 하부금형(150)을 n회 순차적으로 하향으로 이동시킨다. 하부다이(140)가 이동될 때마다, 작업자는 성형공간에 세라믹 분말(30)을 채워서 고르는 작업을 한다.

예를 들어, 성형 깊이가 10mm 일 경우, 작업자가 5회 분할을 선택하면, 하부금형(150)은 2mm씩 5회에 걸쳐 하향으로 이동하고, 하부다이(140)가 1회 이동할 때마다 작업자는 하부다이(140)와 하부금형(150)에 의해 형성되는 공간에 세라믹 분말(30)을 균일하게 채운다.

이와 같이, 성형공간에 한 번에 10mm 높이만큼 세라믹 분말(30)을 채우는 것보다 2mm씩 5회에 걸쳐 세라믹 분말(30)을 채우면 중앙과 에지 사이에서 밀도 차이가 현저하게 줄어든다. 성형 깊이가 깊어질수록 분할 회수는 많아지는 것이 바람직하다.

밀도 차이가 줄어들도록 세라믹 분말(30)을 충전한 상태에서, 상부금형(170)을 하부로 이동하여 세라믹 분말(30)를 프레스 가공한 후 소결하면, 세라믹 제품에서 변형이나 크랙, 깨짐과 같은 불량이 현저하게 줄어들게 된다. 이러한 효과는 실제 세라믹 분말(30)을 이용한 실험에서 확인되었다.

이하에서는, 도 5a 내지 도 5i를 참조하여 본 발명에 따라 세라믹 제품을 제조하는 방법을 설명하기로 한다. 도 5a 내지 도 5i는 본 발명의 실시예에 따라 세라믹 제품을 제조하는 방법을 순차적으로 도시하는 도면이다.

중앙과 에지에서 밀도 차이를 줄일 수 있도록 도 3에 도시된 프레스 장치(100)를 이용한다. 프레스 장치(100)의 세부적인 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 작업자가 입력부(186)를 통해 하부다이(140)와 하부금형(150)에 의해 형성되는 수용공간에 충전되는 세라믹 분말(30)의 충전 높이를 입력한다.

다음에, 제어부(180)는 디스플레이(185)를 통해 작업자가 충전 높이에 대해 단층으로 충전할지 또는 다층으로 충전할지를 선택하게 한다.

다음에, 작업자가 다층을 선택한 경우, 제어부(180)는 작업자가 입력부(186)를 통해 충전 높이를 몇 개의 층(n층)으로 분할할지를 선택하게 한다.

다음에, 제어부(180)에 의해 하부다이(140)와 하부금형(150)에 의해 형성되는 수용공간의 높이가 충전 높이의 1/n이 되도록 하부다이(140)를 상향으로 이동시킨다. 하부다이(140)가 이동하기 전에 하부다이(140)의 상면은 하부금형(150)의 상면과 동일한 높이를 갖는다.

다음에, 작업자는 과립화한 세라믹 분말을 수용 공간에 편평하게 충전한다.

다음에, 제어부(180)에 의해 하부다이(140)를 다시 1/n만큼 상승시킨다.

다음에, 수용 공간에 세라믹 분말(30)을 편평하게 채우는 단계와, 하부다이(140)가 1/n만큼 상승하는 단계를 반복하여 과립화한 세라믹 분말(30)을 하부다이(140)와 하부금형(150)에 의해 형성되는 수용 공간에 n회가 될 때까지 편평하게 충전한다.

이와 같이, 작업자가 n층 분할을 선택한 경우, 하부다이(140)는 n회에 걸쳐 상부로 이동하고, 그때마다 작업자는 수용 공간에 세라믹 분말(30)을 충전한다.

다음에, 상부금형(170)에 의해 수용 공간에 충전된 세라믹 분말(30)을 가압 성형한다.

예를 들어, 작업자가 충전 높이를 10mm로 하고, 5개의 층으로 분할을 선택한 경우, 먼저 하부다이(140)는 하부금형(150)의 상면으로부터 2mm만큼 하부로 이동한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 작업자는 과립화한 세라믹 분말(30)을 하부다이(140)와 하부금형(150)에 의해 형성되는 수용공간에 충전하고, 얇은 판이나 자를 이용하여 편평하게 골라서 도 5b에 도시된 상태가 되게 한다.

다음에, 도 5c에 도시된 바와 같이, 하부다이(140)는 다시 2mm만큼 상부로 이동(총 4mm 이동)하고, 작업자는 과립화한 세라믹 분말(30)을 수용 공간에 충전한다.

다음에, 작업자는 세라믹 분말(30)을 편평하게 골라서 도 5d에 도시된 상태가 되게 한다.

다음에, 도 5e에 도시된 바와 같이, 하부다이(140)는 다시 2mm만큼 상부로 이동(총 6mm 이동)하고, 작업자는 과립화한 세라믹 분말(30)을 수용 공간에 충전한다.

다음에, 작업자는 세라믹 분말(30)을 편평하게 골라서 도 5f에 도시된 상태가 된다.

다음에, 도 5g에 도시된 바와 같이, 하부다이(140)는 다시 2mm만큼 상부로 이동(총 8mm 이동)하고, 작업자는 과립화한 세라믹 분말(30)을 하부다이(140)와 하부금형(150)에 의해 형성되는 수용공간에 충전한다.

다음에, 작업자는 세라믹 분말(30)을 편평하게 골라서 도 5h에 도시된 상태가 된다.

다음에, 하부다이(140)는 다시 2mm만큼 상부로 이동(총 10mm 이동)하고, 작업자는 과립화한 세라믹 분말(30)을 수용 공간에 충전하고, 얇은 판이나 자를 이용하여 세라믹 분말(30)을 편평하게 고른다.

이러한 과정에 의해, 하부다이(140)는 충전 높이에 해당하는 10mm만큼 이동하고, 하부다이(140)가 2mm씩 이동할 때마다 작업자는 수용 공간에 세라믹 분말(30)을 고르게 채운다. 전체 충전 높이는 10mm지만, 세라믹 분말(30)이 한 번에 10mm만큼 충전되는 것이 아니라, 2mm씩 5회에 걸쳐 충전된다.

이렇게 세라믹 분말(30)이 수용 공간에 충전됨으로써, 성형공간에서 중앙과 에지의 밀도 차이가 현저하게 줄어들 수 있다.

이 상태에서, 도 5i에 도시된 바와 같이, 상부금형(170)에 의해 수용 공간에 충전된 세라믹 분말(30)을 가압 성형한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 세라믹 제조 방법은 세라믹 분말(30)을 성형틀에 복수 회에 걸쳐 고르게 충전하여 중앙과 에지의 밀도 차이를 현저히 줄인 상태에서 프레스 가공을 함으로써, 최종 세라믹 제품에서 크랙, 변형, 파손을 방지하여 불량을 획기적으로 줄일 수 있다.

또한, 세라믹 제품의 밀도가 균일하기 때문에 종래에 두께가 1mm의 세라믹 제품을 생산하기 위해 5mm 제품을 생산한 후, 연마에 의해 1mm 제품으로 가공하는 경우와 비교할 때, 본 발명의 경우 처음부터 2mm 제품을 생산한 후 연마에 의해 1mm 제품으로 가공하는 것이 가능해진다.

그에 따라, 세라믹 제품을 생산하기 위해 투입되는 원료의 양을 줄일 수 있고, 연마 가공을 위한 인력을 줄여 생산비용을 줄일 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100 : 프레스 장치
110 : 하부지지대
120 : 하부금형 지지대
130 : 메인 포스트
140 : 하부다이
141 : 중앙 개구
142 : 개구벽
150 : 하부금형
151 : 하부금형 어댑터
152 : 하부금형부
160 : 상부다이
170 : 상부금형
175 : 실린더
180 : 제어부
185 : 디스플레이
186 : 입력부
190 : 유압탱크

Claims (3)

1. 프레스 장치에 있어서,
   지지구조를 형성하는 하부지지대;
   상기 하부지지대 상부에 지지되는 사각판 형상의 하부금형 지지대;
   상기 하부금형 지지대에 지지되어 종방향으로 연장되는 메인 포스트;
   상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 하부다이;
   상기 하부금형 지지대에 체결되어 상기 하부다이의 중앙에 형성된 중앙 개구를 통해 돌출되는 하부금형;
   상기 하부다이의 상부에서 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 상부다이;
   상기 상부다이에 결합되어 상기 상부다이의 하부로 연장되고, 상기 상부다이와 함께 이동하는 상부금형;
   상기 하부다이 및 상기 상부금형의 이동을 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 제어부는 작업자가 상기 하부다이의 상면과 상기 하부금형의 상면 사이의 수직거리에 해당하는 성형 깊이를 선택할 수 있게 하고,
   작업자가 상기 성형 깊이를 선택한 경우, 상기 제어부는 작업자가 상기 성형 깊이에 대해 단층 또는 다층을 선택할 수 있게 하고,
   작업자가 다층을 선택한 경우, 상기 제어부는 작업자가 다층에 대한 분할 회수를 선택할 수 있게 하고,
   작업자가 다층에 대해 n층 분할을 선택한 경우, 상기 제어부는 상기 하부다이를 상기 하부금형의 상면으로부터 상향으로 성형 깊이/n만큼 이동시키고,
   이후에 작업자가 상기 하부다이의 상향 이동을 입력하면, 상기 제어부는 다시 상기 하부다이를 상향으로 성형 깊이/n만큼 이동시키는 방식으로 총 n회 이동시키도록 제어하는 프레스 장치.
2. 삭제
3. 프레스 장치를 이용하여 세라믹 제품을 제조하는 방법에 있어서,
   상기 프레스 장치는, 지지구조를 형성하는 하부지지대; 상기 하부지지대 상부에 지지되는 하부금형 지지대; 상기 하부금형 지지대에 지지되어 종방향으로 연장되는 메인 포스트; 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 하부다이; 상기 하부금형 지지대에 체결되어 상기 하부다이의 중앙에 형성된 중앙 개구를 통해 돌출되는 하부금형; 상기 하부다이의 상부에서 상기 메인 포스트에 연결되어 상기 메인 포스트를 따라 종방향으로 이동하는 상부다이; 상기 상부다이에 결합되어 상기 상부다이의 하부로 연장되고, 상기 상부다이와 함께 이동하는 상부금형; 상기 하부다이 및 상기 상부금형의 이동을 제어하는 제어부; 상기 제어부와 연결된 입력부를 포함하고,
   a) 작업자가 상기 입력부를 통해 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간에 충전되는 세라믹 분말의 충전 높이를 입력하는 단계;
   b) 작업자가 상기 입력부를 통해 상기 충전 높이를 n층으로 분할할지를 선택하는 단계;
   c) 상기 제어부에 의해 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간의 높이가 상기 충전 높이의 1/n이 되도록 상기 하부다이를 상향으로 이동시키는 단계;
   d) 작업자가 과립화한 세라믹 분말을 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간에 편평하게 충전하는 단계;
   e) 상기 제어부에 의해 상기 하부다이를 다시 1/n만큼 상승시키는 단계;
   f) 상기 d), e) 단계를 반복하여 과립화한 세라믹 분말을 상기 하부다이와 상기 하부금형에 의해 형성되는 수용공간에 n회가 될 때까지 편평하게 충전하는 단계;
   g) 상기 상부금형에 의해 수용 공간에 충전된 세라믹 분말을 가압 성형하는 단계;
   를 포함하는 프레스 장치를 이용하여 세라믹 제품을 제조하는 방법.

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