KR102636544B1 - Ultrasonic heating pressing apparatus for particle alignment densification of laminating sheet or slurry sheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치에 관한 것으로서, 대상물인 시트를 안착 배치하기 위한 시트배치플레이트가 상면에 구비되는 중간판; 상기 시트배치플레이트의 하부에서 안착 배치된 시트로 열에너지를 가하도록 내재되어 구비되는 열판; 상기 중간판의 상측에 위치되는 상판; 상기 상판에 결합되어 시트배치플레이트를 향하도록 구비되는 초음파혼 조립체; 상기 초음파혼 조립체로 발진된 초음파를 전달하기 위한 초음파발진기;를 포함하며, 상기 중간판과 상판 중 적어도 하나는 승강하도록 구비되어 초음파혼 조립체가 시트배치플레이트에 안착 배치된 시트와 접촉되게 함으로써 가압 동작과 더불어 초음파 진동을 가하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 슬러리시트 또는 적층시트에 일정의 주파수와 에너지를 갖는 초음파 진동을 인가함과 더불어 열과 가압력을 함께 인가함으로써 시트 조직 내 입자들의 용융과 재배열을 유도하며, 이를 통해 조직 내 용매 제거시 발생되는 기공을 메워주면서 균일한 입자 배열을 갖게 하고, 이때 시트 조직 내에서 발생되는 기포를 진공 흡입으로 동시에 제거하여주므로 시트 내 조직의 치밀성을 갖게 할 수 있다.The present invention relates to an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet, comprising: a middle plate provided on the upper surface with a sheet placement plate for seating and arranging the sheet as an object; a heating plate provided internally to apply heat energy to the seated seat at the lower part of the sheet arrangement plate; a top plate located above the middle plate; an ultrasonic horn assembly coupled to the upper plate and provided to face the sheet arrangement plate; and an ultrasonic oscillator for transmitting ultrasonic waves oscillated to the ultrasonic horn assembly, wherein at least one of the middle plate and the upper plate is provided to move up and down so that the ultrasonic horn assembly comes into contact with a sheet seated and arranged on the sheet arrangement plate, thereby performing a pressing operation. In addition, it is characterized in that it is configured to apply ultrasonic vibration.
According to the present invention, by applying ultrasonic vibration with a certain frequency and energy to a slurry sheet or laminated sheet and applying heat and pressure together, melting and rearrangement of particles in the sheet tissue are induced, thereby removing the solvent in the tissue. It fills the pores generated during the process to create a uniform particle arrangement, and at this time, air bubbles generated within the sheet tissue are simultaneously removed through vacuum suction, allowing the tissue within the sheet to be dense.
Description
본 발명은 무기산화물 또는 금속 등의 분말과 바인더 및 용매 등이 혼합된 슬러리형 혼합물로 시트화 처리된 슬러리시트와 이러한 시트를 이용한 적층시트 및 성형체의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬러리시트 또는 적층시트 측 조직 내 입자의 배열을 균일하게 하면서 치밀화를 구현할 수 있도록 하며, 이를 통해 슬러리시트 및 이를 이용한 적층시트의 특성을 향상시킬 수 있도록 하고 고용량 및 양질의 안정된 성능을 발휘할 수 있도록 하는 슬러리시트 및 이로 만들어진 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry sheet processed into a sheet with a slurry-type mixture of powders such as inorganic oxides or metals, binders, solvents, etc., and to an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of laminated sheets and molded bodies using such sheets. Regarding this, more specifically, it is possible to implement densification while uniformizing the arrangement of particles in the structure of the slurry sheet or laminated sheet, and through this, to improve the characteristics of the slurry sheet and laminated sheets using it, and to provide high capacity and good quality. It relates to an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of slurry sheets and laminated sheets made from them, which enable stable performance.
일반적으로 슬러리시트는 무기산화물 또는 금속 등의 분말과 바인더 및 용매 등이 혼합된 슬러리형 혼합물로 시트화 처리되어 제조된 전자소재로서, 이러한 슬러리시트로는 전고체 전지의 제조시 사용되는 전해질시트나 양극재 및 음극재 등의 전극시트 또는 적층세라믹콘덴서(MLCC) 칩 부품의 제조시 세라믹 유전체 소재로 사용되는 세라믹시트 등을 그 대표적인 예로 들 수 있다.In general, a slurry sheet is an electronic material manufactured by processing into a sheet a slurry-type mixture of powders such as inorganic oxides or metals, binders, and solvents. Such slurry sheets include electrolyte sheets used in the production of all-solid-state batteries and Representative examples include electrode sheets such as anode and cathode materials, or ceramic sheets used as ceramic dielectric materials in the manufacture of multilayer ceramic capacitor (MLCC) chip components.
상기 전고체 전지용 전해질시트나 전극시트는 다양한 산업분야에 사용되고 있는 리튬배터리 등 배터리 소재에 관한 것으로서, 전극시트는 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 전류 집전체에 활물질, 도전재, 바인더, 용매로 구성된 혼합 슬러리를 사용하여 일정한 두께로 시트화 처리한 것이며, 이렇게 제작된 슬러리시트들에 대해 일련의 조립과정을 거쳐 파우치 타입의 배터리 셀로 제작하고 있다.The electrolyte sheet or electrode sheet for an all-solid-state battery relates to battery materials such as lithium batteries used in various industrial fields. The electrode sheet is made of aluminum (Al) or copper (Cu) current collector as an active material, conductive material, binder, and solvent. The mixed slurry is used to form sheets of a certain thickness, and the slurry sheets thus produced are manufactured into pouch-type battery cells through a series of assembly processes.
이러한 전고체 전지의 셀 부품화를 위해 대면적 시트 제작기술이 요구되고 있으며, 특히 고용량 및 양질의 전극 생산을 위해서는 높은 균일성 및 조직 치밀화가 요구되고 있다.Large-area sheet manufacturing technology is required to convert these all-solid-state batteries into cell components, and in particular, high uniformity and tissue density are required to produce high-capacity and high-quality electrodes.
상기 적층세라믹콘덴서(MLCC) 칩 부품용 세라믹시트는 티탄산바륨(BaTiO3) 세라믹입자 등을 비롯한 세라믹 유전체 분말과 재료들을 혼합해 슬러리 시트로 만든 것이고, 이러한 슬러리 시트들을 적층 및 압착하고 절단하는 공정을 포함하여 적층세라믹콘덴서(MLCC) 칩 부품을 생산하고 있다.The ceramic sheet for multilayer ceramic capacitor (MLCC) chip components is made into a slurry sheet by mixing ceramic dielectric powder and materials, including barium titanate (BaTiO 3 ) ceramic particles, and the processes of stacking, compressing, and cutting these slurry sheets. We produce multilayer ceramic capacitor (MLCC) chip components.
이와 같은 적층세라믹콘덴서(MLCC) 칩 부품의 생산에 있어서도 고용량을 위한 슬러리 입자의 고분산이 이루어져야 하고 슬러리시트 내 입자들의 균일성과 안정성이 요구되며, 또한 소형화를 위해 슬러리 입자의 고분산 상태에서 시트를 얇게 성형하는 작업이 요구되고 있다.In the production of such multilayer ceramic capacitor (MLCC) chip components, high dispersion of slurry particles must be achieved for high capacity, and uniformity and stability of particles within the slurry sheet are required. Additionally, for miniaturization, the sheet must be manufactured in a highly dispersed state of slurry particles. Thin forming work is required.
하지만, 상기와 같이 전고체 전지용 전극시트 또는 적층세라믹콘덴서(MLCC) 칩 부품용 세라믹시트 등을 위한 슬러리 시트 내 입자 균일성 및 치밀화 처리에 상당한 어려움이 있었다.However, as described above, there were significant difficulties in particle uniformity and densification in slurry sheets for electrode sheets for all-solid-state batteries or ceramic sheets for multilayer ceramic capacitor (MLCC) chip components.
부연하여, 종래에는 슬러리 시트의 제조시 바인더 및 용매가 필수적으로 혼합 사용되는데, 슬러리 혼합물로 슬러리 시트를 제조한 후 용매를 제거하는 과정에서 슬러리 시트의 조직 내에 기공이 형성되는 문제점이 있었으며, 전반적으로 슬러리 시트 내 입자의 균일성 및 치밀성이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, conventionally, when manufacturing a slurry sheet, a binder and a solvent are essentially mixed and used, but there was a problem in that pores were formed within the structure of the slurry sheet during the process of removing the solvent after manufacturing the slurry sheet with the slurry mixture, and overall, There was a problem of poor uniformity and density of particles in the slurry sheet.
한편, 국내공개특허 제10-2002-0022080호에서는 '이방성 전도필름내의 금속구가 열압착될 때에 리드프레임과 칩패드 사이에서 전기가 원활히 도통되도록 하기 위해 초음파로 접촉표면을 마찰시켜 금속구의 표면과 리드프레임 및 칩패드가 상호 융착되게 함으로써 접촉저항을 최소화하고 박리현상으로 인한 접촉불량을 방지할 수 있도록 하는 이방성 전도 필름을 초음파 열압착하는 칩온글래스 본딩장치'를 개시하고 있으며, 국내등록특허 제10-0922190호에서는 지오셀 시트의 길이방향으로 공구혼과 받침지그를 다수 구비하여 지오셀 시트가 하나씩 적재됨에 따라 홀수열 공구혼과 받침지그, 짝수열 공구혼과 받침지그가 서로 연동하도록 하여 지그재그로 초음파 융착하는 지오셀 시트의 초음파 멀티 융착시스템'을 개시하고 있다.Meanwhile, in Domestic Patent Publication No. 10-2002-0022080, 'When the metal sphere in the anisotropic conductive film is heat-compressed, in order to smoothly conduct electricity between the lead frame and the chip pad, the contact surface is rubbed with ultrasonic waves to connect the surface of the metal sphere. We are disclosing a 'chip-on-glass bonding device that ultrasonic heat-compresses an anisotropic conductive film that minimizes contact resistance and prevents contact failure due to delamination by allowing the lead frame and chip pad to be fused to each other. Domestic registered patent number 10 In No. 0922190, a number of tool horns and support jigs are provided in the longitudinal direction of the geocell sheet, so that as the geocell sheets are loaded one by one, the odd-row tool horns and support jigs and the even-number row tool horns and support jigs are interlocked with each other in a zigzag manner. ‘Ultrasonic multi-fusion fusing system for geocell sheets that is ultrasonic fusing’ is being launched.
하지만, 이하에서 제안하고자 하는 본 발명과는 대상물에서부터 차이가 있고 장치의 구성은 물론 작용효과 측면에서도 각별한 차이를 나타내는 것이라 할 수 있다.However, it is different from the present invention to be proposed below in terms of the object and the structure of the device as well as the operating effect.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 슬러리시트 또는 적층시트 측 조직 내 입자의 재배열을 통해 입자 배열의 균일성과 더불어 치밀화를 구현할 수 있도록 한 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed in consideration of and to solve the above-described conventional problems, and is a slurry sheet or laminated sheet that enables uniformity of particle arrangement and densification through rearrangement of particles in the structure of the slurry sheet or laminated sheet. The purpose is to provide an ultrasonic heat pressurizing device for densifying particle arrangement within tissues.
본 발명은 슬러리시트 또는 이를 이용한 적층시트의 특성을 향상시킬 수 있도록 하고 고용량 및 양질의 안정된 성능을 발휘할 수 있도록 한 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or a laminated sheet, which improves the characteristics of a slurry sheet or a laminated sheet using the same and enables high capacity, high quality, and stable performance. There is a purpose.
본 발명은 시트에 대해 기타 다양한 캐스팅 소재(예를 들면, 플라스틱이나 금속 또는 세라믹 등)와의 접합시에도 계면의 접합을 최적화 및 결합력을 강화할 수 있도록 한 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention densifies the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet to optimize the bonding of the interface and strengthen the bonding force even when bonding the sheet to various other casting materials (e.g., plastic, metal, ceramic, etc.). The purpose is to provide an ultrasonic heat pressurizing device for
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치는, 대상물인 시트를 안착 배치하기 위한 시트배치플레이트가 상면에 구비되는 중간판; 상기 시트배치플레이트의 하부에서 안착 배치된 시트로 열에너지를 가하도록 내재되어 구비되는 열판; 상기 중간판의 상측에 위치되는 상판; 상기 상판에 결합되어 시트배치플레이트를 향하도록 구비되는 초음파혼 조립체; 상기 초음파혼 조립체로 발진된 초음파를 전달하기 위한 초음파발진기;를 포함하며, 상기 중간판과 상판 중 적어도 하나는 승강하도록 구비되어 초음파혼 조립체가 시트배치플레이트에 안착 배치된 시트와 접촉되게 함으로써 가압 동작과 더불어 초음파 진동을 가하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.An ultrasonic heat press device for densifying particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to the present invention for achieving the above object includes: a middle plate having a sheet placement plate on the upper surface for seating and arranging the sheet as an object; a heating plate provided internally to apply heat energy to the seated seat at the lower part of the sheet arrangement plate; a top plate located above the middle plate; an ultrasonic horn assembly coupled to the upper plate and provided to face the sheet arrangement plate; and an ultrasonic oscillator for transmitting ultrasonic waves oscillated to the ultrasonic horn assembly, wherein at least one of the middle plate and the upper plate is provided to move up and down so that the ultrasonic horn assembly comes into contact with a sheet seated and arranged on the sheet arrangement plate, thereby performing a pressing operation. In addition, it is characterized in that it is configured to apply ultrasonic vibration.
여기에서, 상기 상판에 결합된 채로 초음파혼 조립체의 하부를 감싸 커버하도록 구비되는 블록형 몸체로서, 대상물인 시트 측 초음파와 열 에너지 및 가압 처리시 시트의 조직 내에 생성되는 미세 기포를 진공 흡입하여 제거하기 위한 상부 진공흡입홀이 형성되는 진공가이드블록;을 더 포함하는 구성일 수 있다.Here, it is a block-shaped body coupled to the upper plate and provided to surround and cover the lower part of the ultrasonic horn assembly, and vacuum suction removes fine bubbles generated in the tissue of the sheet when processing ultrasonic waves, heat energy, and pressure on the sheet side. The configuration may further include a vacuum guide block in which an upper vacuum suction hole is formed.
여기에서, 상기 시트배치플레이트의 상면 가장자리 둘레에는 시트가 배치된 내부 측 밀폐기능을 위한 실링부재가 장착 배치되고, 상기 시트배치플레이트의 상면에는 실링부재의 내측 방향에 위치시켜 사방(四方)에 하부 진공흡입홀을 형성함으로써 대상물인 시트 측 초음파와 열 에너지 및 가압 처리시 시트의 조직 내에 생성되는 미세 기포를 진공 흡입하여 제거하도록 구성할 수 있다.Here, a sealing member for a sealing function on the inner side where the sheet is disposed is installed around the edge of the upper surface of the sheet arrangement plate, and the upper surface of the sheet arrangement plate is positioned in the inner direction of the sealing member and has lower surfaces on all four sides. By forming a vacuum suction hole, it can be configured to vacuum suction and remove fine bubbles generated within the tissue of the sheet when processing ultrasonic waves, heat energy, and pressure on the sheet, which is the object.
여기에서, 상기 중간판과 시트배치플레이트의 사이에는 열판 측 열에너지 전달효율을 높이기 위해 단열판이 개재되는 구성일 수 있다.Here, an insulating plate may be interposed between the intermediate plate and the sheet arrangement plate to increase thermal energy transfer efficiency on the hot plate side.
여기에서, 상기 초음파혼 조립체는, 상기 상판에 하부가 관통 배치된 채로 지지 결합되어 수직 배치되고, 초음파발진기에서 발진된 초음파 에너지를 기계적 진동에너지로 변환하는 진동자; 상기 진동자의 하단에 고정 결합되는 블록형 구조체로서, 시트배치플레이트에 안착 배치된 시트와의 면(面) 접촉을 통해 슬러리 시트를 누름 가압함과 더불어 초음파 진동을 전달하는 혼; 상기 진동자의 상부를 보호하도록 구비되는 커버통;을 포함하는 구성일 수 있다.Here, the ultrasonic horn assembly includes a vibrator that is vertically disposed by being supported and coupled to the upper plate with its lower portion penetrating through the upper plate, and converts ultrasonic energy emitted from the ultrasonic oscillator into mechanical vibration energy; A block-shaped structure fixedly coupled to the lower end of the vibrator, including a horn that presses the slurry sheet through surface contact with the sheet seated and disposed on the sheet arrangement plate and transmits ultrasonic vibration; It may be configured to include a cover box provided to protect the upper part of the vibrator.
여기에서, 상기 초음파발진기에서는 20~30kHz의 주파수와 2000~2500W의 에너지로 발진하고, 상기 초음파혼 조립체를 통해 초당 20000회 이상의 미세 진동을 가하도록 구성할 수 있다.Here, the ultrasonic oscillator oscillates at a frequency of 20 to 30 kHz and energy of 2000 to 2500 W, and can be configured to apply fine vibrations of more than 20,000 times per second through the ultrasonic horn assembly.
여기에서, 상기 열판에서는 초음파 출력 및 효율을 고려하여 최대 250℃의 온도를 넘지 않도록 제어할 수 있다.Here, the hot plate can be controlled not to exceed a maximum temperature of 250°C, taking ultrasonic output and efficiency into consideration.
여기에서, 상기 중간판과 상판 중 적어도 하나는 승강구동수단에 결합되고, 상기 승강구동수단은 수동쟈키, 실린더, 모터 중에서 선택된 어느 1가지를 갖는 수동방식 또는 자동방식으로 구비되는 구성일 수 있다.Here, at least one of the middle plate and the upper plate is coupled to a lifting and lowering driving means, and the lifting and lowering driving means may be provided in a manual or automatic manner with any one selected from a manual jockey, a cylinder, and a motor.
여기에서, 상기 단열판은, 단열성과 절연성 및 강도가 우수한 운모 재질로 이루어진 것일 수 있다.Here, the insulation plate may be made of a mica material that has excellent heat insulating properties, insulation properties, and strength.
여기에서, 상기 중간판의 승강 이동을 가이드함과 더불어 상판을 고정 지지하는 역할을 하는 2개 내지 4개의 포스트; 상기 포스트의 하단에 위치되어 포스트를 지탱하는 역할을 하고 지면에 배치되는 베이스판; 상기 베이스판에 고정 배치 및 중간판에 연결되어 중간판의 승강을 구동하는 승강구동수단; 상기 베이스판과 중간판에 연결 고정되는 텐션스프링;을 포함하는 구성일 수 있다.Here, 2 to 4 posts that guide the lifting and lowering movement of the middle plate and serve to securely support the upper plate; a base plate located at the bottom of the post to support the post and placed on the ground; Lifting drive means fixed to the base plate and connected to the middle plate to drive the middle plate to move up and down; It may be configured to include a tension spring connected and fixed to the base plate and the middle plate.
본 발명에 따르면, 슬러리시트 또는 적층시트에 일정의 주파수와 에너지를 갖는 초음파 진동을 인가함과 더불어 열과 가압력을 함께 인가함으로써 시트 조직 내 입자들의 용융과 재배열을 유도하며, 이를 통해 조직 내 용매 제거시 발생되는 기공을 메워주면서 균일한 입자 배열을 갖게 하고, 이때 시트 조직 내에서 발생되는 기포를 진공 흡입으로 동시에 제거하여주므로 시트 내 조직의 치밀성을 갖게 하는 유용한 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, by applying ultrasonic vibration with a certain frequency and energy to a slurry sheet or laminated sheet and applying heat and pressure together, melting and rearrangement of particles in the sheet tissue are induced, thereby removing the solvent in the tissue. It fills the pores generated during the process and creates a uniform particle arrangement, and at this time, air bubbles generated within the sheet tissue are simultaneously removed through vacuum suction, providing the useful effect of making the tissue within the sheet denser.
본 발명에 따르면, 슬러리시트 또는 적층시트 내 조직의 입자 균일성과 더불어 치밀화를 높여주므로 시트의 특성을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 고용량 및 양질의 안정된 성능을 발휘하는 시트 및 제품 생산을 가능하게 하는 유용한 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, the characteristics of the sheet can be improved by increasing the density as well as the particle uniformity of the structure in the slurry sheet or laminated sheet, which is useful for enabling the production of sheets and products with high capacity and good quality and stable performance. It can provide an effect.
본 발명에 따르면, 시트에 대해 기타 다양한 캐스팅 소재(예를 들면, 플라스틱이나 금속 또는 세라믹 등)와의 접합에도 사용할 수 있으며, 시트 측 입자 균일성과 조직 치밀화는 물론 계면의 접합을 최적화하면서 결합력을 강화할 수 있는 유용한 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, it can be used to bond sheets to various other casting materials (e.g., plastics, metals, ceramics, etc.), and can improve bonding strength while optimizing the bonding of the interface as well as particle uniformity and tissue densification on the sheet side. It can provide useful effects.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치에 있어 요부 배면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치에 있어 시트배치플레이트 측 상세도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치에 있어 진공가이드블록을 제거한 상태를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a perspective view showing an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view showing an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view showing an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a rear perspective view of the main part of an ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the tissue of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a detailed view of the sheet arrangement plate side in the ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the state in which the vacuum guide block is removed in the ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as follows. Through this detailed description, the purpose and configuration of the present invention and its characteristics will be better understood.
본 발명에 사용되는 대상물인 시트는 슬러리시트 또는 이를 이용한 적층시트나 성형체로 정의할 수 있다.The sheet used in the present invention can be defined as a slurry sheet or a laminated sheet or molded body using the same.
슬러리시트는 주재료(무기산화물 또는 금속 분말)와 바인더 및 용매 등이 혼합된 슬러리형 혼합물로 시트화 처리되어 제조된 전자소재로 정의할 수 있고, 적층시트는 슬러리시트를 적층한 시트 또는 성형체를 포함하는 의미로 정의할 수 있다.A slurry sheet can be defined as an electronic material manufactured by processing a slurry-type mixture of the main material (inorganic oxide or metal powder), a binder, and a solvent into a sheet, and a laminated sheet includes a sheet or molded body in which slurry sheets are laminated. It can be defined in the sense that:
예로서, 전고체 전지용 전해질시트나 전극시트 또는 적층세라믹콘덴서(MLCC) 칩 부품용 세라믹시트 등을 일 예시로 들 수 있다.Examples include electrolyte sheets and electrode sheets for all-solid-state batteries, or ceramic sheets for multilayer ceramic capacitor (MLCC) chip components.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치를 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.Figures 1 to 6 are diagrams showing an ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치는 중간판과 상판 중 적어도 하나는 승강하도록 구비되어 초음파혼 조립체가 시트배치플레이트 상에 안착 배치된 시트와 접촉되게 함으로써 가압 동작과 더불어 초음파 진동을 가하도록 구성하며, 이와 함께 열판을 통해 열에너지를 시트로 전달하여 조직 내 입자의 용융을 유도함으로써 시트의 조직 내 입자배열 균일성과 치밀화를 구현하도록 구비된다.An ultrasonic heat press device for densifying particle arrangement within the tissue of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention is equipped to elevate at least one of the middle plate and the top plate, and the ultrasonic horn assembly is installed on a sheet placed on a sheet arrangement plate. It is configured to apply ultrasonic vibration in addition to the pressing operation by making contact, and is equipped to achieve uniformity and densification of particle arrangement within the tissue of the sheet by transferring heat energy to the sheet through a heating plate to induce melting of particles within the tissue.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치는 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 포스트(10), 베이스판(20), 중간판(30), 열판(40), 상판(50), 초음파혼 조립체(60), 초음파발진기(70), 및 승강구동수단(80)을 포함하는 구성으로 이루어진다.For this purpose, the ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet according to an embodiment of the present invention includes a post 10, a base plate 20, and a middle plate, as shown in FIGS. 1 to 6. (30), a hot plate (40), an upper plate (50), an ultrasonic horn assembly (60), an ultrasonic oscillator (70), and a lifting and lowering drive means (80).
상기 포스트(10)는 장치를 셋팅하기 위한 기둥 및 기본 구성요소로서, 필요에 따라 2개 내지 4개를 사용할 수 있고, 증가할 수 있으나, 장치 사용의 안정성을 위해 4개를 적용함이 바람직하다.The posts 10 are pillars and basic components for setting the device. Two to four posts can be used and can be increased as needed, but it is preferable to use four posts for the stability of device use. .
상기 포스트(10)는 베이스판(20)과 중간판(30) 및 상판(50)을 지지 또는 고정하는 역할을 하며, 중간판(30)과 상판(50) 중 어느 하나의 승강(昇降)을 가이드하는 승강가이드부재로서도 기능한다.The post 10 serves to support or fix the base plate 20, the middle plate 30, and the top plate 50, and lifts or lowers either the middle plate 30 or the top plate 50. It also functions as a guiding elevating guide member.
예를 들어, 상기 포스트(10)에는 중간판(30)의 승강 이동을 가이드하도록 지지 결합함과 더불어 상판(50)을 고정 결합하는 구성을 갖게 할 수 있으며, 그 반대의 구성도 가능하다.For example, the post 10 may be provided with a configuration that supports and couples the upper plate 50 to guide the lifting and lowering movement of the middle plate 30, and vice versa.
때로는, 상기 포스트(10) 상에서 중간판(30)과 상판(50)에 대해 서로 상대하여 승강하도록 지지 결합하는 구성을 갖게 할 수도 있다.In some cases, the middle plate 30 and the upper plate 50 may be configured to support and engage each other to rise and fall on the post 10.
상기 베이스판(20)은 포스트(10)의 하단에 위치 및 결합되어 지면에 접촉 배치되는 것으로서, 포스트(10)를 지탱함과 더불어 장치의 안정적인 사용을 위한 구성요소이다.The base plate 20 is located and coupled to the bottom of the post 10 and placed in contact with the ground, and is a component that supports the post 10 and ensures stable use of the device.
상기 중간판(30)은 포스트(10) 상에 지지 결합되는 판형 구조체로서, 대상물인 시트를 안착 배치하기 위한 시트배치플레이트(90)가 상면에 돌출 구조로 구비된다.The intermediate plate 30 is a plate-shaped structure supported and coupled to the post 10, and has a protruding structure on the upper surface of the sheet arrangement plate 90 for seating and arranging a sheet as an object.
상기 시트배치플레이트(90)의 상면 가장자리 둘레에는 시트가 배치된 내부 측 밀폐기능을 위한 실링부재(91)가 장착 배치된다.A sealing member 91 is installed around the upper edge of the sheet arrangement plate 90 for a sealing function on the inside where the sheet is placed.
상기 시트배치플레이트(90)의 상면에는 실링부재(91)의 내측 방향에 위치시켜 사방(四方)에 하부 진공흡입홀(92)을 형성함으로써 대상물인 시트 측 초음파와 열 에너지 및 가압 처리시 시트의 조직 내에 생성되는 미세 기포를 진공 흡입하여 제거하도록 구비된다.On the upper surface of the sheet arrangement plate 90, it is located in the inner direction of the sealing member 91 to form lower vacuum suction holes 92 on all four sides, so that ultrasonic waves, heat energy and heat energy on the sheet side, which is the object, and the sheet during pressure treatment are formed. It is equipped to remove fine bubbles generated within the tissue by vacuum suction.
상기 열판(40)은 시트배치플레이트(90)의 하부에 위치 및 안전성을 위해 내재시킨 구성으로서, 시트배치플레이트(90)의 하부에서 상면에 안착 배치된 시트로 열에너지를 가하도록 구비된다.The heating plate 40 is built into the lower part of the sheet arrangement plate 90 for location and safety, and is provided to apply heat energy from the lower part of the sheet arrangement plate 90 to the sheet seated on the upper surface.
상기 열판(40)에서는 초음파 출력 및 작업효율 등을 고려하여 최대 250℃의 온도를 넘지 않도록 제어함이 바람직하다.It is desirable to control the temperature of the hot plate 40 so as not to exceed a maximum of 250°C in consideration of ultrasonic output and work efficiency.
상기 열판(40)에서는 시트의 조성이나 캐스팅 소재의 물성에 따라 대략 50℃ 내지 250℃의 범위 내에서 제어하여 사용할 수 있다.The hot plate 40 can be used by controlling the temperature within the range of approximately 50°C to 250°C depending on the composition of the sheet or the physical properties of the casting material.
여기에서, 상기 열판(40)의 온도조건에 있어 250℃를 초과하는 경우에는 초음파 출력 및 제어에 악영향을 미칠 수 있고, 작업에 필요한 원하는 초음파 출력을 내보내지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.Here, if the temperature condition of the hot plate 40 exceeds 250°C, ultrasonic output and control may be adversely affected, and a problem may occur in which the desired ultrasonic output required for work cannot be output.
또한, 상기 열판(40)에서 발생되는 열에너지의 전달효율을 높이기 위해 외부로 빠져나가는 열손실을 차단하도록 상기 중간판(30)과 시트배치플레이트(90)의 사이에는 단열판(100)을 개재하는 구성을 갖게 함이 바람직하다.In addition, in order to increase the transfer efficiency of thermal energy generated from the hot plate 40, an insulating plate 100 is interposed between the middle plate 30 and the sheet arrangement plate 90 to block heat loss from escaping to the outside. It is desirable to have.
이때, 상기 단열판(100)은 운모 재질로 이루어진 단열판을 사용함으로써 우수한 단열성과 절연성 및 강도를 확보하도록 구비함이 바람직하다.At this time, the insulation plate 100 is preferably provided with excellent insulation, insulation properties, and strength by using an insulation plate made of mica material.
상기 상판(50)은 중간판(30)의 상측에 위치하여 간격 배치되는 판형 구조체로서, 포스트(10) 상에 지지 결합 또는 고정 결합된다.The upper plate 50 is a plate-shaped structure located on the upper side of the middle plate 30 and spaced apart, and is supported or fixedly coupled to the post 10.
상기 초음파혼 조립체(60)는 상판(50)에 고정 결합되어 시트배치플레이트(90)를 향하도록 구비되는 구성요소이다.The ultrasonic horn assembly 60 is a component that is fixedly coupled to the upper plate 50 and is provided to face the sheet arrangement plate 90.
상기 초음파혼 조립체(60)는 상판(50)에 하부가 관통 배치된 채로 지지 결합되어 수직 배치 및 상부가 노출 배치되고 초음파발진기(70)에서 발진된 초음파 에너지를 기계적 진동에너지로 변환하는 진동자(61)와, 상기 진동자(61)의 하단에 고정 결합되는 블록형 구조체로서 시트배치플레이트(90)에 안착 배치된 시트와의 면(面) 접촉을 통해 시트를 누름 가압함과 더불어 초음파 진동을 전달하는 혼(62)과, 상기 진동자(61)의 상부를 보호하도록 구비되는 커버통(63)을 포함한다.The ultrasonic horn assembly 60 is supported and coupled to the upper plate 50 with its lower part penetrating, and is arranged vertically and the upper part is exposed, and an oscillator 61 that converts ultrasonic energy emitted from the ultrasonic oscillator 70 into mechanical vibration energy. ) and a block-shaped structure fixedly coupled to the bottom of the vibrator 61, which presses the sheet through surface contact with the sheet placed on the sheet arrangement plate 90 and transmits ultrasonic vibration. It includes a horn 62 and a cover barrel 63 provided to protect the upper part of the vibrator 61.
이때, 상기 진동자(61)와 혼(62) 등의 구성요소를 안정적으로 배치하기 위해 브래킷 등이 접목되어 사용될 수 있다.At this time, a bracket, etc. may be used to stably arrange the components such as the vibrator 61 and the horn 62.
상기 초음파발진기(70)는 초음파를 발진하는 구성으로서, 일정 주파수 및 에너지로 발진된 초음파를 초음파혼 조립체(60), 즉 진동자(61)로 전달하도록 구비된다.The ultrasonic oscillator 70 is a component that oscillates ultrasonic waves and is equipped to transmit ultrasonic waves oscillated at a certain frequency and energy to the ultrasonic horn assembly 60, that is, the vibrator 61.
상기 초음파발진기(70)에서는 시트 측 조성에 따른 물성 특성을 고려하여 20~30kHz의 주파수와 2000~2500W의 에너지로 발진을 제어함이 바람직하다.In the ultrasonic oscillator 70, it is desirable to control oscillation at a frequency of 20 to 30 kHz and energy of 2000 to 2500 W, taking into account the physical properties according to the composition of the sheet.
이와 같은 일정의 주파수와 에너지를 갖는 초음파를 상기 초음파혼 조립체(60)를 전달함으로써 초음파혼 조립체(60)를 통해 초당 20000회 이상의 미세 진동을 가하도록 제어함이 바람직하다.It is preferable to transmit ultrasonic waves having such a certain frequency and energy to the ultrasonic horn assembly 60 to control the ultrasonic horn assembly 60 to apply fine vibrations of 20,000 times or more per second.
상기 승강구동수단(80)은 승강 이동이 되는 중간판(30)과 상판(50) 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다.The lifting driving means 80 may be coupled to at least one of the middle plate 30 and the upper plate 50 that move up and down.
이때, 상기 승강구동수단(80)은 수동쟈키, 실린더, 모터 중에서 선택된 어느 1가지를 갖는 수동방식 또는 자동방식으로 구비될 수 있다.At this time, the lifting driving means 80 may be provided in a manual or automatic manner using any one selected from a manual jockey, cylinder, or motor.
상기 승강구동수단(80)은 일 예로서, 도시한 바와 같이 시트배치플레이트(90)를 갖는 중간판(30)을 승강 구동하도록 배치할 수 있는데, 상기 베이스판(20)에 일단이 고정 배치되고 타단이 중간판(50)에 연결되는 구성을 갖게 할 수 있다.As an example, the lifting driving means 80 can be arranged to lift and drive the middle plate 30 having the seat arrangement plate 90, as shown, and one end is fixed to the base plate 20. The other end may be connected to the middle plate 50.
도면에 도시된 승강구동수단(80)은 수동쟈키를 배치한 구성을 보여주고 있다.The lifting drive means 80 shown in the drawing shows a configuration in which a manual jockey is arranged.
그리고, 상술한 일 예에서와 같이, 중간판(30)의 승강을 구동하도록 승강구동수단(80)을 배치설계한 경우, 상기 베이스판(20)과 중간판(30)에 텐션스프링(120)을 연결 고정함으로써 텐션 장력에 의한 급작스런 승강을 방지 및 완충기능을 발휘하도록 하는 구성을 갖게 할 수 있다.In addition, as in the above-described example, when the lifting driving means 80 is designed to drive the lifting of the middle plate 30, the tension spring 120 is installed on the base plate 20 and the middle plate 30. By connecting and fixing, it is possible to have a configuration that prevents sudden raising and lowering due to tension and exerts a buffering function.
또한, 본 발명에서는 상기 시트배치플레이트(90)의 상측에 위치되는 진공가이드블록(110)을 포함하도록 구비된다.In addition, in the present invention, it is provided to include a vacuum guide block 110 located on the upper side of the sheet arrangement plate 90.
상기 진공가이드블록(110)은 상판(50)에 결합된 채로 초음파혼 조립체(60)의 하부, 즉 혼(62)을 감싸 커버하도록 구비되는 블록형 몸체로서, 대상물인 시트 측 초음파와 열 에너지 및 가압 처리시 시트의 조직 내에 생성되는 미세 기포를 진공 흡입하여 제거하기 위한 구성으로서, 상부 진공흡입홀(111)이 형성된다.The vacuum guide block 110 is a block-shaped body that is coupled to the upper plate 50 and is provided to surround and cover the lower part of the ultrasonic horn assembly 60, that is, the horn 62. An upper vacuum suction hole 111 is formed as a configuration for vacuum suctioning and removing fine bubbles generated within the tissue of the sheet during pressure treatment.
여기에서, 상기 시트배치플레이트(90) 측 하부 진공흡입홀(91)과 상기 진공가이드블록(110) 측 상부 진공흡입홀(111) 각각은 진공흡입경로에 연결되어 진공흡입 작동시 시트의 상하부에서 조직 내에 생성되는 미세 기포를 진공 흡입하여 제거하도록 구비된다.Here, the lower vacuum suction hole 91 on the seat arrangement plate 90 side and the upper vacuum suction hole 111 on the vacuum guide block 110 side are each connected to a vacuum suction path and are connected to the upper and lower portions of the sheet during the vacuum suction operation. It is equipped to remove fine bubbles generated within the tissue by vacuum suction.
또한, 장치의 전체적인 동작 제어는 물론 열판의 온도 제어 등을 위해 제어반(130)이 구비된다.In addition, a control panel 130 is provided to control the overall operation of the device as well as the temperature of the hot plate.
이와 같은 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 초음파 열 가압장치는 슬러리시트의 단독 처리는 물론 슬러리시트간 적층이나 기타 다양한 캐스팅 소재(예를 들면, 플라스틱이나 금속 또는 세라믹 등)와의 접합에도 사용할 수 있으며, 시트 측 조직 내 입자 균일성과 치밀화는 물론 계면간의 접합을 최적화하면서 결합력을 강화하는데 활용할 수 있다.The ultrasonic heat pressing device according to the present invention, which has the above-described configuration, can be used not only for the independent treatment of slurry sheets, but also for lamination between slurry sheets or bonding with various other casting materials (for example, plastic, metal, ceramic, etc.). It can be used to enhance bonding strength while optimizing the bonding between interfaces as well as particle uniformity and densification within the sheet-side structure.
한편, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 초음파 열 가압장치의 사용 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the use and operation of the ultrasonic heat pressurizing device according to the present invention consisting of the above-described configuration will be described as follows.
여기에서는 설명상의 편의 및 이해를 높이기 위해 시트배치플레이트(90)를 갖는 중간판(30)을 승강시키는 구성을 예시로 들어 설명하기로 한다.Here, in order to improve explanation convenience and understanding, the configuration of elevating the middle plate 30 having the seat arrangement plate 90 will be described as an example.
중간판(30)의 상면에 구비된 시트배치플레이트(90)로 대상물을 안착 배치한다.The object is placed and placed on the sheet arrangement plate 90 provided on the upper surface of the middle plate 30.
이때, 시트배치플레이트(90) 상에 안착 배치되는 대상물은 슬러리시트 1장일 수 있고, 슬러리시트를 2장 이상으로 다층 적층한 적층시트일 수 있으며, 이와 같은 시트와 캐스팅 소재일 수도 있다.At this time, the object placed on the sheet arrangement plate 90 may be a single slurry sheet, a laminated sheet made by stacking two or more slurry sheets in multiple layers, or it may be a sheet and a casting material.
이렇게 시트배치플레이트(90) 상에 대상물을 안착 배치한 상태에서 승강구동수단(80)을 상승시켜 초음파혼 조립체(60) 및 진공가이드블록(110)에 시트배치플레이트(90)를 밀착시킨다.With the object seated and placed on the sheet arrangement plate 90, the lifting drive means 80 is raised to bring the sheet arrangement plate 90 into close contact with the ultrasonic horn assembly 60 and the vacuum guide block 110.
이때, 대상물은 하측에 위치된 시트배치플레이트(90)와 상측에 위치된 초음파혼 조립체(60) 및 진공가이드블록(110)에 의해 누름 가압된다.At this time, the object is pressed by the sheet arrangement plate 90 located on the lower side, the ultrasonic horn assembly 60 and the vacuum guide block 110 located on the upper side.
더불어, 열판(40)을 제어하여 대상물에 따라 온도를 설정값에 맞춰 가열함으로써 대상물에 열에너지를 전달한다.In addition, the heating plate 40 is controlled to heat the object to a set value according to the temperature, thereby transferring heat energy to the object.
이어서, 초음파발진기(70)를 작동시켜 초음파를 발진시키고, 발진된 초음파가 초음파혼 조립체(60)로 인가 처리된다.Next, the ultrasonic oscillator 70 is operated to oscillate ultrasonic waves, and the oscillated ultrasonic waves are applied to the ultrasonic horn assembly 60 and processed.
초음파발진기(70)에서는 20~30kHz의 주파수와 2000~2500W의 에너지로 초음파를 발진시킨다.The ultrasonic oscillator 70 oscillates ultrasonic waves at a frequency of 20 to 30 kHz and energy of 2000 to 2500 W.
이에, 초음파혼 조립체(60)에서는 진동자(61)가 초음파 에너지를 기계적 진동에너지로 변환하고 블록형 구조체인 혼(62)을 통해 대상물로 초음파 진동을 전달한다.Accordingly, in the ultrasonic horn assembly 60, the vibrator 61 converts ultrasonic energy into mechanical vibration energy and transmits the ultrasonic vibration to the object through the horn 62, which is a block-shaped structure.
이때, 초음파혼 조립체(60)를 통해 초당 20000회 이상의 미세 진동을 대상물로 전달한다.At this time, fine vibrations of more than 20,000 times per second are transmitted to the object through the ultrasonic horn assembly 60.
이와 같이, 시트배치플레이트(90) 상에 안착 배치된 대상물에 대해 누름 가압과 열에너지 및 초음파 진동을 동시에 제공함으로써 시트의 조직 내 입자들의 용융을 유도 및 입자간 재배열을 갖도록 유도할 수 있으며, 기공을 메우는 등 조직 내 입자들의 균일한 배열을 수행하도록 외부 영향력을 발휘한다.In this way, by simultaneously providing pressing pressure, thermal energy, and ultrasonic vibration to the object seated and placed on the sheet arrangement plate 90, melting of particles in the tissue of the sheet can be induced and rearrangement between particles can be induced, and pores can be induced to occur. It exerts external influence to achieve uniform arrangement of particles in the tissue, such as by filling the area.
이와 동시에, 시트배치플레이트(90) 측 하부 진공흡입홀(92)과 진공가이드블록(110) 측 상부 진공흡입홀(111)을 통해 진공 흡입을 수행하며, 시트의 조직 내 입자들의 용융에 의해 발생되는 기포를 진공 흡입하여 제거함으로써 치밀한 조직을 갖게 한다.At the same time, vacuum suction is performed through the lower vacuum suction hole 92 on the sheet arrangement plate 90 side and the upper vacuum suction hole 111 on the vacuum guide block 110 side, and generated by melting of particles in the tissue of the sheet. By vacuum suctioning and removing the resulting air bubbles, a dense tissue is created.
이에 따라, 본 발명을 통해서는 슬러리 시트 내 조직의 입자 균일성과 더불어 치밀화를 높여주므로 슬러리시트 또는 적층시트의 특성을 향상시킬 수 있고, 고용량 및 양질의 안정된 성능을 발휘하는 슬러리시트나 적층시트 및 기타 이를 이용한 제품 생산을 가능하게 하는 장점을 제공할 수 있다.Accordingly, through the present invention, the characteristics of the slurry sheet or laminated sheet can be improved by increasing the density as well as the particle uniformity of the structure within the slurry sheet, and slurry sheets or laminated sheets and other slurry sheets that exhibit high capacity, good quality and stable performance. It can provide the advantage of enabling the production of products using this.
또한, 기타 캐스팅 소재(예를 들면, 플라스틱이나 금속 또는 세라믹 등)와의 접합에 사용하는 경우에는 시트 측 조직 내 입자들의 균일한 재배열과 치밀화를 구현할 뿐만 아니라 계면간의 접합을 최적화하면서 결합력을 강화할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.In addition, when used for bonding with other casting materials (e.g., plastic, metal, or ceramic, etc.), it not only realizes uniform rearrangement and densification of particles within the sheet-side structure, but also optimizes bonding between interfaces and strengthens bonding strength. It can provide advantages.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 의해 극히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.The embodiments described above merely describe preferred embodiments of the present invention and are not limited to these embodiments. Various modifications and modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit and scope of the claims of the present invention. Modifications or step substitutions may be made, and this will be within the scope of the technical rights of the present invention.
10: 포스트 20: 베이스판
30: 중간판 40: 열판
50: 상판 60: 초음파혼 조립체
61: 진동자 62: 혼
70: 초음파발진기 80: 승강구동수단
90: 시트배치플레이트 91: 실링부재
92: 하부 진공흡입홀 100: 단열판
110: 진공가이드블록 111: 상부 진공흡입홀
120: 텐션스프링 130: 제어반10: Post 20: Base plate
30: middle plate 40: heating plate
50: Top plate 60: Ultrasonic horn assembly
61: Vibrator 62: Horn
70: Ultrasonic oscillator 80: Lifting driving means
90: Sheet arrangement plate 91: Sealing member
92: Lower vacuum suction hole 100: Insulating plate
110: Vacuum guide block 111: Upper vacuum suction hole
120: Tension spring 130: Control panel
Claims (10)
상기 시트배치플레이트의 하부에서 안착 배치된 시트로 열에너지를 가하도록 내재되어 구비되는 열판;
상기 중간판의 상측에 위치되는 상판;
상기 상판에 결합되어 시트배치플레이트를 향하도록 구비되는 초음파혼 조립체;
상기 초음파혼 조립체로 발진된 초음파를 전달하기 위한 초음파발진기;
상기 상판에 결합된 채로 초음파혼 조립체의 하부를 감싸 커버하도록 구비되는 블록형 몸체로서, 대상물인 시트 측 초음파와 열 에너지 및 가압 처리시 슬러리 시트의 조직 내에 생성되는 미세 기포를 진공 흡입하여 제거하기 위한 상부 진공흡입홀이 형성되는 진공가이드블록; 을 포함하며,
상기 중간판과 상판 중 적어도 하나는 승강하도록 구비되어 초음파혼 조립체가 시트배치플레이트에 안착 배치된 시트와 접촉되게 함으로써 가압 동작과 더불어 초음파 진동을 가하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.A middle plate provided on the upper surface with a sheet arrangement plate for seating and arranging the sheet as an object;
a heating plate provided internally to apply heat energy to the seated seat at the lower part of the sheet arrangement plate;
a top plate located above the middle plate;
an ultrasonic horn assembly coupled to the upper plate and provided to face the sheet arrangement plate;
an ultrasonic oscillator for transmitting ultrasonic waves oscillated to the ultrasonic horn assembly;
It is a block-shaped body coupled to the upper plate and provided to surround and cover the lower part of the ultrasonic horn assembly, for vacuum suction and removal of fine bubbles generated in the tissue of the slurry sheet during treatment with ultrasonic waves, heat energy, and pressure on the sheet side. A vacuum guide block in which an upper vacuum suction hole is formed; Includes,
At least one of the middle plate and the upper plate is provided to be raised and lowered so that the ultrasonic horn assembly comes into contact with the sheet seated and arranged on the sheet arrangement plate to apply ultrasonic vibration in addition to the pressing operation. Ultrasonic heat pressurizing device for densifying particle arrangement within tissues.
상기 시트배치플레이트의 상면 가장자리 둘레에는 시트가 배치된 내부 측 밀폐기능을 위한 실링부재가 장착 배치되고,
상기 시트배치플레이트의 상면에는 실링부재의 내측 방향에 위치시켜 사방(四方)에 하부 진공흡입홀을 형성함으로써 대상물인 시트 측 초음파와 열 에너지 및 가압 처리시 시트의 조직 내에 생성되는 미세 기포를 진공 흡입하여 제거하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 1,
A sealing member is installed around the upper edge of the sheet arrangement plate for a sealing function on the inside where the sheet is placed,
The upper surface of the sheet arrangement plate is located in the inner direction of the sealing member to form lower vacuum suction holes on all four sides, thereby vacuum suctioning fine bubbles generated in the tissue of the sheet during ultrasonic waves, heat energy, and pressure processing on the sheet side. An ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the tissue of a slurry sheet or laminated sheet, characterized in that it is configured to be removed.
상기 중간판과 시트배치플레이트의 사이에는 열판 측 열에너지 전달효율을 높이기 위해 단열판이 개재되는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 1,
An ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet, characterized in that an insulating plate is interposed between the intermediate plate and the sheet arrangement plate to increase thermal energy transfer efficiency on the hot plate side.
상기 초음파혼 조립체는,
상기 상판에 하부가 관통 배치된 채로 지지 결합되어 수직 배치되고, 초음파발진기에서 발진된 초음파 에너지를 기계적 진동에너지로 변환하는 진동자;
상기 진동자의 하단에 고정 결합되는 블록형 구조체로서, 시트배치플레이트에 안착 배치된 시트와의 면(面) 접촉을 통해 슬러리 시트를 누름 가압함과 더불어 초음파 진동을 전달하는 혼;
상기 진동자의 상부를 보호하도록 구비되는 커버통; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 1,
The ultrasonic horn assembly,
A vibrator that is vertically disposed and supported with its lower part disposed through the upper plate, and converts ultrasonic energy emitted from the ultrasonic oscillator into mechanical vibration energy;
A block-shaped structure fixedly coupled to the lower end of the vibrator, including a horn that presses the slurry sheet through surface contact with the sheet seated and disposed on the sheet arrangement plate and transmits ultrasonic vibration;
a cover box provided to protect the upper part of the vibrator; An ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet, comprising a.
상기 초음파발진기에서는 20~30kHz의 주파수와 2000~2500W의 에너지로 발진하고,
상기 초음파혼 조립체를 통해 초당 20000회 이상의 미세 진동을 가하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 1,
The ultrasonic oscillator oscillates at a frequency of 20 to 30 kHz and energy of 2000 to 2500 W,
An ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the tissue of a slurry sheet or laminated sheet, characterized in that it is configured to apply microscopic vibrations of more than 20,000 times per second through the ultrasonic horn assembly.
상기 열판에서는 초음파 출력 및 효율을 고려하여 최대 250℃의 온도를 넘지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 1,
An ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet, characterized in that the temperature of the hot plate is controlled not to exceed a maximum of 250°C in consideration of ultrasonic output and efficiency.
상기 중간판과 상판 중 적어도 하나는 승강구동수단에 결합되고,
상기 승강구동수단은 수동쟈키, 실린더, 모터 중에서 선택된 어느 1가지를 갖는 수동방식 또는 자동방식으로 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 1,
At least one of the middle plate and the upper plate is coupled to a lifting and lowering drive means,
An ultrasonic heat pressing device for densifying particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet, characterized in that the lifting and lowering driving means is provided in a manual or automatic manner with any one selected from a manual jockey, a cylinder, and a motor.
상기 단열판은,
단열성과 절연성 및 강도가 우수한 운모 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 4,
The insulation plate is,
An ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet, which is made of mica material with excellent insulation properties and strength.
상기 중간판의 승강 이동을 가이드함과 더불어 상판을 고정 지지하는 역할을 하는 2개 내지 4개의 포스트;
상기 포스트의 하단에 위치되어 포스트를 지탱하는 역할을 하고 지면에 배치되는 베이스판;
상기 베이스판에 고정 배치 및 중간판에 연결되어 중간판의 승강을 구동하는 승강구동수단;
상기 베이스판과 중간판에 연결 고정되는 텐션스프링; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리시트 또는 적층시트의 조직 내 입자배열 치밀화를 위한 초음파 열 가압장치.According to clause 1,
Two to four posts that guide the lifting movement of the middle plate and serve to securely support the upper plate;
a base plate located at the bottom of the post to support the post and placed on the ground;
Lifting drive means fixed to the base plate and connected to the middle plate to drive the middle plate to move up and down;
A tension spring connected and fixed to the base plate and the middle plate; An ultrasonic heat pressing device for densifying the particle arrangement within the structure of a slurry sheet or laminated sheet, comprising a.
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