KR102665597B1 - 금형의 진동을 저감하기 위한 진동저감장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 금형의 진동을 저감하기 위한 진동저감장치는, 금형, 금형에 설치되되, 가공대상이 고정되어 가공이 실시되는 테이블, 테이블의 상부에서 상기 가공대상을 가공하는 가공장치 및 금형과 상기 가공장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 테이블은 원판 형태의 제1 진동저감부를 포함하고, 제1 진동저감부는 상기 테이블에서 발생되는 진동을 흡수하고, 가공장치 내부에 설치되는 제2 진동저감부 및 제3 진동저감부는 가공장치에 발생되는 진동을 흡수한다.
Description
본 발명에 따른 금형의 진동을 저감하기 위한 진동저감장치는, 금형, 금형에 설치되되, 가공대상이 고정되어 가공이 실시되는 테이블, 테이블의 상부에서 상기 가공대상을 가공하는 가공장치 및 금형과 상기 가공장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 테이블은 원판 형태의 제1 진동저감부를 포함하고, 제1 진동저감부는 상기 테이블에서 발생되는 진동을 흡수하고, 가공장치 내부에 설치되는 제2 진동저감부 및 제3 진동저감부는 가공장치에 발생되는 진동을 흡수한다.
가공 장치를 사용하는 경우, 가공 장치의 구동에 의해 발생하는 진동이 가공 결과에 영향을 미치는 경우가 많다, 특히, 정밀 가공을 수행하는 경우 작은 오차에도 제품의 불량이 발생된다.
공정의 싸이클이 고속화되고 있어 소음 및 진동의 발생주기가 종래에 비해 빨라져 불량발생률이 증가되는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 10-1433137호를 살펴보면, 진동과 소음을 저감하기 위해 상호간 상, 하로 분리된 구조를 가지며 압착되는 성형 하우징(10)의 성형면(23)에 형성되어, 제품(P)이 사출되도록 하는 캐비티 코어(20) 상기 성형 하우징(10)의 하단에서 상, 하로 유동가능하게 설치되는 밀판부(30) 상기 밀판부(30)의 상승에 의해 승강될 시, 성형(23)에 위치된 사출 제품(P)이 상부로 들어올려지며 취출되도록 하는 이젝터 핀(40); 상기 이젝터 핀(40)과 함께 밀판부(30)에 일단이 연결되어, 상승된 밀판부(30)를 원위치로 복귀시키되, 상기 밀판부(30)의 연결부분에 압축체(55)가 내설되어 있는 리턴부(50); 상기 밀판부(30) 하단의 지지부(14)에 형성되어, 상기 밀판부(30)가 원위치 복귀시, 지지부(14)에 돌출형성된 스톱핀(70)과의 접촉으로 인한 충격 및 소음이 방지되도록 하는 소음방지부(60) 로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
그러나, 선행문헌은 공정이 완료됨에 따라 최하단의 스톱핀과 부딪혀 발생되는 소음 및 진동만을 저감하는 효과만 있을 뿐, 공정을 실시하는 중에 발생되는 진동을 저감하지 않아 이는 제품의 불량을 야기할 수 있다.
그러므로, 진동을 저감하여 제품의 불량을 방지하고 진동을 통해 장치의 피로가 누적되어 파괴되는 현상을 방지하는 금형의 진동을 저감하기 위한 진동저감장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 금형 가공시 발생되는 진동을 저감하여 제품의 불량을 방지하고 진동을 통해 장치에 피로가 누적되어 파괴되는 현상을 방지하는 목적이 있다.
본 발명에 따른 금형의 진동을 저감하기 위한 진동저감장치는, 금형; 상기 금형에 설치되되, 가공대상이 고정되어 가공이 실시되는 테이블; 상기 테이블의 상부에서 상기 가공대상을 가공하는 가공장치; 및 상기 금형과 상기 가공장치를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 테이블은 원판 형태의 제1 진동저감부를 포함하고, 상기 제1 진동저감부는 상기 테이블에서 발생되는 진동을 흡수한다.
본 발명에 따른 상기 테이블은, 상기 제1 진동저감부가 위치하도록 일지점이 함몰되어 형성되는 제1 테이블; 및 상기 제1 진동저감부가 상기 제1 테이블에 위치한 상태에서 상기 제1 테이블을 덮는 제2 테이블;을 포함한다.
본 발명에 따른 상기 제1 진동저감부는, 일정 곡률을 지니는 나선홈을 형성한다.
본 발명에 따르면 상기 가공장치는, 축을 지니되, 축의 하부에 결합되는 판을 포함하는 지지부; 상기 지지부의 모서리 단부에 각각 형성되는 복수 개의 제2 진동저감부; 및 상기 제2 진동저감부의 하부에서 복수개의 판스프링이 결합되어 형성되는 제3 진동저감부;를 포함한다.
본 발명에 따르면 상기 제2 진동저감부는 막대 및 봉 형태로 형성되되, 외주면에는 스프링부가 결합되어 가공 시 발생되는 진동을 흡수한다.
본 발명에 따르면 상기 제3 진동저감부는, 가공 시 판스프링이 휨과 펼침을 반복하여 발생되는 마찰력으로 진동에너지를 열에너지로 방출한다.
본 발명에 따르면, 제1 진동저감부, 제2 진동저감부 및 제3 진동저감부를 통해 3중으로 진동을 저감하며, 이를 통해 제품의 불량을 현저히 낮출 수 있으며, 이는 생산의 증대와 작업의 효율성을 증대하며 진동을 통해 피로파괴를 방지하여 가공장치(금형)의 내구성을 증대하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 테이블과 제1 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 3은 가공장치의 내부를 도시한 것이며, 제2 진동저감부 및 제3 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 제2 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 5는 제3 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6은 제1 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 테이블과 제1 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 3은 가공장치의 내부를 도시한 것이며, 제2 진동저감부 및 제3 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 제2 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 5는 제3 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6은 제1 진동저감부를 설명하기 위해 도시한 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명에 따른 금형(10)의 진동을 저감하기 위한 진동저감장치는 가공 대상을 가공 시, 발생되는 진동을 저감시켜 진동에 따른 제품의 불량을 방지하기 위한 발명이며, 이를 통해 생산성을 증대하고 불량을 줄여 생산품질을 높일 수 잇는 발명이다.
본 발명은 도 1을 참고하면 금형(10), 테이블(100), 가공장치(200) 및 제어부(300)를 포함한다.
테이블(100)은 본 발명의 장치들이 연결되어 가공을 실시되는 장치(예 : 밀링, CNC, MCT, 금형(10))에 결합되며, 가공대상이 결합되어 가공이 실시되는 단부이다.
금형(10)은 고정된 가공물에 가공을 실시하기 위한 전원공급장치, 컴퓨터, 제어프로그래밍을 구동하기 위한 제어부(300)가 설치되는 것이 바람직하며 도시되지 않았지만 구동력을 일으키기 위한 모터가 연결되어 전류 및 전압을 걸어주며 구동력을 본 발명의 구성요소에 제공하는 것이 바람직하다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 테이블(100)은 제1 테이블(110), 제1 진동저감부(120) 및 제2 테이블(130)을 포함한다.
제1 테이블(110)은 일 예로 사각이 판 형태로 형성되며 형태는 사각, 원형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
제1 테이블(110)의 일지점에는 제1 진동저감부(120)가 결합되기 위해 제1 진동저감부(120)의 형태와 상보적으로 결합될 수 있도록 함몰되어 형성된다.
함몰된 제1 테이블(110)의 일지점인 함몰부(111)에는 제1 진동저감부(120)와 결합되기 위한 홀(112)이 복수 개로 형성되며 이는 볼트와 같은 고정부(233)재가 결합되어 제1 진동저감부(120)와 결합될 수 있다.
제1 진동저감부(120)는 원형의 판 형태로 전술한 제1 테이블(110)의 홀(112)과 연결되기 위한 제1 진동홀(121)이 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 일 예로 제1 진동홀(121)은 사방형태로 배치되어 제1 테이블(110)의 홀(112)과 연결될 수 있다.
도 6을 참고하면, 제1 진동저감부(120)는 나선형의 나선홈(122)을 포함하며, 나선홈(122)은 제1 진동저감부(120)의 중심으로부터 일정 곡률을 지닌 나선을 그리며 함몰된 형태로 이루어진다.
제1 진동저감부(120)를 제1 테이블(110)과 결합된 상태에서, 상부를 제2 테이블(130)로 덮게 되며, 제2 테이블(130)은 가공대상이 위치하여 가공이 실시된다.
전술한 내용을 바탕으로, 제1 진동저감부(120)는 원판 형태이며, 중심으로부터 나성형으로 방상되는 제1 나선홈(122)을 통해 진동을 흡수할 수 있다.
상세히, 제1 진동저감부(120)는 나선홈(122)을 통해 단위면적 대비 체적이 증가하게 된다.
이를 통해, 가공으로 인해 테이블(100)에 전달되는 진동이 제1 진동저감부(120)에서 흡수되어 진동을 저감할 수 있다.
나선홈(122)을 통해 체적이 증가되어 진동을 흡수할 수 있는 면적이 증대될 뿐만 아니라, 나선홈(122)이 형성된 단부가 떨리면서 진동을 흡수하게 되므로, 진동이 발생되더라도 나선홈(122)이 형성된 단부에서 진동이 발산되어 테이블(100)에 가해지는 진동이 완충될 수 있다.
즉, 제1 진동저감부(120)는 제1 테이블(110)과 제2 테이블(130) 사이에서 완충의 역할과 동시에 진동을 흡수할 수 있어 테이블(100)을 통해 가공물에 진동이 전달되는 것을 감소시킬 수 있다.
이는, 제품의 불량율을 줄이며, 불량을 방지하여 제품의 생산단가를 낮출 수 있는 장점을 지닌다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 가공장치(200) 내부에는 수직방향의 동력을 전달받기 위한 지지부(210), 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)가 형성되며, 외부에는 가공대상을 가공하기 위한 가공부재(240)가 형성되어 절삭력을 지니는 것이 바람직하다.
여기서, 가공부재(240)는 공지의 다양한 가공공구를 택할 수 있으며 상세한 설명은 생략한다.
지지부(210)는 축을 지니며, 축의 일단은 동력을 공급받으며 타단은 판 형태로 이루어져 제2 진동저감부(220)가 결합되는 것이 바람직하다.
제2 진동저감부(220)는 복수 개로 구성되며, 지지부(210)의 타단의 모서리에 각각 결합한다. 일 예로 도 3에서는 모서리에 각각 결합되는 4개의 제2 진동저감부(220)를 표현하고 있으나 이는 예시로, 설계자 및 사용자의 의지에 따라 갯수나 형태는 조절될 수 있으며, 본 발명에서의 기술적 사상을 적용하여 다양한 변형 예가 실시될 수 있는 것이 바람직하다.
도 4를 참고하면, 제2 진동저감부(220)는 설명을 위해 제2-1 진동저감부(221), 제2-2 진동저감부(222), 제2-3 진동저감부(223) 및 제2-4진동저감부(224)로 표현하며, 제2 진동저감부(220)의 구성은 각각 동일하며 어느 하나의 제2 진동저감부(220)를 설명하더라도 제2 진동저감부(220) 전체를 설명하는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.
도 3을 기준으로 제2 진동저감부(220)를 설명하며, 설명의 편의를 위해 제2-1 진동저감부(221)를 기준으로 설명한다.
제2-1 진동저감부(221)는 막대 또는 봉 형태의 축(221a)을 지니며, 축(221a)을 기준으로 일단은 지지부(210)에 연결되며 수직방향으로 연장되어 제3 진동저감부(230) 방향으로 형성된다. 제2-1 진동저감부(221)의 축의 타단은 제3 진동저감부(230)에 연결되기 위한 판 형태의 부재에 연결되며 이는 제3 진동저감부(230)와 연동되는 것이 바람직하다.
제2-1 진동저감부(221)의 축의 외주면에는 코일형태의 스프링(221a)이 수직방향을 따라 결합된다(222a, 223a, 224a 모두 동일한 스프링).
스프링(221a)은 제2-1 진동저감부(221)의 수직방향을 따라 외주면에 형성되며, 탄성회복력을 지니는 것이 바람직하다.
제2-1 진동저감부(221)와 동일한 구성 및 형태을 지닌 제2-2 진동저감부(222), 제2-3 진동저감부(223) 및 제2-4진동저감부(224)는 각각 가공장치(200)에 발생하는 진동을 흡수한다.
상세히, 가공장치(200)는 가공부재에 가공을 실시함에 따라 지속적으로 반복하는 모터의 회전출력 변동이나 각종 움직임과 중량에 따른 오버(over) 상황에 발생될 수 있다 이러한 현상은 가공장치(200)가 가공이 되어야만 하는 위치에 가공을 실시하지 못해 제품에 올바른 가공이 실시되지 않아 품질을 현저히 저하시키게 된다.
제2 진동저감부(220)로 인해, 스프링(221a)이 가공을 실시함에 따라 발생되는 진동을 흡수하는 댐퍼의 역할을 하게 되며, 복수 개로 형성되어 진동 흡수율을 증대하는 장점이 있다.
또한, 진동저항에 따른 가공장치(200)의 피로파괴 현상이나 내구성 저하를 방지하고 진동을 흡수함에 따라 소음의 저감 및 장치들이 연결된 단부가 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
더불어, 가공장치(200)의 순각적인 힘의 변위에도 제2 진동저감부(220)에 의해 스프링(221a) 및 축(221)에 의해 진동과 변위에 따른 힘을 흡수하고 견고히 지지할 수 있어 장치의 내구성이 증대되는 효과가 있다.
정리하면, 제2 진동저감부(220)의 축(221)은 요동에 따른 관성을 지지하며 가공장치(200)의 떨림에도 가공위치에서 고정적으로 가공 작업이 원활하게 실시될 수 있도록 하며, 스프링(221a)은 진동이 가해질 경우 스프링(221a) 자체가 진동을 흡수하여 진동을 발산하는 구조로, 이는 축에 전달되는 진동을 스프링(221a)이 흡수하여 진동을 저감시키기 때문에 제품에 가공 시 발생되는 진동이 저감되어 제품의 품질을 높일 수 있다. 특히 제2 진동저감부(220)는 수직방향의 진동보다 좌우방향 즉, 횡방향의 진동을 흡수하는 경향이 있으며, 이는 가공장치(200)의 급격한 위치변화에 대응되어 진동을 효과적으로 저감할 수 있다.
다음으로, 가공 시, 가공장치(200)는 가공대상에 수직방향으로 지속적인 압착력을 가함에 따라 수직방향의 진동이 발생된다.
이러한 진동은 전술한 바와 같이 제품의 질을 저하하는 문제점이 있기 때문에 저감시키는 것이 바람직하다.
이러한 압착력(수직방향 가압력)을 저감시키기 위해 도 3 및 도 5의 (a), (b)를 참고하여 제3 진동저감부(230)를 설명한다.
제3 진동저감부(230)는 스프링 강재로, 길이가 다른 몇 개의 판 스프링(232)을 겹친 상태로 이루어진다.
제2 진동저감부(220)와 연결하기 위한 연결부(231)가 형성되는 것이 바람직하며, 연결부(231)에 제3 진동저감부(230)의 일단이 결합되며, 이를 따라 길이차이를 지니는 판 스프링(232)이 겹쳐서 형성된다(연결부(231)는 스프링아이-섀클 구조를 따르며 이는 설계자 및 사용자의 의도에 따라 다양하게 실시될 수 있다).
겹쳐진 판 스프링(232)을 연결하기 위한 수단으로 판 스프링(232)부의 일지점들을 감싸는 고정부(233)가 형성되며 고정부(233)는 판 스프링(232)이 겹쳐진 상태에서 외주면 일지점을 감싸는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
제3 진동저감부(230)는 일정한 탄성회복력을 지니며 도 5의 (a)의 도시처럼 하방으로 쳐진 곡선을 지니는 것이 바람직하다. 제3 진동저감부(230)는 제2 진동저감부(220)의 하부에서 가공장치(200)가 수직방향으로 가압되는 힘이 커질 때 이를 떠받쳐주는 역할을 하게 된다.
상세히, 연결부(231)에 의해 지지되는 힘은 가공장치(200)의 순간적인 가압력(압착력)에 의한 관성이 발생되며 이러한 관성은 연결부(231)와 연결된 판 스프링(232)부를 순간적인 힘으로 구부러져 있던 판 스프링(232)부를 펼치게 된다(도 5의 (b)). 즉 수직방향으로 급격한 힘이 작용할 때, 연결부(231)가 하부로 힘을 받는 특징 때문에 반발로 판 스프링(232)부는 순간적으로 펼쳐진다.
이러한 힘은 전체 하중이 연결부(231)의 양단에 적용되고 연결부(231)를 기준으로 그 중심인 판 스프링(232)부에 합력으로 힘이 지지된다.
그러므로, 겹쳐진 판 스프링(232)부는 마찰력을 발생시키며, 마찰력은 진동에너지를 마찰로 인한 열에너지로 변경하여 진동을 저감할 수 있다.
이러한 제3 진동저감부(230)는 판 스프링(232)의 휨과 펼처짐이 반복되는 원리를 이요한 것으로 충격을 받으면 활처럼 휘어져 있는 판 스프링(232)이 펼쳐지고 탄성의 한계점 이전에 다시 되돌아오는 방식으로 사용된다.
이러한 제3 진동저감부(230)는 수직방향의 힘을 흡수할 수 있으며, 이는 가공장치(200)에 수직방향으로 힘이 집중되더라도 요동을 흡수하여 정확한 가공을 실시할 수 있다.
또한, 제3 진동저감부(230)는 수직방향의 진동을 흡수하여 가공장치(200)에 가해지는 피로파괴를 방지하며, 제2 진동저감부(220)가 상대적으로 저감이 어려운 수직방향으로 발생되는 힘에 따른 진동과 충격을 방지하는 완충의 효과가 있다.
이는, 제품의 생산성을 증대할 뿐만 아니라, 피로파괴에 의해 장치가 파괴되는 경우 발생되는 로스(인저리)타임과 장치의 잦은 교체를 방지할 수 있어 생산단가가 낮아지며 작업의 효율이 증대되는 효과가 있다.
본 발명을 정리하면, 본 발명은 제1 진동저감부(120), 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)를 통해, 테이블(100)에서 발생되는 진동, 가공장치(200)의 종횡의 진동을 흡수하여 가공 금형 제품의 품질을 높이는 발명이다.
제1 진동저감부(120), 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)를 통해 3중으로 진동을 저감하며, 이를 통해 제품의 불량을 현저히 낮출 수 있으며, 이는 생산의 증대와 작업의 효율성을 증대하며 진동을 통해 피로파괴를 방지하여 가공장치(200)(금형(10))의 내구성을 증대하는 효과가 있다.
본 발명의 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)는 진동과 마찰로 인해 부식에 취약한 단점이 있다. 탄성회복력을 바탕으로 진동을 저감하는 특징 상, 부식으로 인해 탄성회복력의 저하의 문제가 발생할 수 있다.
이에, 본 발명의 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)의 표면에는 부식을 방지하기 위한 부식방지 코팅층이 형성될 수 있다.
상세히, 상기 코팅층(미도시)은 코팅 조성물을 이용하여 코팅되는 것으로, 상기 코팅 조성물을 이용한 코팅층은 부식방지 효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층에 의해 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)의 표면에 코팅층을 형성하여, 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)의 외부 노출을 방지하고, 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)보다 이온화 경향이 높은 금속을 포함하고 있어, 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)의 부식을 방지할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 코팅 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 유기 용매, 금속 화합물 및 아민 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 1]
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)의 표면에 코팅층을 형성하는 경우, 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)와의 접착력이 우수하여, 외력에 의해 쉽게 코팅층이 벗겨지지 않고, 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)보다 이온화 경향이 높은 금속 화합물을 포함함에 따라, 우수한 부식 방지 효과를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 화합물이 포함하고 있는 특정 작용기 및 구조적 특성으로 인해 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)와의 우수한 접착력을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 코팅 조성물의 점도를 일정 수준으로 유지하여 성형성을 높이고, 안정성을 높일 수 있다.
상기 금속 화합물은 수분, 염분 또는 산소와 접하는 것을 차단하는 침식 및 부식 억제제로서의 역할을 수행한다. 여기서, 금속 화합물은 침식 및 부식 억제제의 역할을 하기 위하여 철보다 이온화 경향이 높은 금속을 사용할 수 있다. 즉, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등의 금속 또는 합금을 이용할 수 있고, 주로 아연(Zn)이 많이 사용된다.
상기 금속 화합물의 입자 크기는 0.1 내지 10㎛일 수 있다. 금속화합물의 입자가 0.1㎛ 이상이면 금속화합물의 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 금속화합물의 입자가 10㎛ 이하이면 금속 입자가 균일하게 분산될 수 있다.
상기 유기 용매는 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 메틸에틸케톤을 사용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 아민 화합물은 변성 지방족 아민 또는 제3급 아민류를 포함할 수 있고, 구체적으로 트리메틸아민 또는 아닐린을 사용할 수 있다. 상기 아민 화합물은 코팅 조성물 내 포함되어, 코팅막의 균열 또는 박리를 방지할 수 있다. 즉 코팅층의 접착력을 높여, 사용에 따른 코팅막의 균열 또는 박리를 방지하는 효과가 우수하다.
상기 코팅 조성물은 기타 첨가제로 안정화제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 안정화제는 자외선 흡수제, 산화방지제 등을 포함할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않고 제한 없이 사용 가능하다.
상기 코팅층을 형성하기 위한, 코팅 조성물은 보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 유기 용매, 금속 화합물 및 아민 화합물를 포함할 수 있다.
상기 코팅 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 30 내지 50 중량부, 금속 화합물 20 내지 40 중량부 및 아민 화합물 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 발수 효과가 임계적 의의가 있는 정도의 상승효과가 발현되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 상승효과가 급격히 저하되거나 거의 없게 된다.
보다 바람직하게, 상기 코팅 조성물의 점도는 1500 내지 1800cP이며, 상기 점도가 1500cP 미만인 경우에는 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230) 표면에 도포하면, 흘러내려 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1800cP를 초과하는 경우에는 균일한 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.
[제조예 1: 코팅층의 제조]
1. 코팅 조성물의 제조
메틸에틸케톤에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 아연 및 트리메틸아민를 혼합하여, 코팅 조성물을 제조하였다:
[화학식 1]
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
상기 코팅 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다.
| TX1 | TX2 | TX3 | TX4 | TX5 | |
| 유기용매 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 화학식 1로 표시되는 화합물 | 25 | 30 | 40 | 50 | 55 |
| 금속 화합물 | 15 | 20 | 30 | 40 | 45 |
| 아민 화합물 | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 |
(단위 중량부)2. 코팅층의 제조
대표적으로 부식이 쉽게 일어나는 금속 소재인 알루미늄을 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230) 대신 사용하여 실험을 진행하였다.
10×10cm의 알루미늄 일면에 상기 TX1 내지 TX5의 코팅 조성물을 도포 후, 경화시켜 코팅층을 형성하였다.
실험예
1. 표면 외관에 대한 평가
코팅 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였다.
○: 균일한 코팅층 형성
×: 불균일한 코팅층의 형성
| TX1 | TX2 | TX3 | TX4 | TX5 | |
| 관능 평가 | × | ○ | ○ | ○ | × |
코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 제2 진동저감부(220) 및 제3 진동저감부(230)의 표면에서 흐름이 발생하여, 경화 공정 이후, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.
2. 부식 특성의 측정
부식 특성을 확인하기 위해, 대조군으로 코팅층이 형성되지 않은 알루미늄 판을 사용하고, TX1 내지 TX5의 코팅층이 형성된 알루미늄 판을 이용하여 내부식성 실험을 진행하였다.
10 중량%의 CuCl2 수용액이 담긴 비커에 상기 알루미늄 판을 담궈놓고, 시간의 경과에 따라 부식 정도를 확인하였다.
수소 기체의 발생이 육안으로 확인되는 경우, 부식이 발생함을 의미한다고 할 것이며, 24시간 경과 시까지 부식 발생 여부를 확인하였다.
○: 부식 발생
×: 부식 발생하지 않음
| TX1 | TX2 | TX3 | TX4 | TX5 | 대조군 | |
| 부식 발생 | ○ | × | × | × | × | ○ |
상기 실험의 진행 결과, 대조군인 알루미늄판은 비커에 담고 얼마 지나지 않아 수소 기체가 발생하고, 1시간 미만으로 구리가 석출되는 것을 확인하였다. TX1의 경우 3시간 경과 시점에서 수소 기체가 발생하고, 6시간 경과 시점에 구리 석출이 확인되었다.
그 외의 코팅층의 경우에는 24시간 경과 시점에도 부식이 발생하지 않아, 부식 방지에 우수한 효과가 있음을 확인하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 금형,
100 : 테이블,
110 : 제1 테이블,
120 : 제1 진동저감부,
130 : 제2 테이블,
200 : 가공장치,
210 : 지지부,
220 : 제2 진동저감부,
230 : 제3 진동저감부,
240 : 가공부재,
300 : 제어부.
100 : 테이블,
110 : 제1 테이블,
120 : 제1 진동저감부,
130 : 제2 테이블,
200 : 가공장치,
210 : 지지부,
220 : 제2 진동저감부,
230 : 제3 진동저감부,
240 : 가공부재,
300 : 제어부.
Claims (6)
- 금형;
상기 금형에 설치되되, 가공대상이 고정되어 가공이 실시되는 테이블;
상기 테이블의 상부에서 상기 가공대상을 가공하는 가공장치; 및
상기 금형과 상기 가공장치를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 테이블은 원판 형태의 제1 진동저감부를 포함하고,
상기 제1 진동저감부는 상기 테이블에서 발생되는 진동을 흡수하고,
상기 테이블은,
상기 제1 진동저감부가 위치하도록 일지점이 함몰되어 형성되는 제1 테이블; 및
상기 제1 진동저감부가 상기 제1 테이블에 위치한 상태에서 상기 제1 테이블을 덮는 제2 테이블;을 포함하고,
상기 제1 진동저감부는, 일정 곡률을 지니는 나선홈을 형성하고,
상기 가공장치는,
축을 지니되, 축의 하부에 결합되는 판을 포함하는 지지부;
상기 지지부의 모서리 단부에 각각 형성되는 복수 개의 제2 진동저감부; 및
상기 제2 진동저감부의 하부에서 복수개의 판스프링이 결합되어 형성되는 제3 진동저감부;를 포함하고,
상기 제2 진동저감부는 막대 및 봉 형태로 형성되되, 외주면에는 스프링부가 결합되어 가공 시 발생되는 진동을 흡수하고,
상기 제3 진동저감부는,
가공 시 판스프링이 휨과 펼침을 반복하여 발생되는 마찰력으로 진동에너지를 열에너지로 방출하고,
상기 가공장치로부터 상기 제2 진동저감부에 가압력이 가해지면, 횡방향으로의 진동이 상기 제2 진동저감부에 전달되고,
상기 횡방향으로의 진동을 상기 스프링부가 흡수하여 상기 가공장치의 위치변화에 대응되어 상기 가공장치의 떨림에도 가공위치를 고정적으로 위치시킬 수 있고,
상기 제3 진동저감부에 가압력이 가해지기 전의 경우, 상기 판스프링은 하방을 향해 쳐진 곡선을 지니고,
상기 제3 진동저감부에 수직 방향으로의 가압력이 전달되는 경우, 한 쌍의 연결부에 관성이 발생하여 상기 관성에 의해 상기 판스프링은 길이 방향으로 펼쳐지고,
상기 수직 방향으로의 가압력은 상기 한 쌍의 연결부에 가해지고, 상기 한 쌍의 연결부를 기준으로 중심에 위치된 상기 판스프링에 합력으로 가압력이 지지되고,
상기 제3 진동저감부는 수직 방향으로 가해지는 힘과 진동을 흡수할 수 있는 것인
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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