KR19990061411A

KR19990061411A - Metal Graphite Brush Manufacturing Method

Info

Publication number: KR19990061411A
Application number: KR1019970081670A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 김일두; 임현철
Original assignee: 오상수; 만도기계 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 금속 흑연질 브러시 제조방법을 개시한다.The present invention discloses a method for producing a metal graphite brush.

본 발명은 흑연 분말과 바인더에 대해 30∼50% 희석제로 희석한 바인더를 혼합하여 소정입도를 갖는 혼합 분말로 니딩(kneading)하는 단계와; 상기 혼합 분말에 동분말을 첨가하는 단계와; 상기 혼합 분말을 성형 및 소성가공하는 단계;를 포함한다.The present invention comprises the steps of kneading the graphite powder and a binder diluted with 30 to 50% diluent with respect to the binder to a mixed powder having a predetermined particle size; Adding copper powder to the mixed powder; It includes; molding and plastic processing the mixed powder.

본 발명에 따르면 연결성이 우수한 수지상 구조의 전해동과 윤활성이 우수한 층상 구조의 분쇄동을 혼합한 동분말을 첨가함으로써 금속 흑연질 브러시의 통전성을 유지하면서 내구성을 향상시키는 복합적인 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, by adding a copper powder mixed with electrolytic copper of a dendritic structure having excellent connectivity and pulverized copper of a layered structure having excellent lubricity, a complex effect of improving durability while maintaining the electrical conductivity of the metal graphite brush can be obtained.

Description

Metal Graphite Brush Manufacturing Method

본 발명은 직류전동기에 사용되는 금속 흑연질 브러시(Brush)를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전해동과 분쇄동이 혼합된 동분말을 첨가하는 금속 흑연질 브러시 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a metal graphite brush (brush) for use in a DC motor, and more particularly to a method for producing a metal graphite brush to add a copper powder mixed with electrolytic copper and ground copper.

일반적으로, 흑연 브러시는 저전압 직류 전동기의 정류자상에 미끄럼 운동이 가능하도록 접촉되어서 통전 역할을 수행하는 부재로서, 통상적으로 자동차용 기동 전동기 등과 같은 저전압의 직류 전동기에는 동분말과 천연 흑연 분말을 혼합하여 제조되는 금속 흑연질 브러시를 사용하고 있다.In general, the graphite brush is a member that is in contact with the commutator of the low voltage direct current motor so as to allow a sliding motion, and acts as an energizing role. Typically, a low voltage direct current motor, such as a motor starting motor for automobiles, by mixing copper powder and natural graphite powder The metal graphite brush manufactured is used.

금속 흑연질 브러시(이하 브러시라 약칭함)는 직류 전동기의 출력성능, 내구성능에 따라서 금속함유량을 다르게하여 사용하고 있다. 즉, 고출력을 요하는 경우에는 금속함유량이 60∼90 wt%이며, 고 내구성을 요하는 경우에는 금속함유량이 10∼50 wt%로 하는 것이 일반적이다.Metal graphite brushes (hereinafter abbreviated as brushes) are used with different metal contents depending on the output performance and the durability of the DC motor. That is, when high output is required, the metal content is 60 to 90 wt%, and when high durability is required, the metal content is generally 10 to 50 wt%.

한편, 본 출원인에 의해 선행출원된 특허출원번호 (특허97-194)호에 금속 흑연질 브러시 제조방법이 개시되어 있다.Meanwhile, a method for preparing a metal graphite brush is disclosed in Patent Application No. (patent 97-194) previously filed by the present applicant.

선행출원된 흑연질 브러시의 제조방법에 따르면, 먼저 흑연분말에 바인더(binder)를 혼합하여 니딩(kneading)시켜 흑연분말 표면에 바인더가 코팅되도록 한다.According to the method of manufacturing a graphite brush previously applied, the binder is first kneaded by kneading the graphite powder so that the binder is coated on the surface of the graphite powder.

상기 바인더는 노볼락형 페놀 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 레졸형 페놀 수지 등과 같은 열경화성 수지를 사용하며, 바인더의 고른 분포상태를 유지할 수 있도록 알콜 또는 아세톤과 같은 희석제를 바인더에 대해 약 100∼200% 로 충분이 희석시킨 다음 첨가한다.The binder uses a thermosetting resin such as a novolac phenol resin, a bisphenol A epoxy resin, a resol type phenol resin, and the like, and a diluent such as alcohol or acetone may be added to the binder to maintain an even distribution of the binder. Dilute sufficiently with% and then add.

이어서, 상기 바인더의 희석제를 제거하기 위해 소정온도로 가열하면 바인더가 경화되면서 흑연분말은 덩어리를 형성하게 된다.Subsequently, when the binder is heated to a predetermined temperature to remove the diluent, the binder is cured and the graphite powder forms agglomerates.

이어서, 상기 덩어리 상태의 흑연분말을 분쇄한 다음 채치기하여 균일한 소정입도를 갖는 흑연분말을 형성한다.Subsequently, the graphite powder in the agglomerated state is pulverized and then crushed to form a graphite powder having a uniform predetermined particle size.

이어서, 상기 미세한 흑연분말에 동분말(copper powder)을 첨가한 다음 소정 압력으로 가압하여 소정 형상을 갖는 성형체를 형성한다.Subsequently, copper powder is added to the fine graphite powder and then pressurized to a predetermined pressure to form a molded article having a predetermined shape.

이어서, 상기 성형체를 소성변형시킬 수 있도록 소정 온도로 가열하여 금속 흑연질 브러시의 제조공정을 완료한다Subsequently, the molded body is heated to a predetermined temperature so as to plastically deform, thereby completing the manufacturing process of the metal graphite brush.

그런데 이와같은 종래의 금속 흑연질 브러시 제조방법에서 덩어리 상태의 흑연분말을 소정입도로 분쇄 및 채치기하는 공정에 의해 바인더 함량이 저하되는 문제가 있었다.However, in the conventional method of manufacturing a metal graphite brush, there is a problem that the binder content is lowered by a process of pulverizing and pulverizing the graphite powder in a lump state to a predetermined particle size.

따라서, 본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 바인더에 첨가되는 희석제의 첨가량을 정량적으로 최적화하여 니딩공정시 흑연분말이 요구하는 소정입도를 갖도록 함으로써 분쇄공정을 생략할 수 있어 바인더의 함량을 정확하게 조정할 수 있는 금속 흑연질 브러시 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve such a conventional problem, by quantitatively optimizing the amount of the diluent added to the binder to have a predetermined particle size required by the graphite powder during the kneading process can be omitted the grinding process It is an object of the present invention to provide a method for producing a metal graphite brush which can accurately adjust its content.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 흑연 분말과 바인더에 대해 30∼50% 희석제로 희석한 바인더를 혼합하여 소정입도를 갖는 혼합 분말로 니딩(kneading)하는 단계와; 상기 혼합 분말을 성형 및 소성가공하는 단계;를 포함하는 금속 흑연질 브러시 제조방법을 제공한다.The present invention for realizing this object comprises the steps of kneading the graphite powder and a binder diluted with 30 to 50% diluent with respect to the binder to a mixed powder having a predetermined particle size; It provides a metal graphite brush manufacturing method comprising the step of molding and plastic processing the mixed powder.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 금속 흑연질 브러시의 제조공정도.1 is a manufacturing process of the metal graphite brush according to the present invention.

이하 본 발명에 따른 금속 흑연질 브러시 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the metal graphite brush manufacturing method according to the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명에 따른 금속 흑연질 브러시의 제조공정도로서, 본 발명은 흑연 분말과 바인더에 대해 30∼50% 희석제로 희석한 바인더를 혼합하여 소정입도를 갖는 혼합 분말로 니딩(kneading)하는 단계와; 상기 혼합 분말에 동분말을 첨가하는 단계와; 상기 혼합 분말을 성형 및 소성가공하는 단계;를 포함한다.2 is a manufacturing process chart of the metal graphite brush according to the present invention, the present invention comprises the steps of kneading the mixture powder having a predetermined particle size by mixing the graphite powder and a binder diluted with 30 to 50% diluent with respect to the binder and ; Adding copper powder to the mixed powder; It includes; molding and plastic processing the mixed powder.

상기 바인더는 흑연분말의 표면에 코팅되어 흑연분말에 접착력을 부여하기 위해 혼합되는 것으로, 노볼락형 페놀 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 레졸형 페놀 수지 등과 같은 열경화성 수지를 사용하며, 바인더의 고른 분포상태를 유지할 수 있도록 알콜 또는 아세톤과 같은 희석제가 첨가된다.The binder is coated on the surface of the graphite powder and mixed in order to give adhesion to the graphite powder, using a thermosetting resin such as a novolac phenol resin, a bisphenol A epoxy resin, a resol type phenol resin, and the like, and even distribution of the binder. Diluents such as alcohol or acetone are added to maintain the state.

한편, 본 발명에서는 상기 희석제를 바인더에 대해 30∼50%의 범위내에서 흑연분말과 혼합한다. 희석제의 첨가량에 따른 흑연분말 상태를 검토한 결과 30% 이하로 첨가된 경우 흑연분말의 젖음성이 저하되어 흑연분말과 바인더의 니딩이 적절하게 이루어지지 않게 되며, 50%를 초과하여 첨가된 경우 니딩공정시 흑연분말의 입도가 커지게 됨을 알 수 있었다.On the other hand, in the present invention, the diluent is mixed with graphite powder within the range of 30 to 50% with respect to the binder. As a result of examining the state of the graphite powder according to the amount of the diluent added, when it is added at 30% or less, the wettability of the graphite powder is lowered, so that the kneading of the graphite powder and the binder is not performed properly. It can be seen that the particle size of graphite powder increases.

따라서, 희석제는 바인더에 대해 30%∼50%의 범위 내에서 첨가되는 것이 가장 바람직하다.Therefore, the diluent is most preferably added in the range of 30% to 50% with respect to the binder.

이와같이 바인더가 혼합된 흑연 분말은 요구하는 소정입도로 이루어지게 되며 종래의 경우에서 처럼 가열로인해 희석제가 제거되어 바인더가 경화되면서 흑연분말 덩어리를 형성하지 않게 되어 분쇄할 필요가 없다.In this way, the graphite powder mixed with the binder is made to the required particle size, and as in the conventional case, the diluent is removed by heating, so that the binder is hardened, so that the graphite powder does not form and does not need to be pulverized.

이와같이 소정입도록 조절된 흑연 분말에 동분말을 첨가하여 전기적 특성을 부여한다.In this way, the copper powder is added to the graphite powder adjusted to a predetermined size to impart electrical characteristics.

이어서, 상기 혼합분말을 약 2∼3.5on/cm²으로 가압하여 소정 형상을 갖는 성형체를 형성한 다음, 상기 성형체를 소성변형시킬 수 있도록 500 ∼ 800℃의 온도범위에서 1 ∼ 5시간 정도로 가열처리하여 브러시의 제조공정을 완료한다.Subsequently, the mixed powder is pressurized to about ² to 3.5 on / cm ² to form a molded article having a predetermined shape, and then heat treated at a temperature range of 500 to 800 ° C. for about 1 to 5 hours so as to plastically deform the molded article. To complete the brush manufacturing process.

한편, 동분말 첨가시 이황화 몰리브데늄을 혼합 분말에 대하여 10wt% 미만으로 첨가하면 이황화 몰리브데늄이 정류자에 생성되는 피막 두께를 조절하는 작용을하여 브러시의 회전 마찰시 고온 윤활성을 갖게된다.On the other hand, when molybdenum disulfide is added to less than 10wt% with respect to the mixed powder when copper powder is added, the molybdenum disulphide has a function of controlling the thickness of the film formed on the commutator to have high temperature lubricity during rotational friction of the brush.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the above description, it should be understood that those skilled in the art can make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as it merely illustrates a preferred embodiment of the present invention.

따라서 본 발명에 따르면 희석제의 첨가량을 정량적으로 조절함으로써 분쇄공정을 단축할 수 있어 제조공정의 단축으로 제조비용의 절감을 가져올 수 있으며, 분쇄공정으로 인한 바인더 함량저하 문제를 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, according to the present invention, by quantitatively controlling the amount of the diluent added, the grinding process can be shortened, thereby reducing the manufacturing cost by shortening the manufacturing process, and the effect of solving the binder content reduction problem due to the grinding process can be obtained. have.

Claims

Mixing the graphite powder and a binder diluted with a diluent of 30 to 50% with respect to the binder to kneading the mixed powder having a predetermined particle size; Adding copper powder to the mixed powder; Forming and plastic processing the mixed powder; Metal graphite brush manufacturing method comprising a.