KR20010099293A

KR20010099293A - 피스톤에 세라믹의 피복경화 처리방법

Info

Publication number: KR20010099293A
Application number: KR1020010058793A
Authority: KR
Inventors: 이종분
Original assignee: 이종분
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2001-11-09

Abstract

본 발명은 피스톤에 세라믹 피복 경화처리방법에 관한 것이며 피스톤의 표면에 세라믹 소재층을 형성하여 내마모성을 증대시켜 장구히 사용할 수 있도록 한 것이다.

피스톤의 표면에 액상의 세라믹 소재도료를 피복시켜 70° C∼250° C에서 90∼120분간 가온 경화시키는 방법이다.

이와 같은 본 발명은 피스톤의 노출부위에 세라믹 소재층이 피복 경화되므로 피스톤 소재의 구애없이 내마모성이 증대되어 피스톤을 장구히 사용할 수 있는 산업상 매우 유용한 발명이다.

Description

피스톤에 세라믹의 피복경화 처리방법 { The ceramic's covering and hardening processing method in piston }

본 발명은 피스톤에 세라믹 피복 경화처리방법에 관한 것이며 보다 구체적으로는 피스톤의 노출부에 세라믹 도료를 피복시키고 이를 가열 경화시켜 내마모성을증대시켜 장구히 사용할 수 있도록 한 것이다.

농업용 분무기는 크랭크축의 회전으로 커넥팅로드와 연결된 피스톤이 실린더에서 직선왕복 운동을 하면서 약액을 고압(5Kg/㎤∼ 80Kg/㎤)으로 조성하게 된다.

이 때 피스톤은 실린더와의 마찰로 고온과 고압상태에 있게 되고 약액과의 접촉으로 피스톤의 외면에는 마모가 발생되어 압축이 약해지게 되므로 이를 해소하고자 피스톤에 내마모성이 강한 스텐레스재를 주로 사용하고 있으나 스텐레스 소재의 경우 장기간을 사용하게 되면 피스톤의 외면에 마모가 발생되면서 압축력이 약해지는 결점이 발생되고 있다.

또한 고압펌프의 경우에도 크랭크축의 회전으로 커넥팅로드와 연결된 피스톤은 실린더에서 직선왕복운동을 하면서 용수를 고압(5∼20Kg/㎤)으로 압축시키게 되고 이 때 피스톤은 실린더와의 마찰로 고온 고압의 상태에 있게 되고 모래, 점토등을 함유하는 용수와의 접촉으로 피스톤 및 로드 외면에는 마모가 발생되므로 피스톤로드 소재를 내마모성이 강한 스텐레스재의 피스톤을 사용하게 되나 이 역시 장기간을 사용하게 되면 피스톤 및 로드의 외면에 마모가 발생되면서 압축력이 약해지는 결함이 발생되고 있고 이와 같이 피스톤에 사용되는 스텐레스재 피스톤은 가공이 어렵고 고가인 결점으로 고압분무기와 고압펌프가 고가가 되는 폐단이 있어 왔다.

또한 고압분무기의 경우에는 실린더와 마찰되는 지점을 내마모성이 강한 세라믹 소재로 한 중공관을 스텐레스재로 가공된 축봉에 결합하여 내마모성을 높이는 수단의 피스톤이 알려지고 있고 이는 수명이 연장되기는 하나 세라믹 소재의 중공관은 제조와 가공이 어렵고 고가인 폐단이 있다.

이에 본 발명은 알미늄, 철재, 각종합금등으로 구성되는 피스톤의 노출면에 액상의 세라믹 도료를 도포 이를 경화시켜 내마모성이 증대되는 피스톤에 세라믹 피복경화시키는 가공방법을 제공함에 목적이 있다.

도1은 농업용 분무기 피스톤의 사시도

도2는 도1의 피스톤에 세라믹이 피복된 단면도

도3은 본 발명의 도2의 실시상태도

도4는 고압펌프 피스톤의 사시도

도5는 도4의 피스톤에 세라믹이 피복된 단면도

도6은 본 발명 도5의 실시상태도

※ 도면의 주요분분에 대한 부호 설명

1 : 피스톤 2 : 세라믹 피복층

3 : 크랭크축 4: 커넥팅로드

5 : 실린더

고압분무기 또는 고압펌프 피스톤(1)의 노출면에 액상의 세라믹 도료를 도포시키고 이를 70∼250℃에서 90∼120분간을 가온 경화시켜 세라믹 피복층(2)을 구성하는 방법이다.

도면 중 미설명부호 3은 크랭크축, 4는 커팅로드, 5는 실린더를 표시한 것이다.

이와 같은 본 고안의 구체적인 실시예를 공정에 따라 설명하면 다음과 같다.

[제1공정](피스톤의 전처리)

고압분무기 또는 고압펌프에 사용되는 통상의 피스톤(1)을 탈지 또는 센딩기에서 60∼150메쉬 상태의 샌딩사 5∼7Kg/㎤의 압력으로 샌딩한다.

[제2공정](세라믹 도료의 피복)

제1공정의 피스톤(1)을 도장박스에서 세라믹 주재의 도료(상품면:주)제라미 XERAMER ATX-6000)를 30∼80㎛의 두께가 되도록 스프레이건으로 도포하며 세라믹 피복층(2)을 구성한다.

[제3공정](경화공정)

제2공정으로 피스톤(1)의 외면에 세라믹 피복층(2)을 구성하여 이를 소성로에서 70℃에서 10분간, 100℃에서 15분간, 120℃에서 15분간, 150℃에서 10분간, 180℃에서 10분간 200∼250℃에서 20분간을 가온하면서 경화시킨 후 로냉시켜 완성한다.

[제4공정](제품화 공정)

제3공정을 거쳐 경화된 피스톤을 로냉시켜 제품화 한다.

이와 같은 본 발명은 소재에 구애 없이 제조된 피스톤의 노출면에 액상 세라믹 소재의 도료를 피복시키고 이를 가온 경화시켜 가공하게 되므로 피스톤의 제조가 간편하게 되며 피스톤 외면에 형성된 세라믹 피복층은 경도가 9H이상이 되고 알칼리성 용액인 5%의 산화나트륨(NaOH)용액과 산성용액인 5%황산(H₂SO₄)용액에서 1개 월간의 침지에서도 변화가 없는 고경도, 항균, 방청, 내화학성 세척성이 우수하고 특히 내마모성이 좋은 피스톤을 얻게 되어 장구히 사용할 수 있게 되고 경제성이 뛰어나게 되는 것이다.

따라서 이상과 같은 본 발명은 소재에 구애받지 않는 피스톤의 외면에 액상의 세라믹 피복층을 구성하고 이를 가온 경화시켜 피스톤 외면에 세라믹 피복층을 구성하므로서 피스톤의 가공이 용이하고 내마모성이 강하여 고압분무기 또는 고압펌프의 피스톤으로 장구히 사용할 수 있는 산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims

고압분무기 또는 고압펌프용 피스톤의 외면에 액상의 세라믹 피복층을 도포시키고 이를 70∼250℃에서 90∼120분간을 가온경화시켜 처리함을 특징으로 하는 피스톤의 세라믹 피복 경화처리방법