KR20020046844A

KR20020046844A - 베어링 메탈 제조방법

Info

Publication number: KR20020046844A
Application number: KR1020000077189A
Authority: KR
Inventors: 윤광민
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-21

Abstract

본 발명은 알루미늄 합금으로 이루어진 알루미늄 스트립(Al strip)과 스틸 플레이트(steel plate)를 접합시켜 베어링 메탈을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 알루미늄 스트립과 스틸 플레이트를 소정온도로 가열하여 반응고(semi-solid)상태의 알루미늄 스트립을 클래딩(clading)공정시 가열상태의 스틸 플레이트와 접합시키는 특징이 있다.

따라서, 본 발명은 알루미늄 스트립과 스틸 플레이트의 융착성을 향상시켜 박리현상을 방지할 수 있게 됨으로써 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있게 되고, 또한 퓨어 알루미늄(pure Al)판재 성형공정, 주석 코팅(Sn coating) 공정 및 가열공정 등을 생략할 수 있게 됨으로써 제작공정을 간소화시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 됨은 물론 생산원가를 절감할 수 있게 된다.

Description

베어링 메탈 제조방법{method for producing bearing metal}

본 발명은 알루미늄 합금으로 이루어진 알루미늄 스트립(Al strip)과 스틸 플레이트(steel plate)를 접합시켜 베어링 메탈을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알루미늄 스트립과 스틸 플레이트를 소정온도로 가열하여 반응고(semi-solid)상태의 알루미늄 스트립이 클래딩(clading)공정시 가열상태의 스틸 플레이트와 접합되도록 함으로써 알루미늄 스트립과 스틸 플레이트의 융착성을 향상시켜 박리현상을 방지함은 물론 퓨어 알루미늄(pure Al)판재 성형공정 및 주석 코팅(Sn coating) 공정 등을 생략할 수 있도록 하는 베어링 메탈 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 미끄럼 베어링은 중장비, 프레스, 사출기, 차량, 공작기계, 산업기계 등의 구동부위나 슬라이딩부위에 사용되어 축, 저널 또는 카운트 플레이트 등을 지지하는 기계요소로서, 이러한 미끄럼 베어링을 구성하기 위한 소재가 되는 베어링 메탈은 통상 스틸금속에 동계 합금, 알루미늄계 합금, 구리-납계 합금, 동계 및 합성수지계 복합재 등이 접합되는 구조로 이루어진다.

여기서, 최근 가장 많이 이용되는 베어링 메탈로는 스틸 금속에 알루미늄계 합금층이 접합되는 것을 들 수 있는 바, 이러한 베어링 메탈의 제조공정은 도 1에 도시되는 바와 같이 순수 알루미늄 판재(111)를 성형하는 퓨어 알루미늄(pure Al)판재 성형공정(P101)과, 그 퓨어 알루미늄 판재(111)의 표면에 주석(Sn)을 코팅하는 주석 코팅공정(P102)과, 그 주석이 코팅된 퓨어 알루미늄 판재(111)에 AC 180의 재질의 알루미늄 합금 용탕을 붓고 냉각시킨 다음 롤러(107) 등을 이용한 압연작업을 통해 일측면에 퓨어 알루미늄 판재(111)가 위치되도록 알루미늄 스트립(110)을 성형하는 알루미늄 스트립 성형 공정(P103)과, 그 성형된 알루미늄 스트립(110)의 퓨어 알루미늄 판재(111)부분에 스틸 플레이트(120)를 겹친 상태에서 롤러(108)로 가압하여 접합하는 클래딩 공정(P104)과, 그 접합된 알루미늄 스트립(110)과 스틸 플레이트(120)를 380℃±10℃로 가열하여 베어링 메탈(130)을 최종적으로 성형하는 가열공정(P105)으로 이루어져 있다.

즉, 스틸 플레이트(120)와 AC 180 재질의 알루미늄 합금은 기계적인 가압에 의해서는 서로 접합되지 않으므로, AC 180 재질의 알루미늄 합금에 접합재 역할을 하는 주석이 코팅된 퓨어 알루미늄 판재(111)를 융착시켜 알루미늄 스트립(110)을 제작한 다음, 롤러(108)로 가압하는 클래딩 공정(P104)과 히터(109)로 가열하는 가열공정(P105)을 통해 서로 접합된 베어링 메탈(130)을 제작하게 된다.

그런데, 상술한 바와 같이 스틸 금속에 알루미늄계 합금층이 접합시키는 종래 베어링 메탈의 제조방법은 접합재 역할을 하는 퓨어 알루미늄 판재의 강한 접착성을 기대할 수 없어 제품시 스틸 플레이트와 알루미늄 스트립이 서로 분리되는 박리현상을 초래하게 되어 베어링의 내구성을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래 베어링 메탈의 제조방법은 주석 코팅공정과 퓨어 알루미늄 판재 성형공정 및 가열공정 등으로 인해 베어링 메탈의 제작이 번잡해지도록 함으로써제품의 생산성을 저하시키게 됨은 생산원가를 상승시키게 되는 문제점을 초래한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 알루미늄 스트립과 스틸 플레이트의 융착성을 향상시켜 박리현상을 방지할 수 있도록 함은 물론 알루미늄 판재 성형공정, 주석 코팅 공정 및 가열공정 등을 생략할 수 있도록 함으로써 제작공정을 간소화할 수 있도록 하는 베어링 메탈 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 베어링 메탈의 제조공정을 보인 개념도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베어링 메탈의 제조공정을 보인 개념도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

8 : 롤러 9 : 히터

10 : 알루미늄 스트립 20 : 스틸 플레이트

30 : 베어링 메탈 P1 : 클래딩 공정

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 스틸 금속에 알루미늄계 합금이 접합되는 베어링 메탈의 제조방법에 있어서, 상기 알루미늄계 합금이 압연된 알루미늄 스트립과 상기 스틸 금속으로 이루어진 스틸 플레이트를 소정온도로 가열하여 반응고(semi-solid)상태의 알루미늄 스트립을 클래딩공정시 가열상태의 스틸 플레이트와 접합시키는 베어링 메탈 제조방법을 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 알루미늄 스트립과 상기 스틸 플레이트는 550℃±10℃에서 가열되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베어링 메탈의 제조방법을 보인 개념도이다.

본 발명의 실시예에 따른 베어링 메탈의 제조방법은 알루미늄 합금으로 이루어진 알루미늄 스트립(10)과 스틸 플레이트(20)를 접합시켜 베어링 메탈(30)을 제조하는 방법으로서, 알루미늄 스트립(10)과 스틸금속으로 이루어진 스틸 플레이트(20)를 소정온도로 가열하여 반응고상태의 알루미늄 스트립(10)을 가열상태의 스틸 플레이트(20)에 기계적으로 가압 접합시키는 클래딩 공정(P1)으로 구성된다.

부연하면, 본 발명의 실시예에 따른 베어링 메탈의 제조방법은 클래딩 공(P1)정으로만 이루어지는 바, 알루미늄 스트립(10)과 스틸 플레이트(20)를 가열하는 작업은 서로 겹쳐진 알루미늄 스트립(10)과 스틸 플레이트(20)를 롤러(8)로 가압하여 접착하는 클래딩작업의 바로 전방에서 이루어진다. 즉, 롤러(8)의 바로 전방의 상하부에 각각 히터(9)를 설치하여 알루미늄 스트립(10)이 반응고 상태가 되고 스틸 플레이트(20)가 충분히 가열된 상태에서 롤러(8)로 밀려들어가도록 구성된다.

이때, 알루미늄 스트립(10)은 직접 AC 180 재질의 알루미늄 빌릿(billet)을 압연하여 형성되므로, 표면에 주석이 코팅된 퓨어 알루미늄 판재가 부착되지 않은 순수 합금 상태가 된다.

또한, 알루미늄 스트립(10)과 스틸 플레이트(20)의 가열작업은 550℃±10℃에서 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 메탈 제조방법에 따르면, 알루미늄 스트립(10)과 스틸 플레이트(20)를 소정온도로 가열하여 반응고상태의 알루미늄 스트립(10)을 클래딩공정시 가열상태의 스틸 플레이트(20)와 접합시킴으로써 알루미늄 스트립(10)과 스틸 플레이트(20)의 견고한 융착구조의 베어링 메탈(30)을 제조할 수 있게 됨은 물론 종래와 같은 퓨어 알루미늄판재 성형공정, 주석 코팅 공정 및 가열공정 등을 생략할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 알루미늄 스트립과 스틸 플레이트의 융착성을 향상시켜 박리현상을 방지할 수 있게 됨으로써 베어링의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 퓨어 알루미늄판재 성형공정, 주석 코팅 공정 및 가열공정 등을 생략할 수 있게 됨으로써 제작공정을 간소화시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 됨은 물론 생산원가를 절감할 수 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

스틸 금속에 알루미늄계 합금이 접합되는 베어링 메탈의 제조방법에 있어서, 상기 알루미늄계 합금이 압연된 알루미늄 스트립과 상기 스틸 금속으로 이루어진 스틸 플레이트를 소정온도로 가열하여 반응고(semi-solid)상태의 알루미늄 스트립을 클래딩공정시 가열상태의 스틸 플레이트와 접합시키는 것을 특징으로 하는 베어링 메탈 제조방법.
제 1항에 있어서,상기 알루미늄 스트립과 상기 스틸 플레이트는 550℃±10℃에서 가열되는 것을 특징으로 하는 베어링 메탈 제조방법.