KR20020065066A - 치구 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 치구는 일정 두께를 갖는 판 형상의 치구 몸체와, 상기 치구 몸체와 조립체의 접합을 방지하기 위하여 모서리 부분에 일정 개수가 설치되는 가이드 블록과, 상기 일정 개수의 가이드 블록들 안쪽 치구 몸체에 수직으로 돌출되어 있어 조립체 밑면인 복사 평판의 휨을 방지하고 플럭스의 유동성을 향상시키는 일정 개수의 핀과, 브레이징 작업시 상기 치구 몸체를 지지하고 흔들거림을 방지하는 장치를 마련하기 위하여 상기 치구 몸체 모서리부에 일정 개수가 형성되어 있는 홀 모양의 치구 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징을 가지는 본 발명에 따른 치구는 모서리 부분에 가이드 블록을 형성하여 조립체가 치구에 고정됨과 동시에 조립체에서 흘러나온 용가재로 인한 조립체와 치구의 접합을 방지하였고, 상기 가이드 블록 내측 방향으로 핀을 형성하여 플럭스가 자유롭게 유동될 수 있게 함으로써 상기 조립체 밑판인 복사평판에 형성된 홀로 플럭스가 원활하게 유입되어 비접합부분의 발생을 억제함과 동시에 부력에 의한 휨을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 치구의 재질을 조립체와 같게 한 경우에는 열팽창으로 인한 모재의 미세한 변형도 방지할 수 있다.

Description

치구{Fixture}

본 발명은 치구에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 브레이징시 모재 전체에 동시에 또한 고르게 열을 분포시켜 브레이징 과정에서의 모재의 휨 및 비접합부 발생을 방지하여, 고정밀도의 부품 제작을 용이하게 할 수 있도록 하는 치구에 관한 것이다.

브레이징(Brazing)이란 금속의 접합 기술 중의 한가지로서, 모재와 접합물을 용융온도까지 열원을 가하여 용융 접합하는 방식을 취함으로써  열응력으로 인한 뒤틀림이나 벌징(bulging)같은 열변형을 야기시키게 되는 용접(Welding)과는 다르게 모재보다 낮은 용융온도를 갖는 용가재를 사용하여 모재는 용융시키지 않고 용가재만 용융시켜 두 모재간의 좁은 간극을 용융 금속의 퍼짐성(spreadability)과 젖음성(wettability) 및 모세관 현상을 이용하여 채운후 두 재료를 접합시키는 방법으로서 적당한 강도를 유지하면서 제품의 변형 및 손상을 방지하는 접합 방법이다. 이때, 용가재의 용융온도를 기준으로 450도 이상은 브레이징(경납땝)이라 하고 그 이하를 솔더링(soldering ; 연납땜)이라 하여 구별한다.

이러한 상기 브레이징은 다시 로(furnace)브레이징과 진공(vacuum)브레이징, 그리고 토치(Torch) 브레이징,  딥 브레이징, 고주파 브레이징, 저항 브레이징 등으로 나뉘는데, 고주파 / 저항 브레이징은 열원으로 고주파 또는 저항열을 이용하는 방법으로 대량 생산에 주로 사용한다.

상기 로 브레이징 방법은 브레이징 접합부에 미리 용가재를 삽입시키고, 플럭스를 도포하여 직접 로 내부에서 가열하여 시행하는 방법이다.

상기 진공 브레이징 방법은 로 브레이징과 거의 유사하나 플럭스 대신에 진공을 사용하여 시행하는 방법이다.

딥 브레이징 방법은 모재에 용가재를 삽입한 후 브레이징 작업 온도로 가열 용융된 플럭스 속에 침지하여 행하는 방법이다.

토오치 브레이징 방법은 국부적인 부분 브레이징이 필요할 때 브레이징 해야할 부위만 국부적으로 토오치로 열을 가하고 은납봉을 용가재로 사용하여 브레이징하는 방법인데, 이는 부분적으로 용가재가 퍼지거나 모재의 부분적 열응력으로 인해 마이크로웨이브 부품에 적용시 표면 부식이 심하고 필렛 형성이 불균일하여 특성을 만족시키기 어렵고, 국부 열응력으로 인하여 장기간 시간이 지난 후 변형 및 용접부 균열의 원인이 되기 때문에 잘 사용하지 않는다.

이러한 브레이징 방법은 다음과 같은 특징들을 갖는다.

로 브레이징은 플럭스의 작용이 딥 브레이징만큼 활발하지 못하여 산화막 제거에 어려움이 있고, 진공 브레이징은 진공 속에서 행해짐으로 모재의 산화를 방지해 주지만 접합 시간이 길어서 접합부에 과다한 열이 가해질 수 있다.

한편, 딥 브레이징은 용융된 플럭스 속에서 접합이 이루어지기 때문에 필요한 열을 부재 전체에 걸쳐 균일하게 가할 수 있음으로 열 변형이나 응력 집중 현상과 같은 국부적 성질 변화를 방지할 수 있으며, 용융된 플럭스가 공기와의 접촉을 완전하게 차단하므로 모재의 산화를 방지하고 강한 산화막 제거 작용을 할 수 있으며, 접합하고자 하는 모재 전체를 침지함으로써 여러 부분의 접합부를 동일한 조건으로 동시에 접합함으로 균일한 품질을 유지할 수 있는 특징이 있다.

이러한 특징을 가지는 딥 브레이징 접합 방법은 마이크로웨이브의 부품 등 주로 고정밀을 요구하는 부품에 사용이 되고 있다.

딥 브레이징의 과정은 모재 표면의 산화막 제거를 촉진하기 위하여 모재의 표면을 깨끗이 닦아낸 후 접합하고자  하는 조건에 따라 가접, 코킹, 탭(Tab)의 비틀림 등을 통하여 접합하고자 하는 부품 상호를 조립하는 세척 및 조립 단계와, 모재나 용가재 속에 존재하는 수분을 제거하고 갑작스런 열의 유입에 의한 모재의 변형을 예방하기 위한 예열 단계와, 미리 도가니 속에서 용융시킨 플럭스 속에 상기 예열 단계를 거친 용가재를 바른 모재를 삽입하는 침지 단계와, 상기 침지 단계를 거친 모재의 온도를 낮추며 잔존하는 응고 플럭스를 제거하는 냉각 및 세척 단계로 구성되어 있다.

치구는 상기 단계 중 침지 단계에서 사용되는 부품으로 상기 예열 단계에서의 예열을 통하여 흐물흐물해지기 일보 직전 상태의 모재를 보호하기 위한 부품이다.

보다 상세하게 설명하면, 급작스런 침지가 이루어지면 약해진 모재는 용융 플럭스의 저항과 부력에 의해 변형되기 쉽고, 미로 부분에 플럭스의 충진이 제대로 되지 않고 공기가 남아 있을 수 있다. 이럴 경우에 모재의 변형 및 비접합부분이 발생함으로, 침지시 플럭스 유동과 부력의 영향을 최소화 하여 모재의 변형 및 비접합부의 발생을 방지하기 위하여 사용되는 부품이 치구이다.

도 1a는 종래의 안테나 브레이징용 치구의 측면도이고, 도 1b는 종래의 안테나 브레이징용 치구의 사시도이다.

도 1a 및 1b를 참조하면, 종래의 안테나 브레이징용 치구(10)는 별도의 조립체 없이 상부 평판(11)과 하부 평판(12)으로 이루어져 있다. 이러한 구조를 가지는 안테나 브레이징용 치구(10)는 브레이징 작업시 플럭스의 부력으로 인하여 모재 (14)에 휨 현상이 발생하기 쉽고 미로 구조로 인하여 모재 전체에 골고루 플럭스가 퍼지지 못함으로 인하여 부풀림이나 부분적인 비결합 현상이 많이 발생하고 있다. 상기 휨 현상을 해결하기 위하여 휨이 발생할만한 부분에 나사(13)로 조여서 눌러주는 방법이 사용되고 있으나, 어느 정도의 휨만을 방지할 수 있을 뿐이다.

상기의 안테나 브레이징용 치구(10)는 기둥(16)에 의하여 지지되는 받침(15)에 실려서 용융된 플럭스에 침지된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 브레이징 작업시 플럭스의 부력과 저항에 의한 모재의 휨을 방지하고, 모재 전체에 골고루 플럭스가 퍼지게 하여 신뢰성 있는 결합을 할 수 있게 함으로써, 정밀하면서도 신뢰성 있는 접합을 할 수 있는 치구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a는 종래의 안테나 브레이징용 치구의 측면도.

도 1b는 종래의 안테나 브레이징용 치구의 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치구의 구조를 나타낸 개략도.

도 3a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치구가 조립체에 장착되기 전의 상태도.

도 3b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치구가 조립체에 장착된 후의 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...안테나 브레이징용 치구11...상부 평판

12...하부 평판13...나사

14...모재15...받침

16...기둥20...치구

21...치구 몸체22...가이드 블록

23...핀24...치구 홀더

30...조립체31...복사 평판

30a..홀

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 치구는 일정 두께를 갖는 판 형상의 치구 몸체와, 상기 치구 몸체와 조립체의 접합을 방지하기 위하여 모서리 부분에 일정 개수가 설치되는 가이드 블록과, 상기 일정 개수의 가이드 블록들 안쪽 치구 몸체에 수직으로 돌출되어 있어 조립체 밑면인 복사 평판의 휨을 방지하고 플럭스의 유동성을 향상시키는 일정 개수의 핀과, 브레이징 작업시 상기 치구 몸체를 지지하고 흔들거림을 방지하는 장치를 마련하기 위하여 상기 치구 몸체 모서리부에 일정 개수가 형성되어 있는 홀 모양의 치구 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징을 가지는 본 발명에 따른 치구는 플럭스의 부력을 모재가 아닌 치구가 흡수하도록 되어 있으며, 플럭스가 핀 사이로 원활하게 유동할 수 있게 함으로써 플럭스가 모재 전체에 골고루 퍼지게 하여 정밀한 접합이 가능하게 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치구의 구조를 나타낸 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 치구(20)는 일정 두께를 가지며 모재가 조립될 조립체(미도시)의 재질과 동일 재질을 사용한 원형판 형상의 치구 몸체(21)와, 상기 치구 몸체(21)와 조립체(미도시)의 접합을 방지하기 위하여 치구 안쪽을 향하는 방향측 하부에 홈이 형성되어 모서리 부분에 일정 개수가 설치되는 사각형판 형상의 가이드 블록(22)과, 상기 일정 개수의 가이드 블록(22)들 안쪽 치구 몸체(21)에 수직으로 돌출되어 있어 조립체 밑면인 복사 평판의 휨을 방지하고 플럭스의 유동성을 향상시키는 일정 개수의 핀(23)과, 브레이징 작업시 상기 치구 몸체(21)를 지지하고 흔들거림을 방지하는 장치를 마련하기 위하여 상기 치구몸체(21) 모서리부에 일정 개수가 형성되어 있는 홀 모양의 치구 홀더(24)로 포함하여 이루어져 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 치구 몸체(21)는 기존에 사용하던 스테인레스 재질인 에스티에스316(STS316)이 아닌 모재가 조립될 상기 조립체(미도시)의 재질과 동일한 알루미늄 재질인 에이엘6061피-티6(AL6061P-T6)을 사용한다. 이에 따라 조립체와 열팽창 등의 성질이 같게 되어 열팽창 등의 차이에 의한 조립의 정밀도 저하를 방지할 수 있다.

또한, 상기 가이드 블록(22)은 상기 치구 몸체(21)의 재질을 조립체(미도시)의 재질과 동일한 것을 사용함으로 인하여 발생될 수 있는 용융된 용가재에 의한 치구(20)와 상기 조립체(미도시)의 접합을 방지하기 위한 장치로서, 조립체 윗판에 접하는 부분을 제외한 하측부에 홈을 형성시켜 조립체 밑판에서 흘러내리는 용융된 용가재가 상기 조립체(미도시)와 상기 치구(20)의 접합 부분에 닿는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 상기 핀(23)은 조립체 밑판인 복사평판(미도시)을 지지하는 원통형 또는 직육면체 형상으로 돌출된 부분으로서, 플럭스를 원활하게 유동시켜 상기 복사평판에 형성되어 있는 플럭스 홀(미도시)을 통하여 플러그가 모재에 퍼지도록 한다. 이때 플럭스에 의하여 용융된 용가재의 누설로 인한 상기 핀과 조립체 밑판인 복사평판의 접합을 방지하기 위하여 상기 복사평판의 플럭스 홀과 핀의 위치를 다르게 하여야 한다.

또한, 상기 치구 홀더(24)는 치구(20)를 용융된 플럭스가 있는 도가니 속으로 침지시키는 장치를 연결할 수 있도록 뚫려져 있는 홀로 되어 있으나, 손잡이를 장착하여도 되고 상기 치구 몸체(21)와 일체형이어도 문제는 없다.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 실시예에 따른 치구와 조립체의 결합을 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치구가 조립체에 장착되기 전의 상태도이고, 도 3b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 치구가 조립체에 장착된 후의 상태도이다.

도 3a 및 3b를 참조하면, 플럭스가 유입될 수 있는 홈(미도시)을 여러개 가지는 복사 평판(31)을 밑면으로 하는 조립체(30)가 치구의 가이드 블록(22)의 안쪽으로 치구의 핀(23)에 의하여 지지되어 장착되는 것을 알 수 있다.

이때 플럭스에 의하여 용융되어 접착제의 역할을 하는 용가재가 녹아서 조립체와 같은 재질을 사용한 치구에 접촉될 경우 조립체(30)와 치구(20)가 접합될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 상기 조립체의 밑면인 복사 평판(31)에 뚫려 있는 여러 홈(미도시)에 어긋나게 상기 핀(23)이 접촉되도록 해야 하며, 상기 조립체 (30)의 옆 홀로 새어나오는 용가재가 조립체(30)와 치구(20)의 접촉부위에 닿지 않도록 조립체(30)의 윗면을 지지하도록 가이드 블록(22)이 설치되어야 한다. 이때 가이드 블록(22)의 아랫부분은 홈이 형성되어 있어 흘러나온 용가재가 조립체(30)와 치구(20)의 접촉부위에 닿는 것을 방지한다.

또한, 상기 가이드 블록(22)은 상기 조립체(30)의 유동을 방지하는 역할도 한다.

이와 같은 방식으로 조립체(30)와 치구(20)를 장착한 후 상기 치구(20)에 형성되어 있는 치구 홀더(24)를 이용하여 용융된 플럭스가 있는 도가니 내로 침지하게 되면, 플럭스는 옆면과 윗면 뿐 아니라 치구의 핀에 의하여 밑면까지 골고루 유입이 되어 부력에 의한 모재의 변형이나 비결합부분의 발생을 방지할 수 있다. 또한 조립체(30)와 치구(20)는 같은 재질을 사용하였으므로 열팽창이 같아 열팽창의 차이로 인한 모재의 미세한 변형도 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

예를 들어 치구의 가이들 블록과 핀의 갯수와 그 모양, 치구 홀더의 갯수와 모양 및 연결 방식 등은 원하는 기능을 얻기만 하면 임의로 변경이 가능하다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 치구는 모서리 부분에 가이드 블록을 형성하여 조립체가 치구에 고정됨과 동시에 조립체에서 흘러나온 용가재로 인한 조립체와 치구의 접합을 방지하였고, 상기 가이드 블록 내측 방향으로 핀을 형성하여 플럭스가 자유롭게 유동될 수 있게 함으로써 상기 조립체 밑판인 복사평판에 형성된 홀로 플럭스가 원활하게 유입되어 비접합부분의 발생을 억제함과 동시에 부력에 의한 휨을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 치구의 재질을 조립체와 같게 한 경우에는 열팽창으로 인한 모재의 미세한 변형도 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 일정 두께를 갖는 판 형상의 치구 몸체와,

   상기 치구 몸체와 조립체의 접합을 방지하기 위하여 모서리 부분에 일정 개수가 설치되는 가이드 블록과,

   상기 일정 개수의 가이드 블록들 안쪽 치구 몸체에 수직으로 돌출되어 있어 조립체 밑면인 복사 평판의 휨을 방지하고 플럭스의 유동성을 향상시키는 일정 개수의 핀과,

   브레이징 작업시 상기 치구 몸체를 지지하고 흔들거림을 방지하는 장치를 마련하기 위하여 상기 치구 몸체 모서리부에 일정 개수가 형성되어 있는 홀 모양의 치구 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 치구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 치구 몸체는 조립체와 동일 재질인 것을 특징으로 하는 치구.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 치구 몸체는 원판형인 것을 특징으로 하는 치구.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드 블록은 용융되어 흘러내리는 용가재에 의한 치구와 조립체의 접합을 방지하지 위하여 치구 안쪽을 향하는 방향측 하부에 홈이 형성되어 있는 사각형판 형상인 것을 특징으로 하는 치구.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 핀은 원통형 또는 직육면체형인 것을 특징으로 하는 치구.