KR20070042197A - 금속 파이버, 상기 파이버의 생산 및 이용 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 회전 도구(3)를 이용하는 기계 가공 생산법으로 금속 파이버(1)를 만들기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 이 방법은 이러한 형태의 파이버를 포함하는 필터 재료, 상기 재료를 생산하기 위한 방법, 이러한 형태의 재료를 이용하여 구성된 입자 필터, 및 상기 필터를 구비한 차량에 관한 것이다.

Description

금속 파이버, 상기 파이버의 생산 및 이용 {METAL FIBRES, PRODUCTION OF SAID FIBRES AND USE THEREOF}
본 발명은 금속 파이버를 만들기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 금속 파이버에 대한 생산법을 수행하기 위한 기구를 설명한다. 또한, 본 발명은 파이버, 파이버 재료, 입자 필터, 및 차량에 관한 것이다.
차량 내연기관의 배출 가스 시스템은 넓은 범위의 서로 다른 재료를 포함하고, 이 재료는 고온, 유해 가스(aggressive gas) 및 상당한 진동에 매우 영향을 받는다. 이러한 불리한 주위 조건에 불구하고, 이러한 재료는 최대로 가능한 기간에 걸쳐 그 기능을 유지해야만 한다. 이 기능은 상기 재료들로 형성된 배출 가스 처리 기구의 형태에 대체로 의존한다. 가능한 배출 가스 처리 기구는 촉매 컨버터, 흡수기, 입자 필터, 혼합기, 절연 매트, 시일(seal) 등이다. 이 재료는 일반적으로 높은 온도 및 부식에 저항성을 가져야만 한다. 세라믹 재료뿐만 아니라 금속 부품도 이를 위해 특히 적절하다.
일정한 경우에, 금속 파이버는 상기 언급된 배출 가스 처리 도구에 채택될 수 있다. 여기서 금속 파이버는 절연 재료 및 필터 재료와 같이 특히 더욱더 주의를 집중시킨다. 이들은 자동차 공학에서 주로 사용되는 재료 및 부품이기 때문에 이러한 금속 파이버를 위한 저비용, 높은 생산성 제조 방법이 관심의 대상이다. 일정한 경우에 매우 민감한 전자 부품, 센서 등을 포함하는 자동차 내연기관의 배출 가스 시스템의 기능 불량에 대한 민감도 및/또는 감응도(susceptibility)의 관점에서, 파이버 재료가 높은 서비스 수명 및 가장 높은 가능한 구조 강도를 갖는 것이 특히 중요하다. 오직 이러한 방법으로, 금속 파이버로 된 부품들이 작동 동안의 온도 및 압력의 상당한 변화로부터 부서지는 것을 막을 수 있고, 이후 부품들은 배출 가스 흐름을 따라 운반될 수 있고 하류(downstream) 배출 가스 처리 기구와 충돌한다.
본 발명의 목적은 이러한 파이버를 만들기 위한 적절한 방법을 제시하는 것이다. 특히, 자동차 공학에서 배출 가스 처리 기구의 시리즈 생산(series production) 요구를 맞출 수 있어야만 한다. 동시에, 생산된 파이버는 가능한 균일한 형태이어야 한다. 또한, 자동차 내연기관으로부터 향상된 배출 가스 처리를 위한 부품, 요소 및 금속 파이버의 생산을 위한 단순하게 설계된 기구가 제시되어야 한다.
이는 청구항 1항의 단계에서 설명된 것처럼 금속 파이버의 생산을 위한 방법에 의해 이루어진다. 또한, 이 방법의 유리한 실시예는 청구항 1항에 종속적으로 조직화된 종속항에서 설명된다. 또한, 목적은 독립적으로 조직화된 기구 특허 청구항의 특징을 갖는 기구 및 적어도 하나의 금속 블록을 고정하기 위한 피가공물 홀더를 포함하는 기구에 의해 이루어진다. 이러한 문맥에서 청구항에서 개별적으로 조직화된 특징들은 어떠한 기술적인 적절한 방법으로 서로 결합할 수 있고, 이는 본 발명의 추가적인 실시예들을 초래한다. 동일한 방법으로 상세한 설명의 내용은 청구항의 설명서로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 금속 파이버를 만들기 위한 방법은 적어도 이하의 단계를 포함한다:
(a) 적어도 하나의 금속 블록을 제공하는 단계;
(b) 적어도 하나의 회전 도구를 이용하여 기계가공 방법에 의해 파이버를 벗겨내는 단계.
"파이버"란 용어는 미세하고 얇은 길쭉한 형태를 지칭하는데 특히 사용된다. 결과적으로 파이버는 지름이 길이보다 훨씬 짧은 것이 바람직한 형태가 바람직한데, 특히 길이 대 지름의 비가 적어도 10, 바람직하게 100 또는 1000이다.
파이버는 금속으로 만들어지고, 이에 의해 이 재료는 사용된 금속 블록의 재료와 대체로 대응한다. 이러한 금속은 철 금속 재료가 유리하고, 이 철 금속 재료는 그 구성요소로서 알루미늄 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하고, 바람직하게는 둘 모두를 포함한다. 이 금속 재료는 연성이 있고 고온에 저항성인 것이 유리하다. 상기에서 언급된 합금 구성요소들은 차량 내연기관의 배출 가스에 함유된 오염물질에 대한 높은 부식 저항성을 제공한다.
파이버는 기계가공 생산법에 의해 생산되고 금속 블록은 이 방법에 종속되며, 이에 의해 회전 도구는 금속 블록 안으로 형성된 커팅 에지 또는 그 표면과 접촉하고 고체 재료로부터 파이버를 벗겨낸다. 회전 도구 및 금속 블록 사이에서 필요한(주요) 상대적인 속도 또는 (주요) 상대적인 이동은 회전 도구에 의해 수행된다. 회전 도구는 자신의 축을 주위로 회전한다. 회전 도구에서 고유의 이러한 회전 이동은 금속 블록 및 도구 사이의 추가적인 활주(보조) 상대적인 이동, 소위 이송(infeed), 에 의해 중첩되고, 이에 의해 피가공물 및 도구가 예정된(일반적으로 일정한) 속도로 서로를 향해 이동되며, 이에 의해 도구의 커터가 예정된 침투 깊이로 금속 블록 안으로 침투한다. 이러한 방법으로 균일한 파이버가 만들어진다.
이 방법의 추가적인 개발에 따르면, 파이버의 벗겨냄은 전면 또는 페이스 밀링에 의해 수행된다. 이와 관련하여, 밀링은 특히 기계가공 생산법으로서 이해되어야 하고, 이 방법은 일반적으로 다중 커터 도구의 원형 커팅 움직임으로 어떠한 원하는 피가공물 표면 피니쉬(finish)를 만든다. 커팅 움직임은 도구의 회전 축에 대해 일정한 각을 이루거나 또는 수직으로 동작한다. 밀링 방법들은, 예를 들면 만들어진 표면 피니쉬, 도구 형태(형상), 및/또는 특히 표면 밀링, 원형 밀링, 호브 밀링(hob milling), 외부 밀링 및 모방 밀링(profile milling)으로 운동학(kinematics)에 따라 일반적으로 구별된다.
피가공물 표면이 소위 작은(minor) 커팅 에지들을 구비한 회전 도구의 전면으로부터 만들어진다면, 이를 전면 또는 페이스 밀링이라고 부른다. 결과적으로, 표면이 커터의 원주 주위로 커팅 에지들에 의해 만들어지는 밀링 공정은 외주 밀링(peripheral milling)이라고 불린다. 도구 회전 및 이송 방향에 의존하여, 추가적인 구별이 상향 밀링 및 하향 밀링 사이에 이루어진다. 상향 밀링 동안, 이송 이동 및 커팅 이동은 반대 방향이고, 하향 밀링 동안 이들은 동일한 방향이다. 특히 여기서 바람직한 (통상의) 페이스 밀링 방법으로, 작업 길이(파이버의 길이에 대체로 대응함)는 커팅 깊이(파이버의 높이에 대체로 대응함)보다 훨씬 크고, 피가공물 표면은 작은 커팅 에지에 의해 만들어지며, 다시 말하면 밀링 도구의 표면 상의 커터 부품에 의해 만들어진다. 페이스 밀링은 회전당 10μm 내지 100μm[마이크로미터] 범위의 이송 속도(infeed rate)로 수행되는 것이 바람직하다.
여기서 제안된 밀링 방법은 특히 짧은 시간에 대량의 균일한 파이버를 생산하는 것을 가능하게 한다. 이에 의해 이 공정은 전체 금속 블록이 최종적으로 소비될 때까지 일반적으로 반복된다. 또한, 다수의 밀링 커터들이 동시에 채택될 수 있는데 이에 의해 이러한 금속 블록을 기계가공 한다(machine down)는 것이 원칙적으로 나타나야 하고 냉각제 및/또는 윤활제가 추가적으로 사용될 수 있다는 것 및/또는 다른 기계가공 공정들이 평행하게 일어날 수 있다는 것(예를 들어 밀링된 표면의 최종 그라인딩(grinding) 등)이 나타나야 한다.
본 방법의 추가적인 개선에 따르면, 10μm 내지 100μm[마이크로미터] 범위의 두께를 갖는 파이버를 벗겨낸다. 두께는 20μm 내지 30μm의 범위인 것이 바람직하다. 파이버의 원하는 길이 및 높이, 그리고 원하는 두께의 설정은 개별적으로 이송 속도 및 회전 도구의 회전 속도의 대응 선택에 의해 이루어진다. 동시에, 금속 블록과 접촉하는 커터들의 결합 구조가 고려되어야만 한다.
또한, 1mm 내지 50mm[밀리미터] 범위의 길이를 갖는 파이버, 바람직하게 15mm 내지 25mm의 범위의 길이를 갖는 파이버를 벗겨내는 것이 제안된다.
10μm 내지 100μm[마이크로미터]의 범위의 높이의 파이버를 벗겨낸다면 특히 유리하다. 또한, 바람직한 범위는 20μm 내지 30μm에 있다.
여기서 표시된 치수는 배출 가스 처리 기구의 부품들로서 채택될 수 있는 파이버에 대해 선택될 수 있다. 이후 파이버는 필요한 단면을 가지고 이에 의해 열적 및 동적 로드를 계속 견딘다. 또한, 이들은 배출 가스와 밀접한 접촉을 위해 필수적인 비표면적(specific surface area)을 보장한다. 또한, 이들이 예를 들어 다수의 파이버를 링크함에 의해 발생되는 적절한 교차점을 만들 가능성을 생성하는 것을 고려해야만 한다. 결과적인 결합 및/또는 재료 조인트는 충분히 저항성이 있다.
본 방법의 유리한 추가적인 개선에 따르면, 적어도 하나의 도구는 예정된 속도로 회전되고 적어도 하나의 금속 블록에 대해 예정된 이송 속도로 이동되며, 이에 의해 상기 회전 속도 및 이송 속도는 파이버가 이들의 길이의 적어도 50%를 넘어 균일한 두께를 갖도록 선택된다. 이는 파이버가 적어도 그들의 길이의 큰 비율에 걸쳐 동일한 형태를 대체로 가진다는 것을 보장하고, 따라서 충분히 큰 접촉 영역이 특히 파이버의 차후의 어셈블리를 위해 인접한 파이버 사이에 제공되어 짜여지거나(woven) 또는 떠진(knitted) 그물(mesh) 등을 형성한다. 파이버는 유리하게 적어도 그들의 길이의 80% 이상에서, 바람직하게는 90% 내지 95% 이상 또는 그 정도에서 균일한 두께를 갖는다. 명료함을 위해, "균일한 두께"란 표현은 일정한 제조 오차 허용한계(manufacturing tolerances)를 커버하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 용어에 포함되는 제조 오차 허용한계는 제조 방법에 주로 의존하고; 밀링을 위해 이는 평균값 주위로 ±20%의 범위에서 허용가능하게 변동할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 금속 블록이 회전 형태에 거의 대응하는 기계가공 전면을 가진다. 이는 특히, 회전 도구가 접촉하는 기계가공 전면, 다시 말하면 금속 블록의 전면이 회전 도구의 형상에 대해 거의 "상응한다(nestle)". 예를 들면 이는 기계가공 전면이 회전 도구의 반지름에 거의 대응하는 반지름을 갖는 것을 의미한다. 이는 커팅 파라미터(parameter)가 전체 기계가공 공정 동안, 즉 회전 도구 입구로부터 금속 블록으로부터의 회전 도구 출구까지, 변하지 아니하는 것을 보장할 의도이다. 이를 위해 금속 블록의 대응 후벽(rear wall)이 회전 도구와 동일한 반지름을 갖도록 제공되는 것이 유리하다. 따라서, 기계가공 전면은 오목한 형태를 가지고, 후벽은 볼록한 형태를 갖는 것이 유리하다. 이에 의해 회전 도구는 기계가공 전면의 중앙부에 위치해야만 하고 이송으로 제공되어야 한다.
또한, 인접한 평면에서의 기계가공 생산법은 연속적으로 수행되고, 이에 의해 적어도 하나의 회전 도구가 인접한 평면에서 오프셋 되어 적어도 하나의 금속 블록과 접촉하도록 제안된다. 이는 금속 블록의 기계가공 동안, 예를 들어 스코어(scores), 그루브(groove), 상승부 등과 같은 비평탄부들(unevennesses)이 커팅 에지 근처 표면에서 생긴다는 개념에 기초한다. 이후의 기계가공 단계에서, 금속 블록의 다음 윗층을 벗겨내고, 형성된 비평탄부들이 상기 평면의 비평탄부들에 수직한 평면에 위치하지 않도록 오프셋이 만들어지도록 제안된다. 바람직하게 오프셋은 파이버의 절반 두께의 범위에 놓인다. 커터의 개수 및 이송 또는 회전 속도의 설정에 의존하여, 일정한 상황 하에서, 파이버에서 분쇄 지점(fracture point) 설계를 생성시킨다. 이후, 이들은 추가적인 기계가공 단계에 의해 파이버의 단면에서 간단한 추가적인 감소를 허용한다. 또한, 특별한, 예를 들어 실제적으로 둥근, 타원-형태 또는 다각형 단면들이 만들어질 수 있다.
또한, 필터 재료를 만들기 위한 방법이 제안되는데, 이 방법에서 파이버는 상기에서 설명된 방법으로 먼저 생산되고, 이후 서로 결합하여 가스 투과가능한 층이 형성된다. 추가적인 재료가 결합 공정을 위해 사용될 수 있고, 또한 온도 및/또는 압력의 영향 하에서 파이버가 서로 결합 가능하다(예를 들어 용접, 소결 등). 이에 의해 파이버는 서로 정렬될 수 있거나 또는 무질서하게 위치할 수 있다. 궁극적으로 이는 가스 투과가능한 층을 형성하고, 이 층에서 유체 또는 가스는 파이버에 의해 형성된 층의 공간을 통해 유동할 수 있다. 이 층은 4mm[밀리미터] 미만의 범위의 층 두께를 갖는 것이 바람직하고, 특히 2mm 미만인 것이 바람직하다. 서로에 대한 파이버의 배열은 이 층에서 대략 40% 내지 90%의 평균의 다공성을 제공한다. 이 층은 바람직하게 엔진의 배출 가스 흐름에서 운반되는 그을음 입자 또는 다른 고체물을 붙잡는데 이용되는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해 필터 재료는, 예를 들어 코팅, 금속 포옴(foam), 세라믹 포옴, 지지 구조, 촉매 컨버터 등과 같은 추가적인 재료를 포함할 수 있다.
본 발명이 추가적인 태양에 따르면, 적어도 하나의 금속 블록 및 적어도 하나의 회전 도구를 고정하기 위한 피가공물 홀더를 포함하는 기구가 제안되고, 이는 상기에서 설명된 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 적어도 하나의 금속 블록과 접촉하게 될 수 있고, 이에 의해 적어도 하나의 회전 도구는 다중-커팅-에지 커터, 특히 면 밀러를 포함한다. 밀러란 용어는 특히 다수의 커팅 에지를 갖는 칩 제거(chip removal)를 위한 도구를 지칭하거나 또는 커팅 에지가 다수의 슬롯 또는 중지부(interruption)를 갖는 것을 지칭한다. 밀러의 커팅 에지는 서로 균일하게 이격되는 것이 바람직하고 일 면 측부 상에서 및/또는 그 원주를 주위로 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 상황에서, 니-앤드-칼럼(knee-and-column) NC 유니버셜(universal) 밀링 기계가 특히 바람직하다. 또한, 피가공물 홀더를 구비한 높이 조정가능한 도구 테이블은 2차원 수평 이동(예를 들어 이송에 영향을 미침)을 수행한다. 제 3 이동축(예를 들어 커팅 깊이를 설정하기 위함)은 회전하는 다수의 커팅 에지 면 밀러의 구동을 위한 주축대에 놓인다.
대안적으로, 크로스 베드(cross-bed) 설계가 채택될 수 있고, 이 경우 참조는 다음과 같은 실시예에서 이루어지는데, 두 수직의 이송 이동이 베드 상에서 수행되고, 이중 하나는 도구 수반 어셈블리(일반적으로 기둥)에 할당되고, 나머지 하나는 피가공물 수반 어셈블리(일반적으로 테이블)에 할당된다. 이러한 이동축들에 영향을 미치는 서로 다른 가능성들이 있다. 수평 이동은 테이블 또는 피가공물 홀더에 의해 수행되는 것이 바람직하고, 수직 이동은 회전 도구에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
도구 카세트를 구비한 페이스 밀링 헤드는 면 밀러로서 채택되는 것이 바람직하고, 죄어진 인덱서블 카바이드 팁(clamped indexable carbide tips)은 예를 들어 커터로서 사용된다. 이러한 형태의 페이스 밀링 헤드는 250mm[밀리미터]에 이르는 지름을 갖는다. 본 응용에서, 커팅 스피드(Vc)는 1 내지 20m/min[분당 미터]의 범위이고, 톱니(tooth)당 이송(fz)은 0.02 내지 0.1mm[밀리미터]의 범위이며, 커팅 깊이(ae)는 0.02mm 내지 0.1mm[밀리미터]의 범위로 채택된다.
본 발명에 따른 기구 또는 본 발명에 따른 방법으로 생산된 파이버는 높은 기하학적 정확성을 가진다는 특징을 가지고, 따라서 배출 가스 처리 부품들을 위한 기초를 형성하며, 이러한 부품들은 차량 내연기관의 배출 가스 시스템에서 지속적으로 채택될 수 있다.
예를 들면, 필터 재료는 이러한 파이버로부터 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 배출 가스는 필터 재료를 통해 유동하고, 이러한 방법으로 배출 가스에 함유된 입자들 또는 고체물들이 파이버 및 개별적으로 그 위에 제공된 코팅 상에 증착된다. 예를 들어 온도를 증가시키는 것에 의한 것과 같이 일정한 다른 방법으로 또는 환원제에 의해, 필터 재료는 시간에 맞춰 형성된 지점에서 연속적으로 또는 불연속적으로 재생될 수 있고, 이 경우 고체물은 적어도 부분적으로 가스 성분으로 변환된다.
이러한 형태의 필터 재료, 예를 들어 서로 다른 엔진(디젤 엔진, 스파크-점화 엔진 등)의 배출 가스 시스템을 위한 입자 필터들이 제공되고, 긴 서비스 수명 및 높은 효율의 특징을 가진다. 입자 필터는 필터 재료로만 만들어질 수 있지만, 필터 재료는 입자 필터의 오직 부분을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 채널들은 적어도 부분적으로 구조화된 시트 금속층으로 형성되고, 필터 재료는 적어도 부분적으로 이러한 채널 벽을 제한한다. 시트 금속 호일은, 이를 통하는 배출 가스 또는 그 안에 함유된 입자들이 필터 재료를 향하여 편향되어 필터 재료를 통하는 입자들이 필터 재료에서 증착되는 방법으로 설계된다.
상기에서 설명된 형태의 입자 필터 및/또는 필터 재료를 구비한 적어도 하나의 배출 가스 처리 부품을 차량에 일체화시키는 것이 특히 유리하다. 차량이란 용어는 여기서 특히 승객용 자동차, 트럭, 모터 보트, 모터 비행기 등을 지칭한다.
본 발명은 도면을 참조하여 이하에서 더욱 자세히 설명된다. 기술적인 배경과 무관하게, 도면들은 본 발명의 특히 바람직한 실시예를 도시하고, 본 발명은 이에 제한되지 아니한다.
도 1은 회전 도구에 의한 금속 블록의 기계 가공을 개략적으로 도시한다.
도 2는 페이스 밀링 공정의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 3은 기계 가공 후 금속 블록의 상세도를 도시한다.
도 4는 파이버를 포함하는 입자 필터를 구비한 차량을 도시한다.
도 5는 도 4로부터의 입자 필터의 상세도를 도시한다.
* 도면 참조 번호
1 파이버 2 금속 블록 3 도구
4 두께 5 길이 6 높이
7 기계가공 전면 8 형상 9 평면
10 피가공물 홀더 11 면 밀러 12 커터
13 필터 재료 14 입자 필터 15 차량
16 배출 가스 처리 부품 17 회전 방향
18 이송 방향 19 오프셋(offset) 20 층
21 표면 22 상승부 23 금속 호일
24 채널 25 그을음 26 내연기관
27 미세구조 28 메인 바디 29 단면
30 폭 31 배출 가스 시스템 32 유동 방향
33 축
도 1은 면 밀러(11)의 측부도를 개략적으로 도시하고, 면 밀러는 회전 방향(17)으로 그 축(33) 주위로 회전할 수 있다. 면 밀러(11)는 다수의 커터(12)를 구비한 메인 바디(28)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 면 밀러(11)는 그 원주 주위로 균일하게 배열된 네 개의 커터(12)를 가지고, 이는 여섯 개의 커터, 여덟 개의 커터, 열두 개의 커터 도는 그 이상의 커터를 가질 수 있다. 면 밀러(11)는 금속 블록(2)을 향하여 이송 방향(infeed direction)으로 이동되고, 이에 의해 이러한 상대적인 이동은 일반적으로 피가공물(workpiece) 테이블에 의해 또는 금속 블록(2)에 의해 일반적으로 발생된다. 이 방법의 과정 동안, 커터(12)는 금속 블록(2)과 접촉하고, 이에 의해 높이(6) 및 두께(4)를 갖는 파이버(1)가 절단된다.
도 2는 파이버를 만들기 위한 방법 및 기구의 개략적인 사시도를 도시한다. 금속 블록(2)은 피가공물 홀더(10)에 의해 고정된다. 회전 도구(3)의 금속 블록(2)으로의 균일한 침투를 보장하기 위해, 상기 금속 블록은 회전 도구(3)의 형상 (8)에 대체로 대응하는 기계가공 전면(7)을 가진다. 여기서 형상은 도구(3)의 형상(8)이고, 금속 블록(2)과의 최초의 접촉을 만든다. 도시된 실시예에서, 회전 도구(3)는 금속 블록(2)의 폭(30)보다 큰 지름을 가진다. 따라서, 이는 생산법으로서의 (통상적인) 페이스 밀링이고, 여기서 금속 블록(2)은 예정된 기계 가공면을 따라 개별적인 층으로 기계가공되며, 이에 의해 파이버(1)를 생산한다. 파이버(1)는 다시 도 2의 바닥의 왼쪽 아래 코너에서 상세하게 도시된다. 특히, 파이버(1)의 길이(5), 두께(4), 및 높이(6)가 여기서 표시된다.
도 3은 금속 블록(2)의 두 상세 단면도를 도시하고, 특히 회전 도구(3)로 기계 가공 후 금속 블록(2)의 표면 상태를 도시한다. 금속 블록(2)으로부터 파이버(1)의 벗겨냄은 서로 다른 평면들(9)에서 수행되고, 이 평면들은 서로 일정한 간격을 갖는 것이 바람직하다. 회전 도구(3)의 커터(12)로 기계 가공하는 것은 매끄럽지 않은 표면(21)을 발생시키고, 이에 의해 특히 도시된 것과 같은 상승부(22)가 형성된다.
"A"로 표시된 변형 생산(production variant)에서, 인접한 평면들(9)의 상승부(22)는 대체로 수직의 선 또는 평면에 놓인다. 이는 모든 파이버(1)가 전체 두께(4)에 걸쳐 동일한 높이(6)를 갖는 단면(29)을 구비한 채 생산되는 것을 의미한다.
반대로, 인접 평면들(9) 사이의 오프셋(19)은 "B"로 표시된 변형 방법에서 만들어졌다. 이는 다양한 높이(6)를 갖는 파이버(1)를 만들고, 이에 의해 가장 작은 높이(6)가 파이버(1)의 두께(4)의 중앙부에서 형성되며, 이는 오프셋(19)이 파 이버(1)의 두께의 절반 근처에 대응할 때이다.
도 5는 자동차 분야에서 이러한 파이버(1)의 바람직한 응용을 개략적으로 도시한다. 파이버(1)는 링크되었고, 이에 의해 층(20)을 형성하고, 코팅이 가해졌다. 이 층(20)은 부분적으로 구조화된 금속 호일(23) 사이에 배열되고, 이는 서로에 대해 평행하게 배열된 다수의 채널(24)을 형성한다. 또한, 금속 호일(23)은 미세구조(27)를 가지고, 이는 필터 재료(13) 또는 파이버 층(20)을 향한 배출 가스의 편향에 영향을 미친다. 이에 의해, 배출 가스는 먼저 채널(24) 안으로 유동 방향(32)을 따라 유동하고, 이후 미세 구조(27)에 의해 편향되며, 이에 의해 거기에 담긴 그을음(soot, 25)이 층(20)에 증착된다. 그을음(25)은 연속적으로 재생된다.
도 5에서 도시된 상세도는 차량(15)의 내연기관(26)의 배출 가스 시스템(31)에 위치한 특정의 필터(14)로부터 얻어진 것이다(도 4를 보라). 입자 필터(14)의 상류, 즉 내연기관(26) 및 입자 필터(14) 사이는 추가적인 배출 가스 처리 부품(16)이 있는데, 예를 들어 산화 촉매 컨버터이고, 이는 배출 가스에 담긴 아산화 질소(nitrous oxide)를 화학 변환시켜 입자 필터(14)에서 그을음의 연속적인 재생을 가능하게 한다.

Claims (14)

  1. 금속 파이버(fiber, 1)를 생산하기 위한 방법으로서,
    (a) 하나 이상의 금속 블록(2)을 제공하는 단계;
    (b) 하나 이상의 회전 도구(3)를 이용한 기계가공 생산법에 의해 파이버(1)를 벗겨내는(removing) 단계를 포함하는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(b)가 페이스 밀링(face milling)에 의해 수행되는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    10μm 내지 100μm의 범위의 두께를 갖는 파이버(1)를 벗겨내는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1mm 내지 50mm의 범위의 길이(5)를 갖는 파이버(1)를 벗겨내는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    10μm 내지 100μm[마이크로미터]의 범위의 높이(6)를 갖는 파이버(1)를 벗겨내는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 회전 도구(3)가 예정된 속도로 회전하고 상기 하나 이상의 금속 블록(2)에 대해 예정된 이송 속도(infeed rate)로 이동되며, 이에 의해 상기 파이버(1)가 길이(5)의 50% 이상에서 균일한 두께(4)를 갖도록 상기 회전 속도 및 이송 속도가 선택되는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 금속 블록(2)이, 상기 회전 도구(3)의 형상(8)에 거의 대응하는 기계가공 전면(7)을 가지는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기계가공 생산법이 인접한 평면들(9)에서 연속적으로 수행되고, 이에 의해 상기 하나 이상의 회전 도구(3)가 상기 인접한 평면들(9)에서 오프셋(offset) 된 상기 하나 이상의 금속 블록(2)과 접촉하는,
    금속 파이버를 생산하기 위한 방법.
  9. 필터 재료(13)를 생산하기 위한 방법으로서,
    파이버(1)가, 먼저 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 생산되고, 이후 서로 결합하여 가스 투과가능한 층(20)이 형성되는,
    필터 재료를 생산하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해, 하나 이상의 금속 블록(2)과 접촉될 수 있는 하나 이상의 회전 도구(3) 및 하나 이상의 금속 블록(2)을 고정하기 위한 피가공물 홀더(workpiece holder, 10)를 포함하고,
    이에 의해 상기 하나 이상의 회전 도구(3)가 다중-커팅-에지 커터, 특히 면 밀러(face miller, 4)를 포함하는, 기구.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법 또는 제 10 항에 따른 기구에 의해 생산되는, 파이버(1).
  12. 제 9 항에 따라 생산된, 또는 제 11 항에 따른 파이버(1)를 부분적 또는 전체적으로 포함하는, 필터 재료(13).
  13. 제 12 항에 따른 필터 재료(13)를 포함하는, 입자 필터(14).
  14. 제 12 항에 따른 필터 재료(13)를 구비한 하나 이상의 배출 가스 처리 부품(16), 또는 제 13 항에 따른 하나 이상의 입자 필터(14)를 포함하는, 차량(15).
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