KR20090029519A - 피드스루 회전 축의 제조방법 - Google Patents

피드스루 회전 축의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피드스루 회전 축의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 피드스루 회전 축의 제조방법은 피드스루 회전 축의 제조방법에 있어서, 1) 모재로 가공된 상기 회전 축을 진공 상태에서 열처리하는 단계; 2) 상기 회전 축을 정밀 연삭하는 단계; 및 3) 상기 회전 축의 표면을 코팅하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 평판표시소자 제조시 진공 로봇의 암의 구동부와 연계되는 피드스루 축의 마찰계수 하강에 의한 내마모성, 내부식성 및 경도 등을 향상할 수 있는 효과가 있다.
피드스루 회전 축, 제조방법, 실링(Sealing)

Description

피드스루 회전 축의 제조방법{MANUFACTURE METHOD FOR FEEDTHROUGH SPINDLE}
본 발명은 피드스루 회전 축의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 로봇의 구동부와 연계되는 피드스루 축의 마찰계수 하강에 의한 내마모성, 내부식성 및 경도 등을 향상할 수 있는 피드스루 회전 축의 제조방법에 관한 것이다.
최근 컴퓨터, 텔레비전, 핸드폰 등 전자기기의 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 이러한 전자기기에 필수적으로 사용되는 평판표시소자에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 이러한 평판표시소자(Flat Panel Display)로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 등이 있으며, 그 중에서 고화질 구현이 가능하고, 양산 기술이 구현되어 있는 LCD가 가장 각광받고 있다.
이러한 평판표시소자의 제조시 트랜스퍼 챔버에 필수적으로 적용되는 진공 로봇(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이 로봇 암(110)을 각각의 공정 챔버(도면에 미도시)의 내/외부로 기판(도면에 미도시)을 반입 또는 반출시킬 수 있도록 구동력에 의해 전/후진시키는 구동부(120)가 구비되고 상기 구동부(120)와 상기 로봇 암(110)을 연결시켜 구동력을 전달하는 피드스루 회전 축(130)이 구비된다.
특히, 리니어 타입(Linear type)의 진공 로봇(100)에 있어서, 상기 피드스루(Feedthrough) 회전 축(130)은 진공 상태인 트랜스퍼 챔버(10)의 내부에 위치되는 진공 로봇(100)의 로봇 암(110)에 상기 트랜스퍼 챔버(10)의 외부인 대기 사이를 관통하여 외부에 위치되는 구동부(120)의 동력을 전달하게 되며 진공과 대기 상태의 사이에 실링(Sealing)이 요구되는 핵심 부품이다.
이렇게 상기 피드스루 회전 축(130)에서 실링을 유지하기 위하여 실링 부위에 회전 축을 텐션(Tension)으로 지지하는 실링재인 립 실(Lip Seal: 140)이 구비되는데, 진공 분위기에서 고속 회전에 따라 피드스루 회전 축(130)은 표면의 마모 및 고온에 의한 열팽창 등의 이유로 장기간 사용시 피드스루 회전 축(130)이 마모되고 실링이 파괴되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 진공 로봇의 암 구동부와 연계되는 피드스루 축의 내마모성, 내부식성 및 경도 등을 향상할 수 있게 한 피드스루 회전 축의 제조방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 피드스루 회전 축의 제조방법에 있어서, 1) 모재로 가공된 상기 회전 축을 진공 상태에서 열처리하는 단계; 2) 상기 회전 축을 정밀 연삭하는 단계; 및 3) 상기 회전 축의 표면을 코팅하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 피드스루 회전 축의 제조방법은 진공 로봇의 암 구동부와 연계되는 피드스루 축의 내마모성, 내부식성 및 경도 등을 향상할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 실링이 오래 유지되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 피드스루 회전 축의 제조방법을 첨부도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 피드스루 회전 축의 제조방법은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 모재 가공 단계(S200), 진공 열처리 단계(S210), 정밀 연삭 단계(S220), 1차 폴리싱 단계(S230), 코팅 단계(S240), 2차 폴리싱 단계(S250), 초음파 세척 단계(S260) 및 포장 단계(S270)로 이루어진다.
상기 모재 가공 단계(S200)는 모재인 스테인레스(SUS)를 피드스루 회전 축(130)의 치수에 따라 기계 가공하는 단계이다.
상기 진공 열처리 단계(S210)는 상기 모재 가공 단계(S200)를 통해 가공된 상기 피드스루 회전 축(130)의 겉면이 산화(酸化) 또는 질화(窒化)되는 현상을 방지하기 위하여 진공 상태에서 열처리를 하는 단계이다.
여기서, 상기 진공 열처리 단계(S210)는 상기 피드스루 회전 축(130)의 경도와 내부식성을 향상시킨다.
상기 정밀 연삭 단계(S220)는 상기 진공 열처리 단계(S210) 이후 상기 피드스루 회전 축(130)을 다이아몬드 정밀 연삭하는 단계로 이 피드스루 회전 축(130) 표면의 거칠기 향상, 찢김 및 숫돌 입자의 박힘을 방지하여 나아가서는 실링에 악영향을 방지한다.
상기 1차 폴리싱(Polising) 단계(S230)는 상기 정밀 연삭 단계(S220) 이후 상기 피드스루 회전 축(130)의 표면에 잔존하는 미세 흠집을 다이아몬드 등과 같은 랩재를 사용하여 조도(Surface Roughness) 0.1s 이하로 제거하는 단계로, 표면 연마와 함께 표면에 광을 내는 단계이다.
더욱이, 상기 1차 폴리싱 단계(S230) 이전에 래핑(Lapping) 단계가 더 수행될 수 있다.
상기 코팅 단계(S240)는 상기 1차 폴리싱 단계(S230) 이후 상기 피드스루 회 전 축(130)의 표면에 마찰계수를 낮추는 내마모성, 내부식성, 고밀착성 등을 향상시키기 위해 코팅하는 단계로, 이 피드스루 회전 축(130)의 표면에 크롬나이트라이트(Chromium Nitride: CrN)를 물리적 증기 증착법(Physical Vapor Deposition: PVD) 을 이용하여 박막을 증착하므로 밀도와 조도에서 매우 우수한 특성을 보이는 하드 코팅이다.
상기 2차 폴리싱 단계(S250)는 상기 코팅 단계(S240) 이후 코팅된 상기 피드스루 회전 축(130)의 표면을 다듬질하되 코팅시 표면에 뿌옇게 잔존하는 막을 제거하여 조도를 복귀시키는 단계이다.
여기서, 상기 2차 폴리싱 단계(S250)에서도 상기 1차 폴리싱 단계(S230)에서처럼 다이아몬드 등과 같은 랩재를 사용하여 실시한다.
상기 초음파 세척 단계(S260)는 상기 2차 폴리싱 단계(S250) 이후 상기 피드스루 회전 축(130) 표면에 잔류하는 이물질을 포장하기 전에 초음파에 의해 제거하는 단계이다.
상기 포장 단계(S270)는 상기 초음파 세척 단계(S250)에서 이물질을 제거한 다음 최종적으로 검사한 후 포장을 하는 단계이다.
그러므로 본 발명의 피드스루 회전 축의 제조방법에 있어서 우선, 상기 피드스루 회전 축(130)을 모재를 사용하여 기계 가공한 후 진공 상태에서 열처리를 수행하고 표면 개질을 수행하되, 이 표면 개질은 피드스루 회전축(130)을 정밀 연삭하고 미세 흠집을 제거하는 1차 폴리싱 수행 이후 내마모성, 내부식성, 고밀착성 등을 향상시키는 코팅을 수행하고 코팅시 발생된 표면 거칠기에 따른 다듬질을 수행하고 초음파 세척으로 공정 진행에 따른 이물질 제거로 마무리를 하며 그 후 포장하게 된다.
결국, 상기와 같은 공정을 진행하면서 상기 피드스루 회전 축(130)의 경도 향상, 내마모성, 내부식성, 고밀착성을 향상시킬 수 있으므로 유지보수 시간 및 비용 등이 감소되는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 진공 로봇의 암을 구동시키는 구동부에 연결되는 피드스루 회전 축을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 피드스루 회전 축의 제조방법에 따른 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 진공 로봇 110: 로봇 암
120: 구동부 130: 피드스루 회전 축
140: 립 실(Lip Seal)

Claims (8)

  1. 피드스루 회전 축의 제조방법에 있어서,
    1) 모재로 가공된 상기 회전 축을 진공 상태에서 열처리하는 단계;
    2) 상기 회전 축을 정밀 연삭하는 단계; 및
    3) 상기 회전 축의 표면을 코팅하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 3) 단계 수행 전에 상기 회전 축의 미세 흠집을 제거하는 1차 폴리싱 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 3) 단계 수행시 조도 0.1s 이하로 폴리싱 하는 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 3) 단계 수행 후에 코팅된 상기 회전 축의 표면을 다듬질하는 2차 폴리싱 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 2) 단계에서는 다이아몬드 연삭하는 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 2차 폴리싱 단계 이후 초음파 세척단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 1) 단계에서의 상기 회전 축의 모재는 스테인레스(SUS)재인 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 3) 단계는 상기 회전 축의 표면에 CrN(Chromium Nitride)을 PVD(Physical Vapor Deposition)법으로 박막을 증착하는 것을 특징으로 하는 피드스루 회전 축의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101064595B1 (ko) * 2011-04-19 2011-09-15 윤성용 의료용 드릴날 제조 방법

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