KR20100121452A - Hybrid hot press apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통전수단 또는 측면의 그라파이트 측면히터를 통해 금형을 직간접 가열함에 있어 상, 하방향의 보조히터를 통해 축방향 온도손실을 방지 및 보상함에 따라 대면적 소결체의 제작시에도 소결체의 중심부와 외곽부측의 온도편차 없이 효율적으로 빠르게 가열시킬 수 있도록 하는 하이브리드 핫 프레스 장치에 관한 것이다.
The present invention prevents and compensates for axial temperature loss through the upper and lower auxiliary heaters in direct and indirect heating of the mold through a heating means or a graphite side heater on the side, so that the center and the outer portion of the sintered body are produced even when the large-area sintered body is manufactured. The present invention relates to a hybrid hot press device capable of heating efficiently and quickly without temperature deviation on the side.
일반적으로 고온 가압소결 방법은 고온 무가압 소결 방법에 비해 단시간에 분말 치밀화가 달성 되는 장점을 갖고 있을 뿐만 아니라 99.5%이상의 치밀한 상대밀도를 갖는 소결체를 얻을 수 있다. 이와 같이 단시간의 소결시간에서 치밀한 소결체를 얻을 수 있다는 장점은 보이드에 의한 소결체의 기계적 특성에 미치는 의존성을 줄이고, 소결체 내의 입경성장을 억제할 수 있는 효과로 인해 상대적으로 무가압 소결 방법에 비해 파괴인성, 경도, 강도 등의 기계적 특성이 우수한 고품질의 소결체를 얻을 수 있다. 고온 가압 소결 방법의 종류는 프레스에 의한 단일 축 방향의 핫 프레스(Hot press) 소결방법과 고온가스 압축에 의한 등방향 압축 (Hot Isostatic Press) 소결방법이 있다. 여기서 고온 등방향 압축 소결방법(HIP)은 일축가압의 핫프레스 방법(HP)에 비해 설비가 고가이고 대면적 소결체 제조시 경제적 비용이 높다. In general, the high temperature pressure sintering method has the advantage that the powder densification is achieved in a short time compared to the high temperature pressureless sintering method, it is possible to obtain a sintered body having a dense relative density of 99.5% or more. The advantage of obtaining a compact sintered body in a short sintering time is that the toughness of fracture compared to the pressureless sintering method is relatively low due to the effect of reducing the dependence on the mechanical properties of the sintered body by voids and suppressing the grain size growth in the sintered body. A high quality sintered compact excellent in mechanical properties such as hardness, hardness, and strength can be obtained. The hot press sintering methods include a single axial hot press sintering method by press and a hot isostatic press sintering method by hot gas compression. Here, the high temperature isotropic compression sintering method (HIP) is more expensive than the uniaxial pressure hot pressing method (HP) and the economic cost is high when manufacturing a large area sintered body.
한편 대면적의 소결체를 제조함에 있어 핫프레스 방법은 본질적이고 구조적인 문제점을 갖고 있다. 즉 그 첫 번째 문제점으로 소결 시 고온에서 소결체에 소결압을 가하기 위해서 고온에서 하중을 견디는 고강도 그라파이트와 같은 소결 몰드를 사용하게 되고, 이것은 소결체내에 탄소 등의 몰드재질의 혼입을 유발하게 된다. 이러한 문제점은 보론나이트라이드 등의 반응차단재 또는 이형재를 사용하여 극복할수 있겠으나 몰드재 대신 이형재물질의 2차 혼입으로 그 실효성이 떨어진다. 또한 세라믹 등의 고온소결 시 이러한 이형재의 역할은 현저히 떨어지게 된다. 실제로 알루 미나 및 지르코니아 등의 산화물 세라믹의 소결 시 소결온도가 1200℃이상이 되면 탄소에 의한 이형재의 고온 분해 반응에 의해 소결체내로의 불순물 혼입을 원천적으로 방지하기 어려워진다. 이러한 불순물의 근본적인 차단이 어려운 것은 핫 프레스 방법의 구조적인 문제점으로서 극복하기 어려운 문제점이라고 할 수 있다. 따라서 이문제를 해결하기 위한 대안으로서 소결 시 고온에서의 승온/유지/냉각 등의 소결시간 및 열싸이클을 단축하는 것이 매우 바람직하다고 할 수 있다. 그러나 종래의 핫프레스 방법을 이용하여 대면적의 소결체의 제조 시 고온에서의 소결시간을 단축하는 것은 다음과 같은 또 다른 핫프레스 방법의 구조적인 문제점으로 인하여 그 실효성이 떨어진다. 도 1은 종래의 핫프레스 소경장치의 개략도로서, 종래의 핫프레스 방법은 도시된 바와 같이, 같이 소결하고자하는 분말을 담은 금형을 측면에 위치한 히타의 열원으로 부터 간접 가열하게 되고 소결온도에서 상하의 축방향으로 프레스에 의해 가압하여 소결하게 된다. 이때 소결 금형에 가해지는 가압력은 그라파이트 몰드를 사용하게 될 경우 이 몰드가 견딜 수 있는 30～50MPa로 제한적이다. 여기서 핫프레스의 두 번째 구조적인 문제점은 상하의 가압력 방향, 즉 축 방향으로 서로 접촉된 펀치, 프레스 램을 통하여 온도손실이 발생한다는 점이다. 이것은 소결체의 면적이 증가 하면 증가할수록 더욱 심해지는 것이 쉽게 이해된다. 이러한 구조적인 문제 때문에 종래 핫 프레스 방법은 소결체의 중심부와 외곽부의 온도편차가 나타나게 되고 이를 줄이기 위해서 장시간의 승온/유지 등의 소결 시간 및 열싸이클이 필요하다. 따라서 획기적인 소결시간 및 싸이클 단축은 그 한계가 있다. On the other hand, in producing a large area sintered body, the hot press method has inherent and structural problems. That is, the first problem is to use a sintered mold such as high-strength graphite that withstands the load at high temperature in order to apply the sintering pressure to the sintered body at high temperatures during sintering, which causes the incorporation of a mold material such as carbon into the sintered body. This problem can be overcome by using a reaction blocker or a release material such as boron nitride, but its effectiveness is reduced by secondary mixing of the release material instead of the mold material. In addition, the role of this release material is significantly lowered during high temperature sintering of ceramics. In fact, when the sintering temperature is higher than 1200 ℃ during the sintering of the oxide ceramics such as alumina and zirconia, it is difficult to prevent the incorporation of impurities into the sintered body due to the high temperature decomposition reaction of the release material by carbon. The difficulty in blocking such impurities fundamentally is a structural problem of the hot press method, which is difficult to overcome. Therefore, as an alternative to solve this problem, it can be said that it is very desirable to shorten the sintering time and heat cycle of the temperature rising / maintaining / cooling at high temperatures during sintering. However, shortening the sintering time at high temperature when manufacturing a large area sintered body by using a conventional hot press method is less effective due to the structural problems of another hot press method as follows. 1 is a schematic view of a conventional hot press small diameter apparatus, the conventional hot press method, as shown, the indirect heating of the mold containing the powder to be sintered together from the heat source of the heater located on the side and the shaft up and down at the sintering temperature It is pressed by the press in the direction and sintered. At this time, the pressing force applied to the sintering mold is limited to 30 ~ 50MPa when the graphite mold can be used. The second structural problem of the hot press is that the temperature loss occurs through the punch and the press ram in contact with each other in the up and down pressing direction, that is, the axial direction. It is easily understood that this increases as the area of the sintered body increases. Due to such a structural problem, the conventional hot press method exhibits temperature deviations in the center and the outer portion of the sintered body and requires a sintering time and a heat cycle such as a long temperature increase / maintenance in order to reduce this. Therefore, the breakthrough sintering time and cycle shortening is limited.
한편 핫 프레스방법의 또 다른 종류로서 통전 가압 소결방법이 있다. 이것은 소결하고자 하는 분말을 그라파이트(graphite) 등과 같은 도전성 재료로 구성된 금형에 넣은 후 금형을 가압하는 동시에 대용량의 전류를 접촉 통전하여, 금형 재료 및 압분체 재료의 고유 저항에 따른 통전 전류량의 제어를 통한 줄열(Joule's heat)을 발생시킴으로서 원하는 소결 온도까지 효율적으로 가열하여 소결하는 장치이다.On the other hand, as another type of hot pressing method, there is an energized pressure sintering method. This is to put the powder to be sintered into a mold made of a conductive material such as graphite (graphite) and then pressurize the mold and at the same time conducting a large current through contact, through the control of the amount of current through the resistivity of the mold material and the green material It is a device that efficiently heats and sinters to a desired sintering temperature by generating Joule's heat.
이러한 통전 가압 소결 방식은 종래의 핫 프레스 방식(도 1참조)에 비해 금형에 직접 대용량의 전류를 접촉 통전하여 금형을 가열시킴으로서 원하는 소결 온도까지 효율적으로 빠르게 상승시킬 수 있고, 냉각 속도도 비교적 빨라서 급속 소결이 가능함에 따라 공정 가격이 낮고 소결체의 미세 조직 제어가 용이하여 소결체의 기계적인 물성을 높일 수 있다는 특징을 가진다.Compared to the conventional hot press method (see FIG. 1), the energized pressure sintering method is capable of rapidly raising the mold by conducting a large amount of current directly in contact with the mold to heat the mold, and rapidly raising the desired sintering temperature. As the sintering is possible, the process price is low and the microstructure of the sintered body is easily controlled to increase the mechanical properties of the sintered body.
그러나, 상기와 같은 통전가압 소결방법은 소결체의 고유저항 값에 따라 발생되는 줄열이 다르기 때문에 도전성 재료와 비도전성 재료의 소결온도분포는 상이하게 되며, 도전성 소결체의 경우 통전 전류가 중심부에 집중하여 시편의 중심온도가 외각의 온도보다 높게 되고, 비도전성 재료인 세라믹 소결체의 경우, 통전전류가 그라파이트 금형으로 집중하여 소결체의 외각 온도가 내부의 온도보다 높게 된다. 따라서 대면적 시편의 제조 시, 도전성 재료의 경우 소결체의 중심부에 비이상적인 입자성장이 발생할 수 있으며 비도전성 재료의 경우 소결체 중심부는 소결입자가 치밀하지 못한 결과를 얻을 수 있다.However, in the energized pressure sintering method as described above, since the Joule heat generated is different according to the resistivity value of the sintered body, the sintering temperature distribution of the conductive material and the non-conductive material is different, and in the case of the conductive sintered body, the conduction current is concentrated in the center of the specimen. The central temperature of is higher than the temperature of the outer shell, and in the case of the ceramic sintered body which is a non-conductive material, the energizing current is concentrated in the graphite mold so that the outer temperature of the sintered compact is higher than the internal temperature. Therefore, when manufacturing a large-area specimen, non-ideal particle growth may occur in the center of the sintered body in the case of the conductive material, and in the case of the non-conductive material, the sintered particles may not be compact.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 이시가와지마 이와쿠니 세이사구쇼(Ishikawajima Iwakuni Seisakusho Co., Ltd)사에서 발행된 공개자료(도 2a참조) 및 일본 공개특허공보 2003-328008(도 2b참조)와 같은 기술이 제안되었으며, 상기 기술은 통전방식을 통해 금형을 직접가열하면서도 금형의 외부에 보조히터(A) 또는 고주파 코일(B) 등을 통해 간접가열하는 방식을 혼용하여, 대면적소결체의 제작시 금형 외부로 방출되는 열을 억제함으로서 소결체의 중심부와 외각의 온도를 균일하게 유지할 수 있도록 하였다.In order to solve the above problems, Ishikawajima Iwakuni Seisakusho Co., Ltd. published data (see Fig. 2a) and Japanese Patent Publication No. 2003-328008 (see Fig. 2b) The same technology has been proposed, and the technology is a large-area sintered body produced by using a method of indirect heating through the auxiliary heater (A) or the high frequency coil (B) to the outside of the mold while directly heating the mold through an energization method By suppressing the heat released to the outside of the mold during the time it was possible to maintain a uniform temperature of the center and the outer shell of the sintered body.
또한 일본 등록특허 제 3629441(도 3 참조)에서는 가열수단으로서 통전방식을 사용하고 측면의 보조히터를 사용하여 간접가열하는 하이브리드 핫 프레스에서 시편 중심부로의 발열량 증가를 위하여 전류 흐름을 조절 할 수 있는 금형의 설계를 제안하였다. In addition, Japanese Patent No. 3629441 (see Fig. 3) uses a current-carrying method as a heating means, and a mold capable of adjusting the current flow for increasing the amount of heat generated at the center of the specimen in a hybrid hot press indirectly heated using an auxiliary heater on the side. The design of the proposed.
하지만 상기와 같은 기술은 금형 외각으로 방출되는 열을 감소시킬 수는 있으나, 핫 프레스 방법이 갖고 있는 구조적인 문제점으로서 금형의 가압 축 방향으로의 온도 손실을 방지하지는 못하며, 이로 인해 소결체가 대면적화 될수록 중심부와 외각측의 온도편차가 증가하여 소결체의 원하는 물성을 구현할 수 없게 되는 등의 문제점이 있었다.
However, the above technique can reduce the heat discharged to the mold shell, but it is a structural problem of the hot press method, which does not prevent the loss of temperature in the pressing axis direction of the mold, and as a result the larger the sintered body There was a problem such that the temperature difference between the center and the outer side is increased to realize the desired physical properties of the sintered body.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측면의 그라파이트 측면히터 또는 통전수단에 의해 금형을 직, 간접적으로 가열하여 상기 소결체를 소결온도까지 균일하고 효율적으로 빠르게 가열함에 있어 상, 하부 가압축에 삽입된 보조히터에 의해 금형의 상하로 방출되는 열을 억제할 뿐만 아니라 상기 보조히터를 통해 축방향 온도손실을 보상하여 소결체의 중심부와 외곽부측의 온도를 균일하게 유지할 수 있게 함으로서 대면적 소결체의 제작시에도 소결체의 중심부와 외곽부측의 온도편차 없이 효율적으로 가열시킬 수 있게 하는데 그 목적이 있다.
The present invention is to solve the above problems, by heating the mold directly or indirectly by the graphite side heater or the energizing means of the side in the upper and lower pressurized shaft in heating the sintered compact to the sintering temperature quickly and uniformly and efficiently The manufacturing of a large-area sintered body by not only suppressing heat emitted to the upper and lower sides of the mold by the inserted auxiliary heater, but also compensating the axial temperature loss through the auxiliary heater to maintain the temperature at the center and the outer side of the sintered body uniformly. It is an object of the present invention to efficiently heat the sintered body without temperature deviation between the center and the outer side.
본 발명은 금형, 상기 금형을 가압하는 가압수단 및 상기 가압 수단의 축방향 일단에 구비되는 보조히터를 포함하는 하이브리드 핫 프레스 장치를 제공한다.The present invention provides a hybrid hot press apparatus including a mold, a pressurizing means for pressurizing the mold, and an auxiliary heater provided at one end in the axial direction of the pressurizing means.
상기 본 발명에 따른 하이브리드 핫 프레스 장치는 내부에 단열재가 구비된 진공챔버, 상기 진공챔버의 내부에 설치되며, 상기 금형의 외부에서 금형을 가압하되, 일단에 상기 보조히터가 구비되는 가압 축, 상기 가압 축과 연결되어 상기 소결체가 내장된 금형을 통전 가열하는 통전수단 및/또는 상기 금형의 외부 측면에 구비되어 상기 금형을 가열하는 그라파이트 측면히터를 포함할 수 있다.The hybrid hot press device according to the present invention is a vacuum chamber having a heat insulating material therein, is installed in the interior of the vacuum chamber, pressurizing the mold from the outside of the mold, one end of the pressing shaft is provided with the auxiliary heater, the It may include a current supply means connected to the pressing shaft for energizing and heating the mold in which the sintered body is embedded, and / or a graphite side heater provided on the outer side of the mold to heat the mold.
한편, 본 발명에 따른 하이브리드 핫 프레스 장치의 상기 보조히터는 상기 가압 축에 삽입고정될 수 있다. On the other hand, the auxiliary heater of the hybrid hot press apparatus according to the present invention can be fixed to the pressing shaft.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 핫 프레스 장치의 상기 보조히터는 판형의 그라파이트일 수 있다.In addition, the auxiliary heater of the hybrid hot press apparatus according to the present invention may be a plate-shaped graphite.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 핫 프레스 장치의 상기 소결체와 금형 사이에 비도전성 지그가 삽입될 수 있다.In addition, a non-conductive jig may be inserted between the sintered body and the mold of the hybrid hot press apparatus according to the present invention.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 핫 프레스 장치의 상기 판형의 그라파이트 보조히터는 판형의 길이방향으로 세워져 상기 가압축에 삽입되며 외부 전극을 통해 고정될 수 있다.In addition, the plate-shaped graphite auxiliary heater of the hybrid hot press device according to the present invention is erected in the longitudinal direction of the plate shape is inserted into the pressing shaft and can be fixed through an external electrode.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 핫 프레스 장치는 상기 가압축의 축방향으로 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿에 상기 판형의 보조히터가 삽입되되, 상기 판형의 보조히터 양측이 상기 가압축 으로부터 소정 간격 이격되어 절연이 유지된 상태로 삽입될 수 있다.In addition, in the hybrid hot press apparatus according to the present invention, a slit is formed in the axial direction of the pressing shaft, and the plate-shaped auxiliary heater is inserted into the slit, and both sides of the plate-shaped auxiliary heater are spaced apart from the pressing shaft by a predetermined interval. This can be inserted in a maintained state.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 핫 프레스 장치의 상기 비도전성 지그는, 세라믹일 수 있다.
In addition, the non-conductive jig of the hybrid hot press apparatus according to the present invention may be ceramic.
본 발명에 의하면, 소결체의 중심부와 외곽부측의 온도를 균일하게 유지할 수 있게 함으로서 대면적소결체의 제작시에도 소결체의 중심부와 외곽부측의 온도편차 없이 효율적으로 가열시킬 수 있게 되는 등의 이점을 얻을 수 있게 된다.
According to the present invention, the temperature of the center and the outer side of the sintered body can be maintained uniformly, so that even when the large-area sintered body is manufactured, it can be efficiently heated without the temperature deviation of the center and the outer side of the sintered body. Will be.
도 1 은 종래 핫프레스 소결장치의 개략도
도 2a 내지 도 2b는 종래 하이브리드 통전가압 소결장치의 개략도
도 3은 종래 하이브리드 통전가압 소결장치 및 균일한 온도분포 형성을 위한 금형설계의 개략도
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 핫프레스 장치의 개략도
도 4b는 도 4a의 측면도
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조히터의 가압 축의 삽입형태에 대한 실시예를 나타내는 측면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조히터의 개략도
도 6는 도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 금형의 상세도1 is a schematic diagram of a conventional hot press sintering apparatus
Figure 2a to 2b is a schematic diagram of a conventional hybrid energizing pressure sintering apparatus
Figure 3 is a schematic diagram of a mold design for forming a conventional hybrid energizing pressure sintering apparatus and uniform temperature distribution
4A is a schematic diagram of a hybrid hot press device in accordance with one embodiment of the present invention;
4B is a side view of FIG. 4A
Figure 4c is a side view showing an embodiment of the insertion form of the pressing shaft of the auxiliary heater according to an embodiment of the present invention
5 is a schematic diagram of an auxiliary heater according to an embodiment of the present invention;
6 is a detailed view of a mold according to an embodiment of the present invention of FIG.
상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and effect of the preferred embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 핫프레스 장치의 개략도이고, 도 4b는 도 4a의 측면도이며, 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조히터의 가압 축의 삽입형태에 대한 실시예를 나타내는 측면도로서, 본 발명은 진공챔버(10), 가압 축(20), 축방향 보조히터(30), 통전수단(60) 및/또는 측면 그라파이트 측면히터(40)를 포함하여 구성된다. 또한 금형을 금형을 가열하기 위한 방법으로는 금형의 외각 측면의 그라파이트 측면히터 또는 통전수단 각각의 열원이나 두 방법이 동시에 사용되어 질 수 있다. Figure 4a is a schematic diagram of a hybrid hot press device according to an embodiment of the present invention, Figure 4b is a side view of Figure 4a, Figure 4c is an embodiment of the insertion form of the pressing shaft of the auxiliary heater according to an embodiment of the present invention As a side view of the present invention, the present invention comprises a
상기 진공챔버(10)의 내부에는 단열재(10a)가 설치되어, 장치 내의 열이 외부로 방출되는 것을 차단한다.
상기 가압 축(20)은 상기 진공챔버(10)의 내부에 설치되며, 축 끝단에 부착된 가압램(20b)(도 6참조)을 통해 금형(M)을 가압하는 것으로, 축의 일단에 보조히터(30)가 하나 이상 삽입되고 가압 축(20)이 상하 이동할 수 있는 슬릿(20a)이 구비된다. The
상기 보조히터(30)는 열의 축방향 손실을 방지하기 위하여 축방향 양 끝단에 구비되며, 부착, 삽입, 적층 등 다양한 형태로 구비될 수 있으나 도 4a 내지 4c에 도시된 바와 같이, 축방향의 열 손실의 효율적인 보상과 가압 축(20)과 삽입된 보조히터(30) 간의 절연을 목적으로 상기 가압 축(20) 내부에 비접촉식으로 삽입되고 외부전극(30a)에 의해 고정되는 것이 효과적이다.The
한편, 상기 보조히터(30)가 가압 축(20) 내에 삽입됨에 있어, 다양한 크기 및 형상으로 삽입될 수 있으나 상기 가압 축(20)에 가해지는 가압 하중 등을 고려할 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 가압 축(20) 내에서 많은 부피를 차지하지 않도록 판형으로 제작되는 것이 바람직하며, 상기 판형의 길이방향으로 세워져 상기 가압축(20)에 하나 이상 삽입되는 것이 효과적이다.On the other hand, in the
아울러, 상기 보조히터(30)가 가압 축(20)에 삽입되는 방법으로서, 다양한 방법을 적용할 수 있으나, 본 발명에서 도 4a, 4b 및 5를 통해 일 실시예로 제안한 방법을 구체적으로 살펴보면, 우선, 상기 보조히터(30)는 상기 가압 축(20)과의 절연성을 확보하기 위하여 상기 가압 축(20)에 일정 간격 이격되어 삽입되며, 가압 축(20)의 상하 이송거리를 확보하기 위하여 상기 보조히터(30)의 길이방향으로 연장된 슬릿(Slit)(20a)이 상기 가압 축(20)에 형성된다. 이때, 상기 가압 축(20)에 형성된 슬릿(20a)만큼 가압 축(20)의 축방향 하중을 지탱하는 단면적이 감소하기 때문에 슬릿(20a)은 최소화되는 것이 바람직하며, 이를 위해 상술한 바와 같이 보조히터(30)가 판형으로 제작되는 것이 단면적 감소율을 20%이하로 되게하여 효과적이다.In addition, as the
더욱 상세하게는 상기 보조히터(30)의 두께를 12mm로 하였으며 슬릿(20a)은 그 두께를 20mm로 하여 양측에 3mm씩의 공간을 확보하였다. 또한 가압 축(20)의 이송거리를 확보하기 위하여 상기 슬릿(20a)의 길이를 300mm로 하였고 보조히터(30)의 길이 60mm 및 절연을 위한 간격을 띄우고 나면 상하방향으로 움질일 수 있는 거리는 최대 200mm가 되며, 이때 상, 하부 가압 축(20)에 모두 200mm의 슬릿(20a) 길이가 있으므로 총 400mm의 이송길이가 확보된다.More specifically, the thickness of the
또한, 상기 보조히터(30)는 다양한 소재로 제작될 수 있으나, 발열기능과 보온기능이 우수한 그라파이트로도 제작될 수 있다. In addition, the
상기 통전수단(60)은 상기 가압 축(20)과 연결되어 상기 가압 축(20)을 통해 소결체(S)가 내장된 금형(M)을 교류, 직류, 펄스전류 등 다양한 방식으로 통전 가열하며, 상기 측면 그라파이트 측면히터(40)는 상기 금형(M)의 외부에 구비되어 상기 금형(M)을 간접 가열하는 것으로서, 상기 소결체(S)를 소결온도까지 효율적이고 빠르게 가열할 수 있을 뿐만 아니라 금형(M)의 외부 측으로의 열 손실을 방지할 수 있게 된다.The energizing means 60 is connected to the
한편, 상기 통전수단(60)에 의해 금형(M)을 통전함에 있어, 상기 금형(M) 내의 소결체(S)가 도전성 소결분말일 경우, 상기 금형(M)을 가열하기 위한 전류가 중심부로 집중하게 되어 소결체(S)의 중심부의 입자가 비이상적으로 성장하게 될 수 있다, 따라서 이를 방지하기 위해, 본 발명에서는 상기 소결체(S)가 도전성 소결분말일 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 소결체(S)와 금형(M) 사이에 비도전성 지그(50)를 가 삽입하게 된다.On the other hand, when energizing the mold M by the energizing means 60, when the sintered compact S in the mold M is a conductive sintered powder, a current for heating the mold M is concentrated to the center portion. Particles in the center of the sintered body (S) may be grown non-ideally, so in order to prevent this, in the present invention, when the sintered body (S) is a conductive sintered powder, as shown in FIG. The
이로 인해, 상기 금형(M) 내의 소결체(S)가 도전성일 경우에도, 도시된 바와 같이, 전류가 비도전성 지그(50)에 의해 소결체(S)로 전달되지 않고 금형(M)으로 유도되게 된다.Thus, even when the sintered compact S in the mold M is conductive, as shown in the drawing, a current is induced to the mold M without being transferred to the sintered compact S by the
이를 위해 상기 비도전성 지그(50)는 전류를 전달하지 않는 다양한 소재를 적용할 수 있으나, 금형(M)에 가해지는 압력을 견딜 수 있는 세라믹을 사용할 수 있다.To this end, the
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various changes, modifications and variations may be made without departing from the scope of the present invention. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
M : 금형 S : 소결체 10 : 진공챔버
10a : 단열재 20 : 가압 축 20a : 슬릿
20b : 가열램 30 : 보조히터 40 : 그라파이트 측면히터
50 : 비도전성 지그 60 : 통전수단M: Mold S: Sintered Body 10: Vacuum Chamber
10a: heat insulating material 20:
20b: heating ram 30: auxiliary heater 40: graphite side heater
50: non-conductive jig 60: energization means
Claims (8)
상기 진공챔버의 내부에 설치되고 상기 금형을 가압하는 가압 축,
상기 가압 축에 설치되는 보조히터 및
상기 가압 축과 연결되고 상기 금형을 통전 가열하는 통전수단
을 포함하는 하이브리드 핫 프레스 장치.
A vacuum chamber in which a mold and a heat insulating material are disposed,
A pressurization shaft installed inside the vacuum chamber and pressurizing the mold;
Auxiliary heater installed on the pressing shaft and
Energizing means connected to the pressing shaft and energizing and heating the mold
Hybrid hot press device comprising a.
상기 금형의 측벽 외부에 설치되는 그라파이트 측면히터를 더 포함하는 하이브리드 핫 프레스 장치.
The method of claim 1,
And a graphite side heater installed outside the sidewall of the mold.
상기 보조히터는
상기 가압 축에 삽입되는
하이브리드 핫 프레스 장치.
The method of claim 1,
The auxiliary heater
Inserted into the pressing shaft
Hybrid hot press device.
상기 보조히터는
판형의 그라파이트인
하이브리드 핫 프레스 장치.
The method of claim 1,
The auxiliary heater
Plate-shaped graphite
Hybrid hot press device.
상기 소결체와 상기 금형 사이에 비도전성 지그가 삽입되는
하이브리드 핫 프레스 장치.
The method of claim 1,
The non-conductive jig is inserted between the sintered body and the mold
Hybrid hot press device.
상기 판형의 그라파이트는 상기 가압 축의 축 방향으로 세워져 상기 가압 축에 삽입되어 상기 가압 축의 하중손실을 최소화하며 외부전극에 의해 고정되는
하이브리드 핫 프레스 장치.
The method of claim 4, wherein
The plate-shaped graphite is erected in the axial direction of the pressing shaft is inserted into the pressing shaft to minimize the load loss of the pressing shaft and is fixed by an external electrode
Hybrid hot press device.
상기 가압 축의 축 방향으로 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿에 상기 판형의 그라파이트 보조히터가 삽입되되,
상기 판형의 그라파이트 보조히터는 상기 슬릿 내부의 양측벽으로부터 떨어져 배치되는
하이브리드 핫 프레스 장치.
The method of claim 4, wherein
A slit is formed in the axial direction of the pressing shaft, and the plate-shaped graphite auxiliary heater is inserted into the slit.
The plate-shaped graphite auxiliary heater is disposed away from both side walls of the slit.
Hybrid hot press device.
상기 비도전성 지그는,
세라믹인
하이브리드 핫 프레스 장치.
6. The method of claim 5,
The non-conductive jig,
Ceramic
Hybrid hot press device.
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|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |