KR20110120129A - 파우더 성형용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치 및 방법 - Google Patents

파우더 성형용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치 및 방법 Download PDF

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    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
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Abstract

본 발명은 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형을 수행하는 장치에 있어서, 파우더 프레스 성형을 수행하는 프레스 유니트; 냉간등방압 성형을 수행하는 냉간등방압 유니트; 상기 프레스 유니트 및 상기 냉간등방압 유니트가 설치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임상에 설치되어서 프레스 유니트와 상기 냉간등방압 유니트와 사이에서 이동가능하며, 상기 프레스 유니트측에 정렬될 때에는 프레스 유니트용 프레임으로 작용하고, 상기 냉간등방압 유니트측에 정렬될 때에는 상기 냉간등방압 유니트용 프레임으로 작용하는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임이 상기 프레스 유니트측에 정렬될 때에는 상기 프레스 유니트에 압력을 공급하고, 상기 메인 프레임이 상기 냉간등방압 유니트측에 정렬될 때에는 상기 냉간등방압 유니트에 압력을 공급하는 공통의 하나의 가압수단을 포함하는 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 프레스 성형장치의 가압원과 냉간등방압 성형장치의 가압원을 하나로 할 수 있고, 프레임도 공통의 프레임을 사용할 수 있어서, 프레스 성형, 프레스 성형 후 냉간등방압 성형, 냉간등방압 성형의 3가지 성형법을 하나의 장치에서 모두 구현할 수 있게 된다.

Description

파우더 성형용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치 및 방법{PRESS AND COLD ISOSTATIC PRESS APPARATUS FOR POWDER FORMING AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 파우더 성형용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 세라믹 분말, 금속 분말, 수지 등을 프레스 성형 또는 냉간등방압 성형을 하거나 음식물을 가압 살균하는 냉간등방압 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 파우더를 이용하여 입체적인 형상을 얻기 위해서는 프레스 성형법, 프레스 성형 후 냉간등방압 성형법, 냉간등방압 성형법 등 크게 3가지 방식이 사용된다.
프레스 성형법은 생산성이 좋고 소재가 절감되는 장점이 있으나, 제품의 밀도가 균일하지 못하다는 단점과 요철이 심한 입체형상을 성형하기는 어렵다는 단점이 있다. 프레스 성형 후 냉간등방압 성형법은 소재가 절감되고 품질이 좋다는 장점이 있어 가장 많이 사용되는 방법이나, 프레스 성형 후 냉간등방압 성형법 또한 요철이 심한 형상은 성형하기 어렵다는 단점이 있다. 냉간등방압성형법(CIP : cold isostatic press)은 요철이 심한 형상도 용이하게 성형 가능하다는 장점이 있으나 프레스 공정에서 가성형 없이 CIP 공정 단독으로 행해질 경우 생산성이 낮고 성형 후 가공량이 많아 소재의 손실이 크다는 단점이 있다. 프레스 공정에 의한 가성형 공정이 필요 없는 식품의 가압 살균인 경우, CIP 공정 단독으로 행해지며 CIP 공정에서 식품을 초고압으로 처리하면 색, 맛, 향, 영양분이 잘 보존되고 살균효과가 뛰어나서 식품의 유통 및 보존기간이 연장될 수 있으며, 어패류 및 육류의 바이러스 프리(Virus free) 처리가 가능하고, 곡물류의 알러지 프리(Allergy free) 처리가 가능하며, 육질이 개선되고 떫은 맛 및 매운 맛을 개선할 수 있고, 생체조직 면역거부반응의 억제가 가능하여, CIP가 많이 이용되고 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 프레스 성형법, 프레스 성형후 냉간등방압 성형법 및 냉간등방압 성형법은 각각의 장단점을 가지고 있어서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여는 하나의 장치로서 프레스 성형, 프레스 성형 후 냉간등방압 성형, 냉간등방압성형법 등 3가지 성형법 모두를 구현할 필요가 있다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면은 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형을 수행하는 장치로서, 파우더의 프레스 성형을 수행하는 프레스 유니트; 냉간등방압 성형을 수행하는 냉간등방압 유니트; 상기 프레스 유니트 및 상기 냉간등방압 유니트가 설치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임상에 설치되어서 프레스 유니트와 상기 냉간등방압 유니트 사이에서 이동가능하며, 상기 프레스 유니트측에 정렬될 때에는 프레스 유니트용 프레임으로 작용하고, 상기 냉간등방압 유니트측에 정렬될 때에는 상기 냉간등방압 유니트용 프레임으로 작용하는 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임이 상기 프레스 유니트측에 정렬될 때에는 상기 프레스 유니트에 압력을 공급하고, 상기 메인 프레임이 상기 냉간등방압 유니트측에 정렬될 때에는 상기 냉간등방압 유니트에 압력을 공급하는 공통의 하나의 가압수단을 포함하는 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치에 관한 것이다.
상기 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치에 따르면, 프레스 성형의 가압원과 냉간등방압 성형의 가압원을 공통의 하나의 가압원으로 할 수 있고, 메인 프레임이 프레스 유니트와 냉간등방압 유니트 사이에서 이동하여 하나의 프레임으로 프레스 유니트의 프레임 및 냉간등방압 유니트의 프레임으로 사용할 수 있어서, 하나의 장치로 프레스 성형, 프레스 성형 후 냉간등방압 성형 및 냉간등방압 성형의 3가지 성형법을 모두 구현할 수 있다.
상기 냉간등방압 유니트는 CIP 용기 및 CIP 용기 덮개를 포함하며, 상기 CIP 용기의 외부둘레부에는 고강도 와이어가 와인딩되어 압축응력(pre-stress)이 부가될 수 있다.
상기 프레스 유니트는 메인 실린더, 성형펀치, 상부 볼스터(bolster), 하부 볼스터 및 다이 세트(die set)를 포함하며, 상기 다이 세트의 중앙에는 예를 들어, 세라믹 분말, 금속 분말, 수지 등의 피작업물을 충전할 수 있는 하우징이 배치될 수 있다.
상기 메인 프레임의 외부둘레부에는 고강도 와이어가 와인딩되어 압축응력이 부가되며, 상기 메인 프레임은 메인 프레임 하부에 설치된 이동롤러와 베이스 프레임에 설치된 레일 및 이동실린더에 의해 상기 냉간등방압 유니트와 상기 프레스 유니트 사이에서 이동될 수 있으며, 상기 메인 프레임의 상부 일측에는 상기 냉간등방압 유니트의 CIP 용기 덮개를 개폐하기 위한 개폐수단이 설치될 수 있으며, 상기 CIP 용기 덮개 개폐수단은 자석과 덮개 승강장치를 포함할 수 있다. 상기 자석은 영구자석 또는 전자석일 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, 하나의 가압원을 공통의 가압원으로 이용하는 파우더 프레스 성형 스테이션과 냉간등방압 성형 스테이션으로 이루어진 방법으로서, 메인 프레임을 파우더 프레스 성형 스테이션으로 정렬시키는 단계; 파우더 프레스 스테이션에 피작업물을 충전하는 단계; 파우더 프레스 스테이션에 충전된 피작업물을 프레스 성형하는 단계; 파우더 프레스 스테이션에서 프레스 성형된 피작업물을 취출하여 냉간등방압 성형 스테이션에 장입하는 단계; 상기 메인 프레임을 냉간등방압 성형 스테이션으로 정렬시키는 단계; 및 냉간등방압 성형 스테이션에서 피작업물을 냉간등방압 성형하는 단계를 포함하는 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 방법에 관한 것이다.
상기 냉간등방압 성형 단계에서의 압력매체는 액체이며, 상기 냉간등방압 성형 단계에서의 압력이 500 - 10,000 bar이다. 예를 들어, 금속 분말 및 세라믹 분말을 냉간등방압 성형 할 때의 압력은 바람직하기로는 1,000 - 3,000 bar 이고, 음식물의 가압살균 등을 할 때의 압력은 바람직하기로는 1,000 - 7,000 bar 이다.
본 발명은 프레스 성형의 가압원과 냉간등방압 성형의 가압원을 공통의 하나의 가압원으로 할 수 있고, 메인 프레임이 프레스 유니트와 냉간등방압 유니트 사이에서 이동하여 하나의 프레임으로 프레스 유니트의 프레임 및 냉간등방압 유니트로 사용할 수 있어서, 하나의 장치로 프레스 성형, 프레스 성형 후 냉간등방압 성형 및 냉간등방압 성형의 3가지 성형법을 모두 구현할 수 있다. 이에 따라 장치의 설치비가 절감되며, 장치설치공간이 축소되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형방법의 흐름도이다.
도 3은 프레스 성형과 냉간등방압 성형의 특성을 비교하여 나타낸 선도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치에서의 프레스 유니트의 작업상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4 프레스 유니트에서의 각 단계별 작업공정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치에서의 냉간등방압 유니트 에서의 작업상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 냉간등방압 유니트에서의 각 단계별 작업공정을 나타내는 도면이다.
상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치(1)의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형장치(1)는 냉간등방압(CIP: cold isostatic press) 유니트(10), 프레스 유니트(20), 메인 프레임(30) 및 베이스 프레임(40)을 포함하여 구성될 수 있다.
냉간등방압가압(CIP) 성형장치는 상온에서 압력매체인 액체를 압력용기 내부로 펌핑하여 제품에 등방압력이 가해지도록 하는 장치로서, 예를 들어 세라믹 분말 또는 금속 분말을 원하는 형상의 덩어리로 만들기 위하여 사용되는 장치이며, 프레스 장치에서 일방향으로 1차 성형한 후, 성형된 제품을 균일밀도 및 고밀도화 하기 위하여 2차로 등방가압하는 장치이다. 본 발명에서의 냉간등방압(CIP) 유니트(10)는 CIP 용기(11), CIP 용기 덮개(12), 바스켓(13)을 포함하며, CIP 용기 덮개(12)가 CIP 용기(11)에 덮여있을 때 압력누설을 방지하기 위하여 CIP 용기 덮개(12)에는 압력씰이 장착된다. CIP 용기(11) 내에 수납되는 상기 바스켓(13)에는 CIP 성형이 이루어질 제품이 적재되는 복수의 랙이 설치된다. 본 발명의 냉간등방압 유니트(10)에서 압력매체는 액체가 이용되며, 작동압력은 예를 들어 500 - 10,000 bar 범위로 정해질 수 있다. 금속 분말 및 세라믹 분말을 냉간등방압 성형 할 때의 압력은 바람직하기로는 1,000 - 3,000 bar로 정해질 수 있고, 음식물의 가압살균 등을 할 때의 압력은 바람직하기로는 1,000 - 7,000 bar로 정해질 수 있다.
또한, 냉간등압압 유니트(10)는 도시되지 않은 급수밸브, 급수펌프, 가압펌프, 감압밸브, 배수밸브, 배수펌프 등을 구비할 수 있다.
일반적으로 냉간등방압 성형장치의 CIP 용기는 초고압의 상태에서 작업이 이루어지기 때문에, CIP 용기에 소재 결함이 있을 경우에는 CIP 작업중 인장응력을 받아 소재 결함이 크랙(crack)으로 전파되어 파괴 및 폭발의 위험에 취약하며, 이에 따라 장치가 대형화되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명에서의 냉간등방압 유니트(10)의 CIP 용기(11)는 용기 외부둘레에 고강도 와이어를 와인딩(winding)하여 압축응력을 부가하여 폭발의 위험을 예방하고 장치의 경량화가 가능(종래의 제조방법에 비하여 약 50% 이상의 경량화 가능)하도록 제작된다. 이와 같이, 와이어 와인딩 방식에 의해 제작된 본 발명의 CIP 용기는 항상 압축응력 상태에 있으므로, 크랙 전파로 인한 파괴의 위험이 없고, 높은 하중에서도 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
상기 프레스 유니트(20)는 메인 실린더(21), 상부 볼스터(22), 다이 세트(die set)(23), 성형펀치(24), 하부 볼스터(25), 하우징(26) 및 베드(27)를 포함한다.
상기 메인 프레임(30)의 상부에는 CIP 용기 덮개 개폐수단(31)이 장착될 수 있고, 하부에는 이동롤러(32)가 장착될 수 있다. 상기 덮개 개폐수단(31)에는 도시하지 않은 자석과 승강장치가 설치되어, CIP 용기 덮개(12)를 자력에 의해 끌어 당기고, 승강장치에 의해 들어올릴 수 있다.
상기 베이스 프레임(40)에는 냉간등방압 유니트(10) 및 프레스 유니트(20)이 설치되며, 메인 프레임(30) 하부의 이동롤러(32)가 그 위에서 이동할 수 있는 레일(41)과 이동실린더(42)가 설치된다.
본 발명에서의 상기 메인 프레임(30)은 전술한 바와 같이, 냉간등방압 유니트(10)와 프레스 유니트(20)의 양쪽에 공통으로 사용될 수 있도록, 베이스 프레임(40)상에 설치되어 냉간등방압 유니트(10)와 프레스 유니트(20) 사이에서 이동수단에 의해 이동된다. 즉, 프레스 공정시에는 메인 프레임(30)은 프레스 유니트(20)측으로 이동 정렬되어 프레스 유니트(20)용 프레임으로 작용하고, 냉간등방압 공정시에는 메인 프레임(30)은 냉간등방압 유니트(10)측으로 이동 정렬되어 냉간등방압 유니트(10)용 프레임으로 작용한다.
또한, 상기 메인 프레임(30)이 상기 프레스 유니트(20)측에 정렬될 때에는 상기 프레스 유니트(20)에 압력을 공급하고, 상기 메인 프레임(30)이 상기 냉간등방압 유니트(10)측에 정렬될 때에는 상기 냉간등방압 유니트(10)에 압력을 공급하는 공통의 하나의 가압수단(미도시)이 설치된다.
일반적으로 냉간등방압 유니트 또는 프레스 유니트의 메인 프레임은 높은 인장응력의 상태에서 작업이 이루어지기 때문에, 메인 프레임에 소재 결함이 있을 경우에는 작업중 소재 결함이 크랙(crack)으로 전파되어 파괴 및 폭발의 위험에 취약하며, 이에 따라 장치가 대형화되는 경향이 있다. 따라서, 전술한 냉간등방압 유니트(10)의 CIP 용기(11)의 제작과 마찬가지로, 메인 프레임(30)의 외부둘레에 고강도 와이어를 와인딩하여 압축응력을 부가하여 폭발의 위험을 예방하고 장치의 경량화가 가능하도록 제작된다. 이와 같이, 와이어 와인딩 방식에 의해 제작된 본 발명의 메인 프레임(30)은 항상 압축응력 상태에 있으므로, 크랙 전파로 인한 파괴의 위험이 없고, 높은 하중에서도 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더용 프레스 성형 공정, 파우더용 프레스 성형 후 냉간등방압 성형 공정, 냉간등방압 성형 공정을 살펴보면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파우더용 프레스 성형 공정, 파우더용 프레스 성형 후 냉간등방압 성형 공정, 냉간등방압 성형 공정의 3가지 공정을 하나의 장치에서 수행할 수 있으므로, 작업목적에 따라 상기 3가지 공정중의 하나가 적절하게 선택되어 수행될 수 있다.
여기서는 편의상 프레스 성형 후 냉간등방압 성형 공정을 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 프레스 유니트(20)에서 다이 세트(23)의 중앙에 위치한 하우징(26)에, 예를 들어, 파우더를 충전한 후, 프레스 유니트(20)를 작동시켜 파우더를 성형한 다음에, 성형품을 프레스 유니트(20)로부터 취출하여 진공포장을 하고 나서, 냉간등방압 유니트(10)의 CIP 용기내에 장입한 다음에 냉간등방압 공정을 수행하여 작업을 완료한다. 상기와 같이, 프레스 공정후에 냉간등방압가압 공정을 수행함으로써, 프레스 공정에서 얻어질 수 있는 우수한 생산성과 소재 절감의 장점과 냉간등방압가압 공정에서 얻어질 수 있는 균일한 밀도 및 고밀도의 장점을 모두 유지할 수 있게 된다.
도 3을 참조하면, 프레스 성형에서의 특성과 냉간등방압(CIP) 성형에서의 특성을 알 수 있다. 프레스 성형의 경우에는 비록 CIP 성형에 비하여 제품의 성형밀도가 떨어지고 밀도가 균일하지 못하다는 단점과 요철이 심한 입체형상을 성형하기는 어렵다는 단점이 있지만, 원하는 형상에 근접한 프레스 성형품을 효율성 있게 제작할 수 있으므로, 생산성이 향상이 되고 소재도 절감된다. CIP 성형의 경우, 생산성이 낮다는 단점은 있으나, 프레스 성형에 비하여 고밀도화를 달성할 수 있고 밀도도 균일하게 얻어질 수 있다. 그리고, 강도면에서도 CIP 성형의 경우가 프레스 성형에 비하여 높은 강도의 제품을 얻을 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 장치의 파우더용 프레스 유니트(20)에서의 프레스 작업을 설명한다.
프레스 유니트(20)에서 프레스 작업을 수행하기 위하여는 메인 프레임(30)을 이동수단에 의해 프레스 유니트(20)측으로 이동시킨 다음에 적절하게 정렬을 한다(도 4 참조).
도 4의 프레스 유니트에서의 각 단계별 작업공정은 도 5에 도시된 바와 같이 다음과 같다.
프레스 작업의 공정1에서는 상부 볼스터(22) 및 성형펀치(24)를 상방향으로 이동시켜서 소재를 충전시킬 준비를 한다. 공정2에서는 예를 들어, 금속분말, 세라믹분말, 수지 등의 소재를 하우징(26)내에 충전시킨다. 공정3에서는 충전물의 표면이 하우징(26)의 가장자리 표면보다 아래에 위치하도록 하우징을 상승키켜 정위치정렬을 한다. 공정4에서는 성형펀치(24)를 하강시켜 정위치에 정지시킨다. 공정5에서는 성형펀치(24)를 하강시키면서 가압을 시작한다. 공정6에서는 가압을 완료하고 하우징(26)을 소정 거리 만큼(하우징높이의 1/2 정도) 하강시킨다. 공정7에서는 성형펀치(24)에 작용되었던 압력을 제거하고 프레스 성형품이 하우징의 상면 높이까지 상승되도록 하우징(26)을 하강시킨다. 공정8에서는 성형펀치(24)를 상승시키고 프레스 성형품을 하우징(26)으로부터 취출한다.
이상에서 설명한 상기 공정1 내지 공정8을 프레스 유니트에서 반복수행함으로써 파우더용 프레스 성형품을 생산할 수 있다.
다음에, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 장치의 냉간등방압 유니트(10)에서의 냉간등방압(CIP) 작업을 설명한다.
냉간등방압 유니트(10)에서 CIP 작업을 수행하기 위하여는 메인 프레임(30)을 이동수단에 의해 냉간등방압 유니트(10)측으로 이동시킨 다음에 적절하게 정렬을 한다(도 6 참조).
도 6의 냉간등방압 유니트에서의 각 단계별 작업공정은 도 7에 도시된 바와 같이 다음과 같다.
냉간등방압 작업의 공정1은 바스켓(13)이 CIP 용기(11) 내에 위치한 초기상태를 나타낸다(편의상 CIP 용기(11) 하부에 설치된 가압원으로부터의 가압라인통로는 도시를 생략하였다). 공정2에서는 CIP 용기의 덮개(12)를 개방한다. 이때 CIP 용기의 덮개(12)의 개방은 메인 프레임(30)의 상부 일측에 부착된 CIP 용기 덮개 개폐수단(31)에 의해 수행될 수 있다. 공정3에서는 CIP 용기내에서 바스켓(13)을 인출한다. 공정4에서는 프레스 유니트(20)에서 프레스 성형되어 진공포장된 제품들을 바스켓(13)의 랙에 적재한다. 공정5에서는 제품들이 적재된 바스켓(13)을 CIP 용기내에 장입한다. 공정6에서는 CIP 용기의 덮개(12)를 닫는다. 공정7에서는 급수펌프(미도시)를 이용하여 압력매체를 CIP 용기내로 공급한 다음에 가압펌프(미도시)를 구동하여 CIP 용기내의 압력을 초고압 상태로 유지하면서 CIP 성형 공정을 수행한다. CIP 성형이 완료된후 감압밸브(미도시)를 통하여 CIP 용기내의 압력을 감압한 후 배수펌프(미도시)를 작동시켜 CIP 용기내의 압력매체를 배출시킨다. 공정8에서는 CIP 용기 상부 덮개를 개방한다. 공정9에서는 CIP 용기(11)로부터 바스켓(13)을 인출한다. 공정10에서는 CIP 성형완료된 제품을 바스켓(13)으로부터 취출한다.
이상에서 설명한 상기 공정1 내지 공정10을 CIP 유니트에서 반복수행함으로써 CIP 성형품을 생산할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형이 요구되는 작업에서는 본 발명의 장치 및 방법에 따라 파우더용 프레스 성형 공정 후 냉간등방압 성형 공정을 수행하게 된다.
한편, 파우더용 프레스 성형만 요구될 경우에는 본 발명의 장치 및 방법 중 파우터 프레스 성형 공정만 수행하면 된다.
또한, 냉간등방압 성형(CIP)만 요구될 경우에는 본 발명의 장치 및 방법 중 냉간등방압 성형 공정만 수행하면 된다. 따라서, 본 발명에 따른 장치 및 방법을 푸드 프레스에 이용할 경우에는 냉간등방압 성형 공정만을 수행하여 식품을 초고압 가공처리할 수 있다.
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.
1 : 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치
10 : 냉간 등방압(CIP) 유니트
11 : CIP 용기
12 : CIP 용기 덮개
13 : 바스켓
20 : 프레스 유니트
21 : 메인 실린더
22 : 상부 볼스터(upper bolster)
23 : 다이 세트(die set)
24 : 성형펀치
25 : 하부 볼스터(lower bolster)
26 : 하우징
27 : 베드
30 : 메인 프레임
31 : CIP 용기 덮개 개폐수단
32 : 롤러
40 : 베이스 프레임
41 : 레일
42 : 이동 실린더

Claims (12)

  1. 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형을 수행하는 장치에 있어서,
    파우더 프레스 성형을 수행하는 프레스 유니트;
    냉간등방압 성형을 수행하는 냉간등방압 유니트;
    상기 프레스 유니트 및 상기 냉간등방압 유니트가 설치되는 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임상에 설치되어서 프레스 유니트와 상기 냉간등방압 유니트와 사이에서 이동가능하며, 상기 프레스 유니트측에 정렬될 때에는 프레스 유니트용 프레임으로 작용하고, 상기 냉간등방압 유니트측에 정렬될 때에는 상기 냉간등방압 유니트용 프레임으로 작용하는 메인 프레임; 및
    상기 메인 프레임이 상기 프레스 유니트측에 정렬될 때에는 상기 프레스 유니트에 압력을 공급하고, 상기 메인 프레임이 상기 냉간등방압 유니트측에 정렬될 때에는 상기 냉간등방압 유니트에 압력을 공급하는 공통의 하나의 가압수단
    을 포함하는 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉간등방압 유니트는 CIP 용기 및 CIP 용기 덮개를 포함하며,
    상기 CIP 용기의 외부둘레부에는 고강도 와이어가 와인딩되어 압축응력이 부가되는
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레스 유니트는 메인 실린더, 성형펀치, 상부 볼스터, 하부 볼스터 및 다이 세트
    를 포함하는 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프레스 유니트의 상기 다이 세트의 중앙에는 충전물을 충전할 수 있는 하우징이 배치되는
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임의 외부둘레부에는 고강도 와이어가 와인딩되어 압축응력이 부가되는
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임은 메인 프레임 하부에 설치된 이동롤러와 베이스 프레임에 설치된 레일 및 이동실린더에 의해 상기 냉간등방압 유니트와 상기 프레스 유니트 사이에서 이동되는
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 메인 프레임의 상부 일측에는 상기 냉간등방압 유니트의 CIP 용기 덮개를 개폐하기 위한 개폐수단이 설치되는
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 CIP 용기 덮개 개폐수단은 자석과 덮개 승강장치
    를 포함하는 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 장치.
  9. 하나의 가압원을 공통의 가압원으로 이용하는 파우더 프레스 성형 스테이션과 냉간등방압 성형 스테이션으로 이루어진 방법으로서,
    메인 프레임을 파우더 프레스 성형 스테이션으로 정렬시키는 단계;
    파우더 프레스 스테이션에 피작업물을 충전하는 단계;
    파우더 프레스 스테이션에 충전된 피작업물을 프레스 성형하는 단계;
    파우더 프레스 스테이션에서 프레스 성형된 피작업물을 취출하여 냉간등방압 성형 스테이션에 장입하는 단계;
    상기 메인 프레임을 냉간등방압성형 스테이션으로 정렬시키는 단계; 및
    냉간등방압 성형 스테이션에서 피작업물을 냉간등방압 성형하는 단계를 포함하는 파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉간등방압 성형 단계에서의 압력이 500 - 10,000 bar인
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 냉간등방압 성형 단계에서 금속 분말을 성형할 때의 압력은 1,000 - 3,000 bar인
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 냉간등방압 성형 단계에서 음식물을 가압 살균할 때의 압력은 1,000 - 7,000 bar인
    파우더용 프레스 및 냉간등방압 성형 방법.
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