KR20130005164A - A combined type sintered oilless bearing for a sliding bearing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 여러 분야의 건설기계 및 산업기계의 고하중 저속 슬라이딩 부에 사용되는 베어링에 관한 것으로서, 더 상세하게는 친환경적이고, 내마모성, 윤활 특성이 우수하며, 특히 고하중·고면압이 작용하는 곳에 저속으로 이동되는 이동체를 지지하기에 적합한 오일리스 슬라이딩 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a bearing used in high-load low-speed sliding parts of construction and industrial machinery of various fields, more specifically, environmentally friendly, excellent wear resistance, lubricating properties, in particular where high load, high surface pressure An oilless sliding bearing suitable for supporting a moving body moved at a low speed.
일반적으로, 슬라이딩 베어링은, 이동체와 고정체 사이에 구비되어 이동체 또는 고정체에 면 접촉된 상태에서 이동체가 고정체로부터 원활하게 이동 가능하도록 지지하는 장치이다. 특히, 이러한 슬라이딩 베어링은 구름 베어링에 비해 충격에 견디는 힘이 강하므로 비교적 고하중을 지지하는 굴삭기나 로더와 같은 건설기계와 사출성형기와 같은 산업기계, 하천의 댐에 사용되는 수문, 풍력을 이용하여 발전하는 신재생 산업기계 등 다양한 곳에 사용되고 있다. In general, the sliding bearing is a device provided between the movable body and the stationary body to support the movable body to be able to move smoothly from the stationary body in a state of being in surface contact with the movable body or the stationary body. In particular, since the sliding bearings have stronger impact resistance than rolling bearings, construction machinery such as excavators and loaders that support relatively high loads, industrial machinery such as injection molding machines, and water gates used for dams in rivers and wind power It is used in various places such as new and renewable industrial machinery.
한편, 산업기계 및 건설기계는 다수의 축회전부를 가지고 있으며, 이러한 축회전부에는 통상적으로 축과 축공 사이에 배치되어 축과 축공 사이의 마찰저항을 저감시키는 슬라이딩 베어링이 설치되는데, 통상적으로 일정한 기간마다 따로 윤활유를 공급하는 경우와, 그리고 자체에 윤활유를 담고 있는 기능이 있어 별도의 윤활유 공급없이 반영구적으로 사용하는 경우로 구분한다. 특히, 후자를 오일리스 슬라이딩 베어링이라 하는데, 보다 구체적으로 살펴보면, 흑연에 윤활유를 함유시켜 일정한 형태로 슬라이딩 베어링에 끼워 넣어 사용하는 하나의 방식과, 그리고 슬라이딩이 일어나는 부위를 소결체로 제작하여 소결체에 존재하는 기공 내에 윤활유를 함유시켜 사용하는 또 하나의 방식으로 나뉘어져 있다. 또한, 소결체를 사용한 베어링의 경우도, 소결체 만의 소재를 사용하여 제작한 소결 베어링과, 그리고 소결체의 낮은 강도를 보완하기 위하여 소결체의 외부에 철 소재를 사용하여 강도를 확보하는 형태인 이중 구조를 가진 복합 소결구조의 베어링으로 나누어진다. On the other hand, industrial machinery and construction machinery has a plurality of shaft rotational portion, the sliding portion is typically installed between the shaft and the shaft hole to reduce the frictional resistance between the shaft and the shaft hole is installed, usually every fixed period It is divided into the case of supplying lubricating oil separately and the case of using semi-permanently without supplying lubricating oil because it has a function to contain lubricating oil itself. In particular, the latter is referred to as an oilless sliding bearing. More specifically, one method of containing graphite into a sliding bearing by lubricating oil and using a sintered body in which sliding occurs is formed in the sintered body. It is divided into another way to contain and use lubricating oil in the pores. In addition, in the case of a bearing using a sintered body, a sintered bearing made of only a sintered body and a double structure having a form of securing strength by using an iron material outside the sintered body to compensate for the low strength of the sintered body It is divided into bearing of composite sintered structure.
이러한 복합 소결구조를 가진 환형 베어링은 외부 철 소재를 통하여 강도가 확보되며, 고가인 소결체 대신 저렴한 철 소재를 사용함으로 제조 경비를 낮출 수 있는 장점을 가지고 있는 반면에, 외부 철 소재 내부에 배치되는 일정 형상을 가진 소결체를 형성하기 위하여 금형에 분말을 넣고 분말 프레스를 사용하여 성형하여야 함으로써 금형 크기에 따라 베어링의 크기를 일정한 크기 이상으로 제작하기 곤란하며, 성형 과정에서 상부와, 하부, 그리고 중간 부분 사이의 밀도 불균일이 발생하여 윤활유를 담는 소결체 내부의 기공을 균일하게 형성하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. The annular bearing with such a composite sintered structure is secured through an external iron material, and has a merit of lowering manufacturing costs by using an inexpensive iron material instead of an expensive sintered body, while a schedule disposed inside the external iron material In order to form a sintered body having a shape, it is difficult to manufacture the bearing size more than a certain size according to the mold size by inserting the powder into the mold and molding using a powder press, and between the top, bottom, and middle parts during the molding process. There is a disadvantage that it is difficult to uniformly form pores in the sintered body containing the lubricating oil due to the density non-uniformity of.
종래의 일반적인 기술에 따른 환형의 슬라이딩 베어링은, 한국등록특허공보 제 10-0286246호에 개시된 바와 같이, 성형장치의 형틀에 구리도금 처리된 강철이면금속과 코어를 삽입하고, 내부의 코어와 강철이면금속의 사이에 금속 혼합 분말을 채운 다음 형틀의 상단에 상부가압부재를 삽입한 다음, 상부가압부재 또는 하부가압부재를 가압하여 금속 혼합 분말을 성형하고, 성형단계에서 생성된 성형체를 강철이면금속과 함께 소결함과 동시에 강철이면금속에 접합시키는 프로세스를 그 주요 구성으로 하여 제작되는데, 이런 방법으로 제작되는 환형의 슬라이딩 베어링은 성형 단계에서 성형체의 상부, 하부 그리고 중간 부분의 밀도차가 발생하여 기공의 분포가 불균일함으로써, 50mm 이상의 긴 성형체를 만들기가 어렵고, 그 이상 규격을 가진 환형의 슬라이딩 베어링을 제작하기 위해서는 50mm 이하의 짧은 길이를 가진 성형체를 구비한 슬라이딩 베어링을 성형하고 이를 소결하여 다수개의 복합구조 슬라이딩 베어링을 제작하고, 이와 같이 제작된 2개 이상의 짧은 길이 복합구조 슬라이딩 베어링을 용접 접합하여 길이가 긴 제품을 만들어야 하는 문제점을 가지고 있다. The annular sliding bearing according to the conventional general art, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0286246, inserts a metal and a core into the mold of the molding apparatus, and inserts a metal and a core into the mold. Fill the metal mixed powder between the metals, insert the upper pressing member to the upper end of the mold, and press the upper pressing member or the lower pressing member to form the metal mixed powder. The sintering together and the process of joining to the metal if it is steel is made with its main configuration. The annular sliding bearings produced in this way have a difference in the density of the upper, lower and middle parts of the molded part in the forming step. Because of the nonuniformity, it is difficult to make a long molded body of 50 mm or more, and an annular slab having a larger specification To manufacture the bearing, a sliding bearing having a molded body having a short length of 50 mm or less is molded and sintered to manufacture a plurality of composite sliding bearings, and the two or more short length composite sliding bearings thus manufactured are welded. There is a problem to make a long product by joining.
또 다른 종래 기술로서, 한국공개특허공보 제 10-2006-0056701호에 개시된 바와 같이, 금속 혼합 분말로 먼저 환형의 성형체를 성형하고서는, 그 성형체를 소결하여 소결체로 만든 이후에, 소결체들을 레이저로 가열하거나 서로에 대해 마찰접촉운동시켜서 접촉부에서 마찰열이 발생되어 서로 접합되도록 하고, 이와 같이 접합된 소결접합체의 내면 및 외면을 가공 및 연마 처리한 이후에 경화 열처리를 한 다음에 오일을 함침시켜서 소결 베어링을 제조하는 방법이 제시되고 있는데, 기본적인 성형체를 만들기 위한 금형틀의 크기가 한계가 있어 대구경의 제품을 만들기 어려운 문제점이 여전히 존재하며, 길이가 긴 성형체로 접합하는 과정 자체도 용이하지 않을 뿐 더러 큰 직경의 소결체들을 마찰 접촉 운동시키기 위해서는 대형 장비가 소요된다는 문제점이 있다.As another conventional technique, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0056701, first, an annular molded body is formed of metal mixed powder, and then the molded body is sintered into a sintered body, and then the sintered bodies are lasered. Friction heat is generated at the contact parts by heating or frictional contact with each other to bond each other.The inner and outer surfaces of the bonded sintered joint are processed and polished, followed by hardening heat treatment, and then impregnated with oil to sinter bearing. There is a method of manufacturing the present invention, there is a problem that it is difficult to make a large diameter product due to the limited size of the mold for making a basic molded body, and the process of joining a long molded body itself is not only easy but also large Large equipment is required to frictionally contact diameter sintered bodies There is.
또한, 이와 같이 소결접합체는 금속제 환봉(또는 축공) 내에 압입되어서 최종적으로 부시형의 슬라이딩 소결베어링 제품으로 완성되게 되는데, 압입에 의해 접합되는 금속제 환봉과 소결접합체 사이의 접합면의 접합 강도가 불균일하여 실질적인 접합 면적이 작으며, 압입 이전에 소결접합체에 대한 높은 수준의 성형 및 가공 정밀도가 요구되며, 나아가 고하중/고면압이 작용하는 대형 산업기계용으로 제작되기 위해서는 소결체가 외부의 금속제 환봉(강철이면금속)으로 지지되는 복합 구조의 슬라이딩 베어링으로 제작될 필요가 있는데, 이를 위하여 소결 접합체를 금속제 환봉에 압입하는 과정에서 일반적으로 사용되고 있는 범위를 초과하는 크기의 대형 프레스 장치가 소요된다는 문제점을 나타내고 있다.In this way, the sintered joint is press-fitted into the metal round bar (or shaft hole) and finally completed as a bush-type sliding sintered bearing product. The joint strength between the metal round bar and the sintered joint joined by the press is uneven. The sintered body is made of external metal round bar (steel) in order to be manufactured for the large industrial machinery with high practical load and high surface pressure. It is necessary to manufacture a sliding bearing of a composite structure supported by a back metal), which indicates that a large press apparatus having a size exceeding a range generally used in the process of pressing the sintered joint into a metal round rod is required. .
따라서, 소결체를 형성하는 성형체의 성형 밀도에 있어서 간단한 방법으로 성형 밀도의 일정성을 제공할 수 있으며, 부시 구조(이중 구조)의 외측 원통부(하우징)를 형성하는 강철이면금속과 내측 원통부를 형성하는 소결체의 접합 계면의 접합 강도에서 불균일을 초래하지 않아서 실질적인 접합 면적에 증대를 가져옴으로써 높은 강도를 달성하면서도, 대구경의 복합소결구조의 소결 베어링을 형성함에 있어서 대형 프레스의 필요성을 제거하며 또한 요구되는 높은 성형 정밀도의 유지에 있어서 과도한 부담을 제거하여서 보다 경제성이 있는 새로운 형태의 슬라이딩 베어링용 소결 부시 베어링 및 그 제조 방법이 필요하게 된 상황에 있다.
Therefore, the molding density of the molded body forming the sintered body can be provided by a simple method of uniformity of the molding density, and if the steel forming the outer cylindrical portion (housing) of the bush structure (double structure), the metal and the inner cylindrical portion are formed. It does not cause unevenness in the bonding strength of the joining interface of the sintered body, thereby increasing the substantial joining area, achieving high strength, and eliminating the need for a large press in forming a large diameter sintered bearing. There is a need for a new type of sintered bush bearing for sliding bearings and a method of manufacturing the same, which are more economical by removing excessive burdens in maintaining high molding accuracy.
본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 과제는, The present invention is to solve the problems of the prior art, the technical problem of the present invention,
습동층에 중금속인 납을 포함하고 있지 않으므로 환경 친화적이고, 외부 이물질의 유입으로 쉽게 손상되지 않도록 내마모성을 향상시킬 수 있고, 그리고 내부 기공 형성 및 이에 오일이 함침됨으로써 잦은 오일 주입을 요하지 않음에 따라 기계의 가동율을 향상시킬 수 있으며, 400kgf/㎠ 이상의 고면압이 작용하는 건설기계 및 산업기계의 축 연결부에 문제없이 사용될 수 있는 윤활 특성 및 내하중성이 우수한 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링으로서, Since the sliding layer does not contain lead, which is a heavy metal, it is environmentally friendly, improves the wear resistance so that it is not easily damaged by the inflow of external foreign substances, and because the formation of internal pores and impregnation with oil does not require frequent oil injection. It is an oilless sliding bearing of composite sintered structure with excellent lubrication characteristics and load resistance that can improve the operation rate of and can be used without problems in the shaft connection of construction machinery and industrial machinery with high surface pressure of 400kgf / ㎠,
특히, 원통형의 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 내측 원통부를 형성하는 소결체를 형성하는 성형체의 성형 밀도에 있어서 상부, 하부 그리고 중간간 부분의 밀도변화가 상당한 수준의 일정성(성형 정밀도)을 제공할 수 있으며, 이중 구조(부시 구조)의 외측 원통부(원통형 하우징)을 형성하는 강철이면금속과 내측 원통부를 형성하는 소결체의 접합 계면의 접합 강도에서 불균일을 초래하지 않아서 실질적인 접합 면적에 증대를 가져옴으로써 높은 접합 강도를 달성하면서도, 대구경 또는 장형의 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 형성함에 있어서 대형 분말야금용 프레스의 필요성을 제거하고, 요구되는 높은 성형 정밀도의 달성에 있어서 제조 비용의 과도한 부담 증가 가능성을 제거함으로써, 보다 높은 성능과 경제성이 가진 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제공하는 것이다.In particular, the density change of the upper, lower, and intermediate portions of the molded body forming the sintered body forming the inner cylindrical portion of the cylindrical sintered oilless sliding bearing provides a considerable level of uniformity (molding precision). If the steel forms the outer cylindrical portion (cylindrical housing) of the double structure (bush structure), it does not cause nonuniformity in the bonding strength of the bonding interface between the metal and the sintered body forming the inner cylindrical portion, resulting in an increase in the actual bonding area. This eliminates the need for large powder metallurgy presses in forming large diameter or long composite sintered oilless sliding bearings, while increasing the overload of manufacturing costs in achieving the required high molding precision. By eliminating the possibility, higher performance and economic To provide an oilless sliding bearing of a composite sintered structure.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 철판재 상에 철, 구리, 및 흑연을 포함하는 분말을 소결 접합하여 소결체를 하나의 습동층으로 가지는 이중 구조의 철판재를 제작하고, 이를 둥근 형태의 베어링으로 형상 가공하여 만든 후 맞닿는 부위의 철판재를 용접으로 연결함으로써 제조되는 환형의 베어링을 제공하고자 한다.The present invention, in order to solve the above problems, by sintering and bonding the powder containing iron, copper, and graphite on the iron sheet material to produce a double-structured iron plate member having a sintered body as one sliding layer, this round shape It is intended to provide an annular bearing made by forming a shape of the bearing of the bearing and then connecting the steel plate of the contacting portion by welding.
이를 위하여 본 발명은, 건설기계 및 산업기계의 축회전부에 사용되는 이중 구조로 이루어진 원통형의 소결 베어링에 있어서, 이중 구조의 원통형 접합체를 형성하는 내측 원통부에는 철, 구리, 및 흑연을 포함하여 이루어진 철-구리계 합금 합금 분말(철-구리계 합금을 형성하는 재료 분말의 혼합체)의 소결층으로 형성되는 습동층이 제공되며, 상기 습동층이 소결되면서 접합되는 외측 원통부는 용접이 가능한 저탄소강의 강철 소재로 이루어지는 강철 지지 베이스에 의해 제공되며, 그리고 상기 외측 원통부에는 길이 방향으로 용접부가 제공되는 특징을 가진 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제공한다.To this end, the present invention, in the cylindrical sintered bearing made of a double structure used in the axial rotation of the construction machinery and industrial machinery, the inner cylindrical portion to form a double-cylindrical cylindrical assembly made of iron, copper, and graphite A sliding layer formed of a sintered layer of iron-copper alloy alloy powder (a mixture of material powders forming an iron-copper alloy) is provided, and the outer cylindrical portion to be joined as the sliding layer is sintered is welded low carbon steel steel. It is provided by a steel support base made of a material, and the outer cylindrical portion is provided with an oilless sliding bearing of a composite sintered structure, characterized in that the weld is provided in the longitudinal direction.
여기에서, 강철 소재로 이루어진 상기 외측 원통부는 1차적으로 판상의 강철 지지 베이스로 형성되고, 상기 내측 원통부는 1차적으로 판상의 상기 강철 지지 베이스 상에 상기 합금 분말이 소결 접합된 판상의 철-구리계 합금의 습동층으로 형성되며, 그리고 Here, the outer cylindrical portion made of a steel material is formed primarily of a plate-shaped steel support base, the inner cylinder portion is a plate-shaped iron-copper, in which the alloy powder is sintered and joined primarily on the plate-shaped steel support base. Formed of a sliding layer of a base alloy, and
상기 판상의 강철 지지 베이스와 상기 철-구리계 합금의 습동층을 포함하여 이루어지는 이종 금속 판형 접합체를 후속되는 프레스 포밍 또는 롤링 단계를 거쳐서 원통형 접합체로 형상 가공한 후에, 양단의 접합 단부 중에서 상기 외측 원통부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스의 양단 접합 단부를 연결하는 용접부를 상기 원통형 접합체의 길이 방향을 따라서 형성하여, After the heterogeneous metal plate-like joined body including the plate-shaped steel support base and the sliding layer of the iron-copper-based alloy is formed into a cylindrical joined body by a subsequent press forming or rolling step, the outer cylinder is formed from the joint ends of both ends. Forming a weld along the longitudinal direction of the cylindrical joint, connecting the joint ends of both ends of the steel support base to form a part,
상기 원통형 접합체의 외측 원통부를 형성하는 강철 지지 베이스와, 그리고 상기 강철 지지 베이스에 소결 접합된 내측 원통부를 형성하는 철-구리계 합금의 습동층이 환형의 부시 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 원통형 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제공하는 것이 바람직하다.And a steel support base forming an outer cylindrical portion of the cylindrical joined body, and a sliding layer of an iron-copper alloy forming an inner cylindrical portion sintered and joined to the steel support base to form an annular bush structure. It is desirable to provide an oilless sliding bearing of sintered structure.
또한, 상기 철-구리계 합금의 습동층은 상기 판상의 강철 지지 베이스 상에 철-구리계 합금 분말로서 구리(Cu) 또는 구리합금 중 선택되는 어느 하나가 전체 조성물의 중량비를 기준으로 18중량% 내지 30중량%로 포함되고, 흑연이 전체 조성물의 중량비를 기준으로 0.3중량% 내지 1.0중량%로 포함되며, 나머지는 기지부로 철이 포함되는 있는 철-구리계 합금 분말이 적층되고 소결 접합되어 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the sliding layer of the iron-copper-based alloy is 18% by weight based on the weight ratio of the total composition of any one selected from copper (Cu) or copper alloy as the iron-copper-based alloy powder on the plate-shaped steel support base To 30% by weight, graphite is contained in 0.3% to 1.0% by weight based on the weight ratio of the total composition, the remainder is formed by laminating and sintering the iron-copper-based alloy powder containing iron to the base It is preferable.
그리고, 상기 용접부는 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스의 양단의 접합 단부를 용접재로써 용접하여 형성하되, 상기 용접부는 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스의 양단의 경사단부 사이의 쐐기형 공간부에 용접재가 침투되어 형성되도록 하는 것이 바람직하고, 상기 철-구리계 합금의 습동층의 소결 금속조직은 열처리를 통하여 마르텐사이트 조직이 형성되는 것이 바람직하다.And, the welding portion is formed by welding the joint ends of the both ends of the steel support base to form a joint end of the cylindrical assembly processed into a cylinder with a welding material, the weld portion is formed by joining the joint end of the cylindrical assembly processed into a cylinder Preferably, the weld material penetrates into the wedge-shaped spaces between the inclined ends of the both ends of the steel support base to be formed, and the sintered metal structure of the sliding layer of the iron-copper alloy is treated with martensite through heat treatment. It is preferably formed.
한편, 본 발명에 따른 원통형 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제조하기 위한 방법으로서, On the other hand, as a method for manufacturing an oilless sliding bearing of cylindrical composite sintered structure according to the present invention,
① 구리(Cu) 또는 구리합금 중 선택되는 어느 하나가 전체 조성물의 중량비를 기준으로 18중량% 내지 30중량%로 포함되고, 흑연이 전체 조성물의 중량비를 기준으로 0.3중량% 내지 1.0중량%로 포함되며, 그리고 기지부로 철이 포함되는 철-구리계 합금 분말을 혼합하고,① any one selected from copper (Cu) or copper alloy is contained in 18% to 30% by weight based on the weight ratio of the total composition, graphite is contained in 0.3% to 1.0% by weight based on the weight ratio of the total composition And mixing the iron-copper alloy powder containing iron as a base,
② 상기 철-구리계 합금 분말이 적층될 판상의 강철판을 준비하여, 그 표면에서 이물질을 제거하고, 철-구리계 합금 분말과의 접합성을 향상시키기 위해 동도금, 아연도금, 주석도금, 니켈도금 중 어느 하나의 방법으로 도금을 수행하여 판상의 강철 지지 베이스를 형성하고, ② In order to prepare a plate-shaped steel sheet on which the iron-copper alloy powder is to be laminated, to remove foreign substances from the surface thereof, and to improve adhesion to the iron-copper alloy powder, copper plating, zinc plating, tin plating, and nickel plating. Plating is carried out by either method to form a plate-shaped steel support base,
③ 복합소결구조의 소결층을 형성하기 위하여 상기 혼합된 철-구리계 합금 분말을 판상의 상기 강철 지지 베이스의 상면에 일정하게 설정한 두께로 분성하고,③ In order to form a sintered layer of a composite sintered structure, the mixed iron-copper-based alloy powder is powdered at a predetermined thickness on the upper surface of the plate-shaped steel support base,
④ 상기 철-구리계 합금 분말을 이론밀도의 50% 이하가 되는 분성 상태로 소결시키며, ④ sintering the iron-copper alloy powder in a powdery state which is 50% or less of theoretical density,
⑤ 소결된 상기 소결층을 이론 밀도의 65% 내지 85%로 밀도화하기 위하여 상기 판형 접합체를 압연 공정, 프레싱 공정, 인발 공정 중 하나 또는 그 이상의 공정으로 소성 가공하며, 소성 가공된 상기 판형 접합체를 레벨링한 후에, (5) In order to densify the sintered sintered layer to 65% to 85% of the theoretical density, the plate-like joined body is subjected to plastic working by one or more of rolling, pressing and drawing processes, After leveling,
⑥ 진공로 또는 연속로에서 소둔 열처리하여 복합소결구조의 판형 접합체를 얻을 수 있다. ⑥ Annealing heat treatment in a vacuum furnace or a continuous furnace can obtain a plate-like assembly of a composite sintered structure.
여기에서, 상기 복합소결구조의 판형 접합체의 접합강도 향상 혹은 고밀도화를 위하여 ⑥의 소둔 열처리 공정 이후에 ⑤의 소성 가공 및 레벨링 공정과 ⑥의 소둔 열처리 공정을 추가로 한번 더 진행할 수도 있다.Here, the plastic working and leveling process of ⑤ and the annealing heat treatment of ⑥ may be further performed once more after the annealing heat treatment of ⑥ to improve the bonding strength or increase the density of the plate-like assembly of the composite sintered structure.
⑦ 상기 판형 접합체는 상부 펀치 금형과 및 하부 다이스를 사용하여 프레스로 가압하여 폭 방향을 변형시키는 공정으로서, 1차 곡률 형성 벤딩 가공과, 2차 U형 벤딩 가공, 및 3차 원형 벤딩 가공을 거쳐서 상기 판형 접합체를 원통형 접합체로 형상 가공하는 프레스 포밍을 실시하거나 또는 롤링 포밍 가공을 거쳐서 상기 판형 접합체를 원통형 접합체로 형상 가공하며,⑦ The plate-like joined body is a process of deforming the width direction by pressing with a press using an upper punch die and a lower die, and undergoes a first curvature forming bending process, a second U-shaped bending process, and a third circular bending process. Performing a press forming to shape the plate-like body into a cylindrical body, or forming the plate-like body into a cylindrical body through a rolling forming process,
⑧ 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스의 양단부 사이 간극에 용접재를 채워서 용접부를 형성하고, 이후에는 일반적인 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 제조방법과 동일한 형태로 제작되는데, 즉⑧ The welding part is formed by filling a welding material in the gap between both ends of the steel support base forming the joint end of the cylindrical body processed into a cylindrical shape, and then in the same manner as the manufacturing method of the oilless sliding bearing of the general composite sintered structure. That is,
⑨ 1차 절삭 가공(황삭 가공)하고, 침탄 열처리를 실시하며, 상기 열처리된 원통형 접합체에 오일을 함침시키며, 함침된 원통형 접합체를 2차 절삭 가공(정삭 가공)하여 최종적으로 원통형의 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제조하게 된다. ⑨ First cutting (roughing), carburizing heat treatment, impregnating oil in the heat-treated cylindrical joints, and second-cutting (finishing) of the impregnated cylindrical joints of the final cylindrical composite sintered structure Oilless sliding bearings will be manufactured.
그리고, 앞서 설명된 ⑦의 프레스 포밍에 의하여 판형 접합체를 원통형 접합체로 형상 가공하는 단계를 부연 설명하면,And, in detail explaining the step of forming the plate-like joined body into a cylindrical joined body by the press forming of ⑦ described above,
상기 판형 접합체를 상부 펀치 금형과 및 하부 다이스를 사용하여 프레스로 가압하여 폭 방향을 변형시키는 공정으로서, A step of deforming the width direction by pressing the plate-like joined body with a press using an upper punch die and a lower die,
하단에 볼록한 원주부를 구비한 상부 펀치 금형과 상면에 오목한 원주부를 구비한 하부 다이스를 사용하여 상기 판형 접합체의 양측부에 폭 방향의 곡률을 형성하는 1차 곡률 형성 벤딩 가공 단계와, A primary curvature forming bending step of forming a curvature in the width direction on both sides of the plate-shaped joined body by using an upper punch mold having a convex circumferential portion at a lower end thereof and a lower die having a concave circumferential portion at an upper surface thereof;
상기 1차 곡률 형성 벤딩 가공 단계를 거친 상기 판형 접합체를 하단에 볼록한 원주부를 구비한 상부 펀치 금형과 및 양측에 브릿지를 구비한 하부 다이스를 사용하여 중간부에 곡률 변형을 부가하여 U형으로 벤딩하는 2차 U형 벤딩 가공 단계와, 그리고Bending a U-shape by adding a curvature deformation to an intermediate portion using an upper punch mold having a circumferential portion convex at a lower end of the plate-shaped joined body that has undergone the first curvature forming bending process and a lower die having a bridge at both sides thereof. The second U-bending machining step, and
상기 2차 U형 벤딩 가공 단계를 거친 상기 판형 접합체의 중심부에 요구되는 부시 베어링의 내경에 대응하는 직경을 가진 환봉을 삽입하고, 요구되는 부시 베어링의 외경에 대응하는 곡률을 가진 상부 펀치 금형과 및 하부 다이스를 사용하여 회전 가압함으로써 상기 판형 접합체를 원통형 접합체로 형상 가공하는 3차 원형 벤딩 가공 단계를 포함하여 이루어지는 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 제조 방법을 제공하는 것이 바람직하다.An upper punch mold having a round bar having a diameter corresponding to an inner diameter of a bush bearing required at the center of the plate-shaped joined body which has undergone the second U-bending processing step, and having a curvature corresponding to an outer diameter of the required bush bearing; It is desirable to provide a method for producing an oilless sliding bearing of a composite sintered structure comprising a third round bending processing step of forming the plate-like assembly into a cylindrical assembly by rotational pressing using a lower die.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슬라이딩 타입의 오일리스 소결 베어링의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.As described above, the manufacturing method of the oilless sintered bearing of the sliding type according to the embodiment of the present invention may have the following effects.
본 발명의 실시예에 의하면, 습동층에 중금속인 납을 포함하고 있지 않으므로 환경 친화적이고, 습동층에 포함된 기지부인 철이 열처리시 흑연과 함께 경화되므로 내마모성 및 내하중성을 향상시킬 수 있고, 그리고 내부 기공 형성 및 이에 오일이 함침됨으로써 잦은 오일 주입을 요하지 않음에 따라 기계의 가동율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the sliding layer does not contain lead, which is a heavy metal, it is environmentally friendly, and iron, which is a base part included in the sliding layer, is cured together with graphite during heat treatment, thereby improving abrasion resistance and load resistance. Pore formation and impregnation of oil can improve the machine's utilization rate without requiring frequent oil injection.
또한, 내마모성 및 내하중성이 향상되므로, 외부 이물질의 유입으로 쉽게 손상되지 않으며, 400kgf/㎠ 이상의 고면압이 작용하는 건설기계 및 산업기계의 축회전부에 그 크기(직경과 길이)에 제한 없이 요구되는 규격에 맞추어 제작하여 사용될 수 있다.In addition, since wear resistance and load resistance are improved, it is not easily damaged by the inflow of external foreign matters, and is required without limitation on the size (diameter and length) of the axial rotation part of construction machinery and industrial machinery where high surface pressure of 400kgf / ㎠ or more is applied. Can be manufactured and used according to the standard.
특히, 원통형의 부시형 슬라이딩 베어링의 내측 원통부를 형성하는 소결체를 형성하는 성형체의 성형 밀도에 있어서 간단한 방법으로 상당한 수준의 일정성을 제공할 수 있으며, 외측 원통부를 형성하는 강철이면금속과 내측 원통부를 형성하는 소결체의 접합 계면의 접합 강도에서 불균일을 초래하지 않아서 실질적인 접합 면적에 증대를 가져옴으로써 높은 강도를 달성하면서도, 대구경 혹은 장형의 오일리스 슬라이딩 베어링을 형성함에 있어서 대형 프레스의 필요성을 제거하고, 또한 요구되는 높은 성형 정밀도의 달성에 있어서 제조 비용의 과도한 부담 증가 가능성을 제거함으로써 보다 높은 성능과 경제성이 가진 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제공할 수 있다.In particular, it is possible to provide a considerable level of uniformity in a simple manner in the forming density of the molded body forming the sintered body forming the inner cylindrical portion of the cylindrical bush-type sliding bearing, and if the steel forming the outer cylindrical portion, the metal and the inner cylindrical portion It eliminates the necessity of a large press in forming large diameter or long oilless sliding bearings while achieving high strength by bringing about an increase in the actual joint area without causing unevenness in the bonding strength of the bonding interface of the sintered body to be formed. It is possible to provide an oilless sliding bearing of a sintered structure with higher performance and economy by eliminating the possibility of increasing the excessive burden of manufacturing cost in achieving the required high molding precision.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 따라서 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 제조하기 위하여, 먼저 만들어진 판형 접합체를 도시한 도면.
도 3 내지 도 5는 이러한 판형 접합체를 원통형 접합체로 형상 가공하는 프레스 포밍 단계의 구체적인 진행 상태를 도시한 도면.
도 6은 원통형 접합체로 형상 가공된 상태와 그 요부를 확대 도시한 도면.
도 7은 원통형 접합체의 양단부 사이의 간극에 용접재를 채워서 용접 결합시킨 상태와 용접부위를 확대 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 상세히 나타낸 것으로서 도 7의 "A"부의 현미경 조직 관찰 사진.1A and 1B are flow charts illustrating a method of manufacturing an oilless sliding bearing of a composite sintered structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing a plate-like assembly first made in order to manufacture the oilless sliding bearing of the composite sintered structure according to the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are views showing a specific progress of the press forming step of forming the plate-like assembly into a cylindrical assembly.
Fig. 6 is an enlarged view of a state machined in a cylindrical joined body and its main portion;
FIG. 7 is an enlarged view of a state in which a welding material is filled and welded to a gap between both ends of a cylindrical joined body and a welded part; FIG.
Figure 8 is a microscopic structure observation picture of the "A" part of Figure 7 as showing in detail the oilless sliding bearing of the composite sintered structure according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 따라서 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제조하기 위하여 먼저 만들어진 판형 접합체를 도시한 도면이고, 도 3 내지 도 5는 이러한 판형 접합체를 원통형 접합체로 형상 가공하는 프레스 포밍 단계의 구체적인 진행 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 원통형 접합체로 형상 가공된 상태와 그 요부를 확대 도시한 도면이고, 도 7은 원통형 접합체의 양단부 사이의 간극에 용접재를 채워서 용접부를 형성함으로써 결합시켜서 부시 타입의 슬라이딩 소결 베어링의 형태를 완성한 상태를 도시한 도면이고, 그리고 도 8은 도 7의 "A"부의 현미경 조직 관찰 사진이다.1A and 1B are flowcharts illustrating a method of manufacturing an oilless sliding bearing having a composite sintered structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an oil of the composite sintered structure according to a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a view showing a plate-like assembly made first to manufacture a sliding sliding bearing, Figures 3 to 5 is a view showing a specific progress state of the press forming step of forming the plate-like assembly into a cylindrical joint, Figure 6 is a cylindrical Fig. 7 shows a state in which a shape is processed into a joined body and an enlarged portion thereof, and Fig. 7 shows a state in which a bush-type sliding sintered bearing is completed by joining by filling a gap between both ends of the cylindrical joined body by forming a welded portion. It is a figure, and FIG. 8 is a microscopic observation picture of the "A" part of FIG.
본 발명에 따른 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링은, 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 건설기계 및 산업기계의 축회전부에 사용되는 이중 구조로 이루어진 원통형의 소결 베어링에 있어서, 이중 구조의 원통형 접합체(500R)를 형성하는 내측 원통부에는 철, 구리, 및 흑연을 포함하여 이루어진 합금 분말의 소결층으로 형성되는 습동층(200)이 제공되며, 상기 습동층(200)이 소결되면서 접합되는 외측 원통부는 용접이 가능한 저탄소강의 강철 소재로 이루어지는 강철 지지 베이스(100)에 의해 제공되며, 그리고 상기 외측 원통부에는 길이(L) 방향으로 용접부(300)가 제공되는 특징을 가진 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링이 제공된다.The oilless sliding bearing of the composite sintered structure according to the present invention, as shown in Figures 2 to 9, in the cylindrical sintered bearing made of a double structure used in the axial rotation of the construction machinery and industrial machinery, The inner cylindrical portion forming the cylindrical bonded
여기에서, 강철 소재로 이루어진 상기 외측 원통부는 1차적으로 판상의 강철 지지 베이스(100)로 형성되고, 상기 내측 원통부는 1차적으로 판상의 상기 강철 지지 베이스(100) 상에 상기 합금 분말이 소결 접합된 판상의 철-구리계 합금의 습동층(200)으로 형성되며, 그리고 Here, the outer cylindrical portion made of a steel material is primarily formed of a plate-shaped
판상의 상기 강철 지지 베이스(100)와 철-구리계 합금의 상기 습동층(200)을 포함하여 이루어지는 이종 금속 판형 접합체(500)를 후속되는 프레스 포밍 또는 롤링 단계를 거쳐서 원통형 접합체(500R)로 형상 가공한 후에, 양단의 접합 단부 중에서 상기 외측 원통부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단 접합 단부를 연결하는 용접부(300)를 상기 원통형 접합체(500R)의 길이(L) 방향을 따라서 형성하여, The heterogeneous metal plate-shaped
상기 원통형 접합체(500R)의 외측 원통부를 형성하는 강철 지지 베이스(100)와, 그리고 상기 강철 지지 베이스(100)에 소결 접합된 내측 원통부를 형성하는 철-구리계 합금의 습동층(200)이 환형의 부시 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제공하는 것이 바람직하다. The
그리고, 상기 용접부(300)는 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체(500R)의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단의 접합 단부를 용접재로써 용접하여 형성하되, 상기 용접부(300)는 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체(500R)의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단의 경사단부 사이의 쐐기형 공간부에 용접재가 침투되어 형성되도록 하는 것이 바람직하고, 그리고 상기 철-구리계 합금의 습동층(200)의 소결 금속조직은 열처리를 통하여 마르텐사이트 조직이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
여기에서, 강철 지지 베이스(100)는 탄소강(바람직하기로는, 저탄소강)으로 이루어지며 습동층(200)에 가해지는 하중을 지지하도록 하는 것이 바람직한데, 습동층(200)에 가해지는 하중으로는 본 발명의 복합소결구조의 오일레스 슬라이딩 베어링이 장착되는 건설기계 혹은 산업기계 자체의 하중이거나, 건설기계 혹은 산업기계가 동작될 때 발생되는 충격 하중일 수 있다. 궁극적으로, 강철 지지 베이스(100)는 습동층(200)의 강도 및 충격 특성을 향상시킨다.Here, the
철-구리계 합금의 습동층(200)은 상기 강철 지지 베이스(100)에 소결 접합되고, 소결에 의해 형성된 내부 기공(201)에 오일이 함침되며, 그리고 슬라이딩을 요하는 상대 습동 부재(미도시)와 면 접촉된다. 특히, 도 8에 나타난 바와 같이 소결에 의해 습동층(200)에 형성되는 내부 기공(201)에 오일을 함침할 경우 오일리스(oilless) 소결 베어링을 구현할 수 있게 되므로, 잦은 오일 주입에 따른 산업기계의 가동율 저하를 미연에 막을 수 있다. 또한, 기지부인 철(Fe)은 열처리시에 흑연(Gr)과 함께 경화되어 마르텐사이트(martensite) 조직으로 변화되므로, 습동층(200)의 내마모성이 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 별도의 납(Pb)이 사용되지 않아도 소결 및 오일 함침을 통해 윤활 특성을 향상시킬 수 있으므로 친환경적일 수 있다. 이하, 철-구리계 합금의 습동층(200)의 성분을 구체적으로 설명한다.The sliding
본 발명에 따른 철-구리계 합금의 상기 습동층(200)은 판상의 상기 강철 지지 베이스 상에 적층되는 철-구리계 합금 분말로서, 전체 조성물의 중량비를 기준으로, 18중량% 내지 30중량%의 구리(Cu) 또는 구리합금과, 0.3중량% 내지 1.0중량%의 흑연(Gr)과, 그리고 기지부로 철(Fe)을 포함하는 철-구리계 합금 분말이 적층되고 소결 접합되어 형성되는 것이 바람직하다. 이와 더불어, 철-구리계 합금의 습동층(200)은 0.1중량% 내지 3.0중량%의 기타 성분을 더 포함할 수 있고, 그리고 이러한 기타 성분은 니켈(Ni) 또는 은(Ag) 중 선택되는 어느 한 가지 또는 두 가지 모두일 수 있다.The sliding
보다 구체적으로, 철-구리계 합금의 습동층(200)은 철 메트릭스(기지부로서 습동층의 강도를 확보하는 역할을 수행)에 인성과 소결능이 좋은 구리 또는 구리합금을 첨가하여 제조되는데, 주로 구리인 순수 동(Cu) 만을 첨가하거나, 구리합금인 청동 합금(Cu-Sn) 또는 황동 합금(Cu-Zn)을 첨가하여, 상대 습동 부재(미도시)와의 마찰 특성을 향상시키거나, 다기공 습동층(200)의 소결능을 좋게 하여 강도를 향상시키게 된다. 일예로, 구리와 주석이 결합된 청동합금(Cu-Sn)은 소결 온도가 낮기 때문에 온도가 낮은 조건에서 소결(즉, 철-구리계 합금 분말 소결) 및 접합(즉, 강철 지지 베이스와 철-구리계 합금 접합)을 요할 경우 첨가되는 것이 바람직하고, 다른 예로, 습동층(200)이 고강도를 필요로 할 경우에는 황동합금(Cu-Zn)을 첨가하는 것이 바람직하다. 또 다른 예로, 고온의 열처리를 수행하는 경우에는 철 메트릭스에 순수 동(Cu)을 첨가하여 열처리 온도(대략 910℃ 내지 940℃)에서 용융이 발생되는 것을 방지할 수 있다.More specifically, the sliding
한편, 습동층(200)을 이루는 주요 성분의 조성비를 조절하면서 실험한 결과에 따르면, 구리(Cu) 또는 구리합금(Cu-Sn 또는 Cu-Zn) 중 선택되는 어느 하나는 전체 조성물을 기준으로 18중량% 내지 30중량%로 조성되는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다. 즉, 구리(Cu) 또는 구리합금은 철(Fe) 보다 녹는점이 낮고, 윤활성이 우수하며, 확산계수가 커 확산이 용이한 바, 그 첨가량이 18중량% 보다 적으면, 습동층(200)의 접합성이나, 윤활성, 내충격성을 저하시키고, 그 첨가량이 30중량% 보다 많으면, 습동층(200)의 접합성이나 윤활성에는 효과적이나 습동층(200)의 강도나 내구성을 저하시킨다. 따라서 실험 결과에 의하면, 습동층(200)의 강도 및 내구성을 최적의 상태로 유지시킬 수 있으면서 습동층(200)과 지지 베이스(100)와의 접합성이 좋아질 수 있게 하는 구리(Cu)(또는 구리합금)의 첨가량은 18중량% 내지 30중량%로 나타났다. On the other hand, according to the experiments while adjusting the composition ratio of the main components constituting the sliding
또한, 습동층(200)의 철 메트릭스에 흑연(Gr)이 첨가될 경우, 소결시 철 메트릭스에 확산되면서 철 메트릭스의 경화에 기여하고, 확산되지 않고 남은 흑연은 습동층(200)에 함침된 오일과 별도로 습동층(200)에 추가적인 윤활 작용을 제공하는 고체 윤활재로서의 역할을 수행하는데, 흑연(Gr)은 전체 조성물을 기준으로 0.3중량% 내지 1.0중량%로 조성되는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다. 즉, 흑연(Gr)은 고온 접합시 일부는 철(Fe) 분말로 확산되어 분말을 경화시키고, 일부는 잔존하여 고체 윤활제 역할을 하는 바, 그 첨가량이 0.3중량% 보다 적으면, 철(Fe) 분말의 경화에 기여하지 못하고, 그 첨가량이 1.0중량% 보다 많으면, 습동층(200)의 강도를 저하시킨다. 이에 따라, 철(Fe) 분말을 경화시킬 수 있으면서 습동층(200)의 강도를 좋게 하는 최적정량의 흑연(Gr)을 첨가해야 된다. 따라서 실험 결과에 의하면, 철(Fe) 분말을 경화시킬 수 있으면서 습동층(200)의 강도를 좋게 하는 흑연(Gr)의 첨가량은 0.3중량% 내지 1.0중량%로 나타났다.In addition, when graphite (Gr) is added to the iron matrix of the sliding layer (200), it diffuses to the iron matrix during sintering and contributes to the hardening of the iron matrix, and the graphite remaining without diffusion is impregnated in the sliding layer (200) Apart from serving as a solid lubricant to provide additional lubricating action to the sliding
아울러, 판상의 강철 지지 베이스(100)와 접합 강도를 향상시키기 위하여, 상술한 기타 성분으로 접합 특성이 우수한 니켈(Ni) 또는 은(Ag)을 선택하여 습동층(200)의 철 메트릭스에 첨가할 수 있는데, 니켈(Ni) 또는 은(Ag) 등의 기타 성분은 전체 조성물의 중량비를 기준으로 0.1중량% 내지 3중량%로 습동층(200)에 더 첨가되면 습동층(200)과 지지 베이스(100)와의 접합 강도가 향상되는 것으로 나타났다. 구체적으로, 기타 성분의 첨가량이 3중량% 보다 많으면, 습동층(철-구리계 합금 분말이 소결되어 형성된 층) 내의 액상의 출현량이 높아서 변형량이 커서 가공량이 증가하게 되는 문제를 갖는 것으로 나타났고, 기타 성분의 첨가량이 0.1중량% 보다 작으면 습동층 내에 액상 출현량이 너무 적어서 습동층과 지지 베이스(탄소강을 이루어짐)의 접합 강도의 향상이 미비하며 또한 습동층의 강도 향상에 기여하지 못하는 것으로 나타났다.In addition, in order to improve the bonding strength with the plate-shaped
이하, 도 1a 내지 도 7을 참조하여, 이렇게 이루어진 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링 제조하는 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 1A to 7, a method of manufacturing an oilless sliding bearing having a composite sintered structure will be described in detail.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트로서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 제조 방법에 대한 바람직한 일 실시예에 따르면, 먼저 앞서 언급한 바와 같은 조성을 가진 철-구리계 합금 분말을 혼합하는 단계(S110)와; 1A and 1B are flowcharts illustrating a method of manufacturing an oilless sliding bearing having a sintered composite structure according to an embodiment of the present invention, and a method of manufacturing the oilless sliding bearing having a sintered composite shown in FIGS. 1A and 1B. According to a preferred embodiment for, firstly mixing (S110) the iron-copper-based alloy powder having a composition as described above;
판상의 강철판을 준비하는 단계(S120)와;Preparing a plate-shaped steel sheet (S120);
준비된 판상의 강철판의 표면에서 이물질을 제거하는 단계(S130)와;Removing foreign matter from the surface of the prepared steel plate (S130);
판상의 강철판 표면을 동도금, 아연도금, 주석도금, 및 니켈도금 중 어느 하나의 방법으로 도금하여 판상의 강철 지지 베이스(100)를 형성하는 단계(S140)와;Plating the surface of the plate-shaped steel sheet by any one of copper plating, zinc plating, tin plating, and nickel plating to form a plate-shaped steel support base 100 (S140);
혼합된 상기 철-구리계 합금 분말을 판상의 상기 강철 지지 베이스(100)의 상면에 설정 두께로 적층하는 단계(S200)와; 그리고Stacking the mixed iron-copper-based alloy powder at a predetermined thickness on an upper surface of the plate-shaped steel support base (S200); And
상기 철-구리계 합금 분말이 판상의 상기 강철 지지 베이스(100) 상에 습동층(200)이 되도록 상기 철-구리계 합금 분말을 이론밀도의 50% 이하가 되는 분성 상태로 소결시키며 동시에 판상의 상기 강철 지지 베이스(100)와 이에 적층된 상기 철-구리계 합금 분말의 계면이 서로 접합되어서 하나의 판형 접합체(500)가 되도록, 950℃내지 1200℃의 접합 소결 온도에서 10분 내지 50분의 접합 소결 시간 동안 환원성 분위기 또는 진공 분위기에서 접합 소결시키는 접합 소결 동시 수행 단계(S300)가 진행된다.The iron-copper alloy powder is sintered in a powdery state of 50% or less of theoretical density so that the iron-copper alloy powder becomes a sliding
여기에서, 강철 지지 베이스(100)에 분성된 상기의 철-구리계 합금 분말은 상기 접합 소결 동시 수행 단계(S300)에서 하나의 접합체가 되도록 환원성 분위기 또는 진공 분위기에서 접합된다. 특히, 접합시 환원성 분위기 또는 진공 분위기를 유지하는 것은 강철 지지 베이스(100)의 표면이나 합금 분말의 표면에 형성될 수 있는 산화층을 환원시켜 접합 및 소결이 잘 되도록 활성화시키기 위함이다. 또한, 접합과 동시에 철-구리계 합금 분말은 강철 지지 베이스(100) 상에 소결되어 습동층(200)이 된다. 진공 분위기 또는 환원성 분위기에서의 상술한 접합 및 소결이 이루어지기 위한 접합 소결 온도는 접합재 역할을 하는 구리(또는 구리합금) 분말의 액상 출현 온도인 950℃ 내지 1200℃이고, 상술한 접합 및 소결이 이루어지는데 걸리는 접합 소결 시간은 강철 지지 베이스(100)의 두께에 따라 다르지만 대략 10분 내지 50분 정도 소요된다.Here, the iron-copper-based alloy powder powdered to the
그리고는, 상기 접합 소결 동시 수행 단계(S300)에서 밀도가 이론 밀도의 50% 이하가 되는 분성 상태로 소결된 상기 습동층(200)을 소결 이후에 가압하여 습동층(200)의 밀도를 이론 밀도의 65% 내지 85%로 밀도화하기 위하여 상기 판형 접합체(500)를 압연 공정, 프레싱 공정, 인발 공정 중 하나 또는 그 이상의 공정으로 소성 가공하며, 소성 가공된 상기 판형 접합체(500)를 레벨링한 후에, 진공로 또는 연속로에서 소둔 열처리하는 2차 소성 소결 수행 단계(S400)을 수행한다. 이러한, 2차 소성 소결 수행 단계(S400)를 통하여 습동층(200)은 이론 밀도의 65% 내지 85%까지 밀도화되어서 강도의 향상을 달성할 뿐만 아니라 오일을 함유할 수 있는 공간 즉 내부 기공(201)의 확보도 동시에 이룰 수 있게 된다. Then, in the simultaneous sintering step (S300), the sliding
이러한 2차 소성 소결 수행 단계(S400)는 도 1a에 구체적으로 도시된 바와 같이 보다 구체적인 다음과 같은 단계들을 포함하여 수행되는 것이 바람직하다.This secondary plastic sintering step (S400) is preferably carried out including the following more specific steps as shown in Figure 1a specifically.
- ① 상기 접합 소결 동시 수행 단계(S300)를 거친 상기 판형 접합체(500)의 습동층(200)의 밀도 향상을 위하여 1차적으로 압연하기 위하여 냉간 가공 방식으로 제공되는 제1 소성 가공 단계(S410)를 실시한다. 여기에서는, 최종 제품이 되는 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링의 습동층(200)의 최종 목표 소결 밀도가 되는 6.2~6.5g/㎤의 약 80%인 4.96~5.2g/㎤로 밀도화시키는 압연이 진행되는데, 예컨대 여러 단계로 나누어서 다수회 반복적으로 진행되는 압연 공정에서의 1회 압하율은 단면 감소율 기준으로 약 5%(최초 분말 적층 높이 10mm 기준으로 0.5mm의 압하)가 적당한데, 만일 1회 압하율이 단면 감소율 기준으로 5% 이상일 경우에는 소결체에 크랙이 발생할 가능성 높기 때문이다. 이렇게 상기 판형 접합체에 대하여 압연 공정(제1 소성 가공)을 진행할 경우에는 1차 소결 완료시에 예컨대 실험예의 경우에 약 10mm 정도의 높이를 가진 습동층(200)의 높이(c)가, 전체 소송 공정을 모두 마친 최종 상태의 습동층(200)의 높이(c)가 4.0mm라고 가정할 때, 제1 소성 가공 단계(S410)를 거치면서 5.2mm로 감소하게 된다. 즉, 10mm와 4mm의 차이가 되는 6mm의 80%가 되는 4.8mm 만큼 그 높이가 감소하게 된 경우로서, 실제의 제1 소성 가공 단계에서 높이 차이가 4.8mm를 초과하는 정도, 즉 전체 소성 공정의 총 압하율의 80%를 초과하는 정도로 압하가 진행되면 소성 공정 중에 소결체에 크랙이 발생하거나 판재에 과도한 벤딩을 유발하여 다음 공정인 레벨링 공정에서 소결체에 크랙이 발생할 가능성을 가중시킨다. - ② 다음으로는, 제1 소성가공 단계(S410)를 거친 상기 판형 접합체(500)는 평탄도를 향상시키기 위해 제1 레벨링(leveling) 단계(S415)를 거치게 되는데, 이러한 레벨링의 주된 목적은 향후 진행될 소둔 열처리(2차 소결로 칭할 수도 있음)에 장입을 원활하게 하여 생산성 향상을 도모할 뿐만 아니라, 그 다음으로 진행될 제2 소성 가공(압연) 단계(S420)에 제공되는 판형 접합체(500)의 평탄도를 높임으로써 크랙의 발생을 방지하여 원활한 압하율을 주기 위함이다. 이와 같은 레벨링 단계를 거친 판형 접합체의 평면 공차는 5㎜이하로 하는 것이 바람직하다.-First plastic working step (S410) provided by a cold working method in order to roll primarily to improve the density of the sliding
- ③ 나아가, 상기 제1 소성 가공 단계(S410) 및 상기 제1 레벨링 단계(S415)를 거친 판형 접합체는 전위 밀도가 증가하여 추가적인 소성 가공을 진행하는 경우에 결합된 분말의 분해 및 크랙의 발생이 빈번하기 때문에 그 전위 밀도를 낮추고 분말 간의 결합력을 증가시키기 위하여 진공로 또는 연속로에서 가열하고 서냉시키는 2차 소결 공정으로서 제1 소둔 열처리 단계(S420)가 진행되는데, 이 단계는 진공로와 연속로 어느 것도 가능하며, 보통 약 1,100℃ 이상의 온도 및 약 50분 내지 100분의 시간 조건으로 소둔 열처리(2차 소결)를 진행한다.(3) Further, the plate-like assembly which has passed through the first plastic working step (S410) and the first leveling step (S415) has an increased dislocation density, so that decomposition and cracking of the bonded powder may be generated when further plastic working is performed. In order to lower the dislocation density and increase the bonding force between powders, the first annealing heat treatment step S420 is performed as a secondary sintering process of heating and slow cooling in a vacuum furnace or a continuous furnace, which is performed in a vacuum furnace and a continuous furnace. Any is possible, and usually, annealing heat treatment (secondary sintering) is performed at a temperature of about 1,100 ° C. or more and a time condition of about 50 to 100 minutes.
- ④ 다음으로, 1차 소성 가공(압연)된 소결체의 밀도 향상을 위하여 2차 소성 가공(압연)을 위하여 냉간 가공 방식으로 제공되는 제2 소성 가공 단계(S430)를 실시하게 되는데, 상기 제1 소성 가공 단계(S410)에서의 1차 압연시의 밀도는 최종 소결 밀도의 약 80%인 4.96~5.2g/㎤이었으나, 이번의 제2 소성 가공 단계(S430)에서의 2차 압연은 그 나머지 20%를 실시하여 상기 판형 접합체(500)의 습동층(200)이 6.2~6.5g/㎤의 소결밀도를 가지도록 하며, 예컨대 여러 단계로 나누어서 다수회 반복적으로 진행되는 압연 공정에서의 1회 압하율은 단면 감소율 기준으로 약 3%(최초 소결층 높이 10mm 기준으로 0.3mm의 압하)가 적당한데, 만일 1회 압하율이 단면 감소율 기준으로 3% 이상일 경우에는 소결체에 크랙이 발생할 가능성 높고 표면의 평탄도가 나빠지기 때문이다. 이렇게 상기 판형 접합체(500)에 대하여 2차 압연 공정(제2 소성가공)을 진행할 경우에는 상술한 제1 소성 공정(S410)을 거치면서 5.2mm로 감소되었던 습동층(소결층)의 높이가 다시 4.0mm로 감소하게 된다. 즉, 전체 소성 공정의 총 압하율의 나머지 20%의 압하가 진행되게 되는 것이다.④ Next, in order to improve the density of the first plastic working (rolled) sintered compact, a second plastic working step (S430) provided by a cold working method for the second plastic working (rolling) is performed. The density during the primary rolling in the plastic working step (S410) was 4.96 to 5.2 g / cm3, which is about 80% of the final sintered density, but the secondary rolling in the second plastic working step (S430) is the remaining 20 % To ensure that the sliding
- ⑤ 다음으로는, 제2 소성가공 단계(S430)를 거친 상기 판형 접합체(500)도 역시 평탄도를 향상시키기 위해 제2 레벨링(leveling) 단계(S435)를 거치게 되는데, 이러한 제2 레벨링의 주된 목적 역시 향후 진행될 소둔 열처리(3차 소결로 칭할 수도 있음)에 장입을 원활하게 하여 생산성 향상을 도모할 뿐만 아니라, 그 다음으로 진행될 프레스 포밍 단계(S500)에 제공되는 판형 접합체(500)의 평탄도를 높임으로써 그 정밀도를 높임으로써 추후의 선삭(절삭) 가공을 최소화하기 위함이다. 이와 같은 레벨링 단계를 거친 판형 접합체(500)의 평면 공차는 1㎜이하로 하는 것이 바람직하다.⑤ Next, the plate-
- ⑥ 나아가, 상기 제2 레벨링 단계(S435)를 거친 판형 접합체(500)의 전위 밀도를 낮추고 분말 간의 결합력을 증가시키기 위하여 진공로 또는 연속로에서 가열하고 서냉시키는 3차 소결 공정으로서 제2 소둔 열처리 단계(S440)를 진행하게 되는데, 이러한 제2 소둔 열처리(3차 소결) 단계는 진공로와 연속로 어느 것을 이용하여서도 가능하며, 진공로 및 연속로 모두 약 950℃의 온도 및 약 50분의 시간 조건으로 소둔 열처리(3차 소결)하고 오스테나이트(Austenite) 영역에서 서냉시키는 과정을 거치게 된다.⑥ Further, a second annealing heat treatment as a tertiary sintering process of heating and slow cooling in a vacuum furnace or a continuous furnace in order to lower the dislocation density of the plate-shaped
이상에서 설명한 상기 2차 소성 소결 수행 단계(S400)의 구체적인 각각의 단계들(S410, S415, S4120, S430, S435, S440)을 거친 판형 접합체(500)는 도 2에 도시된 바와 같이 판 형상의 강철 지지 베이스(100)와, 그리고 이와 접합된 철-구리계 합금의 소결체로 이루어진 습동층(200)로 이루어지는 판형 접합체(500)의 형상을 가지게 되는데, 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 형성하기 위해서는 도 1a에 도시된 바와 같이 다음의 후속 단계들을 거쳐야 한다. As described above, the plate-shaped
즉, 상기 판형 접합체(500)를 상부 펀치 금형과 및 하부 다이스를 사용하여 프레스로 가압하여 폭(W) 방향을 변형시키는 공정으로서, 1차 곡률 형성 벤딩 가공과, 2차 U형 벤딩 가공, 및 3차 원형 벤딩 가공을 거쳐서 상기 판형 접합체(500)를 원통형 접합체(500R)로 형상 가공하는 프레스 포밍 단계(S500)와;That is, as the step of pressing the plate-like joined
원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체(500R)의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단부 사이 간극에 용접재를 채워서 용접부를 형성하는 단계(S600)와;Forming a weld by filling a welding material in a gap between both ends of the steel support base (100) forming a joint end of the cylindrical joined body (500R) processed into a cylinder (S600);
용접된 상기 원통형 접합체(500R)를 1차 절삭(황삭) 가공하는 단계(S700)와;Performing a first cutting (roughing) process on the welded cylindrical joined
상기 원통형 접합체(500R)를 침탄 열처리하는 단계(S800)와;Carburizing heat-treating the
상기 열처리된 원통형 접합체(500R)에 오일을 함침시키는 단계(S900)와; 그리고 Impregnating oil into the heat-treated cylindrical assembly (500R) (S900); And
상기 오일이 함침된 원통형 접합체(500R)를 2차 절삭(정삭) 가공하는 단계(S1000)를 거치게 된다.The oil-impregnated cylindrical joint 500R is subjected to a second cutting (finishing) process (S1000).
한편, 판상의 상기 강철 지지 베이스(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 철-구리계 합금 분말이 적층될 표면의 폭(W)이 반대면의 이면의 폭 보다 크게 형성된 도 6의 변형 단면을 가지도록 측면(도 2의 두께 'a'로 표시)에 평단부(110; 도 2의 두께 'b'로 표시)와 경사단부(111)를 가진 것을 이용하는 것이, 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체(500R)의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단의 경사단부(111) 사이에 쐐기형 공간부가 형성되도록 하고, 그리하여 용접부를 형성하는 단계(S600)에서 이와 같은 쐐기형 공간부에 용접재를 침투시키기가 용이하여 양단 사이의 더욱 단단한 결합을 유도하는데 보다 유리하게 작용할 수 있다.Meanwhile, the plate-shaped
이상의 과정에 대하여 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.The above process will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1b, 및 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 판형 접합체(500)를 상부 펀치 금형(410u, 420u, 430u)과 및 하부 다이스(410b, 420b, 430b)를 사용하여 프레스로 가압하여 폭(W) 방향을 변형시키는 공정으로서 상기 판형 접합체(500)를 원통형 접합체(500R)로 형상 가공하는 프레스 포밍 단계(S500)가 진행된다. 이를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 하단에 볼록한 원주부를 구비한 상부 펀치 금형(410u)과 상면에 오목한 원주부를 구비한 하부 다이스(410b)를 사용하여 상기 판형 접합체(500)의 양측부(도 3의 도면부호 '①' 및 '②')에 폭(W) 방향의 곡률을 형성하는 1차 곡률 형성 벤딩 가공 단계(S510)와, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 1차 곡률 형성 벤딩 가공 단계를 거친 상기 판형 접합체(500)를 하단에 볼록한 원주부를 구비한 상부 펀치 금형(420u)과 및 양측에 브릿지를 구비한 하부 다이스(420b)를 사용하여 중간부에 곡률 변형을 부가하여 U형으로 벤딩하는 2차 U형 벤딩 가공 단계(S520)와, 그리고 도 5에 도시된 바와 같이 상기 2차 U형 벤딩 가공 단계를 거친 상기 판형 접합체의 중심부에 요구되는 원통형 베어링의 내경에 대응하는 직경(최종 제품 단계 이전의 절삭 가공 여유를 고려하여 약 2mm 정도 작은 직경)을 가진 환봉(430r)을 삽입하고, 요구되는 원통형 베어링의 외경에 대응하는 곡률을 가진 상부 펀치 금형(430u)과 및 하부 다이스(430b)를 사용하여 회전 가압함으로써 상기 판형 접합체(500)를 도 6에 도시된 바와 같은 원통형 접합체(500R)로 형상 가공하는 3차 원형 벤딩 가공 단계(S530)를 거치게 된다.First, as shown in FIGS. 1B and 3 to 6, the plate-shaped
그리고는 도 7에 도시된 바와 같이 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체(500R)의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단부 사이 간극에 용접재를 채워서 용접부(300)를 형성하는 단계(S600)를 진행하되, 상기 용접부를 형성하는 단계는 원통형으로 가공된 상기 원통형 접합체(500R)의 접합 단부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단의 경사단부(111) 사이의 쐐기형 공간부를 용접하되, 상기 강철 지지 베이스(100) 양단의 평단부(110)에는 용접재가 침투되지 않게 되도록 외측으로부터 상기 강철 지지 베이스(100)와 상기 습동층(200)의 경계면으로부터 1mm 이상 이격된 범위 깊이까지만 용접되도록 함으로써, 첨부 도면 도 7의 확대부에 도면 부호 '111a'로 나타낸 용접열 영향부(111a)가 습동층(200)에 미치지 않도록 하여 습동층(200)이 용접 과정에서 손상되는 것을 방지하고 보호하도록 하는 것이 바람직하다. Then, as shown in FIG. 7, the welding part is formed by filling a gap between both ends of the
상술한 바와 같이 용접부(300)를 형성하는 단계(S600)까지 완료되면, 용접된 상기 원통형 접합체를 1차 절삭 가공하는 단계(S700)를 진행하고, 그리고는 강철 지지 베이스(100)와 습동층(200)을 동시에 경화하여 강도 및 내마모성을 향상시키기 위하여 열처리를 한다(S800). 열처리 방법에는 고주파, 침탄, 담금질, 질화 열처리 등이 있으며, 용도 및 기능에 따라 최적의 열처리 방법을 선택하여 열처리를 실시한다. 특히, 열처리 후 습동층(200) 내의 철 입자가 경화되어 마르텐사이트(Martensite) 조직(도 8 참조)이 나타나며, 이는 강도 및 내마모성을 향상시키는 역할을 수행한다.When the
상술한 열처리 작업이 완료되면, 습동층(200)의 내부 기공(201)에 오일을 함침(S900)시키고, 그리고 최종적으로 제품의 형상에 맞도록 2차 절삭가공을 실시한다(S1000).When the heat treatment operation described above is completed, the internal pores 201 of the sliding
이상에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.The oilless sliding bearing of the composite sintered structure according to the preferred embodiment of the present invention described above may have the following effects.
본 발명의 실시예에 의하면, 습동층에 중금속인 납을 포함하고 있지 않으므로 환경 친화적이고, 습동층에 포함된 기지부인 철이 열처리시 흑연과 함께 경화되므로 내마모성 및 내하중성을 향상시킬 수 있고, 그리고 내부 기공 형성 및 이에 오일이 함침됨으로써 잦은 오일 주입을 요하지 않음에 따라 기계의 가동율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the sliding layer does not contain lead, which is a heavy metal, it is environmentally friendly, and iron, which is a base part included in the sliding layer, is cured together with graphite during heat treatment, thereby improving abrasion resistance and load resistance. Pore formation and impregnation of oil can improve the machine's utilization rate without requiring frequent oil injection.
또한, 내마모성 및 내하중성이 향상되므로 외부 이물질의 유입으로 쉽게 손상되지 않으며, 400kgf/㎠ 이상의 고면압이 작용하는 건설기계 및 산업기계의 축회전부에 그 크기(직경과 길이)에 제한 없이 요구되는 규격에 맞추어 제작하여 사용될 수 있다. In addition, since the wear resistance and load resistance are improved, it is not easily damaged by the inflow of external foreign matters, and the specifications required without limitation on the size (diameter and length) of the shaft rotating parts of construction machinery and industrial machinery that apply high surface pressure of 400kgf / ㎠ or more. Can be manufactured and used according to
특히, 원통형의 부시형 슬라이딩 베어링의 내측 원통부의 습동층을 형성하는 소결체를 형성하는 성형체의 성형 밀도에 있어서 간단한 방법으로 상당한 수준의 정밀도을 제공할 수 있으며, 원통형 하우징을 형성하는 강철이면금속과 내측 원통부를 형성하는 소결체의 접합 계면의 접합 강도에서 불균일을 초래하지 않아 실질적인 접합 면적에 증대를 가져옴으로써 높은 강도를 달성하면서도, 대구경 혹은 장형의 오일레스 슬라이딩 베어링을 형성함에 있어서 대형 프레스의 필요성을 제거하고, 또한 요구되는 높은 성형 정밀도의 달성에 있어서 제조 비용의 과도한 부담 증가 가능성을 제거함으로써 보다 높은 성능과 경제성이 가진 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링을 제공할 수 있다.In particular, it is possible to provide a considerable level of precision in a simple manner in the forming density of the molded body forming the sintered body forming the sliding layer of the inner cylindrical portion of the cylindrical bush-type sliding bearing, and if the steel forming the cylindrical housing, the metal and the inner cylinder It does not cause unevenness in the bonding strength of the joining interface of the sintered body forming the part, thereby increasing the substantial joining area while achieving high strength, while eliminating the need for a large press in forming a large diameter or long oilless sliding bearing, In addition, it is possible to provide an oilless sliding bearing of a multi-sintered structure having higher performance and economy by eliminating the possibility of increasing excessive burden of manufacturing cost in achieving the required high molding precision.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
100: 강철 지지 베이스
200: 습동층
201: 내부 기공 300: 용접부
500: 판형 접합체 500R: 원통형 접합체100: steel support base
200: sliding layer
201: internal pores 300: weld
500: plate joined 500R: cylindrical joined
Claims (5)
판상의 상기 강철 지지 베이스(100)와 철-구리계 합금의 상기 습동층(200)을 포함하여 이루어지는 이종 금속 판형 접합체(500)를 후속되는 프레스 포밍 또는 롤링 단계를 거쳐서 원통형 접합체(500R)로 형상 가공한 후에, 양단의 접합 단부 중에서 상기 외측 원통부를 형성하는 상기 강철 지지 베이스(100)의 양단 접합 단부를 연결하는 용접부(300)를 상기 원통형 접합체(500R)의 길이(L) 방향을 따라서 형성하여,
상기 원통형 접합체(500R)의 외측 원통부를 형성하는 강철 지지 베이스(100)와, 그리고 상기 강철 지지 베이스(100)에 소결 접합된 내측 원통부를 형성하는 철-구리계 합금의 습동층(200)이 환형의 부시 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합소결구조의 오일리스 슬라이딩 베어링.According to claim 1, wherein the outer cylindrical portion made of a steel sheet material plated by any one of copper plating, zinc plating, tin plating, and nickel plating is formed of a plate-shaped steel support base 100, The inner cylindrical portion is formed primarily of the sliding layer 200 of the plate-shaped iron-copper-based alloy in which the iron-copper-based alloy powder is sintered and bonded on the plate-shaped steel support base 100, and
The heterogeneous metal plate-shaped assembly 500 comprising the plate-shaped steel support base 100 and the sliding layer 200 of an iron-copper alloy is formed into a cylindrical assembly 500R through a subsequent press forming or rolling step. After the processing, a welded portion 300 connecting the both ends of the steel support base 100 forming the outer cylindrical portion among the bonding ends of both ends is formed along the length L direction of the cylindrical joined body 500R. ,
The steel support base 100 forming the outer cylindrical portion of the cylindrical joined body 500R, and the sliding layer 200 of the iron-copper alloy forming the inner cylindrical portion sintered and bonded to the steel support base 100 are annular. Oilless sliding bearing of the composite sintered structure, characterized in that to form a bush structure of.
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CN109723721A (en) * | 2019-01-16 | 2019-05-07 | 青岛理工大学(临沂)管理委员会办公室 | A kind of self-lubricating bearing, preparation method and applications |
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JP2001150031A (en) | 1999-11-30 | 2001-06-05 | Matsuo Kogyosho:Kk | Method of forming annulus ring necessary for manufacture of holder of cylindrical roller bearing and processing method therefor |
KR100867770B1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-11-10 | 주식회사 티엠시 | Long length type oilless bearing and method for manufaturing the same |
KR101033869B1 (en) * | 2008-06-12 | 2011-05-11 | 정진현 | Method of manufaturing a sliding type oilless bearing |
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
WO2014129719A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 두산인프라코어 주식회사 | Double-structure bush and bearing assembly comprising same |
US9618040B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-04-11 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Double-structure bush and bearing assembly comprising same |
CN109723721A (en) * | 2019-01-16 | 2019-05-07 | 青岛理工大学(临沂)管理委员会办公室 | A kind of self-lubricating bearing, preparation method and applications |
WO2022092468A1 (en) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 주식회사 에스지오 | High-surface-pressure oilless bearing to which high-strength brass alloy with improved microstructure is applied |
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