KR20140050160A - 원심분리기의 타일 플레이트 개발 - Google Patents

Abstract

원심분리기 스크류의 내식성,내마모성 증가시키기 위해 초경합금을 사용하였다.스크류의 본체에 초경합금을 고정를 위해 기존방식인 브레이징 공법은 내부식성이 약하여 초경합금이 이탈되는 문제가 발생한다. 이 문제 해결책으로 초경합금과 모재를 볼트 조립식를 개발했으며 여기에 사용되는 모든 소재들은 내식성이 강한 조성으로 제조 하였다

Description

원심분리기의 타일 플레이트 개발{Develoment of tile plate in decenter centrifuge}

원심분리기에서 마모가 심한 스크류에 사용되는 부품

원심력으로 혼합물을 분리하는 기계에 있어서 그 공정의 분위기가 강산성 조건에서는 노출되는 기계부품에 특수재질이 요구된다. 마모성이 심한 스크류의 날개부위는 텅스텐합금(초경합금)이 사용되지만 이 소재를 고정하기 위해 기존은 브레이징 공법으로 대응해오고 있다.그러나 브레이징의 필러메탈인 은합금도 부식으로 인한 초경합금의 이탈분제가 발생하므로 본 발명에서는 기계적 방법으로 초경합금을 고정하고 있다.

초경합금은 고경도,내식성 우수하여 원심분리기 날개부위에 사용되고 있다.이 합금을 기존의 브레이징 공법으로 원심분리기 스크류에 활용하고 있지만 이 공법으로 제작된 스크류는 부식으로 브레이징된 초경합금이 이탈문제가 발생한다.

즉 브레이징 필러 메탈인 은납(Ag:45~50%,Cu,Zn:40~45%)화학적 부식으로 초경합금과 모재의 이탈이 발생하므로 이를 해결하는데 있다.

초경합금과 이를 고정하는 모재와의 결합을 구조변경하여 볼트에 의한구조변경

기계적 결합으로 부식에 의한 초경합금의 이탈문제 해결로 윈심 분리기의 내구성이 증가하고 브레이징의 필러메탈의 은(Ag)가격 불안정으로 인한 공급가격을 저하,안정적인 공급이 가능하다

대표도:조립품 완성도
도1:원심분리기의 스크류 날개부에 개발품 부착된 도면
도2:초경합금 도면
도3:모재 도면
도4:볼트 규격

1)초경합금 제작

.조성:WC(1~6um) - 90 wt %,Co - 6 wt % , Ni - 4 wt %

내마모성,내식성 특성에 적합한 상기 조성으로 밀링,프레스,진공소결공법으로 초경합금 소결품 제작.

.볼트마모로 인한 이탈문제 방지하기 위해 접시볼트의 머리부위가 초경합금의 내부에 잠기도록 설계한다

2)모재 제작

.조성:Cr - 17 wt %, Ni -14 wt %, C - 0.03 wt % , Fe - 68.97 wt %

내식성이 강한 저탄소 스텐레스 합금조성에 정밀주조(밀납사용)공법으로

제조후 3 mm 나사 Tap 가공한다

3)접시볼트

.조성: Cr - 17 wt %, Ni -14 wt %, C - 0.03 wt % , Fe - 68.97 wt %

모재와 초경합금를 결합하는 중요한 부품이며 이 볼트의 내식성 높이기 위해 위 조성에 준한 맞춤생산으로 준비한다

4)금속본드

원심분리기에서 스크류의 날개부는 전단응력이 집중되며 초경합금의 이탈방지위해 볼트외 금속본드로 그 결합력을 증가시킨다

5)조립순서

ㄱ.금속본드를 모재에 도포

ㄴ. 초경합금을 그 위에 올려놓고 모재의 구멍과 초경합금의 구멍이 일치하 도록 비비면서 안착시킨다

ㄷ.금속본드가 굳기전(약1시간) 접시볼트로 잠근후 금속본드의 충분한 경화 위해 20시간 이상 유지

ㄹ. 접시볼트 머리의 반대부위에 모재와 볼트의 풀림 방지위해 정밀용접한다

1)타일플레이트-초경합금,모재 조립된 상태부품
2)모재-초경합금 고정하기 위한 주물
3)필러(filler)메탈-브레이징시 모재와 초경합금의 결합을 위한 중간금속물
4)브레이징(Brazing)-이종(異種))금속간 용접공법

Claims (2)

1. 원심분리기의 타일플레이트 사용법에 있어서 모재와 초경합금의 결합법을 볼트조립식 사용하는 공법
2. 1항에 있어서 초경합금 조성을
   WC(입도 1~10um) : 80~95 wt %,Co : 5~20 wt %
   조합으로 하는 부품

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