KR20150104732A

KR20150104732A - 진공로의 열처리 작업용 지그와 이를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법

Info

Publication number: KR20150104732A
Application number: KR1020140026421A
Authority: KR
Inventors: 정광현
Original assignee: 나금덕
Priority date: 2014-03-06
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2015-09-16
Also published as: KR101646709B1

Abstract

진공로 내부에서 이루어지는 열처리 작업 중 냉각 과정에서 저온의 냉각공기와 가공 대상물 사이의 직접적인 접촉을 차단시켜 소재의 각 부위별 냉각속도 차이를 보다 균일하게 조성하여 부재의 열변형 정도를 줄임으로써 소재에 대한 열처리와 함께 별도의 교정 작업없이 우수한 평탄도를 동시에 확보할 수 있는 진공로의 열처리 작업용 지그를 개시한다.
전술한 진공로의 열처리 작업용 지그는 다수의 수량으로 적층된 가공 대상물(12)을 올려놓기 위한 하부 지지판(10), 상기 가공 대상물(12)의 상부에 놓이는 상부 지지판(14), 및 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면 전 둘레부위에 설치되어 개방부위를 마감하는 차폐부재(16)를 구비한다.

Description

진공로의 열처리 작업용 지그와 이를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법{Heat treatment jig for vacuum furnace and method for calibrating surface flatness using the same}

본 발명은 진공로의 열처리 작업용 지그와 이를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공로 내에서 가공 대상물을 열처리 후 냉각하는 과정에서 저온의 냉각공기와의 직접적인 접촉에 따라 수반되는 부재의 부위별 냉각속도 차이로부터 기인하는 열변형을 줄임으로써 열처리 작업과 평탄도 교정 작업을 동시에 수행할 수 있는 진공로의 열처리 작업용 지그와 이를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법에 관한 것이다.

일반적으로 열처리 작업은 금속 재료의 기계적 성질을 필요한 조건에 맞춰 변화시키기 위해 실시되는 부재의 가공 후처리 작업 중 대표적인 것이다. 일례로, 진공 열처리(Vacuum Heat Treatment)는 밀폐된 용기 내에서 내부 압력을 대기압 이하의 설정된 수준까지 낮춘 상태에서 이루어지는 열처리 작업에 해당하는 것으로, 내부의 진공 분위기가 금속의 산화를 방지할 수 있다는 특성으로 인해 각종 산업분야에 있어 금속재의 부품에 대한 후처리의 공정에서 널리 활용되고 있는 실정이다.

특히, 진공 열처리는 다른 열처리 작업에 비해 복잡한 형상이나 막힌 부위를 가지는 부품에 더욱 적합한 것으로, 피처리물의 표면에 대한 산화방지 및 탈탄방지의 효과와 함께, 재료의 변형을 줄이고 안전한 작업을 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 무엇보다도 진공 열처리는 빠른 냉각특성으로 인해 제품의 납기를 단축시킬 수 있고, 작업 과정에서 공해를 유발할 수 있는 물질의 배출이 없기 때문에 그 활용도가 널리 확대되고 있는 실정이다.

예컨대, 대한민국 등록특허 제10-1179961호의 진공 열처리로는 처리대상물이 열처리되는 장소를 형성하며, 일측에 상기 처리대상물에 대한 출입개구가 형성되는 챔버, 상기 챔버의 출입개구를 회동 개폐하는 도어, 상기 도어에 연결되어 상기 도어의 회전 축심을 형성하는 피봇 샤프트, 및 상기 도어와 상기 피봇 샤프트를 연결하는 도어 지지체를 포함하며, 상기 피봇 샤프트에는 상기 도어의 원활한 회전을 위한 베어링이 내장되는 구성을 특징으로 한다.

이와 같은 진공의 열처리로를 이용한 열처리 작업은 평평한 소재의 하판부재 위에 다수의 작업 대상물을 적층한 다음, 그 상부에 다시 평평한 소재의 상판부재를 올려놓고 중량물의 무게추를 이용하여 소정의 압력을 가한 후 이를 진공로의 내부에 넣은 상태에서 이루어지게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래 진공 열처리 작업은 열처리후 진공로 내에서 작업 대상물을 냉각하는 과정에서 저온의 냉각공기와 가공물 사이에 직접적인 접촉이 이루어지기 때문에, 소재의 각 부위는 냉각속도의 차이로 인해 열변형을 수반하게 된다.

이에 따라 종래에는 열처리 공정을 마친 다음 열변형에 따른 소재의 뒤틀림을 바로 잡아주기 위한 평탄도 교정 작업을 별도로 수행해야 한다. 즉, 도 7과 도 8에 각각 도시된 바와 같이, 평평한 형태의 하부 지지판(51)에 대해 수직한 방향으로 스레드 바아(53)의 하단부를 고정한 다음, 상기 스레드 바아(53)에 대해 다수의 작업 대상물(55)을 끼워 층상으로 적층하게 된다. 이어, 상기 작업 대상물(55)의 최상단부위에 상부 지지판(57)을 올려놓은 후 상기 스레드 바아(53)의 종단부에 너트(59)를 체결시켜 상기 스레드 바아(53)에 대한 상기 너트(59)의 결합에 따라 수직한 방향으로 작용하는 압축 하중을 매개로 적층된 다수의 작업 대상물(55)에 대한 평탄도를 교정할 수 있게 된다.

이 결과, 종래 진공로를 이용한 열처리 작업에서는 냉각과정에서 수반되는 열변형에 의한 뒤틀림 현상을 수정하기 위해 반드시 상기와 같은 일련의 평탄도 교정 작업을 실시해야 하므로, 열처리 과정에서 소요되는 전체 시간이 과다하므로 생산성을 크게 저하시키게 된다.

또한, 종래에는 가공 대상물에 대한 평탄도를 교정하는 작업을 반복적으로 수행함에 있어, 상기 다수의 작업 대상물(55)에 대한 축방향 하중을 제공하는 상기 하부 지지판(51)과 상부 지지판(57)의 표면에서 각각 손상이 발생하게 되므로, 적정의 평탄도를 확보하기 위해서는 교정 작업 전에 반드시 상기 하부 지지판(51)과 상부 지지판(57)의 표면에 대한 연마 작업이 수행되어야 하므로 작업성을 크게 저해시키는 문제를 야기하게 된다.

대한민국 등록특허 제10-1179961호의 진공 열처리로

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 진공로 내부에서 이루어지는 열처리 작업 중 냉각 과정에서 저온의 냉각공기와 가공 대상물 사이의 직접적인 접촉을 차단시켜 소재의 각 부위별 냉각속도 차이를 보다 균일하게 조성하여 부재의 열변형 정도를 줄임으로써 소재에 대한 열처리와 함께 별도의 교정 작업없이 우수한 평탄도를 동시에 확보할 수 있도록 하는 진공로의 열처리 작업용 지그와 이를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 진공로 내에서 가공 대상물을 열처리하기 위한 작업용 지그로서, 다수의 수량으로 적층된 가공 대상물을 올려놓기 위한 하부 지지판, 상기 가공 대상물의 상부에 놓이는 상부 지지판, 및 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 설치되어 개방부위를 마감하는 차폐부재를 구비한다.

본 발명에 있어, 상기 차폐부재는 소재의 일부가 상기 상부 지지판 위에 안착되고, 소재의 나머지 부위가 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 위치하는 개방부위를 마감하는 절곡형 부재로 이루어진다.

본 발명에 있어, 상기 차폐부재는 상기 상부 지지판 위에 안착되어, 상부 지지판을 포함한 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 위치하는 개방부위를 마감하는 하부 개방형 부재로 이루어진다.

본 발명은 진공로 내에서 가공 대상물을 열처리하기 위한 작업용 지그로서, 다수의 수량으로 적층된 가공 대상물을 올려놓기 위한 하부 지지판, 상기 하부 지지판 위에 안착되고 상기 가공 대상물의 측면 전 둘레부위를 마감하는 차폐부재, 상기 하부 지지판 위에서 상기 가공 대상물의 중앙에 안착되는 중앙 지지부재, 상기 가공 대상물의 적층 높이 보다 큰 길이로서 상기 하부 지지판 위에 안착되는 중앙 지지부재, 상기 가공 대상물의 전 둘레부위에 안착되어 적층된 가공 대상물에 대해 하중을 가하는 무게추, 및 상기 중앙 지지부재의 상부에 놓이는 상부 지지판을 구비한다.

본 발명에 있어, 상기 차폐부재는 상기 하부 지지판 위에 안착되어 상기 가공 대상물의 측면 전 둘레부위를 마감하는 림형상 부재로 이루어지고, 상기 가공 대상물의 적층 높이 보다 높은 길이의 폭을 가지도록 설정된다.

본 발명은 진공로 내에서 상하로 적층되는 다수의 가공 대상물을 열처리와 함께 평탄도를 교정하기 위한 방법으로서, 평판 소재의 하부 지지판의 상부에 다수의 가공 대상물을 적층하는 단계, 상기 하부 지지판의 상부에 상부 지지판을 설치하는 단계, 상기 적층된 가공 대상물의 상부에 평탄도를 교정하기 위한 하중을 제공하는 단계, 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위를 차폐부재로 마감하여 외부로부터 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하기 위한 유니트화 하는 단계, 및 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 및 상기 차폐부재를 매개로 유니트화된 상기 가공 대상물을 진공로의 내부에 다수의 개소로 넣은 다음, 설정된 시간에 걸쳐 열원을 제공한 후 저온의 냉각공기를 주입시켜 소재에 대한 열처리 작업과 평탄도 교정 작업을 동시에 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명에 있어, 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 단계는 상기 상부 지지판의 각 모서리부위에 절곡형 부재를 개별적으로 설치하여 이루어진다.

본 발명에 있어, 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 단계는 상기 상부 지지판과 상기 가공 대상물을 포함한 전 부재를 덮도록 하부 개방형 부재를 설치하여 이루어진다.

본 발명에 있어, 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 단계는 상기 하부 지지판의 상부에서 상기 가공 대상물의 측면 전 둘레부위를 마감하도록 림형상 부재를 설치하여 이루어진다.

본 발명에 따른 진공로의 열처리 작업용 지그와 이를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법은, 진공 열처리로의 내부에서 열처리 작업후 소재를 냉각하는 과정에서 차폐용 지그를 이용하여 저온의 냉각공기와 가공 대상물 사이의 직접적인 접촉을 효과적으로 차단시킬 수 있으므로, 소재의 각 부위별 냉각속도를 보다 균일하게 조성하여 냉각속도의 차이로부터 기인하는 소재의 열변형을 줄일 수 있게 되고, 이를 통해 보다 우수한 평탄도를 확보할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

특히, 본 발명은 진공의 열처리로 내에서 고온의 열원에 의한 가공 대상물의 열처리 작업과 함께 우수한 평탄도를 제공하는 교정 작업을 동시에 대량으로 수행할 수 있으므로, 종래와 같이 진공 열처리 작업후 진공로의 외부에서 별도의 지그를 이용하여 평탄도를 교정하기 위한 부가적 작업을 수행하지 않아도 되고, 이를 통해 열처리 및 평탄도 교정을 위한 작업성을 크게 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 생산성도 함께 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예로서, 판형상 가공 대상물의 열처리를 위해 진공 열처리로의 내부에 투입되는 가공 대상물과 이를 지지하는 안착용 지그 사이의 조립상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진공로의 열처리 작업용 지그로서, 도 1에 도시된 안착용 지그를 포함한 가공 대상물에 적용되는 차폐용 지그의 설치상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차폐용 지그만을 별도로 분리하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 차폐용 지그의 변형 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서, 링형상 가공 대상물의 열처리를 위한 가공 대상물과 열처리 작업용 지그의 조립상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 링형상 가공 대상물의 열처리를 위한 지그에 해당하는 안착용 지그와 차폐용 지그를 가공 대상물에 적용한 조립상태를 도시한 도면으로, 도 5의 측면도에 해당한다.
도 7은 종래 진공 열처리 작업후 평탄도를 교정하기 위해 안착용 지그에 대한 가공 대상물의 설치상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 안착용 지그와 가공 대상물 사이를 분리하여 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예로서, 판형상 가공 대상물의 열처리를 위해 진공 열처리로의 내부에 투입되는 가공 대상물과 이를 지지하는 안착용 지그 사이의 조립상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 안착용 지그를 포함한 가공 대상물에 적용되는 차폐용 지그의 설치상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 차폐용 지그만을 별도로 분리하여 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조로 하면, 본 발명은 진공로 내에서 가공 대상물을 열처리하기 위한 작업용 지그로서, 사각형태의 평판 소재로 이루어진 하부 지지판(10), 상기 하부 지지판(10)의 상부 표면의 여러 부위에서 수직한 방향으로 다수의 수량으로 적층되는 가공 대상물(12), 상기 가공 대상물(12)의 최상부에 놓이고 상기 하부 지지판(10)과 동일한 사각형태의 평판 소재로 이루어진 상부 지지판(14), 및 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면에 위치한 전 둘레부위를 따라 설치되어 하부 지지판(10)과 상부 지지판(14) 사이의 측면 개방부위를 마감하는 차폐부재(16)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 하부 지지판(10)은 고온의 열적 환경에 우수한 내구성을 발휘하는 그래파이트(Graphite) 소재로 이루어져, 진공로 내부에서 고온의 열처리 환경에 대해 충분히 견딜 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 가공 대상물(12)은 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 공간에서 다수로 적층되는 열처리 작업의 소재로서, 예컨대 닭이나 오리류의 가금류를 비롯하여 쇠고기나 돼지고기 등의 각종 정육 식품을 가공하기 위한 절단용 회전 칼날과 같은 판형상의 작업 대상물에 해당한다.

또한, 상기 상부 지지판(14)은 진공로 내에서 상기 가공 대상물(12)에 대해 평탄도를 교정하기 위한 하중을 가하기 위해 상기 하부 지지판(10)과 동일한 소재로서, 고온의 열적 환경에 우수한 내구성을 발휘하는 그래파이트(Graphite) 소재로 이루어진다. 즉, 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14)을 각각 구성하는 그래파이트 소재는 기계적 가공성이 용이하고, 높은 열전도율과 함께 향상된 열적, 화학적 저항을 가짐과 동시에 용도에 따라 표면에 특수한 처리(SiC 코팅, PG 코팅, VCI 코팅)를 부가하거나 함침에 의한 표면의 경도를 향상시킬 수도 있다.

한편, 상기 차폐부재(16)는 소재의 일부가 상기 상부 지지판(14)의 위에 안착되어 지지되고, 소재의 나머지 부위가 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면 전 둘레부위에 위치하는 개방부위를 마감하는 절곡형 부재로 이루어진다. 즉, 상기 차폐부재(16)는 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 전 둘레부위에 형성되는 개방부위를 외부로부터 차폐시켜 진공 열처리로 내에서 상기 가공 대상물(12)에 대한 열처리 작업후 냉각하는 과정에서 저온의 냉각공기와 가공 대상물(12) 사이의 직접적인 접촉을 배제할 수 있는 기능을 수행한다.

이에 따라, 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이에서 층상으로 적층되는 상기 다수의 가공 대상물(12)은 열처리후 냉각과정에서 상기 차폐부재(16)를 매개로 저온의 냉각공기와 직접적으로 접촉하지 않게 되므로 소재의 각 부위별 냉각속도를 보다 균일하게 조성하여 우수한 평탄도를 동시에 확보할 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 차폐부재(16)는 단면의 형태로 보아 대략 기역자 형태로 절곡되어 소재의 일부는 상기 상부 지지판(14)의 상측 표면에 안착되어 지지되고, 절곡되지 않은 소재의 나머지 부분은 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면부위에 위치하는 개방부위를 마감하도록 형성된다.

이 경우, 상기 차폐부재(16)는 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면부위 중에서 적어도 어느 하나의 특정한 부분만을 마감하는 형태로 분할 형성되어 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 다수의 수량으로 배치될 수 있다.

이와 달리, 상기 차폐부재(16)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 지지판(14)의 상부에 안착되어 상기 상부 지지판(14)을 포함한 상기 하부 지지판(10)과의 사이에 형성되는 측면의 전 둘레부위에 위치하는 개방된 부위를 한 번에 마감할 수 있는 하부 개방형 부재로 이루어진다.

도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일실시예에 따라 진공로 내에서 열처리 작업용 지그를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법은 다음과 같은 공정을 통해 이루어진다.

먼저, 평판 소재의 하부 지지판(10)의 상부에 다수의 가공 대상물(12)을 수직한 방향으로 적층한다.

이어, 상기 하부 지지판(10)의 상부에 평판 소재의 상부 지지판(14)을 설치한다. 이 과정에서, 상기 적층된 가공 대상물(12)의 상부에 평탄도를 교정하기 위한 하중을 별도로 제공한다.

이어, 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면 전 둘레부위를 차폐부재(16)로 마감하여 외부로부터 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 일련의 유니트화 작업을 수행한다.

이어, 상기와 같이 하부 지지판(10)과 상부 지지판(14) 및 차폐부재(16)를 매개로 유니트화된 상기 가공 대상물(12)을 진공로의 내부에 다수의 개소로 넣은 다음, 설정된 시간에 걸쳐 열원을 제공한 후 저온의 냉각공기를 주입시켜 소재에 대한 열처리 작업과 평탄도 교정 작업을 동시에 수행한다.

이와 같은 일련의 과정 중, 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 과정은 상기 상부 지지판(14)의 각 모서리부위에 절곡형 차폐부재(16)를 개별적으로 설치하여 이루어진다.

이와 달리, 상기 하부 지지판(10)과 상기 상부 지지판(14) 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 과정은 상기 상부 지지판(14)과 상기 가공 대상물(12)을 포함한 전 부재를 덮도록 단일의 부재로 제작된 하부 개방형 차폐부재(18)를 설치하여 이루어진다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예로서, 링형상 가공 대상물의 열처리를 위한 가공 대상물과 열처리 작업용 지그의 조립상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 링형상 가공 대상물의 열처리를 위한 지그에 해당하는 안착용 지그와 차폐용 지그를 가공 대상물에 적용한 조립상태를 도시한 도면으로, 도 5의 측면도에 해당한다.

도 5와 도 6을 참조로 하면, 본 발명은 진공로 내에서 가공 대상물을 열처리하기 위한 작업용 지그로서, 사각형태의 평판 소재로 이루어진 하부 지지판(20), 상기 하부 지지판(20)의 상부 표면에 대해 수직한 방향으로 다수의 수량으로 적층되는 가공 대상물(22), 상기 하부 지지판(20)과 대향하는 상측부위에 설치되는 상부 지지판(24), 상기 하부 지지판(20)의 상부에서 상기 가공 대상물(22)의 측면 전 둘레부위를 마감하도록 설치되는 차폐부재(26), 상기 하부 지지판(20)의 상부에서 상기 가공 대상물(22)의 중앙에 안착되어 상기 상부 지지판(24)의 중앙부위 저면을 안착시켜 지지하는 중앙 지지부재(28), 및 상기 차폐부재(26)의 내부에서 상기 가공 대상물(22)의 전 둘레부위에 안착되어 적층된 가공 대상물(22)에 대해 하중을 가하는 다수의 무게추(30)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 하부 지지판(20)과 상기 상부 지지판(24)은 고온의 열적 환경에 우수한 내구성을 발휘하는 그래파이트(Graphite) 소재로 이루어져, 진공로 내부에서 고온의 열처리 환경에 대해 충분히 견딜 수 있도록 구성된다. 특히, 상기 하부 지지판(20)과 상기 상부 지지판(24)을 각각 구성하는 그래파이트 소재는 기계적 가공성이 용이하고, 높은 열전도율과 함께 향상된 열적, 화학적 저항을 가짐과 동시에 용도에 따라 표면에 특수한 처리(SiC 코팅, PG 코팅, VCI 코팅)를 부가하거나 함침에 의한 표면의 경도를 향상시킬 수도 있다.

그리고 상기 가공 대상물(22)은 상기 하부 지지판(20)에 대해 다수로 적층되어 안착되는 열처리 작업의 소재로서, 예컨대 반도체의 웨이퍼 링과 같은 판형상의 작업 대상물에 해당한다.

또한, 상기 차폐부재(26)는 상기 하부 지지판(20)의 상부에 안착되어 상기 가공 대상물(22)의 측면 전 둘레부위를 마감하는 림형상 부재로 이루어진다. 이때, 상기 차폐부재(26)는 상기 가공 대상물(22)의 적층 높이 보다 높은 길이의 폭을 가지도록 설정된다. 즉, 상기 차폐부재(26)는 상기 하부 지지판(20)과 상기 상부 지지판(24) 사이의 전 둘레부위에 형성되는 개방부위를 외부로부터 차폐시켜 진공 열처리로 내에서 상기 가공 대상물(22)에 대한 열처리 작업후 냉각하는 과정에서 저온의 냉각공기와 가공 대상물(22) 사이의 직접적인 접촉을 배제할 수 있는 기능을 수행한다.

이에 따라, 상기 하부 지지판(20)과 상기 상부 지지판(24) 사이에서 층상으로 적층되는 상기 다수의 가공 대상물(22)은 열처리후 냉각과정에서 상기 림형상의 차폐부재(26)를 매개로 저온의 냉각공기와 직접적으로 접촉하지 않게 되므로 소재의 각 부위별 냉각속도를 보다 균일하게 조성하여 우수한 평탄도를 확보할 수 있게 된다.

한편, 상기 중앙 지지부재(28)는 상기 하부 지지판(20)의 상부에서 상기 가공 대상물(22)의 내측 공간으로 수직하게 설치되어 그 상단에 상기 상부 지지판(24)의 저면부를 안착시켜 지지하게 된다. 이를 위해 상기 중앙 지지부재(28)는 원통형상의 실린더 구조물로 이루어지고, 그 높이는 상기 가공 대상물(22)의 전체 적층 높이 보다 큰 길이를 가지도록 설정된다. 또한, 상기 중앙 지지부재(28)는 상기 하부 지지판(20)의 상부에서 상기 상부 지지판(24)의 저면부를 지지하기 위한 기능만을 수행할 수 있다면 다양한 형상의 부재로도 적용이 가능할 것이다.

또한, 상기 무게추(30)는 상기 가공 대상물(22)의 전 둘레부위를 따라 다수의 개소에서 안착되는 중량물 소재로서, 적층된 가공 대상물(22)에 대해 평탄도를 교정하기 위한 하중을 가함으로써 진공로 내에서 열처리후 냉각공기를 이용한 가공 대상물(22)을 냉각하는 과정에서 우수한 평탄도를 동시에 확보하는 데 기여하게 된다.

도 5와 도 6에 본 발명의 다른 실시예에 따라 진공로 내에서 열처리 작업용 지그를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법은 다음과 같은 공정을 통해 이루어진다.

먼저, 평판 소재의 하부 지지판(20)의 상부에 다수의 가공 대상물(22)을 수직한 방향으로 적층한다.

이어, 상기 하부 지지판(20)의 상부에 평판 소재의 상부 지지판(24)을 설치한다. 이 과정에서, 상기 적층된 가공 대상물(22)의 상부에 평탄도를 교정하기 위한 하중을 별도로 제공한다.

이어, 상기 하부 지지판(20)과 상기 상부 지지판(24) 사이의 측면 전 둘레부위를 차폐부재(26)로 마감하여 외부로부터 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 일련의 유니트화 작업을 수행한다.

이어, 상기와 같이 하부 지지판(20)과 상부 지지판(24) 및 차폐부재(26)를 매개로 유니트화된 상기 가공 대상물(22)을 진공로의 내부에 다수의 개소로 넣은 다음, 설정된 시간에 걸쳐 열원을 제공한 후 저온의 냉각공기를 주입시켜 소재에 대한 열처리 작업과 평탄도 교정 작업을 동시에 수행한다.

이와 같은 일련의 과정 중, 상기 하부 지지판(20)과 상기 상부 지지판(24) 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 과정은 상기 하부 지지판(20)의 상부에서 상기 가공 대상물(22)의 측면 전 둘레부위를 마감하도록 림형상의 차폐부재(26)를 설치하여 이루어진다.

또한, 상기 가공 대상물(22)의 상부에 하중을 가하는 과정은 무게추(30)와 같은 별도의 중량물을 다수의 개소에 올려놓음으로써 구현할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-하부 지지판 12-판형상의 가공 대상물
14-상부 지지판 16-절곡형 차폐부재
18-하부 개방형 차폐부재
20-하부 지지판 22-링형상의 가공 대상물
24-상부 지지판 26-림형상의 차폐부재
28-중앙 지지부재 30-무게추

Claims

진공로 내에서 가공 대상물을 열처리하기 위한 작업용 지그로서,
다수의 수량으로 적층된 가공 대상물을 올려놓기 위한 하부 지지판,
상기 가공 대상물의 상부에 놓이는 상부 지지판, 및
상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 설치되어 개방부위를 마감하는 차폐부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 차폐부재는 부재의 일부가 상기 상부 지지판 위에 안착되고, 부재의 나머지 부위가 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 위치하는 개방부위를 마감하는 절곡형 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그.
청구항 1에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 상부 지지판 위에 안착되어, 상부 지지판을 포함한 상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 위치하는 개방부위를 마감하는 하부 개방형 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그.
진공로 내에서 가공 대상물을 열처리하기 위한 작업용 지그로서,
다수의 수량으로 적층된 가공 대상물을 올려놓기 위한 하부 지지판,
상기 하부 지지판 위에 안착되고 상기 가공 대상물의 측면 전 둘레부위를 마감하는 차폐부재,
상기 하부 지지판 위에서 상기 가공 대상물의 중앙에 안착되는 중앙 지지부재,
상기 가공 대상물의 적층 높이 보다 큰 길이로서 상기 하부 지지판 위에 안착되는 중앙 지지부재,
상기 가공 대상물의 전 둘레부위에 안착되어 적층된 가공 대상물에 대해 하중을 가하는 무게추, 및
상기 중앙 지지부재의 상부에 놓이는 상부 지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그.
청구항 4에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 하부 지지판 위에 안착되어 상기 가공 대상물의 측면 전 둘레부위를 마감하는 림형상 부재로 이루어는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그.
청구항 4에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 가공 대상물의 적층 높이 보다 높은 길이의 폭을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그.
진공로 내에서 상하로 적층되는 다수의 가공 대상물을 열처리와 함께 평탄도를 교정하기 위한 방법에 있어서,
평판 소재의 하부 지지판의 상부에 다수의 가공 대상물을 적층하는 단계;
상기 하부 지지판의 상부에 상부 지지판을 설치하는 단계;
상기 적층된 가공 대상물의 상부에 평탄도를 교정하기 위한 하중을 제공하는 단계;
상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위를 차폐부재로 마감하여 외부로부터 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하기 위한 유니트화 하는 단계; 및
상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 및 상기 차폐부재를 매개로 유니트화된 상기 가공 대상물을 진공로의 내부에 다수의 개소로 넣은 다음, 설정된 시간에 걸쳐 열원을 제공한 후 저온의 냉각공기를 주입시켜 소재에 대한 열처리 작업과 평탄도 교정 작업을 동시에 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법.
청구항 7에 있어서,
상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 단계는 상기 상부 지지판의 각 모서리부위에 절곡형 부재를 개별적으로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법.
청구항 7에 있어서,
상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 단계는 상기 상부 지지판과 상기 가공 대상물을 포함한 전 부재를 덮도록 하부 개방형 부재를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법.
청구항 7에 있어서,
상기 하부 지지판과 상기 상부 지지판 사이의 측면 전 둘레부위에 걸쳐 이루어지는 냉각공기의 직접적인 유입을 차단하는 단계는 상기 하부 지지판의 상부에서 상기 가공 대상물의 측면 전 둘레부위를 마감하도록 림형상 부재를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공로의 열처리 작업용 지그를 이용한 열처리 및 평탄도 교정방법.