KR20160116375A - 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조방법에 관한 것으로서, 조직이 조밀하고 외관이 수려한 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이러한 목적 달성을 위한 본 발명은, 복수의 체결공이 형성된 소정 형태의 클램프를 3차원 형상으로 사출가능하도록 상하 일체 공간을 갖는 금형을 상판 및 하판으로 분리하여 제조하는 금형제조단계; 상기 상판 및 하판으로 분리된 금형을 서로 결합시키는 형폐단계; 상기 결합된 금형 내부에 알루미늄 용탕을 주입하는 용탕주입단계; 상기 금형을 냉각시켜 사출성형하는 사출단계; 및 상기 금형을 분리시켜 사출성형된 클램프를 취출하는 취출단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조방법{Manufacturing method of tension clamp for aluminum wiring}

본 발명은 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절연애자와 전력선을 고정시키기 위해 형상과 내구성이 향상된 알루미늄 배선용 인장 클램프를 제조할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

고압 송전선용 전력선은 다수개의 꼬여진 도선, 즉 알루미늄 나선 다발과 그 외주면을 따라 피복되는 합성수지 피복층으로 코팅처리되어 있으며, 이는 전주에 연결되어 발전소 또는 변전소에서 공급되는 전기를 각 수용가로 공급시키는 역할을 한다.

이때, 각 전주에 전력선을 가설할 때는 상기 전력선이 하중에 의해 처지는 현상을 방지하기 위해 인장 클램프가 사용되는데, 이러한 인장 클램프는 전력선의 설치 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

한편, 고압 송전선로에 적용되는 배선용 인장 클램프의 경우 이전에는 단품을 조립하여 사용하였으나, 최근 사형 알루미늄 주조 공법을 이용한 제품이 출시되어 작업현장에서 사용되고 있다.

단품으로 구성된 클램프는 작업환경이 열악한 송전선로 작업현장에서 조립하여야하는 불편함이 있어 사형 주조에 의한 일체형 제품을 사용하고 있으나, 사형 주조의 단점인 알루미늄 조직의 치밀성이 현저히 저하되어 강풍과 악천후에 파손이 자주 발생하고 이로 인해 정전사태가 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 사형 주조에 의한 클램프의 경우 주조 후 주물사와 혼연된 폐알루미늄이 제품 중량의 30% 내지 40%에 육박하고, 주물사와 혼연되어 있으므로 현장에서 바로 재활용하지 못하고 제련과정을 거쳐야하는 번거로운 문제점이 있다. 특히 사형 주조는 주물 주입시 기포 등의 발생을 방지하기 위한 숙련된 작업자가 필요하기 때문에 작업자의 숙련도에 따라서 제조품질이 결정되는 문제점이 있다.

KR 10-0377249 B1 KR 10-1367434 B1 KR 20-0166127 Y1 KR 20-0382487 Y1

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 조직이 조밀하고 외관이 수려한 알루미늄 배선용 인장 클램프 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 현장에서 재활용이 가능하고 생산 원가를 절감할 수 있음은 물론 작업자의 숙련도에 관계없이 향상된 품질을 균일하게 제조할 수 있도록 하는 알루미늄 배선용 인장 클램프 제조 방법을 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 복수의 체결공이 형성된 소정 형태의 클램프를 3차원 형상으로 사출가능하도록 상하 일체 공간을 갖는 금형을 상판 및 하판으로 분리하여 제조하는 금형제조단계; 상기 상판 및 하판으로 분리된 금형을 서로 결합시키는 형폐단계; 상기 결합된 금형 내부에 알루미늄 용탕을 주입하는 용탕주입단계; 상기 금형을 냉각시켜 사출성형하는 사출단계; 및 상기 금형을 분리시켜 사출성형된 클램프를 취출하는 취출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 금형제조단계에서 상기 금형은 플라즈마 라디칼 질화 처리되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 알루미늄 용탕은 마그네슘 기지 내에 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상과 결합된 칼슘계 화합물을 포함하는 마그네슘 모합금을 알루미늄과 용해하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면, 수축률이 안정되므로 조직이 조밀하고 외관이 수려한 클램프를 제조할 수 있으며, 후 가공을 생략할 수 있으므로 생산 원가를 절감할 수 있음은 물론 작업자의 숙련도에 관계없이 향상된 품질의 클램프를 제조할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따라 제조될 수 있는 알루미늄 배선용 인장 클램프를 도시하는 사시도이고,
도2는 도1의 평면도이고,
도3은 도1의 측면도이고,
도4는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조방법을 순차적으로 나타내는 개념도이고,
도5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 알루미늄 배선용 인장 클램프의 조직과 종래의 다른 기술에 따라 제조된 클램프의 조직을 비파괴 현미경을 통해 촬영한 실사도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예 따라 제조될 수 있는 알루미늄 배선용 인장 클램프는 도1 내지 도3에 예시된 바와 같이 제조될 수 있다. 이러한 형상의 알루미늄 배선용 인장 클램프는 이미 공지된 구성에 해당하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 배선용 인장 클램프는, 도4를 참조할 수 있는 바와 같이, 복수의 체결공이 형성된 소정 형태의 클램프를 3차원 형상으로 사출가능하도록 상하 일체 공간을 갖는 금형을 상판 및 하판으로 분리하여 제조하는 금형제조단계와, 상기 상판 및 하판으로 분리된 금형을 서로 결합시키는 형폐단계와, 상기 결합된 금형 내부에 알루미늄 용탕을 주입하는 용탕주입단계와, 상기 금형을 냉각시켜 사출성형하는 사출단계 및 상기 금형을 분리시켜 사출성형된 클램프를 취출하는 취출단계를 포함한다. 이러한 제조 방법에 따른 본 발명은 도5-(a)에 도시된 바와 같이 조직이 조밀화되도록 클램프를 제조할 수 있으며, 도5-(a)에 도시된 본 발명은 종래의 사형 주조 방식을 도시하는 도5-(b)에 비하여 조직이 균일하고 치밀한 것을 알 수 있다.

여기서, 상기 금형제조단계에서 상기 금형은 플라즈마 라디칼 질화 처리되는 것이 바람직하다. 이러한 플라즈마 라디칼 질화 처리는 플라즈마 질화 처리에 있어 화합물층의 생성과 금형 모서리 부분의 박리, 균열 등의 문제와 복잡한 형상의 균일한 표면 처리가 어려운 문제를 개선한 것으로, 플라즈마 질화의 장점을 가지면서 타 질화 처리에 비해 비교적 낮은 온도에서 처리가 가능하므로 에너지 절약도가 높고, 화합물층을 제어할 수 있느고, 긁힘과 열 균열 등을 억제할 수 있다. 특히 외부 히터를 이용하여 제품의 온도를 일정하게 유지할 수 있으므로 스퍼터링(sputtering)이 고르게 일어나 플라즈마 질화보다 표면 조도가 좋고 고경도의 균일한 확산층을 가질 수 있으며 복잡한 형상 즉 좁은 틈새 등에 균질한 질화 처리가 가능하다.

한편, 상기 알루미늄 용탕은 마그네슘 기지 내에 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상과 결합된 칼슘계 화합물을 포함하는 마그네슘 모합금을 알루미늄과 용해하여 제조할 수 있다.

이때 모합금은 순수 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 모재로 사용할 수 있으며, 이를 모두 마그네슘 모합금으로 지칭한다. 순수 마그네슘은 의도적으로 투입된 합금원소가 없는 상태로서, 마그네슘을 제조하는 과정 중에 불가피하게 투입되는 불순물을 포함하는 실질적 의미로 정의한다.

또한 마그네슘 합금은 마그네슘에 의도적으로 다른 합금원소를 첨가하여 제조한 합금이며, 합금원소로 알루미늄을 포함할 수 있다. 합금원소로서 알루미늄을 포함하는 마그네슘 합금을 마그네슘-알루미늄 합금으로 지칭할 수 있다. 이때 마그네슘-알루미늄 합금은 합금원소로서 알루미늄을 첨가한 것뿐만 아니라 알루미늄 외의 다른 합금원소도 같이 첨가된 것도 포함할 수 있다.

상기와 같은 알루미늄 용탕은 마그네슘을 칼슘계 화합물을 포함하는 모합금 형태로 첨가함에 따라 마그네슘을 포함한 알루미늄 용탕의 산화를 방지하기 위해 사용되는 보호가스의 양을 현저하게 감소시키거나 사용하지 않는 경우에도 안정적으로 다이캐스팅 제품을 제조할 수 있도록 한다. 또한 알루미늄 내에 마그네슘의 함량을 안정적으로 증가시킬 수 있음에 따라 마그네슘이 높은 조성을 가지는 알루미늄 합금 다이캐스팅재를 제조할 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 의하면, 종래의 사형 주조에 대비하여 압탕구 절단, 절단면 사상 및 파팅라인 사상공정이 필요 없으므로 공정이 단순하여 생산량이 향상되고 생산 원가가 절감되며, 절단 및 파팅라인을 사상처리하지 않으므로 외관이 수려한 클램프를 제조할 수 있게 된다. 또한, 외관 치수가 균질하므로 후 기계가공에서 지그작업이 용이하며, 작업자의 숙련도에 관계없이 향상된 품질의 클램프를 제조할 수 있게 된다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (3)

1. 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조 방법에 있어서,
   복수의 체결공이 형성된 소정 형태의 클램프를 3차원 형상으로 사출가능하도록 상하 일체 공간을 갖는 금형을 상판 및 하판으로 분리하여 제조하는 금형제조단계;
   상기 상판 및 하판으로 분리된 금형을 서로 결합시키는 형폐단계;
   상기 결합된 금형 내부에 알루미늄 용탕을 주입하는 용탕주입단계;
   상기 금형을 냉각시켜 사출성형하는 사출단계; 및
   상기 금형을 분리시켜 사출성형된 클램프를 취출하는 취출단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 금형제조단계에서 상기 금형은 플라즈마 라디칼 질화 처리되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 알루미늄 용탕은 마그네슘 기지 내에 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상과 결합된 칼슘계 화합물을 포함하는 마그네슘 모합금을 알루미늄과 용해하여 제조하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 배선용 인장 클램프의 제조 방법.

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