KR20180033668A - Metal powder screening appratus - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a metal powder sorting device. Especially, the present invention relates to a metal powder sorting device capable of effectively sorting uniform metal powder. To this end, the metal powder sorting device comprises: a separation tank having an accommodation space for accommodating a dispersion solution, and having a porous separator which is disposed in the accommodation space in a horizontal direction and has pores in a specific size to sort out the metal powder dispersed in the dispersion solution; and a magnetic part disposed at a lower side of the porous separator in the accommodation space of the separation tank to apply pulling force down to the metal powder dispersed in the dispersion solution by predetermined magnetic force.

Description

금속분말 선별장치{Metal powder screening appratus}Technical Field [0001] The present invention relates to a metal powder screening appratus,

본 발명은 금속분말 선별장치에 관한 것으로서, 특히 균일한 금속분말을 효과적으로 선별할 수 있는 금속분말 선별장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal powder sorting apparatus, and more particularly, to a metal powder sorting apparatus capable of effectively selecting a uniform metal powder.

금속분말 사출성형 (M.I.M) 공법은 플라스틱 산업에서 사용되던 사출성형과 분말야금산업에서 발달한 금속분말의 소결기술 양쪽의 장점을 융합시킨 공법으로 금속분말과 바인더를 혼합하여 Feedstock을 만들고, 사출성형을 통해 제품 형상을 만든 후 형상이 변화되지 않게 바인더를 제거한 후 분말의 이론 밀도에 가깝게 고기능성 금속 부품을 제조하는 제조기술이다.The metal powder injection molding (MIM) method is a method that combines the advantages of both the injection molding used in the plastics industry and the sintering technology developed in the powder metallurgy industry. It mixes metal powder and binder to make feedstock, After manufacturing the product shape, the binder is removed so that the shape of the product is not changed, and then the high-functional metal part is manufactured close to the theoretical density of the powder.

금속분말 사출성형공법은 보통 금형의 성형에 비해 얇고 복잡한 형상의 부품 성형이 가능하여 자동차 소형 정밀부품에 많이 활용되고 있고, 내부결함의 최소화, 기존 공정(기계가공) 대비 원가 절감, 복잡하고 정밀한 3차원 형상제조, 제품설계의 자유도 확보, 높은 치수 정밀도/양호한 표면조도를 가지는 특장점이 있다. 금속분말 사출성형공법은 블렌딩공정, 혼합공정, 사출공정, 탈지공정 및 소결공정으로 이루어진다.The metal powder injection molding method is widely used for small and precise parts of automobiles because it is capable of forming parts with a thin and complicated shape compared with the molding of ordinary molds. Minimization of internal defects, cost reduction compared to existing processes (machining) Dimensional shape production, securing freedom of product design, and high dimensional accuracy / good surface roughness. The metal powder injection molding method includes a blending process, a mixing process, an injection process, a degreasing process, and a sintering process.

정밀도, 물성 등의 양호한 특징을 유지하기 위해서는 금속분말 사출성형공법에 사용하는 금속분말의 균일성이 중요하다.The uniformity of the metal powder used in the metal powder injection molding method is important in order to maintain good characteristics such as precision and physical properties.

한편, 기계가공부산물, 예를 들면, 금속 연삭공정에서 연삭스케일이 대량으로 발생되고, 이를 재활용할 경우 폐기물 처리비용 절감 가능, 유수분리를 통해 절삭유 재활용 가능, 기름 건축용 이형제로 재활용 가능, 연삭분말 압축공정을 통하여 주조용 잉곳 활용이 가능하다. 특히, 금속 연삭공정에서 발생되는 연삭스케일을 선별, 세척 및 미분화하여 금속분말 사출성형공법에 활용할 수 있다.On the other hand, machining by-products, for example, a large amount of grinding scale is generated in the metal grinding process, and it is possible to reduce the waste disposal cost when recycling it, to enable recycling of cutting oil through oil separation, The ingot for casting can be utilized through the process. Particularly, the grinding scale generated in the metal grinding process can be sorted, washed and undifferentiated to be used in the metal powder injection molding process.

그러나, 연삭스케일을 미분화한 금속분말을 금속분말 사출성형공법에 적용하기 위해서는 미분화한 금속분말을 균일한 크기로 선별할 필요가 있다.However, in order to apply the metal powder obtained by micronizing the grinding scale to the metal powder injection molding method, it is necessary to sort the undifferentiated metal powder into uniform sizes.

1. KR10-0408442B1(2003.11.24)1. KR10-0408442B1 (November 24, 2003) 2. KR10-1136567B1(2012.04.06)2. KR10-1136567B1 (April 4, 2012)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 균일한 크기의 금속분말을 효과적으로 선별할 수 있는 금속분말 선별장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a metal powder sorting apparatus capable of effectively selecting metal powders of uniform size.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

분산액이 수용되는 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간 내에 수평방향으로 배치되어 상기 분산액에 분산된 금속분말을 선별하기 위한 일정크기의 다공이 형성된 다공분리판이 구비된 분리조와;A separator provided with a porous separator plate having a porous body having a predetermined size for selecting a metal powder dispersed in the dispersion liquid, the porous separator being disposed in the containing space in a horizontal direction;

상기 분리조의 수용공간 중 상기 다공분리판의 하측에 배치되어 상기 분산액에 분산된 금속분말을 일정한 자기력에 의해 하측으로 인력을 작용시키는 마그네틱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속분말 선별장치를 제공한다.And a magnetic part disposed below the porous separating plate in the receiving space of the separating tank to apply a pulling force to the metal powder dispersed in the dispersion by a predetermined magnetic force downward .

특히, 상기 마그네틱부는 전자석이 구비된 수평바와, 상기 수평바를 회전시키기 위한 회전부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In particular, the magnetic portion may include a horizontal bar having an electromagnet and a rotating portion for rotating the horizontal bar.

그리고, 상기 다공분리판은 비자성체로 이루어지는 것이 좋다.The porous separator is preferably made of a non-magnetic material.

또한, 상기 마그네틱부의 수평바에 부착된 금속분말을 분리시키는 스트리퍼가 구비되는 것이 바람직하다.It is also preferable that a stripper for separating metal powder adhered to the horizontal bar of the magnetic part is provided.

본 발명의 금속분말 선별장치는 금속분말을 분산액에 분산시킨 상태에서 자기력을 이용하여 일정크기의 금속분말을 다공분리판의 다공으로 통과시켜 분리시키는 등 일정크기의 금속분말을 효과적으로 분리시킬 수 있는 효과가 있다.The metal powder sorting apparatus of the present invention can effectively separate a metal powder having a predetermined size, such as separating a metal powder having a predetermined size through the porous pores of a porous separator by using a magnetic force while dispersing metal powder in a dispersion liquid .

또한, 마그네틱부를 상기 다공분리판의 하측에 배치된 상태로 구동모터에 의해 회전되고, 전자석부재가 구비된 수평바로 구성됨으로서, 효과적으로 일정크기의 금속분말을 분리시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 수평바에 부착된 일정크기의 금속분말을 쉽게 분리시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the magnetic part is rotated by the driving motor in a state where the magnetic part is disposed below the porous separator, and the horizontal bar is provided with the electromagnet member, not only the metal powder of a certain size can be effectively separated, The metal powder of a predetermined size can be easily separated.

도 1은 본 발명의 일실시예인 금속분말 선별장치의 단면상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이고,
도 2는 다공분리판과 마그네틱부를 확대하여 나타내는 일부 확대단면도이다.
도 3은 스트리퍼가 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 일부 확대단면도이다.
도 4는 교반부가 구비된 상태를 개략적으론 나타내는 종단면도이다.
도 5는 컨베이어부가 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view schematically showing a sectional state of a metal powder sorting apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a partially enlarged sectional view showing an enlarged view of the porous separating plate and the magnetic portion.
3 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing a state in which a stripper is provided.
4 is a longitudinal sectional view schematically showing a state in which a stirring part is provided.
5 is a longitudinal sectional view schematically showing a state in which a conveyor portion is provided.

이하, 본 발명의 금속분말 선별장치(10)의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the metal powder sorting apparatus 10 of the present invention will be described with reference to the drawings, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

도 1은 본 발명의 일실시예인 금속분말 선별장치의 단면상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이고, 도 2는 다공분리판과 마그네틱부를 확대하여 나타내는 일부 확대단면도이다.FIG. 1 is a vertical sectional view schematically showing a sectional state of a metal powder sorting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing an enlarged view of a porous separation plate and a magnetic part.

본 발명의 금속분말 선별장치(10)는 도 1과 같이 크게 분리조(110) 및 마그네틱부(130)를 포함하여 구성된다.The metal powder sorting apparatus (10) of the present invention comprises a separation tank (110) and a magnetic part (130) as shown in FIG.

상기 분리조(110)는 금속분말을 분산시킨 상태에서 일정한 크기의 금속분말(920)을 분리시키기 위한 것이다. 상기 분리조(110)는 도 1과 같이 분산액(910)이 수용되는 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간 내에 일정크기의 다공이 형성된 다공분리판(112)이 구비된다.The separation tank 110 separates the metal powders 920 of a predetermined size while the metal powders are dispersed. 1, the separating tank 110 is provided with a receiving space for receiving the dispersion liquid 910 and a porous separating plate 112 having pores of a predetermined size formed in the receiving space.

상기 금속분말로서는 Fe, Ni, Co, Fe-Si, Ni-Fe 등의 강자성체의 분말을 사용할 수 있다.As the metal powder, powders of ferromagnetic materials such as Fe, Ni, Co, Fe-Si, and Ni-Fe can be used.

그리고 상기 분산액(910)은 유기용매 등 금속분말에 대한 분산성이 우수하고 금속분말을 산화시키지 않는 용매이면 족하다.The dispersion 910 may be a solvent which is excellent in dispersibility in a metal powder such as an organic solvent and does not oxidize the metal powder.

상기 다공분리판(112)은 상기 분리조(110)에 투입되는 금속분말 중 일정한 크기를 가지는 금속분말을 분리하여 얻기 위한 것으로서, 일정크기의 다공이 형성되고, 상기 분리조(110)의 바닥판으로부터 일정높이 위치에 수평방향으로 배치된다.The porous separator plate 112 separates metal powders having a predetermined size from the metal powders to be introduced into the separating tank 110 and has pores of a predetermined size. In a horizontal direction.

그리고 상기 다공분리판(112)은 상기 마그네틱부(130)에 의해 금속분말에 한하여 자기력이 작용하도록 비자성체로 이루어지는 것이 바람직하다.The porous separator plate 112 is preferably made of a non-magnetic material so that magnetic force acts only on the metal powder by the magnetic part 130.

다음으로, 상기 마그네틱부(130)는 상기 분산액(910)에 분산되는 금속분말 중 일정크기의 금속분말을 상기 다공분리판(112)의 다공으로 효과적으로 통과시키기 위한 것이다.Next, the magnetic part 130 is for effectively passing a metal powder of a predetermined size among the metal powders dispersed in the dispersion liquid 910 to the perforations of the porous separator plate 112.

상기 마그네틱부(130)는 상기 다공분리판(112) 상측에 분산된 금속분말에 자기력을 작용시킬 수 있는 영구자석, 전자석 등을 포함하나, 상기 다공분리판(112)의 다공을 통과하여 상기 마그네틱부(130)에 부착된 일정크기의 금속분말을 쉽게 분리하기 위해 전자석을 이용하는 것이 좋다.The magnetic part 130 includes a permanent magnet, an electromagnet, or the like that can apply a magnetic force to the metal powder dispersed on the porous separator 112. The magnetic part 130 passes through the pores of the porous separator 112, It is preferable to use an electromagnet to easily separate metal powder of a predetermined size attached to the portion 130. [

상기 전자석을 상기 다공분리판(112)의 하측에 상기 다공분리판(112)의 크기의 대응되는 크기로 형성할 수 있으나, 상기 전자석 상에 부착된 일정크기의 금속분말을 쉽게 분리하기 어렵기 때문에, 상기 마그네틱부(130)를 구동모터(136)와, 상기 구동모터(136)에 의해 회전하는 회전축(134)과, 상기 회전축(134)의 상단에 중간부가 고정되고 전자석이 구비된 수평바(132)로 구성하는 것이 좋다.The electromagnet may be formed on the lower side of the porous separator plate 112 to have a size corresponding to the size of the porous separator plate 112. Since it is difficult to easily separate the metal powder having a predetermined size attached on the electromagnet, A driving shaft 136 rotatably connected to the magnet 130 and a driving shaft 136 connected to the driving shaft 136 and the driving shaft 136; 132).

상기 수평바(132)는 전자석부재(132a)와, 상기 전자석부재(132a)를 감싸는 커버(132b)를 포하여 구성된다. 상기 커버는 비자성체의 금속, 합성수지 등으로 이루어질 수 있다.The horizontal bar 132 includes an electromagnet member 132a and a cover 132b surrounding the electromagnet member 132a. The cover may be made of non-magnetic metal, synthetic resin, or the like.

도 3은 스트리퍼(150)가 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 일부 확대단면도이다.3 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing a state in which the stripper 150 is provided.

또한, 상기 전자석부재(132a)가 구비된 수평바(132)에 부착된 일정크기의 금속분말을 분리시키기 위하여 도 3과 같이 상기 마그네틱부(130)의 수평바(132)에 부착된 금속분말을 분리시키는 스트리퍼(150)가 구비되는 것이 좋다. 상기 스트리퍼(150)는 비자성체의 금속, 합성수지 등으로 이루어질 수 있다.3, the metal powder adhered to the horizontal bar 132 of the magnetic part 130 is separated from the horizontal bar 132 of the electromagnet member 132a, It is preferable that the stripper 150 is provided. The stripper 150 may be made of non-magnetic metal, synthetic resin, or the like.

그리고 상기 스트리퍼(150)가 상기 마그네틱부(130)의 수평바(132)에 부착된 금속분말을 분리시킬 때 제어부가 상기 마그네틱부(130)의 전자석에 전원공급을 차단하여 부착된 금속분말을 더욱 효과적으로 분리시키는 것이 바람직하다.When the stripper 150 separates the metal powder adhered to the horizontal bar 132 of the magnetic part 130, the control part cuts off the power supply to the electromagnet of the magnetic part 130, It is preferable to separate them effectively.

도 4는 교반부가 구비된 상태를 개략적으론 나타내는 종단면도이다.4 is a longitudinal sectional view schematically showing a state in which a stirring part is provided.

상기 분산액(910)에 분산된 금속분말이 눈메움현상에 의해 상기 다공분리판(112)의 다공을 폐쇄시킬 경우 금속분말이 효과적으로 상기 다공분리판(112)을 효과적으로 통과하지 못하기 때문에, 도 4와 같이 상기 다공분리판(112) 상의 분산액(910)을 기계적으로 금속분말을 분산시키는 교반부(170)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 교반부(170)는 구동모터(172)에 의해 회전하는 교반축(174)과, 상기 교반축(174)의 하부에 구비되는 교반날개(176)를 포함한다.When the metal powder dispersed in the dispersion liquid 910 closes the pores of the porous separator plate 112 by eye filling, the metal powder can not effectively pass through the porous separator plate 112, It is preferable that the agitating portion 170 for mechanically dispersing the metal powder in the dispersion liquid 910 on the porous separator plate 112 is provided. The stirring unit 170 includes a stirring shaft 174 rotated by a driving motor 172 and a stirring blade 176 provided below the stirring shaft 174.

도 5는 컨베이어부가 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.5 is a longitudinal sectional view schematically showing a state in which a conveyor portion is provided.

그리고, 상기 마그네틱부(130)로부터 분리되어 상기 분리조(110)의 바닥판 상에 안착된 일정크기의 금속분말을 연속적으로 배출시키기 위한 컨베이어부(190)가 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that the conveyor unit 190 is provided for continuously discharging the metal powder of a predetermined size, which is separated from the magnetic part 130 and is placed on the bottom plate of the separating tank 110.

상기 분리조(110)의 바닥면(114)은 도 5와 같이 일측에서 타측으로 경사지도록 형성되고, 상기 분리조(110)의 바닥면(114)의 타측부의 상측인 상기 분리조(110)의 측벽에 관통구(115)가 형성되고, 상기 관통구(115)를 수용한 상태로 상기 분리조(110)의 측벽에 하부 및 측부가 폐쇄되도록 감싸는 외벽(180)이 구비되는 것이 좋다. 그리고 상기 컨베이어부(190)는 상기 분리조(110)와 상기 외벽(180) 사이의 수용공간에 배치된다. 특히 상기 컨베이어부(190)의 하단부는 상기 관통구(115) 주변에 배치되고 상단부는 상기 분리조(110)와 상기 외벽 사이의 수용공간의 상측에 위치하도록 배치된다.As shown in FIG. 5, the bottom surface 114 of the separating tank 110 is inclined from one side to the other, and the separating tank 110, which is above the other side of the bottom surface 114 of the separating tank 110, And the outer wall 180 may be provided on the sidewall of the separating tank 110 so as to enclose the bottom and sides of the separating tank 110 so that the bottom and sides of the separating tank 110 may be closed when the through hole 115 is received. The conveyor unit 190 is disposed in a receiving space between the separating tank 110 and the outer wall 180. Particularly, the lower end of the conveyor unit 190 is disposed around the through-hole 115 and the upper end thereof is disposed above the receiving space between the separating unit 110 and the outer wall.

상기 컨베이어부(190)를 이용하여 상기 분리조(110)의 바닥면에 침지된 금속분말을 효과적으로 배출시키기 위하여, 상기 컨베이어부(190)의 벨트 중 내측 또는 외측에 배치되는 벨트에 한하여 직접 또는 간접적으로 자기력이 작용되도록 전자석 또는 영구자석을 배치하는 것이 좋다.In order to effectively discharge the metal powder immersed in the bottom surface of the separating tank 110 using the conveyor unit 190, a belt disposed on the inner side or the outer side of the belt of the conveyor unit 190 may be directly or indirectly It is preferable to dispose the electromagnet or the permanent magnet so that a magnetic force acts on the permanent magnet.

10: 금속분말 선별장치,
110: 분리조,
112, 다공분리판,
130: 마그네틱부,
910: 분산액,
920: 금속분말10: Metal powder sorting device,
110: separation tank,
112, a porous separator plate,
130: Magnetic part,
910: dispersion,
920: metal powder

Claims (4)

분산액이 수용되는 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간 내에 수평방향으로 배치되어 상기 분산액에 분산된 금속분말을 선별하기 위한 일정크기의 다공이 형성된 다공분리판이 구비된 분리조와;
상기 분리조의 수용공간 중 상기 다공분리판의 하측에 배치되어 상기 분산액에 분산된 금속분말을 일정한 자기력에 의해 하측으로 인력을 작용시키는 마그네틱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속분말 선별장치.
A separator provided with a porous separator plate having a porous body having a predetermined size for selecting a metal powder dispersed in the dispersion liquid, the porous separator being disposed in the containing space in a horizontal direction;
And a magnetic part disposed below the porous separating plate in the receiving space of the separating tank to apply a pulling force to the metal powder dispersed in the dispersion liquid by a predetermined magnetic force downward.
제1항에 있어서,
상기 마그네틱부는 상기 다공분리판의 하측에 배치된 상태로 구동모터에 의해 회전되고, 전자석부재가 구비된 수평바로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속분말 선별장치.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetic part is rotated by a driving motor in a state that the magnetic part is disposed below the porous separator, and the horizontal part is provided with an electromagnet member.
제1항에 있어서,
상기 다공분리판은 비자성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속분말 선별장치.
The method according to claim 1,
And the porous separator is made of a non-magnetic material.
제2항에 있어서,
상기 마그네틱부의 수평바에 부착된 금속분말을 분리시키는 스트리퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 금속분말 선별장치.3. The method of claim 2,
And a stripper for separating the metal powder attached to the horizontal bar of the magnetic part.
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