KR20190016666A - Microwave Sintering Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마이크로웨이브 소결 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로파를 이용한 소재 자체의 내부 발열과 서셉터에 의한 소재 외부 가열을 통하여 소재의 균일한 가열이 이루어질 수 있는 마이크로웨이브 소결 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave sintering apparatus, and more particularly, to a microwave sintering apparatus capable of uniformly heating a workpiece through internal heat generation by a microwave and external heating of a workpiece by a susceptor.
통상적으로 치의학의 최대 목표는 환자의 삶을 유지하고 개선하는 것으로서, 상기와 같은 목표를 달성하기 위하여 실제 구강 조건에서 견딜 수 있는 생체 적합성이 있고 장기간 사용 가능한 보철 재료를 개발하는데 많은 노력이 이루어져 왔다. The greatest goal of dentistry in general is to maintain and improve the patient's life, and in order to achieve the above-mentioned goals, much efforts have been made to develop a biocompatible and long-term usable prosthetic material that can withstand actual oral conditions.
현재까지의 치아 수복용 재료로서는 금속, 세라믹, 고분자 화합물이 주로 사용되었으나, 사용자의 요구에 따라 심미적인 관점에서 만족스러울 뿐만 아니라 저작시의 압력을 견딜 수 있는 새로운 수복 재료에 대한 연구가 지속중이다. 금속은 충분한 강도와 변연 적합성으로 인하여 강도와 심미적인 관점을 만족시켰으나, 치경부 금속의 노출, 금속 구조물의 불투명성으로 빛이 투과되지 못하여 나타나는 심미적인 한계와 금속 이온이 유출되어 치은이 변색되는 비심미성, 알레르기 반응등의 문제로 인하여 최근 세라믹 도재관의 사용이 보편화되고 있다. Metal, ceramics, and polymer compounds have been mainly used as dental restorative materials to date. However, new restorative materials that are not only satisfactory from an aesthetic point of view according to user's request but also able to withstand the pressure at the time of dentistry are still being studied. The metal satisfies the strength and aesthetic point of view due to its sufficient strength and marginal conformity. However, the metal is exposed to the cervical metal, the opacity of the metal structure causes the aesthetic limitation due to the inability to transmit light, Recently, the use of ceramic ceramics has become popular due to problems such as allergic reactions.
한편, 지르코니아(ZrO2)의 경우에 3D 스캐너의 발달과 CAD-CAM 시스템의 적용으로 구치부와 긴 고정성 보철물에도 사용할 수 있는 높은 강도를 가지는 심미적인 보출 수복물 제작을 가능하게 한다. 지르코니아는 강도 및 경도가 우수하고, 특히 파괴 인성이 다른 세라믹보다 우수하며 각종 기계 부품에 광범위하게 적용되며, 최근에는 인공 관절의 골두 및 의료용 부품 소재로 사용되고 치아 보출 수복에도 사용된다. On the other hand, in the case of zirconia (ZrO2), the development of 3D scanner and the application of CAD-CAM system enable the production of aesthetic restoration restoration with high strength that can be used for posterior and long fixed restorations. Zirconia is superior in strength and hardness, and is superior to ceramics having different fracture toughness. It is widely applied to various mechanical parts. Recently, it is used as a head and medical parts of artificial joints and is used for restoration of tooth restoration.
위에 설명된 바와 같이 지르코니아는 뛰어난 물리적 특성, 심미적인 치아색 재현등의 장점을 가지는 반면에, 완전 소결된 지르코니아는 절삭이 매우 곤란하여 가공을 수행하는데 오랜 시간이 소요된다는 문제점이 있다. 이에 반하여 반소결된 지르코니아는 절삭이 비교적 용이하지만 완전 소결후에는 수축이 일어나므로 수축을 보상할 수 있는 전용 프로그램이 필요하다는 문제점이 있다. As described above, zirconia has advantages such as excellent physical properties and esthetic tooth color reproduction, whereas the completely sintered zirconia has a problem that it is very difficult to cut and it takes a long time to perform the processing. On the other hand, the semi-sintered zirconia is relatively easy to cut, but since the sintering is performed after complete sintering, a dedicated program for compensating the shrinkage is required.
한편, 기존의 전기 히터 방식의 소결 방법에 의한 지르코니아의 소결에는 오랜 시간이 필요하므로 작업 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. On the other hand, since sintering of zirconia by a conventional sintering method using an electric heater requires a long time, there is a problem that working efficiency is low.
다른 한편, 지르코니아와 같은 소결 소재를 가열하는 과정에서 배출되는 기체는 작업에 지장을 초래하거나 또는 작업자에게 유해할 수도 있는데, 이를 신속하게 배출할 필요성이 있다. 또한 신속하고 정확성이 보장되는 작업을 수행하려면 소결 장치 내부의 과열을 방지할 필요성이 있다. On the other hand, the gas discharged during the heating process of the sintered material such as zirconia may cause work disruption or harm to the operator, which needs to be discharged quickly. In addition, there is a need to prevent overheating of the interior of the sintering apparatus in order to perform operations that are quick and accurate.
특허 등록 10-0645948 에는 정밀 온도 제어가 가능한 마이크로파 소결로가 개시되어 있으나, 상기 개시된 마이크로파 소결로에 의해서는 위에 설명된 문제점을 해결될 수 없다. Patent Publication No. 10-0645948 discloses a microwave sintering furnace capable of precise temperature control, but the above-described problems can not be solved by the above-described microwave sintering furnace.
본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 장치에 비하여 신속하고 균일한 소결이 이루어질 수 있는 마이크로웨이브 소결 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a microwave sintering apparatus capable of rapid and uniform sintering as compared with a device according to the prior art.
본 발명의 다른 목적은 소결 소재의 내부 및 외부를 동시에 균일하게 가열함으로써 후가공이 용이하게 이루어질 수 있는 마이크로웨이브 소결 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a microwave sintering apparatus in which post-processing can be easily performed by uniformly heating the inside and outside of the sintered material at the same time.
본 발명의 다른 목적은 소결 소재의 가열시에 발생되는 기체의 제거 및 소결 작업중의 과열 방지 및 소결 작업 이후의 냉각이 신속하게 이루어질 수 있는 소결 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a sintering apparatus capable of rapidly removing the gas generated during heating of the sintered material, preventing overheating during the sintering operation, and cooling after the sintering operation.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, In order to achieve the above object, according to the present invention,
상호 결합된 상부 케이스 및 하부 케이스; An upper case and a lower case mutually coupled with each other;
상기 상부 케이스의 내부에 구비된 단열 용기; A heat insulating container provided inside the upper case;
상기 단열 용기 내부에 안치되고 소결 소재를 수용하는 서셉터(susceptor); A susceptor housed in the heat insulating container and containing a sintered material;
상기 상부 케이스의 상부에 배치되어 마이로파를 발진하는 마그네트론;A magnetron disposed at an upper portion of the upper case to oscillate a microwave;
상기 하부 케이스에 설치되어 상기 마그네트론을 제어하는 전자 제어 장치; 및, An electronic control unit installed in the lower case to control the magnetron; And
소결 소재의 가열시에 발생되는 기체를 배출시키도록 상기 단열 용기의 내부로부터 외부로 연장된 배기 파이프;를 구비하는, 마이크로웨이브 소결 장치가 제공된다. And an exhaust pipe extending outwardly from the inside of the heat insulating container so as to exhaust gases generated during heating of the sintered material.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로웨이브에 의하여 상기 서셉터는 섭씨 500 도 이하에서 발열되어 상기 소결 소재를 외부 가열하고, 상기 소결 소재는 섭씨 500 도 이상에서 발열되어 소결 소재의 내부 가열이 이루어진다.According to an aspect of the present invention, the susceptor generates heat at a temperature of 500 ° C. or less due to the microwave oscillated from the magnetron to externally heat the sintered material, and the sintered material generates heat at a temperature of 500 ° C. or higher, Internal heating is performed.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 서셉터는 실리콘 카바이드(SiC)로 제작되고, 상기 소결 소재는 지르코니아이다. According to another aspect of the present invention, the susceptor is made of silicon carbide (SiC), and the sintered material is zirconia.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 배기 파이프는 상기 단열 용기 안으로 연장된 삽입 튜브, 상기 단열 용기 외부에서 상기 삽입 튜브에 연결된 루프형 파이프 및, 상기 루프형 파이프에 연결된 실리콘 파이프를 포함하고, 배출팬이 상기 실리콘 파이프에 연결됨으로써 상기 단열 용기 내부에서 발생된 기체를 배출시킨다. According to another aspect of the present invention, the exhaust pipe includes an insertion tube extending into the heat insulating container, a loop pipe connected to the insertion tube outside the heat insulating container, and a silicon pipe connected to the loop pipe, Is connected to the silicon pipe to discharge the gas generated in the heat insulating container.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 마그네트론을 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 상부 케이스의 상부에 설치되고, 상기 단열 용기를 냉각시키기 위한 팬이 상기 단열 용기의 후방 위치에서 상기 상부 케이스에 설치되고, 상기 전자 제어 장치를 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 하부 케이스에 설치된다. According to another aspect of the present invention, a cooling fan for cooling the magnetron is installed on the upper case, a fan for cooling the heat insulating container is installed in the upper case at a rear position of the heat insulating container, A cooling fan for cooling the electronic control unit is installed in the lower case.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 단열 용기 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서의 일 단부는 상기 단열 용기에 형성된 구멍을 통하여 상기 단열 용기의 내부로 삽입된다.According to another aspect of the present invention, there is further provided a temperature sensor for measuring a temperature inside the heat insulating container, wherein one end of the temperature sensor is inserted into the heat insulating container through a hole formed in the heat insulating container.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 단열 용기는 일측면이 개방된 중공형 육면체로 형성되고, 상기 상부 케이스에는 상기 단열 용기를 폐쇄시킬 수 있는 단열재를 구비한 도어가 설치된다. According to another aspect of the present invention, the heat insulating container is formed of a hollow hexahedron having one side opened, and the upper case is provided with a door having a heat insulating material capable of closing the heat insulating container.
본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치는 소결 소재의 내부 및 외부를 동시에 균일하게 가열함으로써 소결 이후의 후가공 작업이 정확하고 용이하게 이루어질 수 있다. 특히 본 발명의 마이크로웨이브 소결 장치는 치과 재료인 지르코니아의 소결 작업에 유용하게 이용될 수 있다. 또한 소결 과정이 이루어지는 동안 장치내에서 발생되는 기체를 신속하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 소결 온도를 정확하게 유지할 수 있다는 장점을 가진다. The microwave sintering apparatus according to the present invention can uniformly heat the inside and the outside of the sintered material at the same time so that post-sintering post-processing can be accurately and easily performed. In particular, the microwave sintering apparatus of the present invention can be usefully used for sintering zirconia as a dental material. In addition, it has an advantage that the gas generated in the apparatus can be removed quickly during the sintering process, and the sintering temperature can be maintained accurately.
도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 외부 덮개를 제거한 상태로 도시한 것이다.
도 4 는 상부 케이스와 하부 케이스를 분리 상태로 도시한 개략적인 분해 사시도이다.
도 5 는 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 일부 구성 요소를 제거한 상태로 도시한 것이다.
도 6 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 배기 파이프가 분리 상태로 도시된 것이다.
도 7 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치에 상부 덮개, 후방 덮개 및 측면 덮개를 조립하는 상태로 도시한 것이다. 1 and 2 are schematic perspective views of a microwave sintering apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with the outer cover removed.
4 is a schematic exploded perspective view showing the upper case and the lower case in a separated state.
FIG. 5 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with some components removed.
FIG. 6 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, in which the exhaust pipe is shown in a separated state.
FIG. 7 is a view showing a state where the upper cover, the rear cover, and the side cover are assembled to the microwave sintering apparatus shown in FIG.
이하, 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a microwave sintering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2 에는 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 1 and 2 show a schematic perspective view of a microwave sintering apparatus according to the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치는, 상호 결합된 상부 케이스(11) 및 하부 케이스(12)와, 상기 상부 케이스(11)의 내부에 구비된 단열 용기(22)와, 상기 단열 용기(22) 내부에 안치되고 소결 소재(미도시)를 수용하는 서셉터(15)와, 상기 상부 케이스(11)의 상부에 배치되어 마이로파를 발진하는 마그네트론(17)과, 상기 하부 케이스(12)에 설치되어 상기 마그네트론(17)을 제어하는 전자 제어 장치(40, 도 4)와, 소결 소재의 가열시에 발생되는 기체를 배출시키도록 상기 단열 용기(22)의 내부로부터 외부로 연장된 배기 파이프(31, 도 3)를 구비한다. 1, a microwave sintering apparatus according to the present invention includes an
상부 케이스(11)의 내부에는 육면체의 공간이 형성되며, 상기 상부 케이스(11)의 내부 공간에 단열 용기(22)가 수용된다. 상기 상부 케이스(11)에는 도어(19)가 설치되어 있으며, 상기 도어(19)를 개방함으로써 단열 용기(22)로의 접근이 가능하고, 상기 도어(19)를 폐쇄함으로써 상부 케이스(11)의 내부 공간이 밀폐될 수 있다. 도어(19)의 내표면에는 단열재(19a)가 구비되어 있으며, 상기 단열재(19a)는 단열 용기(22)의 일측면에 형성된 개방 구멍에 대응됨으로써, 도어(19)가 폐쇄된 상태에서는 단열 용기(22)의 내부 공간도 완전히 단열 상태로 폐쇄될 수 있다. A space of a hexahedron is formed in the
단열 용기(22)는 육면체로 형성되며, 내부에 공간이 형성되고, 일측면이 개방된 상태이며, 따라서 도어(19)가 개방됨으로써 단열 용기(22)의 내부 공간에 접근할 수 있다. 단열 용기(22)는 단열 재료로 형성됨으로써 단열 용기(22)의 내부로부터 외부로의 열 전달이 차단되거나 감소된다. 단열 용기(19)는 예를 들어 세라믹 보드(ceramic board)로 제작될 수 있다. 단열 용기(22)의 내부에는 서셉터(15)가 배치되고, 상기 서셉터(15)의 상부 표면에는 소결 소재(미도시)를 수용할 수 있는 알루미나 용기(20)가 배치된다. 서셉터(15)를 단열 용기(22) 내부에 안치할 때, 서섭터(15)의 저부에는 단열 스페이서(15a)를 배치하는 것이 바람직스럽다. 알루미나 용기(20)에는 예를 들어 치과 재료로 사용될 수 있는 소결 소재가 배치될 수 있으며, 상기 치과 재료는 지르코니아와 같은 재료일 수 있다.The
서셉터(15)는 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 재료로 만들어질 수 있다. 상기 서셉터(15)는 섭씨 500 도 이하의 온도에서도 마이크로웨이브에 의하여 발열할 수 있으며, 따라서 알루미나 용기(20)에 담긴 소결 소재를 섭씨 500 도 이하의 온도에서 외부 가열할 수 있다. The
하부 케이스(12)의 전면에는 제어 패널(21)이 설치된다. 제어 패널(21)에는 디스플레이 LCD 와 함께 장치를 제어하는데 필요한 제어 스위치, 버튼, 온도 설정용 다이알등이 구비될 수 있다. 디스플레이 LCD 는 설정 온도 및 단열 용기(22) 내부의 온도를 표시할 수 있다. 또한 전원 온/오프 스위치에 의해 전력이 인가되거나 차단되고, 온도 설정용 다이얼등에 의해 필요한 소결 온도를 설정할 수 있다. 또한 장치 작동 시간의 설정을 위한 버튼등이 구비될 수 있다. On the front surface of the
제어 패널(21)에서 설정한 온도 및 작동 지속 시간에 따라서, 마그네트론(17)이 작동될 수 있으며, 상기 마그네트론(17)에서 발진되는 마이크로웨이브에 의하여 알루미나 용기(20)에 안치된 소결 소재가 자체 발열에 의하여 내부 가열될 수 있다. 또한 마그네트론(17)에서 발진되는 마이크로웨이브에 의하여 서셉터(15)가 자체 발열될 수 있으며, 상기 서셉터(15)에 의하여 발생되는 열은 알루미나 용기(20)에 안치된 소결 소재를 외부 가열할 수 있다. 따라서 소결 소재(미도시)는 내부와 외부에서 동시에 가열됨으로써 균일한 가열이 이루어질 수 있다. The
도 3 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 외부 덮개를 제거한 상태로 도시한 것이다.FIG. 3 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with the outer cover removed.
도면을 참조하면, 상부 케이스(11)의 상부 표면에는 상부 냉각팬(33)이 설치되며, 상기 상부 냉각팬(33)은 마그네트론(17)을 냉각함으로써 과열을 방지하기 위한 것이다. Referring to the drawings, an
상부 케이스(11)의 상부 표면에는 배출 팬(35)이 더 구비되며, 상기 배출 팬(35)은 배기 파이프(31)를 통해 유동하는 단열 용기(22, 도 1) 내부의 기체를 외부로 배출하기 위한 것이다. 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 배기 파이프(31)의 일 단부는 단열 용기(22)의 내부로 연장됨으로써 단열 용기(22)의 내부와 소통되고, 배기 파이프(31)의 다른 단부는 배출 팬(35)과 연결된다. The upper surface of the
상부 케이스(11)에는 후방 벽(51)과 측부 벽(52)이 구비되며, 상기 후방벽(51)과 측부 벽(52)에 의해 형성되는 공간에 도 1 에 도시된 단열 용기(22)가 구비된다. 상기 후방벽(51)의 뒷쪽에는 하나 이상의 냉각 팬(32)이 설치된다. 상기 냉각팬(31)은 후방벽(51)에 형성된 통풍구(51a, 도 5)를 통하여 단열 용기(22)를 냉각시킬 수 있으며, 또한 냉각팬(31)을 통해 유동하는 공기는 배기 파이프(31)를 통해 흐르는 기체와 열교환을 수행할 수 있다. The
후방벽(51)에는 온도 센서(39)가 설치될 수 있으며, 상기 온도 센서(39)의 일 단부는 후방벽(51)과 단열 용기(22, 도 1)에 형성된 구멍(미도시)을 통하여 단열 용기(22)의 내부로 연장된다. 온도 센서(39)는 단열 용기(22) 내부의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 마그네트론(17), 상부 냉각팬(33), 배출팬(35), 냉각 팬(52)의 작동이 제어될 수 있다. A
도 4 는 상부 케이스와 하부 케이스를 분리 상태로 도시한 개략적인 분해 사시도이다. 4 is a schematic exploded perspective view showing the upper case and the lower case in a separated state.
도면을 참조하면, 상부 케이스(11)에는 위에서 설명된 바와 같이 후방벽(51)과 측부벽(52)에 의해 형성된 내부 공간(11a)이 형성되고, 상부 케이스(11)의 상부에는 웨이브 가이드(45)가 설치된다. 도 1 에 도시된 마그네트론(17)은 상기 웨이브 가이드(wave guide, 45)에 결합됨으로써, 마그네트론(17)으로부터 발진된 마이크로웨이브는 상기 웨이브 가이드(45)를 통해 가이드된다. The
하부 케이스(12)는 덮개가 제거된 상태로 도시되어 있으며, 도 1 을 참조하여 설명된 제어 패널(21)도 제거된 상태이다. 하부 케이스(12)의 내부에는 마이크로웨이브 소결 장치의 작동에 필요한 전자 장치(40)들이 구비되어 있다. 개략적으로 설명하면, 하부 케이스(12)의 내부에는 전원 장치(41), 실리콘 제어 정류기(42), 트랜스포머(43), 고압 콘덴서(44)등이 구비된다. 상기 전자 장치(40)로부터 발생되는 열을 냉각시키기 위하여, 도 3 에 도시된 바와 같이 하부 냉각팬(37)이 구비된다. The
도 5 는 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 일부 구성 요소를 제거한 상태로 도시한 것이다. FIG. 5 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, with some components removed.
도면을 참조하면, 후방벽(51)에는 위에 설명된 바와 같이 온도 센서(39)가 설치되고, 또한 삽입 튜브(55)가 설치된다. 삽입 튜브(55)의 일 단부는 후방벽(51)과 단열 용기(22, 도 1)에 형성된 구멍(미도시)을 통하여 단열 용기(22)의 내부로 연장되고, 삽입 튜브(55)의 다른 단부는 도 3 에 도시된 배기 파이프(31)에 연결된다. 단열 용기(22, 도 1) 내부에서 소결 소재의 가열시에 발생되는 기체는 삽입 튜브(55)와 배기 파이프(31)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. Referring to the drawings, the
후방 벽(51)에는 통풍구(51a)가 설치되고, 상기 통풍구(51a)에 대응하여 냉각팬(32)들이 설치된다. 냉각팬(32)에 의해 송풍되는 공기는 상기 통풍구(51a)를 통하여 단열 용기(22)를 향하여 송풍됨으로써 단열 용기(22)의 신속한 냉각을 수행할 수 있다. 따라서, 단열 용기(22)의 냉각이 필요한 경우에 냉각팬(32)이 작동된다.A
도 6 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치의 배면 사시도로서, 배기 파이프가 분리 상태로 도시된 것이다.FIG. 6 is a rear perspective view of the microwave sintering apparatus shown in FIG. 1, in which the exhaust pipe is shown in a separated state.
도면을 참조하면, 배기 파이프(31)는 고리 형태로 만곡된 스텐레스 스틸의 루프형 파이프(31b) 및, 실리콘 파이프(31a)를 구비한다. 실리콘 파이프(31a)는 루프형 파이프(31b)와 배출 팬(35)을 연결한다. 상기 루프형 파이프(31)는 냉각팬(32)에 대응되는 위치에 설치됨으로써, 상기 냉각팬(32)을 통해 유동하는 공기와 상기 루프형 파이프(31)를 통해 유동하는 기체 사이에 열교환이 이루어질 수 있다. Referring to the drawings, the
도 7 은 도 1 에 도시된 마이크로웨이브 소결 장치에 상부 덮개, 후방 덮개 및 측면 덮개를 조립하는 상태로 도시한 것이다. FIG. 7 is a view showing a state where the upper cover, the rear cover, and the side cover are assembled to the microwave sintering apparatus shown in FIG.
도면을 참조하면, 상부 덮개(71)는 상부 케이스(11)의 상부로부터 하강하여 조립되는 반면에, 후방 덮개(72)는 상부 케이스(11)의 후방에서 조립된다. 또한 측면 덮개(73)는 하부 케이스의 측면을 덮도록 되어 있다. Referring to the drawings, the
이하, 상기에 설명된 마이크로웨이브 소결 장치의 작동을 개략적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the microwave sintering apparatus described above will be schematically described.
본 발명에 따른 마이크로웨이브 소결 장치는 예를 들어 치과 재료로 사용되는 지르코니아를 가열하여 소결하는데 이용될 수 있다. 지르코니아와 같은 소결 소재(미도시)는 도 1 에 도시된 알루미나 용기(20)에 담긴 상태에서 단열 용기(22)의 내부에 수용된다. The microwave sintering apparatus according to the present invention can be used for heating and sintering, for example, zirconia used as a dental material. A sintered material (not shown) such as zirconia is accommodated inside the
알루미나 용기(20)의 하부에는 서셉터(15)가 배치된다. 서섭터(15)는 단열 스페이서(15a)에 의하여 단열 용기(22)의 저부 표면으로부터 이격된 상태로 단열 용기(22)내에 배치된다. A
치과 재료인 지르코니아와 같은 소결 소재(미도시)가 단열 용기(22)의 내부에 배치된 후에는 도어(19)를 폐쇄하고, 제어 패널(21)을 통하여 가열 온도를 설정하고 마그네트론(17)으로부터 마이크로웨이브를 발진시킨다. 마이크로웨이브는 우선 서셉터(15)를 발열시키게 되며, 서셉터(15)에서 발생되는 열은 알루미나 용기(20)에 담긴 소결 소재는 외부에서 가열하게 된다. After the sintered material (not shown) such as zirconia as a dental material is disposed inside the
서셉터(15)로부터의 열에 의해 외부 가열된 소결 소재(예를 들어, 지르코니아)의 온도가 섭씨 500 도 이상으로 상승된 이후에는, 마이크로웨이브가 소결 소재의 내부 가열을 일으키게 된다. 즉, 서셉터(15)에 의한 초기의 외부 가열에 의하여 소결 소재의 온도가 섭씨 500 도에 도달하면, 서셉터(15)에 의한 외부 가열과 마이크로웨이브에 의한 소결 소재 자체의 내부 가열이 동시에 이루어질 수 있다. After the temperature of the sintered material (e.g., zirconia) that is externally heated by the heat from the
상기와 같이 단열 용기(22) 내부에서의 가열이 이루어지고 있는 동안 발생되는 기체는 파이프(31)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 사용자는 배출 팬(35)을 작동시킴으로써 파이프(31)를 통한 기체의 배출이 더욱 원활하게 수행될 수 있게 한다. 냉각팬(32)을 통해 유동하는 공기는 파이프(31)를 통해 흐르는 기체와 열교환을 수행함으로써, 배출팬(35)에 의해 외부로 배출되는 기체에 의한 유해한 작용이 방지될 수 있다. The gas generated during the heating in the
한편, 온도 센서(39)는 단열 용기(22) 내부의 온도를 측정함으로써, 마그네트론(7)과 냉각팬(32,33,37) 및 배출팬(35)의 작동을 제어할 수 있게 한다. On the other hand, the
11. 상부 케이스 12. 하부 케이스
13. 단열 용기 15. 서셉터
20. 알루미나 용기 21. 제어 패널11.
13.
20.
Claims (7)
상기 상부 케이스(11)의 내부에 구비된 단열 용기(22);
상기 단열 용기(22) 내부에 안치되고 소결 소재를 수용하는 서셉터(susceptor, 15);
상기 상부 케이스(11)의 상부에 배치되어 마이로파를 발진하는 마그네트론(17);
상기 하부 케이스(12)에 설치되어 상기 마그네트론(17)을 제어하는 전자 제어 장치(40); 및,
소결 소재의 가열시에 발생되는 기체를 배출시키도록 상기 단열 용기(22)의 내부로부터 외부로 연장된 배기 파이프(31);를 구비하는, 마이크로웨이브 소결 장치. An upper case 11 and a lower case 12 which are coupled to each other;
A heat insulating container 22 provided inside the upper case 11;
A susceptor 15 housed in the heat insulating container 22 and containing a sintered material;
A magnetron 17 disposed above the upper case 11 to oscillate a microwave;
An electronic control unit (40) installed in the lower case (12) and controlling the magnetron (17); And
And an exhaust pipe (31) extending outwardly from the inside of the heat insulating container (22) so as to discharge gas generated during heating of the sintered material.
상기 마그네트론에서 발진된 마이크로웨이브에 의하여 상기 서셉터는 섭씨 500 도 이하에서 발열되어 상기 소결 소재를 외부 가열하고, 상기 소결 소재는 섭씨 500 도 이상에서 발열되어 소결 소재의 내부 가열이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치. The method according to claim 1,
Wherein the susceptor is heated at a temperature of 500 ° C. or less to externally heat the sintered material by microwaves oscillated from the magnetron, and the sintered material is heated at a temperature of 500 ° C. or more to heat the sintered material internally , A microwave sintering apparatus.
상기 서셉터는 실리콘 카바이드(SiC)로 제작되고, 상기 소결 소재는 지르코니아인 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치. The method according to claim 1,
Wherein the susceptor is made of silicon carbide (SiC), and the sintered material is zirconia.
상기 배기 파이프는 상기 단열 용기 안으로 연장된 삽입 튜브, 상기 단열 용기 외부에서 상기 삽입 튜브에 연결된 루프형 파이프 및, 상기 루프형 파이프에 연결된 실리콘 파이프를 포함하고, 배출팬이 상기 실리콘 파이프에 연결됨으로써 상기 단열 용기 내부에서 발생된 기체를 배출시키는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치. The method according to claim 1,
Wherein the exhaust pipe includes an insertion tube extending into the heat insulating container, a loop pipe connected to the insertion tube outside the heat insulating container, and a silicon pipe connected to the loop pipe, And discharging the gas generated inside the heat insulating container.
상기 마그네트론을 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 상부 케이스의 상부에 설치되고,
상기 단열 용기를 냉각시키기 위한 팬이 상기 단열 용기의 후방 위치에서 상기 상부 케이스에 설치되고,
상기 전자 제어 장치를 냉각시키기 위한 냉각팬이 상기 하부 케이스에 설치되는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치. The method according to claim 1,
A cooling fan for cooling the magnetron is installed on the upper case,
A fan for cooling the heat insulating container is installed in the upper case at a rear position of the heat insulating container,
And a cooling fan for cooling the electronic control unit is installed in the lower case.
상기 단열 용기 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서의 일 단부는 상기 단열 용기에 형성된 구멍을 통하여 상기 단열 용기의 내부로 삽입되는, 마이크로웨이브 소결 장치. The method according to claim 1,
Further comprising a temperature sensor for measuring a temperature inside the heat insulating container, wherein one end of the temperature sensor is inserted into the heat insulating container through a hole formed in the heat insulating container.
상기 단열 용기는 일측면이 개방된 중공형 육면체로 형성되고, 상기 상부 케이스에는 상기 단열 용기를 폐쇄시킬 수 있는 단열재를 구비한 도어가 설치되는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브 소결 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating container is formed of a hollow hexahedron having one side opened and a door having a heat insulating material capable of closing the heat insulating container is installed in the upper case.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170100853A KR20190016666A (en) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | Microwave Sintering Apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210118552A (en) * | 2020-03-23 | 2021-10-01 | 주식회사 셀비온 | Microwave sintering apparatus |
-
2017
- 2017-08-09 KR KR1020170100853A patent/KR20190016666A/en not_active Application Discontinuation
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