KR20220128035A - Vertical Type Vacuum Sintering Furnace Having a High Precision - Google Patents

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KR20220128035A KR1020210032586A KR20210032586A KR20220128035A KR 20220128035 A KR20220128035 A KR 20220128035A KR 1020210032586 A KR1020210032586 A KR 1020210032586A KR 20210032586 A KR20210032586 A KR 20210032586A KR 20220128035 A KR20220128035 A KR 20220128035A
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Abstract

The present invention relates to a vacuum sintering furnace, which has a vacuum pump for generating and maintaining a vacuum on one side and a control unit for controlling operations of the device and displaying main variables such as temperature, the degree of vacuum, and the like. The present invention relates to, especially, a vertical-type vacuum sintering furnace having high precision, which is suitable for manufacturing fusion composite materials using intermetallic compounds with ultra-high melting points such as tungsten carbide, titanium carbide, niobium carbide, boron nitride, etc. as functional filler materials and using an ultra-precise superalloy as a binder. The vertical-type vacuum sintering furnace (10) having high precision of the present invention, which has the vacuum pump (20) on one side and a control unit (30) on the other side, comprises: a vertical-type body unit (11) in a cylindrical shape; a cover unit (12) for opening and closing an upper part of the body unit; and a bottom unit (13) for supporting a lower part of the body unit. The body unit, the cover unit, and the bottom unit has an insulation member (18) installed therein. The body unit (11) is embedded with a heater (14) inside and has an electrode unit (17) installed outside to fix the heater while supplying electricity to the heater (14). The present invention can significantly increase the usable volume of a heating chamber.

Description

수직형 고정밀 진공소결로{Vertical Type Vacuum Sintering Furnace Having a High Precision}Vertical Type Vacuum Sintering Furnace Having a High Precision

본 발명은 일측에는 진공을 발생시키고 유지하기 위한 진공펌프가, 타측에는 장치의 운전을 제어하고 온도, 진공도 등 주요운전변수들을 표시하는 제어부가 구비되어 있는 진공소결로에 관한 것으로서, 특히, 텅스텐카바이드, 티타늄카바이드, 니오븀카바이드, 질화보론 등과 같은 초 고융점의 금속간화합물을 기능성 휠러(Filler)재로 사용하고 초정밀 슈퍼알로이(super alloy)를 바인더(binder)로 사용하는 융복합재료를 제조하는데 사용하기에 적합한 수직형 고정밀 진공소결로에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum sintering furnace having a vacuum pump for generating and maintaining a vacuum on one side and a control unit for controlling the operation of the device and displaying main operating variables such as temperature and vacuum on the other side, in particular, tungsten carbide , titanium carbide, niobium carbide, boron nitride, etc. using an intermetallic compound with a high melting point as a functional filler material and using a super-precision super alloy as a binder to manufacture a fusion composite material It relates to a vertical high-precision vacuum sintering furnace suitable for

산업용 진공로에는 열처리 공정에 사용되는 진공 열처리로, 진공 브레이징로 등이 있고, 금속합금의 용해용으로 사용되는 VIM, EBM, VAR, VOD 등이 있으며 분말야금의 소결공정에 사용되는 진공 소결로 등이 있다.Industrial vacuum furnaces include vacuum heat treatment furnaces and vacuum brazing furnaces used in heat treatment processes, VIM, EBM, VAR, VOD, etc. used for melting metal alloys, vacuum sintering furnaces used in powder metallurgy sintering processes, etc. There is this.

상기 모든 진공로의 사용 목적상 가장 중요한 점은 진공도이고, 또 진공로의 내부온도가 고온인가 초고온인가가 제작 기술상 중요점이다. 이외에 가열장치의 설계배치, 내부온도의 균일성, 제품을 장입 적재할 수 있는 내용적 크기 등이 설계기술의 중요점이다. 여기서 가장 중요한 진공로 제작기술은 혁신적 디자인 기술과 제어시스템의 설계 제작 기술이다. The most important point for the purpose of use of all the vacuum furnaces is the degree of vacuum, and whether the internal temperature of the vacuum furnace is high or very high is an important point in terms of manufacturing technology. In addition, the design and arrangement of the heating device, the uniformity of the internal temperature, and the size of the internal volume that can be charged and loaded are important points of design technology. Here, the most important vacuum furnace manufacturing technology is innovative design technology and control system design and manufacturing technology.

현재 일반적으로 사용되고 있는 진공열처리로 및 소결로는 발열수단이 내장되는 가열챔버 내면에 단열부재가 설치되어 있는 것이 대부분이다.Most of the vacuum heat treatment furnaces and sintering furnaces currently used generally have an insulating member installed on the inner surface of the heating chamber in which the heating means is built-in.

이러한 소결로는 단열재를 설치하여 온도 손실을 최소화하고 있기는 하나, 카바부와 바닥부 등 이음부의 단열에 한계가 있어서 이들 부분으로부터의 열손실이 일어나고 있고, 내부에서의 작업과정에서도 재료에 가해지는 일의 양에 따라 구간별로 온도분포가 각기 다르게 나타나게 되어 이들 발생되는 온도편차를 줄이기 위하여 많은 제어방법이 연구되고 있으나 이를 제어하는데 많은 어려움이 있어 온도편차를 ±10℃ 정도 유지하는 것에 만족하고 있는 실정이다.Although this sintering furnace minimizes the temperature loss by installing an insulating material, there is a limit to the insulation of joints such as the cover part and the floor part, so heat loss from these parts is occurring, and even in the process of working inside, the material The temperature distribution is different for each section depending on the amount of work, so many control methods are being studied to reduce the temperature deviation. to be.

이런 관계로 종래의 진공소결로는 주로 가열하고 냉각하는 과정을 통하여 소재를 경화시키는 것에 사용하거나, 혹은 접합을 위한 브레이징 또는 분말야금의 소결 즉, 순 금속분말(Fe, Cr, Mo, V, Al, Ti, Si, Mn, Ni 등)을 비율에 맞게 혼합하여 프레스로 성형하거나 사출성형을 하여 부품형태를 만들고 이것을 진공소결로에서 소결(sintering)하는 등 정밀성과 효율이 낮은 것들의 제조에 사용되고 있다. In this regard, conventional vacuum sintering furnaces are mainly used to harden materials through heating and cooling processes, or brazing for bonding or sintering of powder metallurgy, that is, pure metal powder (Fe, Cr, Mo, V, Al , Ti, Si, Mn, Ni, etc.) are mixed in a suitable ratio and molded by a press or injection molded to form a part and sintered in a vacuum sintering furnace. .

그런데 최근에는 텅스텐카바이드, 티타늄카바이드, 니오븀카바이드, 질화보론 등과 같은 초 고융점의 금속간화합물을 기능성 휠러(Filler)재로 사용하고 초정밀 슈퍼알로이(super alloy)를 바인더(binder)로 사용하는 융복합재료가 급격히 확산되고 있는 추세에 있고, 이들 융복합재료를 제조하는 경우, 진공용융소결로는 내부온도 컨트롤 능력이 절대적으로 필요하여 온도편차가 ±3℃ 이하로 관리되어야 하는데, 기존의 진공로는 이러한 조건을 충족하지 못하여 제조하는데 많은 어려움이 있다.However, recently, a fusion composite material using an ultra-high melting point intermetallic compound such as tungsten carbide, titanium carbide, niobium carbide, boron nitride, etc. as a functional filler material and using a super-precision super alloy as a binder. is rapidly spreading, and in the case of manufacturing these fusion composite materials, the internal temperature control capability of the vacuum melting sintering furnace is absolutely necessary and the temperature deviation must be managed below ±3℃. There are many difficulties in manufacturing because the conditions are not met.

즉, 기존의 소결 메카니즘은 적정 온도까지 가열하여 금속분말의 입자간 용착만 일어나면 되었지만, 카바이드나 질화물과 같은 금속간 화합물은 용착성(Wettability)이 나쁘고 열전도도가 나쁘기 때문에 용착이 매우 힘들고, 뿐만 아니라 정확하게 제어된 소결확산반응 온도를 맞추지 않으면 부정확한 소결로 용착이 되지 못해 물성이 나오지 않고, 또한 과소결온도가 되면 바인더가 용해되어 허물어지는 불량이 되는 문제가 있다. That is, the existing sintering mechanism only needs to be heated to an appropriate temperature to cause inter-particle welding of the metal powder, but intermetallic compounds such as carbide or nitride have poor wettability and poor thermal conductivity, so welding is very difficult, as well as If the precisely controlled sintering diffusion reaction temperature is not adjusted, the welding process cannot be performed in an inaccurate sintering furnace, so that the physical properties do not come out.

또한, 종래의 진공 소결로는 온도제어가 어려워 가열챔버 내의 사용용적율이 30%정도밖에 안되어 생산성 효율이 떨어지는 문제가 있고, 발열수단으로 사용되는 카본히터의 경우 카본의 확산으로 인한 제품의 오염이 발생하는 문제가 있다.In addition, the conventional vacuum sintering furnace has a problem in that it is difficult to control the temperature, so the used volume ratio in the heating chamber is only about 30%, so there is a problem that productivity efficiency is lowered. there is a problem with

이에 따라 특수한 금속의 소재인 융복합재료 제조에 사용될 수 있는 대단히 정밀하고 정확한 온도제어가 가능하고, 동시에 경제성이 있도록 가열실 사용 용적율을 대폭 확대할 수 있는 고정밀 진공소결로의 개발이 시급한 실정이다.Accordingly, there is an urgent need to develop a high-precision vacuum sintering furnace that can greatly expand the volume ratio of the heating chamber so that it is possible to control the temperature very precisely and precisely that can be used for manufacturing fusion composite materials, which is a material of a special metal, and at the same time to be economical.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 로내의 구간별 온도편차가 ±3℃ 이내의 온도분포가 가능하게 가열되며, 기존 최고의 진공가열로보다 2배 이상의 정밀도를 가지며, 사용 용적율이 60% 이상 되는 경제성 높은 가열실을 가지는 수직형 고정밀 진공소결로를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the temperature deviation for each section in the furnace is heated so that the temperature distribution within ±3°C is possible, and it has more than twice the precision of the existing best vacuum heating furnace, and the usage volume ratio is high. An object of the present invention is to provide a vertical high-precision vacuum sintering furnace having an economical heating chamber of 60% or more.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수직형 고정밀 진공소결로는,The vertical high-precision vacuum sintering furnace of the present invention for achieving the above object,

일측에는 진공펌프(20)가 타측에는 제어기(30)가 구비되어 있는 진공소결로(10)에 있어서, 상기 진공소결로(10)는 원통형상으로 된 수직형의 몸체부(11)와 상기 몸체부의 상부를 개폐하기 위한 뚜껑부(12) 및 상기 몸체부의 하부를 지지하기 위한 바닥부(13)로 이루어지되, 상기 몸체부, 뚜껑부, 바닥부의 내면에는 단열부재(18)가 설치되어 있으며, 상기 몸체부(11)는 내부에 발열히터(14)가 내장되어 있고, 외측부에는 상기 발열히터(14)에 전기를 공급하면서 발열히터를 고정하도록 된 전극부(17)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.In the vacuum sintering furnace 10 having a vacuum pump 20 on one side and a controller 30 on the other side, the vacuum sintering furnace 10 includes a cylindrical body 11 and a vertical body. It consists of a lid part 12 for opening and closing the upper part of the part and a bottom part 13 for supporting the lower part of the body part, and a heat insulating member 18 is installed on the inner surface of the body part, the lid part, and the bottom part, The body part 11 has a heating heater 14 built-in inside, and an electrode part 17 configured to fix the heating heater while supplying electricity to the heating heater 14 is installed on the outer side. do.

또한, 상기 발열히터(14)는 탄소재질로 된 것으로서, 상,중,하 3개의 발열히터(14-1, 14-2, 14-3)로 구분되어 각각 상기 몸체부(11)와 상기 전극부(17)에 의해 연결 고정되어 있으며,In addition, the heating heater 14 is made of a carbon material, and is divided into three heating heaters 14-1, 14-2, 14-3, upper, middle, and lower, respectively, the body portion 11 and the electrode. It is connected and fixed by part 17,

상기 전극부(17)는 구리전극재(17-1)와, 구리전극재 외면을 감싸는 절연브라켓(17-2)과, 구리전극재와 나사결합되는 카본아답타(16)로 구성되며,The electrode part 17 is composed of a copper electrode material 17-1, an insulating bracket 17-2 surrounding the outer surface of the copper electrode material, and a carbon adapter 16 screwed to the copper electrode material,

상기 카본아답타(16)는 일측에 상기 구리전극재(17-1)의 단부에 형성된 볼트와 나사결합되는 암나사부(16-1)가 형성되고, 타측에 상기 발열히터(14)의 Mo볼트(15)와 나사결합되는 암나사부(16-2)가 형성되어 있으며,The carbon adapter 16 has a female screw portion 16-1 screwed with a bolt formed at an end of the copper electrode material 17-1 on one side, and a Mo bolt of the heating heater 14 on the other side. 15) and a female threaded part 16-2 that is screwed together is formed,

상기 발열히터(14)의 내외면과 상기 카본아답타(16)의 외면은 세라믹으로 코팅되어 있고, 상기 세라믹 코팅은 알루미나(Al2O3)코팅이며,The inner and outer surfaces of the heating heater 14 and the carbon adapter 16 are coated with ceramic, and the ceramic coating is an alumina (Al2O3) coating,

상기 발열히터(14)는 4개 이상의 발열히터로 균등하게 구분되어 상기 몸체부(11)에 각각 결합되어 있으며,The heating heater 14 is equally divided into four or more heating heaters, each coupled to the body portion 11,

상기 전극부(17)에는 열전대가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.The electrode part 17 is characterized in that a thermocouple is installed.

본 발명에 따르면, According to the present invention,

로내의 가열구역을 구간별로 최소 3 등분 이상으로 구분하여 각각 가열함으로써, 1,300℃ 이상의 고온으로 가열할 수 있을 뿐 아니라, 1,000~1,300℃에서 온도 제어범위가 ±3℃ 이하로 정밀하게 관리할 수 있으며, 이에 따라 가열실 사용 가용적을 60% 이상으로 대폭 확대하는 것이 가능하다.By dividing the heating zone in the furnace into at least 3 equal parts and heating each section, it can be heated to a high temperature of 1,300℃ or more, and the temperature control range from 1,000 to 1,300℃ can be precisely controlled to ±3℃ or less. , it is possible to significantly expand the usable area of the heating chamber to 60% or more.

또한, 카본히터의 외면을 세라믹으로 피복함으로써, 카본의 확산을 최소화하여 재료의 오염을 방지할 수 있고,In addition, by coating the outer surface of the carbon heater with ceramic, the diffusion of carbon can be minimized to prevent contamination of the material,

가열실의 형상을 수직형으로 하여 조사대(heating zone)를 수직방향으로 발열체가 배치되도록 함으로써 온도제어가 유리함은 물론 제작비용을 줄일 수 있으며,By making the shape of the heating chamber vertical and arranging the heating zone in the vertical direction, temperature control is advantageous and manufacturing cost can be reduced.

카본아답타가 구비된 전극부를 사용함으로써, 수직형로에 발열히터를 견고하게 결합하고 용이하게 통전하는 것이 가능하고, By using the electrode part equipped with the carbon adapter, it is possible to firmly couple the heating heater to the vertical furnace and easily conduct electricity,

발열히터에 Mo볼트를 사용함으로써, 고온에서도 원활하게 통전이 가능한 작용효과가 있다.By using Mo bolts in the heating heater, there is an effect of smoothly energizing even at high temperatures.

도1은 본 발명 진공소결로가 포함되어 있는 진공소결장치의 전체 개략도
도2는 본 발명 진공소결로의 세부구성 단면도
도3은 본 발명 전극부의 확대 단면도이다.1 is an overall schematic view of a vacuum sintering apparatus including a vacuum sintering furnace of the present invention;
Figure 2 is a detailed configuration cross-sectional view of the present invention vacuum sintering furnace
3 is an enlarged cross-sectional view of an electrode part of the present invention.

이하 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명 소결진공로(10)는 도1에 나타난 바와 같이, 일측에 로의 내부를 진공으로 가압하고 유지하기 위한 진공펌프(20)가 구비되고, 타측에는 장치의 운전을 제어하고 온도와 진공도 등 주요 운전변수들을 표시하는 제어기(30)가 구비되어 있으며, 시편을 진공상태에서 균일하게 가열하는 역할을 한다.As shown in FIG. 1, the sintering vacuum furnace 10 of the present invention is provided with a vacuum pump 20 for pressurizing and maintaining the vacuum inside the furnace on one side, and controls the operation of the device and controls the operation of the device, such as temperature and vacuum degree, on the other side. A controller 30 for displaying operating variables is provided, and serves to uniformly heat the specimen in a vacuum state.

본 발명 수직형 고정밀 소결진공로(10)의 세부구성은 도2에 나타난 바와 같이, 원통형상으로 된 수직형의 몸체부(11)와 상기 몸체부의 상부를 개폐하기 위한 뚜껑부(12) 및 상기 몸체부의 하부를 지지하기 위한 바닥부(13)로 이루어지되,As shown in FIG. 2, the detailed configuration of the vertical high-precision vacuum furnace 10 of the present invention includes a cylindrical body 11 and a lid 12 for opening and closing the upper part of the body, and the It consists of a bottom part 13 for supporting the lower part of the body part,

상기 몸체부, 뚜껑부, 바닥부의 내면에는 단열부재(18)가 설치되어 있으며,A heat insulating member 18 is installed on the inner surface of the body part, the lid part, and the bottom part,

상기 몸체부(11)의 내부에는 발열히터(14)가 내장되어 있고, 외측부에는 전기를 공급하면서 상기 발열히터와 연결하도록 된 전극부(17)가 설치되어 있다. A heating heater 14 is built in the body 11, and an electrode 17 connected to the heating heater while supplying electricity is installed on the outside.

이와 같이 진공소결로를 수직형으로 구성하는 이유는 대단히 정밀하고 정확한 온도제어를 할 수 있고, 동시에 생산성 효율을 높일 수 있기 때문이다.The reason for configuring the vacuum sintering furnace in this way is that it can control the temperature very precisely and accurately, and at the same time increase the productivity efficiency.

여기에서 몸체부, 뚜껑부, 바닥부의 내면에는 단열부재(18)가 설치되는데 이는 열 손실을 방지하기 위하여 필수적으로 사용되는 기술이다. Here, the heat insulating member 18 is installed on the inner surface of the body part, the lid part, and the bottom part, which is a technique essential to prevent heat loss.

몸체부(11)는 원통형상의 형태로 수직형으로 되어 있는데, 이렇게 구성한 이유는 가열부(heating zone) 부분이 수평형은 길이 방향으로 발열체가 배열되어 있으므로 온도를 정밀하게 제어하는 것에 한계가 있는데 반하여, 수직형은 발열체를 수직으로 배열함으로써 온도제어가 유리하기 때문이다.The body 11 has a vertical shape in the form of a cylindrical shape, and the reason for this configuration is that the heating zone is of a horizontal type and the heating elements are arranged in the longitudinal direction, so there is a limit to precisely controlling the temperature. , because the vertical type is advantageous in temperature control by arranging the heating elements vertically.

몸체부(11)의 내부에 내장되는 원통형의 발열히터(14)는 3개 이상의 발열히터로 균등분할한 상태로 구분하여 조립하도록 되어 있는데, 그 이유는 온도를 더욱 정밀하게 제어하기 위하여 가열부(heating zone) 구간을 상, 중, 하의 3개로 구분하여 이들 구간의 온도편차에 따라 각각 제어하는 것이 가능하기 때문이다.The cylindrical heating heater 14 built into the body 11 is divided into three or more heating heaters to be divided into equal parts and assembled. The reason is that the heating part ( This is because it is possible to divide the heating zone into three sections, upper, middle, and lower, and control each according to the temperature deviation of these sections.

이렇게 온도제어를 정밀하게 함으로써 진공실(vacuum chamber)의 용적효율을 60% 이상으로 확대하는 것이 가능하여 장입효율을 높일 수 있다.By precisely controlling the temperature in this way, it is possible to expand the volumetric efficiency of the vacuum chamber to 60% or more, thereby increasing the charging efficiency.

상기 발열히터(14)는 원통형 카본히터로 제작하고, 여기에 세라믹을 코팅함으로써 카본이 생산제품(복합재료 합금)으로 확산되는 것을 방지한다.The heating heater 14 is manufactured as a cylindrical carbon heater, and by coating the ceramic thereto, carbon is prevented from being diffused into the product (composite material alloy).

또한 상기 발열히터(14)는 몸체부의 프레임에 견고하게 결합하기 위하여 볼트가 삽입되는 볼트구멍이 형성되어 있고, 이를 통하여 Mo볼트가 전극부(17)의 카본아답타(16)에 형성된 암나사(16-1)와 나사결합 한다.In addition, the heating heater 14 is formed with a bolt hole into which a bolt is inserted in order to be firmly coupled to the frame of the body portion, through which the Mo bolt is formed in the carbon adapter 16 of the electrode unit 17 with a female screw (16-). 1) and screw together.

몸체부(11)의 외측부에는 발열히터(14) 각각에 전기를 공급하기 위한 전극부(17)가 설치되는데, 상기 전극부(17)는 도3에 나타난 바와 같이, 구리전극재(17-1)와, 구리전극재(17-1) 외면을 감싸는 절연브라켓(17-2)과, 상기 구리전극재(17-1)와 발열히터(14)를 연결하기 위한 카본아답타(16)로 이루어져 있고, 상기 발열히터(14)를 관통하여 설치되는 Mo볼트(15)에 의해 발열히터(14)와 결합된다. 그리고 카본아답타(16)는 봉상태의 형상으로서 구리전극재(17-1)의 단말부에 형성된 숫나사와 결합하도록 일측에 암나사(16-1)가 형성되어 있고, 타측에는 상기 발열히터(14)를 관통하여 설치되는 Mo볼트(15)와 결합하기 위한 암나사(16-2)가 형성되어 있다.An electrode part 17 for supplying electricity to each of the heating heaters 14 is installed on the outer side of the body part 11. As shown in FIG. 3, the electrode part 17 is a copper electrode material 17-1. ), an insulating bracket 17-2 surrounding the outer surface of the copper electrode material 17-1, and a carbon adapter 16 for connecting the copper electrode material 17-1 and the heating heater 14. , is coupled to the heating heater 14 by the Mo bolt 15 installed through the heating heater 14. And the carbon adapter 16 is in the shape of a rod, and a female screw 16-1 is formed on one side to be coupled with a male screw formed on the terminal portion of the copper electrode material 17-1, and the heating heater 14 is formed on the other side. A female screw (16-2) for coupling with the Mo bolt (15) installed through the is formed.

여기에서 절연브라켓(17-2)은 몸체부(11)의 프레임에 형성된 구멍에 삽입되어 몸체부의 프레임으로 전기가 흐르는 것을 방지하는 역할을 하고, 카본아답타(16)는 전기를 발열히터(14)로 이송하는 역할을 하고, Mo볼트(15)를 사용하는 것은 고온에서도 통전이 가능하기 때문이다.Here, the insulating bracket 17-2 is inserted into the hole formed in the frame of the body 11 to prevent electricity from flowing to the frame of the body, and the carbon adapter 16 generates electricity to the heating heater 14. It serves to transfer to the furnace, and the use of the Mo bolt 15 is because it is possible to conduct electricity even at a high temperature.

이렇게 함으로써 발열히터(14)를 몸체부(11)에 견고하게 결합하고 동시에 전기를 발열히터(14)에 안정적으로 공급하는 것이 가능하다.By doing so, it is possible to firmly couple the heating heater 14 to the body portion 11 and stably supply electricity to the heating heater 14 at the same time.

상기 발열히터(14)의 내외면과 상기 카본아답타(16)의 외면은 세라믹으로 코팅되어 있고, 상기 세라믹 코팅은 알루미나(Al2O3)코팅인 것을 특징으로 하는데, 그 이유는 카본이 이온화되면서 확산되어 생산제품(복합재료 합금)으로 오염되는 것을 방지하기 위함이다.The inner and outer surfaces of the heat generating heater 14 and the carbon adapter 16 are coated with ceramic, and the ceramic coating is characterized in that it is an alumina (Al2O3) coating, because carbon is ionized and diffused and produced. This is to prevent contamination with the product (composite material alloy).

상기 전극부(17)에는 열전대가 설치되어 있는데, 그 이유는 로내의 온도를 수시로 검출하여 로내의 온도를 정밀하게 제어하기 위함이다.The electrode unit 17 is provided with a thermocouple, and the reason is to detect the temperature in the furnace from time to time to precisely control the temperature in the furnace.

<실시예><Example>

이하 실시예에 의거 본 발명의 작동과정을 설명한다The operation process of the present invention will be described with reference to the following examples.

먼저 200Kg중량의 철계 온도 시험편을 준비한 다음, 본 발명 수직형 고정밀 진공소결로의 뚜껑부를 열고 작업하고자 하는 시험편을 진공소결로 내에 장입한다.First, prepare an iron-based temperature test piece weighing 200Kg, then open the lid of the vertical high-precision vacuum sintering furnace of the present invention and load the test piece to be worked into the vacuum sintering furnace.

뚜껑부를 닫고 진공펌프를 가동하여 진공소결로의 내부 진공도가 10-⁴torr에 도달할 때까지 배기한다.Close the lid and operate the vacuum pump to exhaust the vacuum until the internal vacuum level of the vacuum sintering furnace reaches 10-⁴torr.

진공도가 10-⁴torr에 도달하면 발열히터가 3시간 내에 1,200℃에 도달하도록 프로그램을 입력한다.When the vacuum degree reaches 10-⁴torr, enter the program so that the heating heater reaches 1,200℃ within 3 hours.

승온을 시작하여 3시간 경과 후 1,200℃에 도달하면 3개의 열전대 온도차를 확인하는 실험을 실시하였다.When the temperature reached 1,200° C. after 3 hours of starting the temperature increase, an experiment was conducted to check the temperature difference of the three thermocouples.

위 실험에 따라 열전대 온도를 확인한 결과, 상발열히터는 1200.9℃, 중발열히터는 1,201.6℃, 하발열히터는 1200.2℃로 나타났으며, 이는 모두 ±3℃ 이하의 온도편차에 해당하는 것으로 나타났다. As a result of checking the thermocouple temperature according to the above experiment, the upper heating heater showed 1200.9 ℃, the medium heating heater 1,201.6 ℃, and the lower heating heater 1200.2 ℃, all of which correspond to a temperature deviation of ±3 ℃ or less.

이와 같이 구성된 본 발명의 수직형 초정밀 진공소결로는 탕스텐카바이드와 같은 초정밀 특수 복합재료를 이용하여 만드는 초내열, 초내마모, 초내식 부품을 안정적이면서 경제적으로 생산할 수 있다.The vertical ultra-precision vacuum sintering furnace of the present invention configured as described above can stably and economically produce ultra-heat-resistant, ultra-abrasion-resistant, and ultra-corrosion-resistant parts made of ultra-precision special composite materials such as tangsten carbide.

10: 진공소결로
11: 몸체부
12: 뚜껑부
13: 바닥부
14: 발열히터
14-1: 상발열히터
14-2: 중발열히터
14-3: 하발열히터
15: Mo볼트
16: 카본아답타
16-1: 전극과 연결되는 암나사부
16-2: 발열히터와 연결되는 암나사부
17: 전극부
17-1: 구리전극재
17-2: 절연브라켓
18: 단열부재
20: 진공펌프
30: 제어기10: vacuum sintering furnace
11: body
12: lid part
13: bottom
14: heat heater
14-1: normal heating heater
14-2: Medium heat heater
14-3: lower heat heater
15: Mo bolt
16: carbon adapter
16-1: female thread connected to electrode
16-2: Female thread connected to the heating heater
17: electrode part
17-1: copper electrode material
17-2: Insulation bracket
18: insulation member
20: vacuum pump
30: controller

Claims (8)

일측에는 진공펌프가 타측에는 제어기가 구비되어 있는 진공소결로에 있어서,
상기 진공소결로는 원통형상으로 된 수직형의 몸체부와 상기 몸체부의 상부를 개폐하기 위한 뚜껑부 및 상기 몸체부의 하부를 지지하기 위한 바닥부로 이루어지되,
상기 몸체부, 뚜껑부, 바닥부의 내면에는 단열부재가 설치되어 있으며,
상기 몸체부는 내부에 발열히터가 내장되어 있고, 외측부에는 상기 발열히터에 전기를 공급하면서 발열히터를 고정하도록 된 전극부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로In a vacuum sintering furnace having a vacuum pump on one side and a controller on the other side,
The vacuum sintering furnace is composed of a vertical body part having a cylindrical shape, a lid part for opening and closing the upper part of the body part, and a bottom part for supporting the lower part of the body part,
A heat insulating member is installed on the inner surface of the body part, the lid part, and the bottom part,
A vertical high-precision vacuum sintering furnace, characterized in that the body part has a built-in heating heater inside, and an electrode part for fixing the heating heater while supplying electricity to the heating heater is installed on the outer part. 제1항에 있어서,
상기 발열히터는 탄소재질로 된 것으로서, 상,중,하 3개로 구분되어 각각 상기 몸체부와 상기 전극부에 의해 연결 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로According to claim 1,
The heating heater is made of a carbon material, and is divided into upper, middle, and lower three parts, and is connected and fixed by the body part and the electrode part, respectively. 제1항에 있어서,
상기 전극부는 구리전극재와, 구리전극재 외면을 감싸는 절연브라켓과, 구리전극재와 나사결합되는 카본아답타로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로According to claim 1,
The electrode part is a vertical high-precision vacuum sintering furnace, characterized in that it consists of a copper electrode material, an insulating bracket surrounding the outer surface of the copper electrode material, and a carbon adapter screwed to the copper electrode material. 제3항에 있어서,
상기 카본아답타는 일측에 상기 구리전극재의 단부에 형성된 볼트와 나사결합되는 암나사부가 형성되고, 타측에 상기 발열히터의 Mo볼트와 나사결합되는 암나사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로4. The method of claim 3,
The carbon adapter is a vertical high-precision vacuum sintering furnace, characterized in that a female threaded portion screwed with a bolt formed at the end of the copper electrode material is formed on one side, and a female screwed portion screwed with the Mo bolt of the heating heater is formed on the other side. 제4항에 있어서,
상기 발열히터의 내외면과 상기 카본아답타의 외면은 세라믹으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로5. The method of claim 4,
Vertical high-precision vacuum sintering furnace, characterized in that the inner and outer surfaces of the heating heater and the carbon adapter are coated with ceramic 제5항에 있어서,
상기 세라믹 코팅은 알루미나(Al2O3)코팅인 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로6. The method of claim 5,
The ceramic coating is a vertical high-precision vacuum sintering furnace, characterized in that the alumina (Al2O3) coating 제2항에 있어서,
상기 발열히터는 4개 이상으로 균등하게 구분되어 상기 몸체부에 각각 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로3. The method of claim 2,
The heating heater is divided equally into four or more and is a vertical high-precision vacuum sintering furnace, characterized in that each is coupled to the body portion. 제1항에 있어서,
상기 전극부에는 열전대가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 고정밀 진공소결로

According to claim 1,
Vertical high-precision vacuum sintering furnace, characterized in that a thermocouple is installed in the electrode part
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