KR20230151223A - 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형 및 세라믹 허니컴 제조방법 - Google Patents

유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형 및 세라믹 허니컴 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형의 사각 형상핀은, 세라믹 압출 혼합물이 배토되는 압출부 홀의 직경 1.8mm보다 약 9배 긴 16mm로 설계 제작하여 세라믹 허니컴 압출 성형체를 제작한 결과 충분한 기계적 강도를 가져 허니컴 사각형상과 내부 셀이 끊기지 않고, 세라믹 허니컴 성형체의 휨이 줄어들어 불량률을 줄일 수 있다.

Description

유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형 및 세라믹 허니컴 제조방법{Dielectric heating element ceramic honeycomb manufacturing mold and Method of manufacturing ceramic honeycomb thereof}
본 발명은 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형 및 세라믹 허니컴 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세라믹 허니컴 제조용 금형의 핀 길이 조정하여 세라믹 허니컴 성형체의 생산성을 향상시킨 기술에 관한 것이다.
발열장치는 가정용, 산업용 및 농업용 등 다양한 분야에서 실내의 온도를 일정하게 유지시키기 위하여 사용되거나, 수분이 포함된 물질을 건조시키기 위하여 사용되며, 탄화규소 세라믹 발열소재에 의해 발열된다.
도 1은 본 발명에서 사용하는 압출기(1)의 사진으로 원료를 공급하고 금형(mold, 10)을 통과시키면서 밀어내어 일정한 모양의 단면을 가진 연속체로 성형체(20)를 만드는 장치이다.
유전발열체 세라믹 허니컴은 압출기에서 가소성을 가지는 세라믹 배토를 금형을 사용하여 압출 성형하고, 성형체를 절단, 건조 및 소성하여 만든다.
종래의 세라믹 압출성형을 위해 사용되었던 허니컴 형상의 금형은 허니컴 사각 핀의 길이가 압출되는 홀의 직경에 대비 일반적으로 짧게는 2배, 길게는 약 4배 정도의 길이로 허니컴 금형 핀을 설계하였다. 그래서 세라믹 허니컴 형상이 압출배토물에 따라서 형상이 찌그러지거나 셀 끊김과 성형체의 휨이 많아져 공정 손실이 많아 불량률이 높은 문제점이 있다.
한국공개특허 제 10-2021-0059357호
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 세라믹 허니컴 성형체의 불량을 줄여 생산성을 향상시킨 세라믹 허니컴 제조용 금형과 그 방법을 제공하고자 한다.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형은, 상기 금형의 사각 형상핀은 세라믹 압출 혼합물이 배토되는 압출부 홀의 직경인 1.8mm보다 긴 16mm로 설계하여 제작한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형을 이용하여 제조하는 방법은, 탄화규소 40~60중량%, 질화규소 20~40중량%, 산화마그네슘 5~15중량%, 그 외 금속산화물인 탄화텅스텐, 이산화타이타늄 및 산화리튬을 1~10중량%을 포함하는 것을 특징으로 한다.
압출바인더로 메틸 셀룰로스 계열의 유기바인더를 전체 입자분말상 세라믹 중량 대비 1~10중량% 혼합하고, 마찰저감제로 액상 왁스를 1~3중량%를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형은 세라믹 압출 혼합물이 배토되는 압출부 홀의 직경 1.8mm보다 약 9배 긴 16mm로 설계 제작하여 세라믹 허니컴 압출 성형체를 제작한 결과 충분한 기계적 강도를 가져 허니컴 사각형상과 내부 셀이 끊기지 않고, 세라믹 허니컴 성형체의 휨이 줄어들어 불량률을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압출기의 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형 설계도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형의 사각핀과 종래의 사각핀을 비교한 사진이다.
도 4는 본 발명에 따라 제작한 유전발열체 세라믹 허니컴과 종래의 기술로 제작된 세라믹 허니컴 사진으로 허니컴 사각형상과 내부 셀이 끊기지 않음을 볼 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라 제작한 유전발열체 세라믹 허니컴과 종래의 기술로 제작된 세라믹 허니컴 사진으로 세라믹 허니컴 성형체의 휨이 줄어든 것을 볼 수 있다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예와 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
종래의 세라믹 압출 성형체 제조를 위한 금형의 사각 형상핀(11)은 길이가 짧아 세라믹 압출 허니컴 성형체 제조시 셀 끊김에 의한 불량률과 제조공정 중단으로 가동시간이 제한되는 단점을 극복하기 위해 세라믹 허니컴 제조용 금형 설계 시 배토물이 토출되는 홀의 직경을 1.8mm보다 약 9배 긴 16mm로 허니컴 사각핀의 길이를 길게 설계한다.
허니컴 사각 형상핀의 길이를 길게 제작하여 생산한 결과 셀끊김과 사각형상이 정확하게 제조되고, 세라믹 허니컴이 휘지 않고 직진도를 유지하였다.
도 2는 본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형 설계도로서, (a)는 전면부 정면도이고 (b)는 금형의 수직 단면이고 (c)는 후면부의 정면도이다. 사각 형상핀(11)은 종래의 핀 길이보다 9배 길게 설계된다.
도 3은 본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형의 사각핀과 종래의 사각핀을 비교한 사진으로 사각 형상핀의 길이가 긴 것을 보여준다.
마이크로전자파 감응소재 유전발열체 세라믹 압출 성형체를 허니컴 형상으로 압출을 원활하게 하기 위해 탄화규소 40~60중량%, 질화규소 20~40중량%, 산화마그네슘 5~15중량%, 그 외 금속산화물인 탄화텅스텐, 이산화타이타늄 및 산화리튬을 1~10중량%을 포함한다. 그리고 압출바인더로 메틸 셀룰로스 계열의 유기바인더를 전체 입자분말상 세라믹 중량 대비 1~10중량% 혼합하고, 마찰저감제로 액상 왁스를 1~3중량%를 혼합하여 압출성형을 실시하여 허니컴 형상의 마이크로전자파용 유전발열체 세라믹 허니컴을 제작하였다.
도 3은 본 발명에 따른 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형의 사각핀과 종래의 사각핀을 비교한 사진이다.
도 4는 본 발명에 따라 제작한 유전발열체 세라믹 허니컴과 종래의 기술로 제작된 세라믹 허니컴 사진으로 허니컴 사각형상과 내부 셀이 끊기지 않음을 볼 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라 제작한 유전발열체 세라믹 허니컴과 종래의 기술로 제작된 세라믹 허니컴 사진으로 세라믹 허니컴 성형체의 휨이 줄어든 것을 볼 수 있다.
1: 압출기 10: 금형
11: 사각 형상핀 20: 성형체

Claims (3)

  1. 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형에 있어서,
    상기 금형의 사각 형상핀은 세라믹 압출 혼합물이 배토되는 압출부 홀의 직경인 1.8mm보다 긴 16mm로 설계하여 제작한 것을 특징으로 하는 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형.
  2. 제1항의 유전발열체 세라믹 허니컴 제조용 금형을 이용하여 제조한 유전발열체 세라믹 허니컴은,
    탄화규소 40~60중량%, 질화규소 20~40중량%, 산화마그네슘 5~15중량%, 그 외 금속산화물인 탄화텅스텐, 이산화타이타늄 및 산화리튬을 1~10중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전발열체 세라믹 허니컴 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    압출바인더로 메틸 셀룰로스 계열의 유기바인더를 전체 입자분말상 세라믹 중량 대비 1~10중량% 혼합하고, 마찰저감제로 액상 왁스를 1~3중량%를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 유전발열체 세라믹 허니컴 제조방법.
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