KR960007501B1

KR960007501B1 - 분말재료의 압출 성형 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR960007501B1
Application number: KR1019930001719A
Authority: KR
Inventors: 요시끼 히라이
Original assignee: 히다찌훈마쯔 야낑 가부시끼가이샤; 센보꾸야, 아끼오
Priority date: 1992-02-08
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1996-06-05
Also published as: JPH05222408A; KR930017652A; DE4303588A1; GB9302330D0; DE4303588C2; US5409662A; JP3031647B2; GB2265566B; GB2265566A

Abstract

내용 없음.

Description

분말재료의 압출 성형 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 압출 성형 장치의 제1실시예를 도시한 종단면도.

제2도는 제1도의 장치의 작동을 설명하기 위한 오른쪽 및 왼쪽부분의 종단면도.

제3도는 제1도의 장치에 의해 제조된 펠렛의 사시도.

제4도는 장치의 작동을 설명하기 위하여 도시한 본 발명에 따른 압출 성형 장치의 제2실시예의 오른쪽 및 왼쪽부분의 종단면도.

제5도는 제4도의 장치에 의해 제조된 펠렛의 사시도.

제6도는 장치의 작동을 설명하기 위하여 도시한 본 발명에 따른 압출 성형 장치의 제3실시예의 오른쪽 및 왼쪽부분의 종단면도.

제7도는 제6도의 장치에 의해 제조된 펠렛의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압출 성형 장치 3 : 다이 조립체

5 : 펀치 조립체 7 : 용기

9 : 다이 11 : 다이 블럭

15 : 다이 공동 21 : 압축 통로

27 : 리세스 29 : 다이 홀더

33 : 림부분 37 : 체결핀

47 : 펀치 51 : 스토퍼링

본 발명의 펠렛(PELLET)을 형성하기 위하여 분말재료를 압출 성형하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

분말 야금의 분야에서 분말재료는 소결(燒結)되기 전에 소정의 형태를 갖는 펠렛으로 압축되고, 분말재료를 소형화하기 위하여 압축 몰딩 방법이 널리 사용된다. 상기 방법에서 분말재료는 주형 공동 안으로 부어지고 공동에 삽입되는 펀치에 의해 눌려진다. 그러나 가늘고 긴 형태의 펠렛이 요구될 경우에, 주형 공동은 펀치에 의해 눌려지는 표면의 면적에 비해 큰 종방향 길이를 가지므로 주형 공동에서 분말재료의 전체를 일정하게 누르는데 어려움이 있다. 그 결과 상기 방법의 사용은 단지 눌려진 표면의 면적과 비교하여 작은 길이를 갖는 펠렛만을 제조하도록 제한된다. 그러므로, 세로방향 펠렛이 질이 좋을 때 압출 성형 방법이 통상적으로 사용된다.

종래의 압출 성형 방법에서 분말재료는 통상적으로 성형성을 부여하기 위해 왁스 등과 같은 결합제와 혼합되어 반죽된 형태 즉, 페이스트(PASTE)로 전환된다. 이렇게, 얻어진 페이스트는 압출 성형 작동이 사출 성형기와 유사한 방식으로 실행되는 압출 성형 기계의 용기 안으로 충전되고, 상기 용기로부터 공동을 거쳐서 압출되어 압출물로 형성되며, 이 압출물을 소결처리하여 소결된 제품을 얻게 된다. 그러나, 대개의 경우 압출물로부터 결합제를 제거하기 위한 별개의 후처리 공정이 요구되어진다.

게다가, 열간 압출 성형하는 기술을 적용하는 경우에 일종의 가공되지 않은 분말재료와 작업온도는 분말재료의 산화가 일어나지 않도록 하기 위하여 주의하여 선택하여야 한다. 그러나, 만일 이와같은 온도선택이 어렵고 높은 온도에서 산화되도록 예상되는 재료를 반드시 상용해야 한다면 캡슐로 보호하는 방법이 적용되어야 한다. 캡슐로 보호하는 방법에서, 가공되지 않은 재료는 진공하에서 덮개로 둘러싸여지고 열간 압출 성형 된다. 상기 처리는 가공되지 않은 재료가 산화되는 것을 방지한다. 그러나, 몇몇 특정 경우를 제외하고 그 압출물은 화학적 용해등에 의해 덮개를 제거하도록 처리한다.

전술한 바와 같이 종래의 압출 성형 방법을 수행하기 위하여 다양하게 추가되는 복잡한 단계 즉, 페이스트 형성 단계 및 왁스제거 단계가 필수적인 압출 성형 공정 전, 후에 필요하게 된다. 따라서, 종래의 압출성형 방법 특히, 열간 압출 성형 방법은 제조비용을 증가시키게 된다. 그러므로, 현재의 기술분야에서 적용되는 압출 성형 방법은 특정한 경우로 제한되고, 제조된 펠렛은 경제적인 이유로 인해 고가로 되며, 압출성형 방법을 이용하여 제조된펠렛은 일반적인 분말 야금학적 방법에 의해 얻어지지 않는 특정 특성을 부여하게 된다. 결론적으로, 압출 성형 방법은 상기 방법의 잠재하고 있는 현저한 특성에도 불구하고 통상적인 기계부품을 제조하기 위하여 사용하는 것이 일반화되지 않고 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 압축 몰딩 방법이나 통상 분말 야금학적 방법에서 사용되는 분말재료를 용이하게 연속적으로 압출 성형하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 얻기 위하여 분말재료를 본 발명에 의한 펠렛으로 압출 성형하기 위한 방법은 (A) 충전되는 분말재료를 수용하기 위한 압축 통로를 갖는 다이 공동에 일시적으로 위치하는 반압축된 분말재료를 준비하는 단계와 ; (B) 예정된 양의 분말재료를 상기 반압축된 분말재료를 수용한 다이 공동에 충전하는 단계와 ; (C) 충전된 분말재료를 상기 반압축된 재료를 향해 다이 공동내로 가압하고, 상기 반압축된 재료를 다이 공동으로부터 압축 통로를 통하여 압출 성형함으로써, 상기 반압축된 재료는 완전하게 압축되어 펠렛을형성하게 되고 상기 충전된 분말재료는 반압축된 형태로 불완전하게 압축되는 단계 ; 및 (D) 분말재료가 반압축된 재료를 경유하여 펠렛으로 연속적으로 형성되도록 단계(B) 및 (C)를 반복하는 단계를 포함한다.

게다가, 분말재료를 본 발명에 따른 펠렛으로 연속적으로 압출 성형하기 위한 장치는 : 제1통로 및 상기 제1통로에 연속적으로 연결되는 압축 통로를 포함하고, 내부를 종방향으로 관통하는 다이 공동을 구비하며, 상기 제1통로의 측방 단면 치수는 거의 동일하고 상기 압축 통로의 측방 단면 치수는 점차 감소하게 되는 다이와 ; 상기 다이 공동 안으로 미끄럼 삽입될 수 있도록 하기 위하여 다이 공동의 종방향으로 상기 다이에 관하여 이동가능한 펀치로 구성되며, 상기 펀치가 다이 공동 안으로 삽입될 때 상기 펀치는 상기 압축 통로에 도달하지 않도록 조정된다.

상기 구성에 따라 분말재료의 압출 성형을 위한 제조비용은 줄어들게 되고 다양한 기계부품의 제조에 압출 성형 방법을 폭넓게 적용할 수 있다.

통상적으로 압출 성형 방법은 플라스틱, 금속, 페이스트 등과 같은 저유동성을 갖는 금형재료에 적용된다. 분말, 액체 등과 같이 유동성이 뛰어난 재료는 다이 공동 안으로 충전될 때 상기 재료의 유동성에 기인하여 다이 공동을 쉽게 이탈하므로 상기 재료가 다이 공동을 거쳐서 통과하도록 압출 성형 방법을 적용하는 데에는 어려움이 있다. 그러므로, 결합제없이 압출 성형 방법을 사용함에 의해 분말재료를 펠렛으로 형성하는 데에는 어려움이 있어왔다. 그러나, 철저한 연구의 결과로서 본 발명에 따라 결합제를 사용하지 않는 압출 성형 방법이 본 출원의 발명자에 의해 개발되었다. 본 발명의 압출 성형 방법에서는 분말재료를 세이핑(shaping)하기 위하여 결합제를 필요로 하지 않으며 펠렛은 연속적으로 제조된다. 특히, 본 발명에 따른 분말재료의 압출 성형 방법은 일시적인 기초부가 다이 공동 안으로 충전될 분말재료를 일시적으로 수용할수 있도록 하기 위하여 다이 공동내에 일시적인 기초부를 위치시키는 단계와 ; 예정된 양의 분말재료를 다이 공동에 충전하는 단계 ; 및 충전된 분말재료를 상기 일시적인 기초부를 향해 다이 공동내로 가압하고 다이 공동에서 압축 통로를 통과하도록 상기 일시적인 기초부를 압출 성형함으로써, 충전된 분말재료는 불완전하게 압축되어 반압축된 분말재료로 형성되는 단계를 포함한다.

즉, 본 발명에서 분말재료의 일부분은 완전하게 압축된 제품으로 직접 형성되지는 않지만 우선 절반부가 반압축된 형태로 압축되어 다이 공동내에 유지된다. 이렇게 반압축된 재료는 다음 부분의 압축될 분말재료를 수용하기 위하여 사용된다. 다이 안으로 충전된 분말재료의 상기 다음 부분은 반압축된 재료를 향하여 눌려지고(가압되고) 상기 반압축된 부분을 대체하는 다음의 반압축된 부분으로 형성된다. 동시에, 처음의 반압축된 부분은 다이 공동으로부터 압출 성형되어 완전하게 압축된 제품이 형성된다. 상기 언급한 단계에 따라서 결합제없이 분말재료를 충전하고 압출 성형할 수 있다. 게다가, 가공되지 않은 분말재료를 충전하고 반압축된 부분으로 충전된 분말재료를 누르는 작업을 반복함에 의해 펠렛을 연속적으로 제조할 수 있다.

이제 도면에 따라서 본 발명에 따른 압출 성형 방법을 수행하기 위한 압출 성형 장치 및 분말재료의 압출성형 방법의 바람직한 실시예를 설명할 것이다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 압출 성형 방법을 수행하기 위한 장치의 제1실시예를 도시한다.

제1도를 참고할 때, 압출 성형 장치(1)는 다이 조립체(3) 및 펀치 조립체(5)를 포함한다.

다이 조립체(3)는 동축으로 정렬되고 동일 직경의 원통형태로 형성된 용기(7), 다이(9) 및 다이 블럭(11)를 포함하며 다이(9)는 용기(7) 아래에 배치되고 다이 블럭(11)은 다이(9) 및 용기(7)를 지지한다. 용기(7)의 외주 상부는 직경이 감소된 계단형 부분(13)으로 형성된다.

다이 공동(15)이 용기(7) 및 다이(9)를 축방향으로 관통하도록 용기(7) 및 다이(9)의 중앙축을 따라서 형성된다. 다이 공동(15)은 3개의 부분 즉, 제1원통형 통로(17)와 제2원통형 통로(19) 및 제1 및 제2원통형 통로(17,19) 사이에 개재되는 압축 통로(21)를 포함한다. 제2통로(17)는 용기(7)를 종방향으로 통과하여 다이(9)의 내측까지 연장된다. 제1통로(17)의 직경(r1)은 제2통로(19)의 직경(r2)보다 크고, 2개의 통로(17,19)는 압축 통로(21)를 경유하여 동축으로 연결된다. 압축 통로(21)는 절단된 원추형으로 형성되므로 다이 공동(15)이 압축 통로(21)에서 경사지게 된다. 즉, 다이 공동의 단면치수는 압축 통로(21)에서 점차로 감소되어 원하는 소형(콤팩트한) 제품의 단면 치수와 거의 같은 크기로 된다. 다이(9)의 하단부에서 제2통로(19)는 다이 블럭(11)을 축방향으로 관통하는 원통형 수용실(23)로 연결되어 확대된다. 다이 블럭(11)의 하단부에서 구멍(25)은 다이 블럭(11)의 외측 및 상기 수용실(23)과 측방으로 연이어 통하도록 제공된다. 게다가, 위치설정 리세스(27)는 다이 블럭(11)의 아래쪽 외주부에 제공된다.

다이 조립체(3)는 용기(7), 다이(9) 및 다이 블럭(11)이 미끄럼가능하게 끼워지고 동축으로 수용되는 원통형 내부 구멍(31)을 갖는 다이 홀더(29)를 포함한다. 다이 홀더(29)의 상부에서 반경방향 안쪽으로 돌출하는 림부분(33)은 용기(7)가 다이 홀더(29) 안쪽으로 삽입될 때 용기(7)의 계단형 부분(13)을 수용하도록 다이 홀더의 상부와 일체로 제공된다. 게다가, 위치설정 리세스(35)는 다이 홀더(29)의 내부구멍(31)의 하단부상에 형성된다. 상기 위치설정 리세스(35)를 다이 블럭(11)의 위치설정 리세스(27)와 나란하도록 정렬한후 체결핀(37)이 상기 리세스(27),(35)에 삽입되어 결합되므로 다이 블럭(11)은 다이 홀더(29)에 고정 설치된다. 또한, 다이 블럭(11)의 위치가 체결핀(37)에 의해 설정될 때, 측방 구멍(39)이 다이 블럭(11)의 구멍(25)과 만나게 되도록 다이 홀더(29)의 하부에 제공된다. 게다가, 플렌지(41)는 압출 성형 장치(1)의 하부견고한 플레이트(43)상이 다이 조립체(3)를 견고하게 설치하기 위하여 다이 홀더(29)의 하단 외주연부에 일체로 형성된다.

다이 조립체(3)의 조립시 우선은 용기(7), 다이(9) 및 다이 블럭(11)이 차례대로 다이 홀더(29)의 하부로부터 다이 홀더(29) 안으로 삽입된다. 이때에, 용기(7)의 계단형 부분(13)은 다이 홀더(29)의 림부분(33)에 의해 수용되고 용기(7)의 상부표면은 다이 홀더(29)의 상부표면과 같은 높이로 된다. 다음에, 다이 블럭(11)의 구멍(25)은 다이 홀더(29)의 측방 구멍(39)에 맞추어지게 되고 체결핀(37)은 다이 홀더(29)에 다이블럭(11)을 고정하도록 위치설정 리세스(27) 안으로 삽입된다. 그때, 삽입된 구성 부품들을 갖는 다이 홀더(29)는 압출 성형 장치(1)의 하부 견고한 플레이트(43)상에 장착되고 거기에 볼트(45)로 고정된다.

한편, 펀치 조립체(5)는 펀치(47)가 제1통로(17) 안으로 삽입될 수 있도록 다이 공동(15)의 제1통로(17)와 대체로 동일한 직경을 갖는 펀치(47)를 포함한다. 그러나, 펀치(47)의 상부 기저부분의 직경은 약간확대된다. 펀치(47)는 스토퍼(stopper)링(51)의 구멍(49)을 통과하고 상기 스토퍼링(51)은 펀치(47)가 상부견고한 플레이트(53)상에 견고하게 지지되도록 볼트(55)에 의해 상부 견고한 플레이트(53)에 고정된다. 상부 견고한 플레이트(53)은 수직으로 상승 및 하강 가능하도록 유합 프레스 등과 같은 구동원에 연결된다. 펀치 조립체(5)는, 미리 설정된 가장 높은 위치로 상승될 경우, 펀치 조립체(5)의 위치가 예정된 시간동안 유지될 수 있도록 조절된다. 게다가 펀치 조립체(5)의 작동은, 제2도의 오른쪽 반쪽부분에 도시한 바와 같이, 펀치(47)가 최저위치에 있게될 경우에 스토퍼링(51)의 하부표면이 용기(7)의 상부표면과 접하게 되는 위치로 되도록 조정된다. 이때에 펀치(47)의 길이는 압축 통로(21)에 도달하지 않도록 조정된다.

다음, 제1도 및 제2도에 대하여, 제3도에 도시한 원통형 펠렛(59)을 형성하는 압출 성형 장치(1)의 작동을 하기에 기재하게 될 것이다.

우선, 다이 공동(15)에 충전될 분말재료가 제1도에 도시한 바와 같이 반압축된 부분에 의해 수용되어 일시적으로 지지될 수 있도록 하기 위하여 분말재료의 반압축된 부분을 준비하여 다이 공동(15) 안으로 위치시키는 준비단계를 실행한다.

상기 단계는 일시적인 기초부가 다이 공동(15)에 초기에 위치하게 되는 특성을 갖는다. 제1도에서 부분(A)은 상기 단계의 일시적인 기초부에 상응한다. 어떤 변형 가능한 재료 또는 가요성 재료가 일시적인 기초부에 대한 재료로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 납 등과 같은 연성의 금속으로 제조된 연성의 고체 편 ; 탄성 고무 ; 폴리우레탄 발포제 ; 스폰지 등과 같은 셀룰로우즈 재료 ; 종이, 천 등과 같은 가요성 박판 재료 ; 및 유리 섬유, 목화 섬유 등과 같은 섬유 충전재가 사용된다. 전술한, 가요성 재료는 압축 통로(21)의 근처에서 다이 공동(15)을 폐쇄하도록 다이 공동(15)의 압축 통로에 위치하게 되고, 더 바람지하게 납과 같은 연성의 고체가 압축 통로(21)를 충분히 충전하도록 사용된다. 일시적인 기초부에 대한 다른 재료의 실예는 제2통로(19)와 동일 직경을 갖는 원통형 형태로 압축된 분말 펠렛이다. 이 경우, 분말 펠렛은 다이 공동(15)을 폐쇄하도록 제2통로(19)에 꼭 끼워져서 삽입된다.

일시적인 기초부를 위치시킨 후, 다이 공동(15)은 제1도의 부분(B)에 대응하는 소정량의 분말재료로 충전되고 충전된 분말재료는 제2도의 왼쪽의 반쪽부분에 도시한 바와 같이, 일시적인 기초부(A)를 향하여 다이 공동(15) 안으로 펀치(47)에 의해 눌려진다. 상기 작동에 의해 일시적인 기초부(A)는 제2도의 오른쪽 반쪽부분에 도시된 바와 같이 수용실(23)로 들어가계 되도록 압축 통로(21) 및 제2통로(19)를 통해 다이 공동(15)으로부터 압출된다. 동시에, 상기 충전된 분말재료는 압축 통로(21) 및 제2통로(19) 안으로 눌려진다. 이때에, 펀치(47)에 의해 분말재료에 수직으로 작용하는 압력은 압축 통로(21)의 경사진 표면(21a)상에 반작용력을 만들고, 경사진 표면(21a)의 근처에서 분말재료는 다이 공동(15)의 중앙축쪽으로 방사상으로 눌려지는 한편 그 분말재료는 제2통로(19) 안으로 아래로 눌려진다. 그러므로, 분말재료는 압축 통로(21)에서 방사상으로 압축된다. 그러나, 분말재료의 압축은 완전하지 못하다. 그 이유는 펀치(47)가 완전히 하강할 때 압축 통로(21)에 도달하지 않도록 조정되기 때문이며 분말재료의 상부는 압축 통로(21)에서 남게 된다. 상기 구성의 결과로서 분말재료는 반압축된 형태 즉, 부분적으로 압축된 제품으로 변형된다. 일시적인 기초부(A)는 다이 블럭(11)의 구멍(25) 및 다이 홀더(29)의 측방구멍(39)을 거쳐서 수용실(23)로부터 제거된다.

다음, 분말재료의 압출 성형은 분말재료의 충전된 분말재료의 가압을 반복함에 의해 수행된다. 특히, 제1도를 참고할 때 상기 단계에서 제1도의 부분(B)에 대응하는 분말재료의 예정된 양은, 다이 조립체(3) 위의 축방향으로 가장 높은 예비설정 위치에서 펀치를 지지하는 동안, 다이 공동(15) 안으로 충전된다. 그 후, 펀치 조립체(5)는 준비 단계를 누름(가압) 작동과 유사한 방식으로 하강하여 다이 공동(15) 안으로 눌려지게 된다. 분말재료(B)는 압축 통로(21) 및 제2통로(19) 안으로 눌려지게 되고 제2도의 오른쪽 반쪽에서 부분(B)에 대응하는 새로운 반압축 부분을 형성하도록 불완전하게 압축된다. 동시에, 제1도 및 제2도의 부분(A)에 대응하는 반압축 부분은 압축 통로(21)를 통과하여 완전하게 압축되며 다이 공동(15)으로부터 압출 성형되어 완전한 펠렛을 형성하게 된다. 펀치(47)는 용기(7)와 접하게 되는 스토퍼링(51)에 의해 최저 위치에 정지하게 되고 펀치(47)의 끝부분은 압축 통로(21) 위의 다이(9)와 용기(7) 사이의 경계의 근방에 배치된다.

그때, 다이 공동(15)으로부터 펀치(47)를 상승 및 해제함게 의해 반압축된 재료(B)의 상면(S1)을 바닥으로 하여 구멍은 다이 공동(15)의 제1통로(17)로 재차 개방된다. 압축된 펠렛(A)은 구멍(25)과 측방 구멍(39)을 거쳐서 다이 블럭(11)으로부터 제거된다. 그 후에 분말재료를 충전하는 단계와 펀치(47)를 이용하여 다이 공동(15)의 압축 통로(21) 안으로 충전된 분말재료를 누르는 단계를 반복함으로써 펠렛은 분말재료로부터 연속적으로 형성된다.

본 발명에 따른 압출 성형 작업에서 얻어진 원통형 펠렛(59)은, 압축된 분말재료의 체적이 그 복원력에 기인하여 제2통로(19)의 출구에서 약간방사상으로 팽창한다고 하여도 다이 공동(15)의 제2통로(19)의 직경(r2)와 대체로 동일한 직경(R1)을 갖는다. 게다가, 분말재료는 주로 다이 공동(15)의 압축 통로(21)에서 방사상으로 압축되므로 그것이 펀치에 의해 눌려질 때 분말재료의 줄어든 체적은 제2통로(19)의 직경(r2)에 대한 제1통로(17)의 직경(r1)의 비율 또는 출구(59)의 직경에 대한 압축 통로(21)의 입구의 직경의 비율에 따라서 변화한다. 바꾸어 말하면, 압축 비율은 압축 통로(21)에서의 압축 비율에 따라 변화할 수 있다. 그러므로, 다이 공동(15)의 형상은 제조된 펠렛의 원하는 밀도와 분말재료의 용적 밀도를 고려하여 설계되므로 제2통로(19)는 원하는 펠렛과 대체로 동일한 직경을 가지며 다이 공동(15)의 압축 통로(21)는 원하는 밀도에 대한 적절한 압축 비율을 갖는다. 여기서, 3g/cm³의 체적 밀도를 갖는 철 분말 또는 철-함유혼합 분말이 가공되지 않은 재료 즉, 원료로 사용된다면 예를 들어, 압축된 펠렛의 목표 밀도는 대략 7.5g/cm³또는 이것보다 작은 것이바람직하고, 이와 같은 정도의 압축 비율은 본발명에서 적합하다. 압축비율이 바람직한 비율은 넘어선다면 분말은 목표치까지 충분히 압축될 수 없다. 펠렛의 길이는 한번에 다이공동(15) 안으로 충전되는 분말재료의 양을 변화시킴에 의해 조절하게 된다.

본 발명의 상기 구성의 결과로써 분말재료는 다이 공동(15)의 디자인에서 약간의 변화를 갖는 일반적인 압축 다이를 사용함에 의해 원하는 밀도를 갖는 원통형 펠렛을 형성하도록 쉽게 압축될 수 있다.

본 발명의 제1실시예는 원통형 펠렛 뿐만 아니라 상응한 원하는 형태로 다이 공동(15)의 형상을 변경함으로써 사각형 실린더, 육각형 실린더, 달걀 형태의 실린더 등과 같은 다각형 실린더의 펠렛을 제조하기 위하여 사용될 수 있다.

다음 제4도는 본 발명에 따른 압출 성형 장치의 제2실시예를 도시한다. 상기 장치는 제5도에 도시한 바와 같이 튜브 형태를 갖는 펠렛(62)을 제조하기 위하여 변형된 것이다. 게다가, 상기 장치는 제조된 펠렛이 다이 조립체로부터 쉽게 제거될 수 있는 개선점을 추가로 포함한다. 제4도에서, 왼쪽 반은 분말재료를 충전하는 단계를 나타내고 오른쪽 반은 분말재료를 완전하게 누르는 단계를 나타낸다.

압출 성형 장치(61)는 다이 공동(15)의 중앙에 배치된 맨드릴(63)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. 맨드릴(63)은 용기(7), 다이(9) 및 다이 블럭(11)의 전체 길이와 동일하고 3개의 부분 즉, 제1원통형부분(65), 제2원통형 부분(67) 및 압축 부분(69)을 포함한다. 제1원통형 부분(65)의 직경은 제2원통형부분(67)의 직경보다 크고, 절단된 원추형으로 형성된 압축 부분(69)은 맨드릴(63)의 압축 부분(69)과 다이(9)의 압축 통로(21)가 나란히 위치하게 되도록 압축 통로(21)에서 다이(9)의 경사진 표면(21a)의 것과 동일한 경사를 갖는 경사진 표면(69a)을 구비하여 제1 및 제2부분(65,67)의 사이에 배치된다. 맨드릴(63)은 다이 공동(15)의 중앙에 위치되어 튜브형의 제1통로(17) 및 제2통로(19)로 구성되는 튜브형 공동을 형성하게 되는데, 제1통로(17)에서 공동의 방사상 폭(d1)은 목표 펠렛(62)의 방사상 폭보다 크며 제2통로(19)에서 그 방사상 폭(d2)은 목표 페렛(62)의 것과 거의 동일하게 된다. 맨드릴(63)은 그 하부에서 더 가늘고 공동은 튜브형 수용실(23)을 형성하도록 더 확대된다.

상기 형상에 따라서 펀치(47)는 펀치(47)가 다이 공동(15) 안으로 눌려지게 될 때 제1부분(65)을 수용하도록 맨드릴(63)의 제1부분(65)의 직경과 동일한 직경의 내부 구멍(70)을 갖는 튜브 형태로 형성된다. 펀치 조립체(5)의 다른 부분은 각기 제1실시예와 유사한 방법으로 구성되었다.

상기 실시예에서, 계단형 부분(13)은 다이 블럭(11)의 하측 외주부에 형성되고 림부분(33)은 다이 홀더(29)의 바닥 부분에 형성되므로 용기(7), 다이(9) 및 다이 블럭(11)은 다이 홀더(29)의 상부측으로부터 삽입된다. 게다가, 플랜지(41)는 다이 홀더(29)의 상부에 형성되고 복수개의 부싱(71)은 플래지(41)상에 설치된다. 부싱(71)과 같은 개수의 안내 로드(73)는 하부 견고한 플레이트(43)상에 수직으로 직립하고 안내 로드(73)의 각각은 대응되는 부싱을 통과하므로 다이 홀더(29)는 다이 공동(15)의 세로 방향에서 수직으로 이동할 수 있다. 안내 로드(73)의 각각은 그 끝부분에 헤드부(75)를 가지며 안내 로드(73)의 둘레에는 스프링(77)이 플레이트(43)와 헤드부(75)의 사이에 배치되어 플랜지(41)를 상부 방향으로 헤드부(75)를 향해 탄성적으로 작동시키며 다이 홀더(29)를 지지한다. 또한, 다이 홀더(29)의 내부 구멍(31)의 상단부에는 원주형리세스(79)가 형성되고, 원주형 계단부(81)가 용기(7)의 상부의 외주상에 형성된다. 링(83)은 리세스(79) 및 계단부(81)에 수용되고 볼트(85)에 이해 다이 홀더(29)에 체결되므로 용기(7), 다이(9) 및 다이 블럭(11)은 다이 홀더(29)에 견고하게 고정된다.

제2실시예의 압축성형 장치의 작동은 하기에 기재하게 될 것이다.

우선, 다이 공동(15)내에 지지되고 다이 공동(15)과 동축으로 위치되는 맨드릴(63)과 함께 일시적인 기초부를 이루기 위한 재료가 다이 공동(15)내에 위치되며, 일시적인 기초부에 의해 압축 통로(21)를 폐쇄하게된다. 상기 실시예에서, 제2통로(19)와 동일한 방사상 단면 형태를 갖는 환형 펠렛은 일시적인 기초부로서 사용될 수도 있다.

제4도의 양쪽 반 부분에서 부분(C)에 상응하는 일시적인 기초부를 상기 기재된 바와 같이 준비한 후에, 다이 공동(15)은 제4도의 양쪽 반부분에서 부분(D)에 상응하는 분말재료의 예정된 양으로 충전되고 충전된 분말재료는 일시적인 기초부(C)에 대향하여 다이 공동(15) 안으로 펀치(47)에 의해 눌려진다. 상기 작동에서, 다이 홀더(29)는 스프링(77)에 대항하여 눌려지고 제4도의 오른쪽 반부분에 도시한 바와 같이 플레이트(43)와 접하게 된다. 일시적인 기초부(C)는 그 후 압축 통로(21) 및 제2통로(19)를 거쳐서 다이 공동(15)으로부터 압출 성형되어 수용실(23)로 들어가게 된다. 동시에, 분말재료는 압축 통로(21) 및 제2통로(19) 안으로 눌려지게 된다.

이때에, 펀치(47)에 의해 분말재료에 수직으로 가해지는 압력은 다이(21)의 경사진 표면(21a) 및 압축부분(69)의 경사진 표면(69a)상에 반작용력을 생기게 한다. 경사진 표면(21a) 근방의 분말재료는 방사상 내측으로 가압되고 표면(69a)의 주변의 분말은 방사상 외측으로 가압된다. 그 결과, 분말재료는 방사상으로 집중되지만 제2통로(19) 안으로 아래쪽으로 눌려진다. 그러므로, 분말재료는 반압축된 튜브형 단면을 형성하도록 압축 통로(21)에서 방사상으로 압축된다.

다음, 제4도의 왼쪽 반 부분을 재차 참고하면 펀치(47)는 상승되고 다이 홀더(29)는, 다이 공동(15)내에 반압축된 부분과 맨드릴(63)을 유지하면사, 안내 로드(73) 상에서 미끄러져 원래의 상부 위치로 귀한하도록 스프링(77)에 의해 밀려지게 된다. 이때에, 상기 단계에서 제4도의 왼쪽 반 부분에서 부분(C`)에 상응하는 일시적인 기초부는 다이 홀더(29) 아래의 플레이트(43)상에 남게 되므로 일시적인 기초부는 바아 등을 이용하여 밀어냄으로써 신속하게 제거될 수 있다. 상기 단계에서 부분(C)에 대응한 반압축된 부분의 상부 표면(S2)을 바닥으로 하여 구멍은 다이 공동(15)의 제1통로(17)에서 개방된다.

그 후 상기 단계에서, 제4도의 왼쪽 반 부분에서 부분(D)에 상응한 분말재료의 예정된 양은 다이 공동(15) 안으로 충전된다. 펀치 조립체(5)는 준비 단계에서의 가압 작동과 유사한 방식으로 다이 공동(15) 안으로 눌려지게 된다. 분말재료(D)는 압축 통로(21) 및 제2통로(19)로 가압되고 불완전하게 압축되어 제4도의 오른쪽부분(D)에 상응한 새로운 반압축 부분을 형성하게 된다. 동시에, 제4도의 양쪽부분에서 부분(C)에 상응한 상기 단계에서 전자의 즉, 앞에 있던 바 앞축 부분은 압축 통로(21)를 거쳐서 완전하게 압축되고 다이 공동(15)으로부터 압출 성형되어 완성된 펠렛을 형성하게 된다. 펀치(47)는 용기(7)와 접하는 스토퍼링(51)에 의해 최저 위치에서 정지하게 되고, 펀치(47)의 하측 선단은 압축 통로(21) 위의 다이(9)와 용기(7) 사이의 경계 근처에 위치하게 된다.

제4도의 왼쪽 반 부분을 재차 참고할 때, 다이 공동(15)으로부터 펀치(47)를 상승 및 해제함에 의해 반압축된 재료(C)의 상부 표면(S2)인 바닥에서 구멍은 다이 공동(15)의 제1통로(17)에서 다시 개방하게 된다. 한편, 제4도의 왼쪽 반 부분에서 부분(C`)에 상응한 완성된 펠렛은 동일한 방식으로 다이 조립체(3)로부터 제거하게 된다.

분말재료를 충전하고 펀치(47)를 이용하여 다이 공동(15)의 압축 통로(21) 안으로 분말재료를 가압하는 단계를 반복함에 의해 분말재료는 튜브형 펠렛을 형성하도록 연속적으로 압축될 수 있다.

제2실시예에서 산출된 튜브형 펠렛(62)은 외부 직경(R2)과 내부 직경(R3)을 구비하고, 비록 압축 분말재료의 체적이 더 적게 되고 압축 분말재료의 복원력에 의해 제2통로(19)의 출구에서 방사상으로 팽창되지만, 외부 직경(R2)은 대략 제2통로(19)의 직경과 동일하고 내부 직경(R3)은 대략 맨드릴(63)의 제2부분의 직경과 동일하다. 펀치(47)에 의해 가압될 경우 분말재료의 감소된 체적은 제2통로(19)의 직경 크기(d2)에 대한 제1통로(17)의 방사상 폭(d1)의 비율 또는 압축 통로(21)의 입구의 방사상 폭과 출구의 방사상 폭의 비율에 따라서 변화한다. 즉, 압축 비율은 압축 통로(21)에서의 압축 비율에 따라서 변화될 수 있다. 그러므로, 다이 공동(15) 및 맨드릴(63)의 형상은 분말재료의 체적 밀도와 제조된 펠렛의 소망하는 밀도에 따라서 설계되므로 제2통로(19)는 원하는 펠렛과 대체로 동일한 단면 형태를 가지게 되고 다이 공동(15)의 압축 통로(21)는 원하는 밀도에 대한 적절한 압축비를 갖는다.

여기서, 상기 기재된 실시예에서 사용된 압축 부분의 구조의 실예를 설명하고자 한다.

주로 철 성분을 함유한 혼합된 분말이 상기 기재된 실시예에서 가공되지 않은 재료 즉, 원료로써 사용될 때 다이 공동의 종방향에 대한 경사진 표면(21a)의 경사각(θ)은 20°와 동일하거나 더 작은 범위에서 선택되는 것이 바람직하고 더욱 바람직하게는 10°근방이다. 만일 경사각(θ)이 상기 범위를 초과한다면 압출 성형하는데 필요한 압력이 증가한다. 구리 성분이나 알루미늄 성분을 함유한 분말재료를 사용하는 경우에 경사각은 철을 함유하는 분말에 대한 상기 기재된 범위보다 크게 설정된다.

게다가, 면적 감소 비율 AR(%)은 AR=(S-S`)×100/S으로 표현될 경우, 여기서 S는 제1통로의 단면적이고, S`는 제2통로의 단면적이며, 면적 감소 비율 AR은 10% 내지 15%의 범위내에 있다. 예를 들어, 사용될 가공되지 않은 분말재료는 철-함유 분말이고 면적 감소 비율 AR은 13%이며 얻어진 펠렛은 7.1g/cm³의 밀도를 가지지만 그 결과는 펀치의 작동 속도에 따라서 약간 변화한다. 만일 면적 감소 비율이 20%를 초과하면 압출 성형 작업이 어렵게 된다.

본 발명의 상기 기재된 제2실시예는 원형 튜브 형태의 펠렛 뿐만 아니라 맨드릴(63)과 다이 공동(15)을 상응한 원하는 형태로 변경시킴으로써 사각형 실린더, 육각형 실린더, 달걀 향태의 실린더와 같은 다각형 실린더의 하나로 내경 및 외주를 구비한 펠렛을 제조하기 위하여 사용된다.

제6도는 본 발명에 따른 압출 성형 장치(87)의 제3실시예를 도시한다. 상기 장치(87)에서, 제2실시예의 장치는 제7도에 도시한 바와 같이 그 원통형 외주상에 헬리컬 기어(91)를 갖는 튜브형 펠렛(62)을 제조하도록 변형하게 된다. 게다가, 이것을 보다 쉽게 하기 위하여 상기 장치는 상부 견고한 플레이트(53)상에 펀치(47)를 회전 가능하게 지지하고 다이 홀더(29)에 대해 다이(9)를 회전 가능하게 지지하기 위한 기구를 포함한다. 제6도에서, 왼쪽 반 부분은 분만재료를 충진하는 단계를 도시하고 오른쪽 반 부분은 분말재료의 누름이 종결하게 되는 단계를 도시한다.

상세하게 펀치(47)는 롤러 베어링(95)이 사이에 끼워지는 한쌍의 베어링(93)을 경유하여 플레이트(53)상에 장착된다. 다이 조립체(3)에서 다이 블럭(11)은 상부 블럭(11a) 및 하부 블럭(11b)으로 분리되고 롤러베어링(97)은 상부 및 하부 블럭(11a,11b) 사이에 배치된다.

맨드릴(63)은, 목표 펠렛(89)의 내부 구멍의 형태가 제2실시예에 의해 제조된 펠렛(62)의 것과 동일하므로, 제2실시예와 동일한 구조를 갖는다.

이와 반면에, 다이 공동(15)의 제2통로(19) 및 압축 통로(21)에는, 제2통로(19)의 형태가 헬리컬 기어(91)를 갖는 목표 펠렛(89)의 외부 표면과 동일하도록 하기 위하여, 헬리컬 리세스(99)가 제공된다. 제2통로(19)로부터 헬리컬 리세스(99)는, 압축 통로(21)의 측면 단면이 목표 렐렛(89)과 유사한 형태를 갖도록 하기 위하여, 경사진 표면(21a)으로 위쪽으로 연장되고 경사진 표면(21a)에서 점차 확대된다. 다시 말해서 압출 성형 방향을 따라서 헬레컬 리세스(99)의 폭 및 깊이도 다이 공동의 압축에 대응하여 감소하게 된다.

상기 구조를 갖는 제3실시예의 압출 성형 장치(87)의 작동은 하기에 기재하게 될 것이다.

우선, 다이 공동(15)과 동축으로 다이 공동(15)에 지지되는 맨드릴(63)과 함께 일시적인 기초부에 대한 재료는, 제6도의 왼쪽 반 부분에서 부분(E)에 상응한 일시적인 기초부에 의해 압축 통로(21)를 폐쇄하도록 제2실시예와 유사한 방법으로 다이 공동(15)에 위치하게 된다.

다음, 다이 공동(15)은 제6도의 양쪽 반에서 부분(F)에 상응한 분말재료의 예정된 양으로 충전되고 충전된 분말재료는 일시적인 기초부(E)를 향하여 다이 공동(15) 안으로 펀치(47)에 의해 눌려지게 된다. 상기 작동에서, 다이 홀더(29)는 제6도의 오른쪽 반 부분에 도시한 바와 같이 스프링(77)에 대항하여 눌려지게 되고 플레이트(43)와 접촉하게 된다. 일시적인 기초부(E)는 수용실(23)로 들어가도록 압축 통로(21) 및 제2통로(19)를 거쳐서 다이 공동(15)으로부터 압출 성형된다. 이때에, 분말재료가 압출 통로(21) 및 제2통로(19) 안으로 눌려지게 되는 동안에 펀치(47), 다이(9) 및 상부 블럭(11a)은 다이 홀더(29)에 대하여 회전하게 된다.

이때에 펀치(47)에 의해 분말재료에 수직으로 가해지는 압력은 압축 부분(69)의 경사진 표면(69a)과 다이(21)의 경사진 표면(21a)상에 반작용력을 생기게 하여 헬리컬 리세스(99)를 갖는 헬리컬 기어를 형성시킨다. 분말재료는 외부 측면 및 내부 측면으로부터 방사상으로 압축되고 나선을 갖는 튜브 형태의 반압축된 부분을 형성하도록 제2통로(19) 안으로 아래 방향으로 눌려지게 된다. 다이(21) 및 펀치(47)는 헬리컬 리세스(99)에 작용하는 압력에 기인하여 회전한다.

다음, 제6도의 왼쪽 부분을 재차 참고하면 펀치(47)가 상승되고, 다이 홀더(29)는 다이 공동(15)내에 반압축된 재료와 맨드릴(63)을 지지하면서 안내 로드(73)상에서 미끌어지고 원래의 상부 위치로 귀환하도록 스프링(77)에 의해 눌려진다. 상기 단계에서 제6도의 왼쪽 반에서 부분(E`)에 대응하는 일시적인 기초부는 다이 홀더(29)하에서 플레이트(43)상에 남게 되고 바아 및 이와 유사한 것으로 그것을 밀어냄으로써 신속하게 제거된다.

그 후 상기 단계에서 제6도의 외쪽 반에서 부분(F)에 상응한 분말재료의 예정된 양은 다이 공동(15) 안으로 충전된다. 펀치 조립체(5)는 다시 하강하고 준비 단계에서의 누름 작동과 유사한 방식으로 다이 공동(15)으로 눌려지게 된다. 분말재료(F)는 압축 통로(21) 및 제2통로(19)로 눌려지고, 불완전하게 압축되어 제6도의 오른쪽 반에서 부분(F)에 상응한 새로운 반압축 부분을 형성하게 된다. 동시에, 제6도의 양쪽반에서 부분(E)에 상응한 상기 단계에서 반압축된 부분은 압축 통로(21)를 거쳐서 완전히 압축되고 다이공동(15)으로부터 압출 성형되어 완전한 펠렛을 형성하게 된다.

제6도의 왼쪽 반부분을 재차 참고하면 다이 공동(15)으로부터 펀치(47)를 상승시키고 해제함에 의해 제6도의 왼쪽 반 부분에서 부분(E`)에 상응한 완성된 펠렛은 유사한 방법으로 다이 조립체(3)로부터 제거된다.

분말재료를 충전하고 압축 통로(21) 안으로 분말재료를 누르는 단계를 반복함에 의해 분말재료를 연속적으로 압축할 수 있으며 따라서 나선을 갖는 튜브형 펠렛을 형성하게 된다.

제3실시예에서, 얻어진 펠렛(89)의 원통형 부분은 외경(R4) 및 내경(R5)을 구비하고, 외경(R4)은 제2통로(19)의 직경과 대략 같은 직경을 가지며, 내경(R5)은 맨드릴(63)의 제2부분의 직경과 대체로 동일하다. 그때, 헬리컬 기어(91)의 측방 폭(d3)은 제2통로에 형성된 헬리컬 리세스의 깊이와 대체로 동일하다. 물론, 압축 비율은 압축 통로(21)에서의 압축 비율에 따라서 변화하게 되므로 다이 공동(15) 및 맨드릴(63)의 형상은 제2통로(19)가 소정의 펠렛과 동일단면을 갖도록 설계되고 다이 공동(15)의 압축 통로(21)가 원하는 밀도에 대해 적합한 압축 비율을 갖도록 설계되었다.

제3실시예에서의 상기 기재된 구조에서 펀치 및 다이를 회전가능하게 지지하기 위한 기구는 압축작동을 원활하게 수행하기 위하여 상기 언급한 헬리컬 기어와 같은 복잡한 형태를 갖는 다이 공동 및 분말재료 사이에서 저항을 줄이도록 작동한다.

상기 기재된 제3실시예의 헬리컬 리세스(99)에 대하여, 압축 통로(21)의 경사진 표면(21a)에서 연장한 부분은 때때로 그러하듯이 생략될 수 있다. 이 경우 경사진 표면(21a) 및 헬리컬 리세스 사이에 형성된 코너는 헬리컬 리세스 안으로 분말재료를 원활하게 주입시킬 수 있도록 매끈하게 되었다. 다른 실시예에서, 경사진 표면(21a)에서 헬리컬 리세스의 각각의 높이는 압출 성형 방향의 반대방향을 따라서 점차 감소하게 된다. 이 경우, 깊이의 감소에 대신하여 헬리컬 리스세의 폭은 측면 단면 면적을 수용하도록 압출 성형 방향의 반대방향으로 상기 기재된 제3실시예의 것보다 더 폭넓게 원중방향으로 확대된다. 상기 구조에 의해 분말재료는 압축 통로 및 제1통로 사이의 접속부 근처에서 제1통로부터 압축 통로 안으로 원활하게 주입 될 수 있다.

본 발명의 상기 기재된 제3실시예는 외부 헬리컬 기어를 갖는 펠렛 뿐만 아니라, 나선 리세스가 제2부분(67) 및 압축 부분(69)상에 형성되도록 맨드릴(63)을 변형하여 내부 구멍상에 제공된 내부 나선을 갖는 펠렛을 제조하는 데이도 사용될 수 있다.

전술한 설명으로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 압출 성형 방법은 통상적인 압출 성형 다이를 사용하여 실행될 수 있으며 간단한 압축공정에 의해 세로방향으로 다양한 형상을 갖도록 할 수 있다. 게다가, 본 발명은 펠렛의 연속적인 제조를 위하여 적합하고, 또한 압축 비율은 상기 기술에서 설명된 방법으로 맨드릴 및 다이 공동을 설계함에 의해 용이하게 조절된 수 있다.

상기 기재된 실시예에서 제2통로의 길이를 변화시킬 수 있다. 목표 펠렛 즉 완성된 펠렛에 나선 부분이 없어도 된다면 제2통로는 생략될 수 있다. 그러나, 다이 공동에 제2통로의 적절한 길이를 제공하도록 출구 및 압축 통로를 형성한 부분에서 다이의 기계적 강도를 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 압출 성형 방법은 기계부품내로 소결된 미가공 펠렛을 형성하기 위하여 금속 분말을 압축하기에 적합하다. 그러나, 상기 방법은 전술한 것에만 제한되지 않으며 다양한 분야에서 다른 분말재료를 압축하기 위하여 사용될 수 있다.

상기 언급한 바와 같이, 본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않으며 청구범위에서 정의하는 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 다양한 변화가 이루어질 수 있다는 것을 반드시 이해해야 한다.

Claims

분말재료의 펠렛(pellet)을 형성하기 위해 분말재료를 압출 성형하는 방법에 있어서, (A) 충전되는 분말재료를 수용하기 위한, 압축 통로(21)를 갖는 다이 공동(15)내에 일시적으로 위치하는 반압축된 분말재료를 준비하는 단계와 ; (B) 예정된 양의 분말재료를 상기 반압축된 분말재료를 수용한 다이 공동(15)에 충전하는 단계와 ; (C) 충전된 분말재료를 상기 반압축된 재료를 향해 상기 다이 공동(15)내로 가압하고 상기 반압축된 재료를 상기 다이 공동(15)으로부터 상기 압축 통로(21)를 통하여 압출 성형함으로써, 상기 반압축된 재료는 완전하게 압축되어 펠렛(59 ; 62 ; 89)을 형성하게 되고 상기 충전된 분말재료는 반압축된 형태로 불완전하게 압축되는 단계 ; 및 (D) 분말재료가 반압축된 재료를 경유하여 펠렛으로 연속적으로 형성되도록 단계 (B) 및 (C)를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제1항에 있어서, 상기 준비 단계(A)는,

(a) 일시적인 기초부가 다이 공동(15) 안으로 충전될 분말재료를 일시적으로 수용할 수 있도록 하기 위하여, 상기 다이 공동(15)내에 일시적인 기초부를 위치시키는 단계와 ;

(b) 예정된 양의 분말재료를 상기 다이 공동(15)에 충전하는 단계 ; 및

(c) 충전된 분말재료를 상기 일시적인 기초부를 향해 상기 다이 공동(15)내로 가압하고 다이 공동에서 압축통로(21)를 통과하도록 상기 일시적인 기초부를 압출 성형함으로써, 충전된 분말재료는 불완전하게 압축되어 반압축된 분말재료를 형성하게 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제2항에 있어서, 상기 준비단계(A)의 일시적인 기초부는 변형가능한 재료로 이루어진 부분(piece)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제3항에 있어서, 상기 변형가능한 재료는 연성의 금속, 고무, 셀룰로우즈 재료, 종이, 천 및 섬유충전물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제1항에 있어서, 상기 다이 공동(15)은 상기 압축 통로(21)에서 경사지게 되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제1항에 있어서, 상기 다이 공동(15)의 단면치수는 펠렛의 단면 치수만큼 큰 크기로 되도록 상기 압축 통로(21)에서 점차 감소되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제1항에 있어서, 상기 형성된 펠렛은 가늘고 긴(elongated) 형태를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제1항에 있어서, 상기 준비단계(A) 이전에, 다이 공동(15)을 튜브 형태로 형성하기 위하여 상기 다이 공동(15)내에 맨드릴(63)을 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
제1항에 있어서, 상기 다이 공동(15)의 상기 압축 통로(12)에는 펠렛상에 나선형태 부분을 형성하기 위하여 나선 형성 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 방법.
분말재료로 된 펠렛(59 ; 62 ; 89)을 형성하기 위해서 분말재료를 연속적으로 압출 성형하는 장치에 있어서, 제1통로(17) 및 상기 제1통로(17)에 연속적으로 연결되는 압축 통로(21)를 포함하는 내부를 종방향으로 관통하는 다이 공동(15)을 구비하며, 상기 제1통로(17)의 측방 단면 치수는 거의 동일하고 상기 압축통로(21)의 측방 단면 치수는 점차 감소하게 되는 다이와, 상기 다이 공동(15) 안으로 미끄럼 삽입될 수 있도록 하기 위하여 다이 공동의 종방향으로 상기 다이에 대하여 이동가능한 펀치(47)로 구성되며, 상기 펀치(47)가 다이 공동(15) 안으로 삽입될 때 상기 펀치는 상기 압축 통로(21)에 도달하지 않도록 조정되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제10항에 있어서, 상기 압축 통로(21)의 측방 단면 치수는 상기 펠렛(59 ; 62 ; 89)의 단면 치수와 동일한 크기까지 감소되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제10항에 있어서, 상기 형성된 펠렛(62)에 내부 구멍을 형성하기 위하여 다이 공동(15)에 동축으로 배치되는 종방향 맨드릴(63)과 ; 상기 펀치(47)가 다이 공동(15) 안으로 삽입될 때 맨드릴(63)을 수용하기 위하여 펀치 내부에 제공되는 수용구멍(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제10항에 있어서, 펀치(47)가 다이 공동(15) 안으로 눌려지게 될 때 다이가 고정된 기저부에 위치하게 되도록 그리고 상기 펀치(47)가 다이 공동(15)으로부터 해제하게 될 때 다이가 예정된 거리만큼 고정된 기저부로부터 이격되도록, 다이를 고정된 기저부상에 이동가능하게 장착하기 위한 장착 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제10항에 있어서, 상기 다이는 제1 및 제2분리가능한 부분을 포함하고, 다이 공동(15)의 제1통로(17)는 상기 제1분리가능한 부분을 관통하고 상기 제2분리가능한 부분으로 연장하며, 상기 압축 통로(21)는 상기 제2분리가능한 부분에 위치하게 되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제14항에 있어서, 다이 공동(15)은 다이의 상기 제2분리가능한 부분에서 압축 통로(21)에 연속적으로 연결되는 제2통로(19)를 포함하고 상기 제2통로(19)의 측면 단면 치수는 일정하게 되는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제10항에 있어서, 상기 펠렛(89)에 나선형태 부분을 형성하기 위한 나선 형성 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제16항에 있어서, 상기 나선 형성 수단은 상기 압축 통로(21)상에 형성되는 나선형 리세스(99)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제14항에 있어서, 다이 공동(15)의 종방향에 대하여 상기 다이의 제2부분을 회전 가능하게 지지하기 위한 제1지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제18항에 있어서, 다이 공동(15)의 종방향에 대하여 펀치(47)를 회전가능하게 지지하기 위한 제2지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.
제14항에 있어서, 상기 다이는 다이 공동으로부터 압출 성형된 펠렛을 수용하기 위하여 다이 공동(15)에 연결되는 수용실(23)을 내포하는 제3분리가능한 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 분말재료의 압출 성형 장치.