KR970008041B1 - 소결접합재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

소결접합재의 제조방법

제1도는 본 발명에 따라 세라믹 링을 사용한 제조방법을 도시한 도면.

제2도는 종래방법에 따른 소결접합재의 제조방법을 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 팁(tip)2 : 모재

3 : 세터(setter)4 : 세라믹 링

본 발명은 모재와 분말성형체인 팁을 소결접합시켜 제조하는 소결접합재의 제조방법에 관한 것으로, 특히 소결접합되기전에 흔들림이 발생하여도 모재와 팁사이에 접합부위의 어긋남이 발생하지 않도록 해주는 소결접합재의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진의 밸브기구는 엔진작동중에 캠축의 회전운동을 밸브의 왕복운동으로 바꾸어 연소실에 마련된 흡기와 배기구멍을 각각 개폐하여 공기 또는 공기 연료의 혼합기를 들여보내고, 연소가스를 내보내는 일을 하는 바, 이들 밸브기구들의 구성부품들은 각기 엔진작동중에 고온에 노출될 뿐아니라 가속 운동을 받으며 시간당 수만번의 개폐운동을 하게 되므로 각 구성부품들의 재질과 제작에 대해서 면밀한 고려가 요구된다.

특히 밸브기구의 구성부품중 캠의 회전운동을 상하운동으로 바꾸어 밸브 또는 푸시로드에 전달해주는 태핏(tappet)은 캠이 고속회전하면서 직접 접촉되고 접촉하중이 높기 때문에 태핏의 접촉면은 미끄럼마찰과 그로인한 마모때문에 내마모성의 재질이 요구되고, 푸시로드 또는 캠으로 부터 상하운동을 전달받아 밸브스템에 전달해주는 로커아암(rocker arm)은 밸브스템의 엔드와 충격적인 마찰이 생기기 때문에 일정한 강성을 가지고 있어야 하며 로커아암과 밸브스템의 접촉면은 내마모성이 요구되는 것이다.

이와 같이 태핏과 로커아암 및 밸브스템엔드의 접촉부는 내마모성이 요구되는 부위이기 때문에 이들 부분만을 표면경화시켜 내마모성을 향상시키거나 요구되는 기계적 성질을 만족시키는 재질로 만들어진 팁(tip)을 모재에 소결접합시키기도 한다.

이때 소결접합재의 모체는 주로 주조나 단조에 의해 제조되어지고, 팁은 소정의 기계적 성질을 내기 위해 금속과 비금속의 분말을 적당히 혼합한 후 가압성형한 것으로, 이들을 모재위에 팁을 올려놓거나 팁 위에 모재를 올려놓고서 주로 진공로나 분위기로에서 소결하면 모재와 팁이 접합되는 것이다.

일반적으로 한번에 다량의 제품을 처리하기 위해서는 세터에 의해 제조하는 방법이 주로 사용되고 있는 바, 이러한 종래의 제조방법에서는 상기 세터가 통상 팁과 소결공정중에 반응을 하게 되기 때문에 세터가 팁과 어느정도 간격을 유지할 수 있도록 제2도에 도시된 바와 같이 상기 팀(1)과 모재(2)의 결합체를 세터(3) 위에 올려놓게 되어 있다.

그러나 이러한 제조방법을 사용하는 경우에 상기 세터(3)와 팁(1) 또는 모재(2)간에 상당한 간격이 존재하여 트레이를 노(爐) 내부로 이송하거나 소결공정하는 중에 불가피하게 발생되는 약간의 진동에 의해서도 상기 모재와 팁사이의 접합면이 쉽게 어긋나게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 소결공정중에 팁과 모재의 어긋남에 의해 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해 팁의 크기를 실제의 치수보다 크게 만들고 소결후에 접합면에서 튀어나온 잉여부위를 추가가공으로 제거하도록 하고 있으나 이는 필연적으로 팁의 재료비와 가공비를 높이는 문제점이 있었다,

상기한 바와 제문제점을 해결하기 위한 본 발명은 모재와 분말성형체의 팁을 소결접합시 상기 모재와 팁사이에 접합면이 어긋나지 않도록 하는 소결접합재의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은, 모재와 팁을 결합하여 세터위에 올려놓고 상기 팁과 소결반응하지 않는 재질로 된 세라믹 링을 상기 모재와 팁의 결합체와 상기 세터사이에 삽입하여 소결하도록 된 것으로, 상기 결합체와 세라믹사이의 간격을 최소화할 수 있어서 모재와 팁을 동시에 고정시켜 주기 때문에 소결과정중의 진동에 의해서도 모재와 팁간의 접합면이 어긋나는 것을 방지할 수 있어 팁의 크기를 최대한 실제 크기에 근사하게 제작할 수 있고 접합 후의 추가가공량도 상당히 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 소결접합재의 제조방법중 본 발명에 따른 소결방법을 도시한 것으로, 분말성형체인 팁(1)을 모재(2)위에 올려놓은 결합체를 세터(3)의 소정위치에 삽입하고 상기 팁(1)과 모재(2)로 된 결합체와 세터(3) 사이에 팁(1)과 소결과정중 반응되지 않는 재질로 된 세라믹 링(4)을 삽입하여 소결하게 되는 것이다.

여기서 상기 세터(3)는 통상 모재(2)와는 소결과정중 반응하지 않으나 팁(1)과는 소결과정중 반응하는 재질로 된 것이어서, 소결과정중 팁(1)과 접촉되지 않도록 소정의 간격을 유지하도록 하는 바, 이는 제조공정상 불가피한 것으로 본 발명에서는 세라믹 링(4)을 사용함으로써 종래기술에서 보다 그 간격을 크게 줄일 수 있는 것이다.

한편 상기 세라믹 링(4)은 팁(1)과 소결과정중에 반응하지 않는 재질 즉, Al₂O₃, ZrO₂, SiC 또는 SiO₂등과 같은 세라믹 재질로 만들어진 것으로, 팁(1)의 소결과정중에 흔들리지 않고 고정되게 유지할 수 있도록 외주면은 세터(3)의 면과 접하고 내주면은 팁(1)과 가능한한 최소한의 이격거리를 가진 상태로 유지하도록 제작된 것이다.

이와같이 팁(1)과 세터(3)사이에 세라믹 링(4)을 삽입하여 소결하게 됨으로써 상기 팁(1)이 이송도중이나 소결공정중에 외부로부터 발생된 흔들림에 의해 요동되지 않으므로써 팁(1)의 크기를 가능한한 실제크기에 가깝게 제작할 수 있어 재료비를 절감할 수 있는 것이고, 또한 소결후에도 가공량이 줄어들기 때문에 생산성을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 분말성형체의 팁(1)을 모재(2)와 소결접합하는 소결접합재의 제조방법에 있어서, 상기 모재(2)와 분말 성형체의 팁(1)간에 이송도중이나 소결공정 중에 접합면의 어긋남을 방지하기 위하여 상기 팁(1)과 세터(3) 사이에 세라믹 링(4)을 삽입하여 소결하는 것을 특징으로 하는 소결접합재의 제조방법.