WO2015160079A1 - 통전을 이용한 국부가열 장치 - Google Patents

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WO2015160079A1
WO2015160079A1 PCT/KR2015/001500 KR2015001500W WO2015160079A1 WO 2015160079 A1 WO2015160079 A1 WO 2015160079A1 KR 2015001500 W KR2015001500 W KR 2015001500W WO 2015160079 A1 WO2015160079 A1 WO 2015160079A1
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positive electrode
heat sink
local heating
present
heating device
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PCT/KR2015/001500
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홍성태
박규열
정용하
염경호
소상우
한흥남
김문조
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울산대학교 산학협력단
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a local heating device using electricity. More particularly, the present invention relates to a localized heating apparatus using an electric current that locally heats a material by selectively applying a current to a part requiring improvement in formability or strengthening by quenching without applying a current to the entire material.
  • the hot stamping method presses a material heated to a high temperature of 900 degrees or more and rapidly forms a super high strength steel plate (tensile strength of 150 kg or more) which is three times higher in strength than before molding. That's how.
  • the heating of the material which is the basis of the hot stamping technology, is generally performed by putting a material into a gas furnace and the like, and the entire material is heated uniformly.
  • the hot stamping method can be used to produce products with high strength, but the entire material is subject to rapid temperature decreases and phase transformations due to quenching, which leads to increased brittleness and ductility, and the entire product is strengthened. May be a disadvantage depending on the field of application.
  • Korean Patent Registration No. 1368276 discloses "a trimming device and a trimming method of a high strength component for trimming a high strength component obtained by processing a panel made of boron steel by hot stamping or the like".
  • the present invention is a local part using the energization to locally heat the material by selectively applying a current to the site that needs to improve the formability or strengthening by quenching without applying a current to the entire material It is an object to provide a heating device.
  • the present invention provides a positive electrode which is provided on either side of the upper left and right of the material for energization in the surface direction of the material; A negative electrode disposed on either one of the upper and left sides of the material at a distance from the positive electrode to face the positive electrode; It provides a local heating device using a power supply, characterized in that it comprises a.
  • At least one heat sink may be installed on a bottom surface or an upper surface area of the material between the positive electrode and the negative electrode.
  • the positive electrode is provided on any one of the upper and lower surfaces of the material for energization in the thickness direction of the material;
  • a negative electrode provided on one of the upper and lower surfaces of the material opposite to the positive electrode; It provides a local heating device using a power supply, characterized in that it comprises a.
  • At least one heat sink may be installed on an upper surface or a bottom surface of one of the left and right sides of the positive electrode based on the positive electrode.
  • the heat sink is connected to the control device and the control device supplies a cooling medium to the heat sink for heat dissipation, the control device controls the power generator and the control device when the thermal imaging camera connected to the control device measures the heat change of the material Is characterized in that an optimum temperature suitable for forming the material can be maintained.
  • an electrode for energizing the upper portion of the material is provided on one edge of the bottom surface of the upper mold;
  • an electrode provided opposite to the positive electrode and energizing from the lower portion of the material the negative electrode being provided at one edge of the upper surface of the lower mold perpendicular to the upper mold; It provides a local heating device using a power supply, characterized in that it comprises a.
  • At least one heat sink is installed on one or both of the upper and lower surfaces of the left and right sides of the material based on the upper mold.
  • the local heating apparatus using the energization it is possible to locally heat the material by selectively applying a current to a part requiring improvement in formability or hardening by quenching without applying a current to the entire material.
  • the present invention is applicable to a general hot stamping method in which heating, forming, and quenching are performed separately sequentially.
  • heating, molding, and quenching may be performed in a single process.
  • FIG. 1 is a perspective view according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of FIG. 1.
  • FIG 3 is a perspective view according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a perspective view according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a perspective view according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a front view of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a configuration diagram according to a fifth preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a partial energization conceptual diagram using a heat sink according to a preferred embodiment of the present invention.
  • control device 42 cooling medium 43: power generator
  • the first embodiment according to the present invention is a surface-oriented (along-the-surface) energization method as shown in Figs.
  • the positive electrode 10 and the negative electrode 20 are installed on both upper surfaces of the material 30.
  • the positive electrode 10 is provided on one side of the upper surface of the material 30 as an electrode for conducting electricity in the surface direction of the material 30.
  • the negative electrode 20 is provided to face the positive electrode 10.
  • the negative electrode 20 is provided at one end of the upper surface of the material 30 at intervals from the positive electrode 10 in the other direction opposite to the positive electrode 10.
  • the positive electrode 10 is installed on the left side of the upper surface of the material 30, and the negative electrode 20 is illustrated on the one end of the upper right of the material 30, but is not limited thereto.
  • the positive electrode 10 may be reversed. It may be installed on the right end of the upper surface of the material 30 and the negative electrode 20 may be installed on the left end of the upper surface of the material 30.
  • Temperature gradient is the rate of increase or decrease of temperature with distance in a given direction.
  • a heat sink is installed at one end of the bottom surface of the material 30 as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the second embodiment according to the present invention is the same as the first embodiment except that the heat sink 40 is installed.
  • the heat sink 40 controls the temperature gradient of the raw material 30 as a heat dissipation means.
  • the heat sink 40 is installed at one end of the bottom surface of the material 30 between the positive electrode 10 and the negative electrode 20.
  • the heat sink 40 may improve the moldability by controlling the temperature gradient inside the material 30 during heating.
  • FIG. 3 and 4 show that one heat sink 40 is installed, but is not limited thereto, and a plurality of heat sinks 40 may be provided as necessary in a process.
  • a third embodiment according to the present invention is a through-thickness energization method as shown in Figs.
  • the positive electrode 10 and the negative electrode 20 are disposed opposite to both the upper and lower surfaces of the material 30.
  • the positive electrode 10 is an electrode for energizing the material 30 in the thickness direction.
  • the positive electrode 10 is provided on one side of the upper surface of the material 30 to conduct electricity in the thickness direction of the material 30.
  • the negative electrode 20 opposite to the positive electrode 10 is also an electrode for energizing in the thickness direction of the material 30.
  • the negative electrode 20 is provided on the bottom surface of the material 30 to face the positive electrode 10.
  • the positive electrode 10 which is provided on the upper surface and faces the opposite electrode 10 may be provided on the bottom surface of the material 30.
  • the fourth embodiment according to the present invention is the same as the configuration of the third embodiment except that the heat sink 40 is installed on one side of the upper surface of the material 30 as shown in FIGS.
  • the heat sink 40 which is a heat radiating means, is installed on the left side based on the positive electrode 10 installed on the upper surface of the material 30.
  • the heat sink 40 is illustrated as being installed on the upper surface of the left material 30 of the positive electrode 10, but is not limited thereto.
  • the material 30 may be formed on either side of the positive electrode 10 according to a process.
  • At least one heat sink 40 may be installed on the top surface, or at least one heat sink 40 may be installed on both left and right sides.
  • At least one heat sink 40 may be installed on the bottom surface of any one of the left and right materials based on the negative electrode 20 provided on the bottom of the material 30, or at least one heat sink 40 may be disposed on both the left and right sides. It can be installed more.
  • the positive electrode 10 is installed at one edge of the bottom surface of the upper mold 50
  • the negative electrode 20 is installed at one edge of the upper surface of the lower mold 60.
  • the positive electrode 10 is provided at one edge of the bottom surface of the upper die 50 as an electrode that conducts electricity from the upper portion of the material 30.
  • the negative electrode 20 is provided to face the positive electrode 10 and is an electrode that is energized from the lower portion of the material 30.
  • the negative electrode 20 is provided at one edge of the upper surface of the lower mold 60 opposite to the upper mold 50.
  • At least one heat sink 40 may be installed on one or both upper and lower surfaces of the left and right sides of the material 30 based on the upper mold 50.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a partial energization conceptual diagram using a heat sink according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the controller 41 controls the power generator 43 and supplies a cooling medium 42, such as cooling water, to the heat sink 40 for heat dissipation.
  • a cooling medium 42 such as cooling water
  • the thermal imaging camera 40 measures the thermal change of the material 30, the control device 41 allows the optimum temperature suitable for forming the material 30 can be maintained.
  • the operation of the first embodiment according to the present invention will be described.
  • the current is applied to the material 30 as shown in Figs. 1 and 2, the temperature rises as fast as the flowing electric energy.
  • the current is applied to the region between the positive electrode 10 and the negative electrode 20 instead of applying the current to the entire material 30 as the surface direction energization method.
  • the material 30 may be locally heated by selectively applying a current to a portion requiring enhancement or hardening by hardening.
  • the heat sink 40 is installed on the bottom surface of the material 30 between the positive electrode 10 and the negative electrode 20.
  • the heat sink 40 installed on the bottom surface of the material 30 between the positive electrode 10 and the negative electrode 20 is installed at a portion that is not heated to control the temperature gradient inside the material 30 during heating to further formability. Can be improved.
  • the temperature rises as fast as the flowing electric energy.
  • the current is not applied to the entire material 30 but the current is applied to the region between the positive electrode 10 and the negative electrode 20, selectively in areas where improvement of formability of the material 30 or strengthening by quenching is required.
  • An electric current may be applied to locally heat the material 30.
  • the heat sink 40 is installed on the upper surface of the left material 30 of the positive electrode 10.
  • the heat sink 40 installed on the upper surface of the left material 30 of the positive electrode 10 may be installed at a portion that is not heated to control the temperature gradient inside the material 30 during heating to further improve moldability.
  • the current is not applied to the entire material 30, the current is applied in the thickness direction of the material 30 between the positive electrode 10 installed in the upper mold 50 and the negative electrode 20 provided in the lower mold 60.
  • the material 30 may be locally heated by selectively applying a current to a portion requiring improvement in formability or hardening by hardening.

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Abstract

본 발명은 통전을 이용한 국부가열 장치에 관한 것이다. 본 발명은 소재의 표면방향으로의 통전을 위해 소재의 상면 한쪽에 설치되는 양전극 및 양전극에 대향하여 양전극과 간격을 두고 소재의 상면 다른 쪽에 설치되는 음전극을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 소재 전체에 전류를 인가하지 않고 성형성 향상 혹은 담금질에 의한 강화가 필요한 부위에 선별적으로 전류를 인가하여 국부적으로 소재를 가열할 수 있다.

Description

통전을 이용한 국부가열 장치
본 발명은 통전을 이용한 국부가열 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 소재 전체에 전류를 인가하지 않고 성형성 향상 혹은 담금질에 의한 강화가 필요한 부위에 선별적으로 전류를 인가하여 국부적으로 소재를 가열할 수 있도록 한 통전을 이용한 국부가열 장치에 관한 것이다.
일반적으로 핫 스탬핑(Hot Stamping) 공법은, 소재를 900도 이상의 고온으로 가열한 소재를 프레스 성형과 동시에 급속 냉각기켜 성형 전에 비해 강도가 3배 이상 높은 초고장력 강판(인장강도 150kg급 이상)을 제조하는 방법이다. 핫 스탬핑 기술의 근간이 되는 소재의 가열은 일반적으로 가스로 등에 소재를 넣어서 진행되며 이때 전체 소재가 균일하게 가열된다. 핫 스탬핑 공법을 이용하면 높은 강도를 가진 제품을 제조할 수 있지만 소재 전체가 담금질(quenching)에 의한 급격한 온도 감소와 이로 인한 상변태를 겪으므로 취성의 증가 및 연성 하락과 전체 제품이 모두 강화되는데 이는 제품의 적용 분야에 따라 단점으로 작용할 수 있다.
통전가열 기술의 일례로서, 대한민국 특허등록 제1368276호는 "보론강 재질의 패널을 핫 스탬핑 등에 의해 가공하여 얻어진 고강도의 부품을 트림하는 고강도 부품의 트림 장치 및 트림 방법"을 개시한다.
전술한 목적을 이루기 위해, 본 발명은 소재 전체에 전류를 인가하지 않고 성형성 향상 혹은 담금질에 의한 강화가 필요한 부위에 선별적으로 전류를 인가하여 국부적으로 소재를 가열할 수 있도록 한 통전을 이용한 국부가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 이루기 위해, 본 발명은 소재의 표면방향으로의 통전을 위해 소재의 상면 좌우 중 어느 한쪽에 설치되는 양전극; 및 양전극에 대향하여 양전극과 간격을 두고 소재의 상면 좌우 중 어느 한쪽에 설치되는 음전극; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치를 제공한다.
또한, 상기 양전극과 음전극 사이의 소재 저면 또는 상면 영역에는 히트 싱크가 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 한다.
또한, 소재의 두께방향으로의 통전을 위해 소재의 상, 하면 중 어느 한쪽에 설치되는 양전극; 및 양전극에 대향하여 소재의 상, 하면 중 어느 한쪽에 설치되는 음전극; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치를 제공한다.
또한, 상기 양전극을 기준으로 양전극의 좌우 중 어느 한쪽의 소재 상면 또는 저면에는 히트 싱크가 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 히트 싱크는 제어장치와 연결되며 제어장치는 방열을 위해 냉각매체를 히트 싱크로 공급하고, 제어장치는 전력 발전기를 제어하며 제어장치와 연결된 열화상 카메라가 소재의 열변화를 측정하면 제어장치는 소재 성형에 적합한 최적의 온도가 유지될 수 있게 함을 특징으로 한다.
또한, 소재 상부에서 통전을 하는 전극으로서, 상부 금형 저면 한쪽 가장자리에 설치되는 양전극; 및 양전극에 대향 설치되어 소재 하부에서 통전하는 전극으로서, 상부 금형에 수직으로 대향하는 하부 금형의 상면 한쪽 가장자리에 설치되는 음전극; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치를 제공한다.
또한, 상기 상부 금형을 기준으로 소재의 좌우 양쪽 중 어느 한쪽 상면 또는 저면에는 히트 싱크가 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 통전을 이용한 국부가열 장치에 의하면, 소재 전체에 전류를 인가하지 않고 성형성 향상 혹은 담금질에 의한 강화가 필요한 부위에 선별적으로 전류를 인가하여 국부적으로 소재를 가열할 수 있다.
또한, 가열(Heating), 성형(forming), 담금질(quenching)이 별개로 순차적으로 수행되는 일반적인 핫 스탬핑(hot stamping) 공법에도 적용 가능하다.
또한, 금형에 전극을 설치할 경우에는 가열, 성형, 담금질을 단일 공정으로도 수행할 수 있다.
또한, 가열공정에서 소재에 전류를 인가하는 방식을 사용하여 기존의 가스로 방식 등에 비하여 월등히 빠른 속도로 소재의 온도를 상승시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시례에 따른 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시례에 따른 사시도이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제3실시례에 따른 사시도이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제4실시례에 따른 사시도이다.
도 8은 도 7의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제5실시례에 따른 구성도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 히트 싱크를 이용한 부분통전 개념도를 나타내는 도면이다.
*부호의 설명*
10:양전극 20:음전극 30:소재
40:히트 싱크 50:상부 금형 60:하부 금형
41:제어장치 42:냉각매체 43:전력 발전기
44:열화상 카메라
이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 통전을 이용한 국부가열 장치의 구성을 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 제1실시례의 구성을 설명한다. 본 발명에 따른 제1실시례는 도 1, 2와 같이 표면방향(along-the-surface) 통전방식이다. 본 발명에 따른 제1실시례는 소재(30) 상면 양쪽에 양전극(10)과 음전극(20)이 설치된다.
구체적으로 양전극(10)은, 소재(30)의 표면방향으로의 통전을 위한 전극으로서 소재(30)의 상면 한쪽에 설치된다.
음전극(20)은 양전극(10)에 대향하여 설치된다. 음전극(20)은 양전극(10)과 대향하여 다른 쪽 방향으로 양전극(10)과 간격을 두고 소재(30)의 상면 일단에 설치된다.
도 1, 2에는 양전극(10)이 소재(30) 상면 좌측에 설치되고 음전극(20)이 소재(30) 상면 우측 일단에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 예컨대, 반대로 양전극(10)을 소재(30) 상면 우측 일단에 설치하고 음전극(20)을 소재(30) 상면 좌측 일단에 설치할 수도 있다.
한편, 가열시 소재(30)의 온도구배를 제어하기 위하여 특정한 전극의 형상을 사용하거나 가열되지 않는 부위에 히트 싱크를 접촉시킬 수 있다. 온도구배(temperature gradient)는 주어진 방향에서 거리에 따른 온도의 증감률을 말한다.
다음은 본 발명에 따른 제2실시례의 구성을 설명한다. 본 발명에 따른 제2실시례는, 도 3, 4에 도시된 바와 같이 소재(30) 저면 일단에 히트 싱크(heat sink)가 설치된다. 본 발명에 따른 제2실시례는 히트 싱크(40)가 설치된 것 이외에는 제1실시례와 동일하다.
구체적으로 히트 싱크(40)는, 방열수단으로서 소재(30)의 온도 구배를 제어한다. 히트 싱크(40)는 양전극(10)과 음전극(20) 사이의 소재(30) 저면 일단에 설치된다. 이러한 히트 싱크(40)는 가열시 소재(30) 내부의 온도구배를 제어하여 성형성을 향상시킬 수 있다.
도 3, 4에는 하나의 히트 싱크(40)가 설치된 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공정상 필요에 따라 히트 싱크(40)를 복수로 설치할 수도 있다.
다음은 본 발명에 따른 제3실시례의 구성을 설명한다. 본 발명에 따른 제3실시례는 도 5, 6과 같이 두께방향(through-thickness) 통전방식이다. 본 발명에 따른 제3실시례는 소재(30) 상면과 저면 양쪽에 양전극(10)과 음전극(20)이 대향 설치된다.
구체적으로 양전극(10)은, 소재(30)의 두께방향으로의 통전을 위한 전극이다. 양전극(10)은 소재(30)의 두께방향으로의 통전을 위해 소재(30)의 상면 한쪽에 설치된다.
양전극(10)에 대향설되는 음전극(20) 역시 소재(30)의 두께 방향으로의 통전을 위한 전극이다. 음전극(20)은 양전극(10)에 대향하여 소재(30) 저면에 설치된다.
도 5, 6에는 양전극(10)이 소재(30) 상면에 설치되고 음전극(20)이 소재(30) 저면에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 반대로 음전극(20)을 소재(30) 상면에 설치하고 대향하는 양전극(10)을 소재(30) 저면에 설치할 수도 있다.
다음은 본 발명에 따른 제4실시례의 구성을 설명한다. 본 발명에 따른 제4실시례는 도 7, 8과 같이 소재(30) 상면 일측에 히트 싱크(40)가 설치된 것 이외에는 제3실시례의 구성과 동일하다.
구체적으로 본 발명에 따른 제4실시례는, 도 7, 8과 같이 소재(30) 상면에 설치된 양전극(10)을 기준으로 좌측에 방열수단인 히트 싱크(40)가 설치된다.
도 7, 8에는 히트 싱크(40)가 양전극(10) 좌측 소재(30) 상면에 설치된 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공정에 따라 양전극(10)을 기준으로 좌우 어느 한쪽 소재(30) 상면에 히트 싱크(40)를 적어도 하나 이상 설치하거나, 또는 좌우 양쪽에 히트 싱크(40)를 적어도 하나 이상 설치할 수 있다.
또한, 소재(30) 저면에 설치된 음전극(20)을 기준으로 좌우 중 어느 한쪽의 소재(30) 저면에 히트 싱크(40)를 적어도 하나 이상 설치하거나, 좌우 양쪽에 히트 싱크(40)를 적어도 하나 이상 설치할 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 제5실시례의 구성을 설명한다. 본 발명에 따른 제5실시례는 도 9와 같이 양전극(10)을 상부 금형(50) 저면 한쪽 가장자리에 설치하고 음전극(20)을 하부 금형(60) 상면 한쪽 가장자리에 설치한다.
구체적으로 양전극(10)은, 소재(30) 상부에서 통전을 하는 전극으로서 상부 금형(50) 저면 한쪽 가장자리에 설치된다. 음전극(20)은 양전극(10)에 대향 설치되는 것으로서 소재(30) 하부에서 통전하는 전극이다. 음전극(20)은 상부 금형(50)에 수직으로 대향하는 하부 금형(60)의 상면 한쪽 가장자리에 설치된다.
한편, 도 9에는 도시되어 있지 않으나 상부 금형(50)을 기준으로 소재(30)의 좌우 양쪽 중 어느 한쪽 상면 또는 저면에는 히트 싱크(40)가 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 히트 싱크를 이용한 부분통전 개념도를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이 제어장치(41)는 전력 발전기(43)를 제어하고 방열을 위해 냉각수 등과 같은 냉각매체(42)를 히트 싱크(40)로 공급한다. 그리고 열화상 카메라(40)는 소재(30)의 열변화를 측정하고, 제어장치(41)는 소재(30) 성형에 적합한 최적의 온도가 유지될 수 있게 한다.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 통전을 이용한 국부가열 장치의 작용을 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 제1실시례의 작용에 대해 설명한다. 도 1, 2와 같이 소재(30)에 전류를 인가하면 흐르는 전기에너지만큼 온도가 빠르게 상승한다. 구체적으로 본 발명에 따른 제1실시례는 표면방향 통전방식으로서 소재(30) 전체에 전류가 인가되지 않고 양전극(10)과 음전극(20) 사이의 영역에 전류가 인가되므로 소재(30)의 성형성 향상 혹은 담금질에 의한 강화가 필요한 부위에 선별적으로 전류를 인가하여 국부적으로 소재(30)를 가열할 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 제2실시례의 작용에 대해 설명한다. 도 3, 4와 같이 본 발명에 따른 제2실시례는 양전극(10)과 음전극(20) 사이의 소재(30) 저면에 히트 싱크(40)가 설치된다. 이와 같이 양전극(10)과 음전극(20) 사이의 소재(30) 저면에 설치된 히트 싱크(40)는 가열되지 않는 부위에 설치되어 가열시 소재(30) 내부의 온도구배를 제어하여 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 제3실시례의 작용에 대해 설명한다. 도 5, 6과 같이 본 발명에 따른 제3실시례는 두께방향 통전방식으로서 전류를 인가하면 흐르는 전기에너지만큼 온도가 빠르게 상승한다. 구체적으로 소재(30) 전체에 전류가 인가되지 않고 양전극(10)과 음전극(20) 사이의 영역에 전류가 인가되므로 소재(30)의 성형성 향상 혹은 담금질에 의한 강화가 필요한 부위에 선별적으로 전류를 인가하여 국부적으로 소재(30)를 가열할 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 제4실시례의 작용에 대해 설명한다. 도 7, 8과 같이 본 발명에 따른 제4실시례는 양전극(10)의 좌측 소재(30) 상면에 히트 싱크(40)가 설치된다. 이와 같이 양전극(10)의 좌측 소재(30) 상면에 설치된 히트 싱크(40)는 가열되지 않는 부위에 설치되어 가열시 소재(30) 내부의 온도구배를 제어하여 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 제5실시례의 작용에 대해 설명한다. 도 9와 같이 본 발명에 따른 제5실시례는 두께방향 통전방식으로서 전류를 인가하면 흐르는 전기에너지만큼 온도가 빠르게 상승한다. 구체적으로 소재(30) 전체에 전류가 인가되지 않고 상부 금형(50)에 설치된 양전극(10)과 하부 금형(60)에 설치된 음전극(20) 사이의 소재(30) 두께방향으로 전류가 인가되므로 소재(30)의 성형성 향상 혹은 담금질에 의한 강화가 필요한 부위에 선별적으로 전류를 인가하여 국부적으로 소재(30)를 가열할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 소재의 표면방향으로의 통전을 위해 소재의 상면 좌우 중 어느 한쪽에 설치되는 양전극; 및
    양전극에 대향하여 양전극과 간격을 두고 소재의 상면 좌우 중 어느 한쪽에 설치되는 음전극;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 양전극과 음전극 사이의 소재 저면 또는 상면 영역에는 히트 싱크가 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치.
  3. 소재의 두께방향으로의 통전을 위해 소재의 상, 하면 중 어느 한쪽에 설치되는 양전극; 및
    양전극에 대향하여 소재의 상, 하면 중 어느 한쪽에 설치되는 음전극;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 양전극을 기준으로 양전극의 좌우 중 어느 한쪽의 소재 상면 또는 저면 에는 히트 싱크가 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 히트 싱크는 제어장치와 연결되며 제어장치는 방열을 위해 냉각매체를 히트 싱크로 공급하고, 제어장치는 전력 발전기를 제어하며 제어장치와 연결된 열화상 카메라가 소재의 열변화를 측정하면 제어장치는 소재 성형에 적합한 최적의 온도가 유지될 수 있게 함을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치.
  6. 소재 상부에서 통전을 하는 전극으로서, 상부 금형 저면 한쪽 가장자리에 설치되는 양전극; 및
    양전극에 대향 설치되어 소재 하부에서 통전하는 전극으로서, 상부 금형에 수직으로 대향하는 하부 금형의 상면 한쪽 가장자리에 설치되는 음전극;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 상부 금형을 기준으로 소재의 좌우 양쪽 중 어느 한쪽 상면 또는 저면에는 히트 싱크가 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 하는 통전을 이용한 국부가열 장치.
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