WO2021172651A1 - Hip 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치 - Google Patents

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WO2021172651A1
WO2021172651A1 PCT/KR2020/004901 KR2020004901W WO2021172651A1 WO 2021172651 A1 WO2021172651 A1 WO 2021172651A1 KR 2020004901 W KR2020004901 W KR 2020004901W WO 2021172651 A1 WO2021172651 A1 WO 2021172651A1
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WO
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tube
degassing
pressing
sealing device
hip method
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PCT/KR2020/004901
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Inventor
민태기
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(주)에스엔에이치
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    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/023—Thermo-compression bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • B22F2003/153—Hot isostatic pressing apparatus specific to HIP

Definitions

  • the present invention relates to a tube sealing device for degassing of the HIP method, and more particularly, to a tube sealing device for degassing of the HIP method, which can improve work convenience by fusion and sealing at the same time as the tube is compressed. it's about
  • powder metallurgy is a technique for making metal materials or metal products by bonding metal powders by hot isostatic pressing (HIP).
  • HIP hot isostatic pressing
  • powder metallurgy refers to a technology for manufacturing metal powder or alloy powder, compacting using these powders, and sintering at a melting temperature or lower to make metal products or metal ingots.
  • Powder metallurgy can directly make a shape close to the final product (near net shape) without going through the processes such as melting, casting, solidification, forging, and machining that are performed in the general manufacturing metallurgy method.
  • the cost of post-processing can be greatly reduced, so that a product with excellent properties while being inexpensive can be easily manufactured.
  • Patent Document 1 (Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0115571 'Manufacturing method of a shroud impeller') relates to a technology for manufacturing an impeller using a powder metallurgy method, and as shown in FIG. 1 , preparing a metal powder (S10), Preparation of insert corresponding to the internal shape of the molding (S20), assembling the insert into the interior of the container (S30), injecting powder into the interior of the container (S40), degassing (S50), HIP (S60), impeller for removal of the insert Selective etching (S70) and finishing machining (S80) are shown to be performed.
  • the degassing step is to remove air, moisture, oxygen, etc. remaining in the interior of the container, and as shown in FIG. 2 (a), the internal space of the container 10 through the exhaust tube T A process of evacuating the inner space of the container 10 is performed using a vacuum pump 20 connected to After pressing (a), the compressed part is cut using a welding machine and completely sealed (b) at the same time.
  • an object of the present invention is to solve such a problem in the prior art, and to provide a tube sealing device for degassing of the HIP method that can improve work convenience by fusion and sealing at the same time as the tube is compressed. have.
  • a tube sealing device for degassing of the HIP method that can improve work convenience by allowing the tube to be maintained in a pressurized state even without continuously pressurizing the operating unit during the heat-sealing time of the tube.
  • a tube sealing device for degassing of the HIP method that can omit a separate process for cutting the tube by allowing a cutting groove to be formed at the top of the sealing portion of the tube at the same time as compression.
  • the pressure applied to the tube in the process of compressing the tube can be displayed through the display unit, it is to provide a tube sealing device for degassing of the HIP method that can provide a constant work quality.
  • a pair of pressing parts spaced apart on both sides so that the tube can be located in the region between; an operation unit for moving the pair of pressing units in a direction close to each other to provide pressure for small deformation of the tube; and an energy supply unit disposed in the pressurizing unit and providing energy to the tube so that the inner surface of the tube is fused at the same time as the tube is pressurized.
  • the energy supply unit comprises a heating mechanism for providing thermal energy.
  • concavo-convex portions are provided on the surfaces of the pair of pressing portions facing each other.
  • a protrusion and a concave portion in the form of engaging with each other are provided on the surfaces facing each other of the pair of pressing parts, respectively.
  • a; clamp for fixing the position of the pressing portion in close proximity to each other in a compressed state of the tube.
  • the clamp is preferably made of a toggle clamp.
  • the pressure sensor for measuring the pressure applied to the tube through the pressure unit; and a display unit for displaying the pressure measured by the pressure sensor.
  • a tube sealing device for degassing of the HIP method which can improve work convenience by fusion and sealing the tube at the same time as pressing the tube.
  • a tube sealing device for degassing of the HIP method that can improve work convenience by allowing the tube to be maintained in a pressurized state even without continuously pressurizing the operating unit during the heat-sealing time of the tube.
  • a tube sealing device for degassing of the HIP method that can omit a separate process for cutting the tube by allowing a cutting groove to be formed at the top of the sealing portion of the tube at the same time as compression.
  • a tube sealing device for degassing of the HIP method that can provide a constant work quality.
  • FIG. 2 is a view showing the process of sealing the tube after the degassing process
  • FIG. 3 is a block diagram of a tube sealing device for degassing of the HIP method of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 3;
  • Figure 5 is a functional view showing the state of sealing the tube using the degassing tube sealing device of the present invention HIP method
  • Figure 6 is an action diagram of the clamp according to the degassing tube sealing device of the present invention HIP method
  • FIG. 7 is a view showing the process of sealing the tube through the cross section A-A' of FIG.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a tube sealing device for degassing of the present invention HIP method
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 3 .
  • the tube sealing device for degassing of the present invention HIP method is a pressurizing unit 110 , an operating unit 120 and an energy supply unit 130 , a clamp 140 , a pressure sensor and a display unit 150 ).
  • the pressing unit 110 is made of a bar shape that can be pressed by contacting the side of the tube (T), and is formed in a pair and is spaced apart on both sides so that the tube (T) can be located in the area between them.
  • Concave and convex portions 111 are respectively provided on the surfaces facing each other of the pressing unit 110 , that is, pressing the tube T, and a polygonal pyramid, cone, cylinder, or polygonal prism protruding toward the tube T. It may be made in the form of, and may be arranged as a whole on the surface for pressing the tube (T). Since the concave-convex portion 111 can increase the contact area with the tube T, when the energy supply unit 130 provides thermal energy, thermal energy can be effectively provided to the tube T, and the energy When the supply unit 130 provides ultrasonic vibration energy, it is possible to improve the welding efficiency by increasing the frictional force with the tube (T). In addition, as the tube (T) is compressed in response to the shape of the concavo-convex portion 111, pressure can be equally provided to the entire area of the portion to be pressed, thereby improving the sealing effect of the tube (T). .
  • a protrusion 112 is provided on one side of the pressing unit 110 among the pair of pressing units 110 , and the other side pressing unit 110 has a concave portion 113 engaged with the projection 112 .
  • the protrusion 112 and the concave portion 113 are for forming a bent portion at the compression portion of the tube T, and the compression force applied to the tube T in the process of compressing the tube T is applied to the protrusion 112 and It is preferable that the protrusion length of the protrusion 112 be set longer than the depression depth of the concave portion 113 so as to be concentrated on the portion positioned between the concave portions 113 .
  • a press-in protrusion 114 for forming a cutting groove T1 in a direction crossing the tube T on the outer surface of the tube T may be provided at the upper end of the pressing unit 110 .
  • These press-in protrusions 114 are respectively provided on the pair of pressing parts 110, and the protrusion lengths of the press-fit protrusions 114 form a cutting groove T1 for cutting the tube T, on both sides. It is preferable that the front ends of the pressing unit 110 are set so that they do not contact each other.
  • the portion connecting the sealing portion and the vacuum pump can be easily cut in a state in which a portion of the tube (T) connecting the sintering vessel and the vacuum pump is sealed, so the operation Convenience can be improved.
  • the operation unit 120 moves the pair of pressing units 110 in a direction close to each other to provide pressure for small deformation of the tube T, and the pair of pressing units 110 It may be made in the form of a pair of manual handles for directly transmitting the pressing force to the . In addition, it is also possible to be made in the form of moving the pressing unit 110 using a hydraulic or electric driving mechanism.
  • the energy supply unit 130 is disposed in the pressurization unit 110, and provides energy to the tube T so that the inner surface of the tube T can be fused at the same time as the tube T is pressurized. It may consist of a heating device that provides energy.
  • the pressing unit 110 compresses the tube T in a state sufficiently heated by the energy supply unit 130 , and the tube T compressed by the pressing unit 110 is the inner surface of the compression unit. As it is fused in this close state, complete sealing is possible.
  • the energy supply unit 130 may also be made of an ultrasonic oscillator that provides vibration energy so that the joint portion of the tube (T) can be fused by frictional heat.
  • the pressing unit 110 is used for ultrasonic welding. It is preferable to consist of soul.
  • the clamp 140 is to fix the position of the pair of pressing parts 110 in a state where the pair of pressing parts 110 are close to each other and pressing the tube (T), the annular toggle clamp 140 . ) can be made.
  • the annular toggle clamp 140 is composed of a hook part 141 and a locking part 142 of the clamp 140 , and the hook part 141 is fixed to the front end of the pressing part 110 on one side, and the locking part 142 may be fixed to the tip of the other side pressing unit 110, a pair of pressing units 110 in a state in which the tube (T) is pressed, hooking the hook portion 141 to the engaging portion 142
  • the position of the pair of pressing parts 110 in a state in which the tube (T) is compressed. Therefore, while the compression portion of the tube (T) is sufficiently fused, the operator does not need to continuously press the pressing unit 110, so that the operator's work convenience can be improved.
  • the pressure sensor is installed inside the pressurizing unit 110 and configured to measure the pressure applied to the tube T through the pressurizing unit 110, and the display unit 150 is electrically connected to the pressure sensor. connected to and configured to externally display the load value measured by the pressure sensor as a numerical value.
  • the display unit 150 may include a microcomputer and a liquid crystal display for calculating the load applied by the pressing unit 110 and expressing it to the outside. In this way, since the pressure applied to the tube (T) can be displayed through the display unit 150, the tube (T) can be sealed with a constant load regardless of the skill level of the operator, thereby improving the sealing quality have.
  • a flux solvent is applied to the inner surface of the tube (T), or a coating layer having a relatively lower melting point than that of the tube (T) is preferably formed.
  • Figure 5 is an action diagram showing the state of sealing the tube using the degassing tube sealing device of the HIP method of the present invention
  • Figure 6 is an action diagram of the clamp according to the degassing tube sealing device of the HIP method of the present invention
  • FIG. 7 is a view showing the process of sealing the tube through the cross-section taken along line A-A' of FIG. 3 .
  • the tube (T) is compressed by the pressing unit 110, and at the same time, the inner surface of the tube (T) by the heat generated from the energy supply unit 130 built in the pressing unit (110) Since this fusion is performed, the tube T is completely sealed.
  • FIG. 6 (a) in a state in which the temperature of the surface for pressing the tube T is sufficiently heated through the energy supply unit 130 built in the pressing unit 110, a pair of pressing units ( 110) between the tube (T), and moving the pressing unit 110 in a direction close to each other as shown in FIG. 6 (b) to compress the tube (T), the tube (T) is compressed in a flat form At the same time, since the inner surface of the tube (T) is fused by thermal energy, it is possible to completely seal the area to be compressed.
  • the state of pressing the tube (T) can be maintained even if the operation unit 120 is not continuously pressed during the time for thermally fusion of the tube (T). can improve
  • a protrusion 112 is formed in the pressing part 110 on one side on a cross-section parallel to the longitudinal direction of the tube T, as shown in FIG. is formed Accordingly, when a pair of pressing parts 110 compress the tube (T) as shown in FIG. Since a part is bent, the sealing effect can be improved.
  • the protrusion length of the protrusion 112 is set longer than the depression depth of the concave portion 113 , the compressive force applied to the tube T in the process of compressing the tube T is applied to the protrusion 112 . Since it is concentrated on the portion located between the and the concave portion 113, the fusion of the tube T in the corresponding portion can be made completely.
  • Cutting grooves T1 may be formed on both sides, respectively.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

본 발명은 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치는 사이 영역에 튜브가 위치할 수 있도록 양측으로 이격 배치되는 한 쌍의 가압부; 상기 튜브의 소형변형을 위한 압력을 제공하기 위해 상기 한 쌍의 가압부를 서로 근접하는 방향으로 이동시키는 작동부; 및 상기 가압부에 배치되고, 상기 튜브의 가압과 동시에 튜브 내측면이 융착될 수 있도록 상기 튜브에 에너지를 제공하는 에너지 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치
본 발명은 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 튜브를 압착하는 동시에 융착되어 완전한 밀봉이 이루어지도록 함으로써 작업 편의를 향상시킬 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치에 관한 것이다.
일반적으로 금속 분말을 고온 등압 압축(HIP: Hot Isostatic Press)하여 결합시킴으로써 금속재료나 금속가공제품을 만드는 기술을 분말야금(Powder metallurgy)이라 한다.
즉, 분말야금이란 금속분말 또는 합금분말의 제조와 이들 분말을 이용하여 압축성형(compacting)한 후 용융온도 이하에서 소결(sintering)하여 금속제품 혹은 금속괴를 만드는 기술을 말한다.
분말야금법은 일반 제조야금법에서 행하는 용해, 주조, 응고, 단조, 기계가공 등의 공정을 거치지 않고 최종 제품에 가까운 형상(near net shape)을 직접 만들 수 있으며, 이에 따라 임펠러와 같이 형상이 매우 복잡하거나 최종 형상을 만들기 위해 기계가공의 비용이 많이 드는 제품을 다량으로 만드는 경우 후가공의 비용을 크게 감소시킬 수 있으므로 저렴하면서도 특성이 우수한 제품을 용이하게 제조할 수 있다.
특허문헌 1(대한민국 공개특허 제10-2014-0115571호 '쉬라우드 임펠러의 제조방법')은 분말야금법을 이용하여 임펠러를 제조하는 기술에 관한 것으로서, 도 1과 같이 금속 분말 준비(S10), 성형물의 내부 형상에 대응하는 삽입물 준비(S20), 용기의 내부에 삽입물 조립(S30), 용기의 내부로 분말 주입(S40), 탈 가스(S50), HIP(S60), 삽입물의 제거를 위한 임펠러 선별적 에칭(S70) 및 마무리 기계가공(S80) 공정을 수행하는 것으로 나타나 있다.
여기서, 탈 가스 처리하는 단계는 용기의 내부에 잔존해 있는 공기, 습기, 산소 등을 제거하기 위한 것으로서, 도 2의 (a)와 같이 배기용 튜브(T)를 통해 용기(10)의 내부공간과 연결된 진공펌프(20)를 이용하여 용기(10)의 내부공간을 진공화 시키는 과정을 수행하며, 탈 가스 처리 후에는 도 2의 (b)와 같이 유압압착기 등을 이용하여 튜브의 일부구간을 압착(a)한 다음, 압착된 부분을 용접기를 이용하여 절단함과 동시에 완전하게 밀봉(b)한다.
하지만, 이러한 밀봉 작업은 현장 작업자의 숙련도에 의존하게 되므로, 품질이 일정하지 않을 뿐만 아니라, 진공 누설에 의한 품질 저하가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 튜브를 압착하는 동시에 융착되어 완전한 밀봉이 이루어지도록 함으로써 작업 편의를 향상시킬 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치를 제공함에 있다.
또한, 튜브를 열 융착하는 시간 동안 작동부를 계속 가압하지 않아도 튜브를 가압하는 상태가 유지될 수 있도록 함으로써 작업 편의를 향상시킬 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치를 제공함에 있다.
또한, 압착과 동시에 튜브의 밀봉부위 상단에 절단홈이 형성되도록 함으로써, 튜브의 절단을 위한 별도의 공정을 생략할 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치를 제공함에 있다.
또한, 튜브를 압착하는 과정에서 튜브에 인가되는 압력이 표시부를 통해 표시되도록 할 수 있으므로 일정한 작업 품질을 제공할 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 사이 영역에 튜브가 위치할 수 있도록 양측으로 이격 배치되는 한 쌍의 가압부; 상기 튜브의 소형변형을 위한 압력을 제공하기 위해 상기 한 쌍의 가압부를 서로 근접하는 방향으로 이동시키는 작동부; 및 상기 가압부에 배치되고, 상기 튜브의 가압과 동시에 튜브 내측면이 융착될 수 있도록 상기 튜브에 에너지를 제공하는 에너지 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 에너지 공급부는 열에너지를 제공하기 위한 발열기구로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 한 쌍의 가압부의 서로 마주하는 면에는 요철부가 각각 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 한 쌍의 가압부의 서로 마주하는 면에는 서로 맞물리는 형태의 돌출부와 요홈부가 각각 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가압부가 서로 근접하여 튜브를 압착한 상태의 위치를 고정하는 클램프;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클램프는 토글 클램프로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가압부를 통해 튜브에 인가되는 압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서에 의해 측정된 압력을 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 튜브를 압착하는 동시에 융착되어 완전한 밀봉이 이루어지도록 함으로써 작업 편의를 향상시킬 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치가 제공된다.
또한, 튜브를 열 융착하는 시간 동안 작동부를 계속 가압하지 않아도 튜브를 가압하는 상태가 유지될 수 있도록 함으로써 작업 편의를 향상시킬 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치가 제공된다.
또한, 압착과 동시에 튜브의 밀봉부위 상단에 절단홈이 형성되도록 함으로써, 튜브의 절단을 위한 별도의 공정을 생략할 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치가 제공된다.
또한, 튜브를 압착하는 과정에서 튜브에 인가되는 압력이 표시부를 통해 표시되도록 할 수 있으므로 일정한 작업 품질을 제공할 수 있는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치가 제공된다.
도 1은 일반적인 분말야금법을 이용한 임펠러 제조 공정 순서도,
도 2는 탈 가스 공정 후 튜브를 밀봉하는 공정을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치의 구성도,
도 4는 도 3의 A-A'선 단면도,
도 5는 본 발명 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치를 이용해 튜브를 밀봉하는 상태를 나타낸 작용도,
도 6은 본 발명 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치에 따른 클램프의 작용도,
도 7은 도 3의 A-A'선 단면을 통해 튜브를 밀봉하는 과정을 나타낸 도면이다.
* 부호의 설명
110:가압부, 111:요철부, 112:돌출부,
113:요홈부, 114:압입돌기, 120:작동부,
130:에너지 공급부, 140:클램프, 141:후크부,
142:걸림부, 150:표시부, T:튜브
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중, 도 3은 본 발명 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치의 구성도이고, 도 4는 도 3의 A-A'선 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치는, 가압부(110), 작동부(120) 및 에너지 공급부(130), 클램프(140), 압력센서 및 표시부(150)를 포함한다.
상기 가압부(110)는 튜브(T)의 측면에 접촉하여 가압할 수 있는 막대 형상으로 이루어지고, 한 쌍으로 이루어져 사이 영역에 튜브(T)가 위치할 수 있도록 양측으로 이격 배치된다.
상기 가압부(110)의 서로 마주하는 면, 즉 상기 튜브(T)를 가압하는 면에는 요철부(111)가 각각 마련되는 것으로, 튜브(T)를 향해 돌출되는 다각뿔, 원뿔, 원기둥 또는 다각기둥의 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 튜브(T)를 가압하는 면에 전체적으로 배열될 수 있다. 이러한 요철부(111)는 튜브(T)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있으므로, 상기 에너지 공급부(130)가 열 에너지를 제공하는 경우 상기 튜브(T)에 열 에너지를 효과적으로 제공할 수 있고, 상기 에너지 공급부(130)가 초음파 진동 에너지를 제공하는 경우 상기 튜브(T)와의 마찰력을 증대시켜 용접효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 요철부(111)의 형상에 대응하여 튜브(T)가 압착됨에 따라, 가압의 대상이 되는 부위의 전면적에 균등하게 압력이 제공될 수 있어 튜브(T)의 밀봉 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 한 쌍으로 이루어지는 가압부(110) 중 일측 가압부(110)에는 돌출부(112)가 마련되고, 타측 가압부(110)에는 상기 돌출부(112)와 맞물리는 형태의 요홈부(113)가 마련될 수 있다. 이러한 돌출부(112)와 요홈부(113)는 튜브(T)의 압착부위에 절곡부를 형성하기 위한 것으로서, 튜브(T)를 압착하는 과정에서 튜브(T)에 가해지는 압축력이 돌출부(112)와 요홈부(113) 사이에 위치하는 부분에 집중될 수 있도록, 상기 돌출부(112)의 돌출 길이는 상기 요홈부(113)의 함몰 깊이보다 길게 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가압부(110)의 상단부에는 상기 튜브(T)의 외측면에 튜브(T)를 가로지르는 방향으로 절단홈(T1)을 형성하는 압입돌기(114)가 마련될 수 있다. 이러한 압입돌기(114)는 상기 한 쌍의 가압부(110)에 각각 마련되며, 압입돌기(114)의 돌출 길이는 튜브(T)의 절단을 위한 절단홈(T1)을 형성한 상태에서, 양측 가압부(110)의 선단이 서로 접촉하지 않도록 설정되는 것이 바람직하다.
이에 따라, HIP 공법의 탈가스 공정 처리 후 소결용기와 진공펌프를 연결하는 튜브(T)의 일부 영역을 밀봉한 상태에서, 밀봉 부위와 진공펌프를 연결하는 부분을 용이하게 절단할 수 있으므로, 작업 편의를 향상시킬 수 있다.
상기 작동부(120)는 상기 튜브(T)의 소형변형을 위한 압력을 제공하기 위해 상기 한 쌍의 가압부(110)를 서로 근접하는 방향으로 이동시키는 것으로서, 상기 한 쌍의 가압부(110)에 가압력을 직접 전달하기 위한 한 쌍의 수동식 손잡이의 형태로 이루어질 수 있으며, 이 외에도 유압식 또는 전동식 구동기구를 이용하여 상기 가압부(110)를 이동시키키는 형태로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 에너지 공급부(130)는 상기 가압부(110)에 배치되고, 상기 튜브(T)의 가압과 동시에 튜브(T) 내측면이 융착될 수 있도록 상기 튜브(T)에 에너지를 제공하는 것으로서, 열 에너지를 제공하는 발열기구로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 가압부(110)는 에너지 공급부(130)에 의해 충분히 가열된 상태에서 상기 튜브(T)를 압착하는 것이며, 가압부(110)의 의해 압착되는 튜브(T)는 압착부분의 내측면이 밀착된 상태로 융착됨에 따라 완전 밀봉이 가능하게 된다.
한편, 상기 에너지 공급부(130)는 상기 튜브(T)의 접합부위가 마찰열에 의해 융착될 수 있도록 진동 에너지를 제공하는 초음파 발진기로도 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 가압부(110)는 초음파 용접용 혼으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 클램프(140)는 상기 한 쌍의 가압부(110)가 서로 근접하여 튜브(T)를 압착한 상태에서, 한 쌍의 가압부(110)의 위치를 고정하는 것으로서, 고리형 토글 클램프(140)로 이루어질 수 있다.
즉, 고리형 토글 클램프(140)는 클램프(140) 후크부(141)와 걸림부(142)로 구성되는데, 상기 후크부(141)는 일측 가압부(110) 선단에 고정되고, 상기 걸림부(142)는 타측 가압부(110) 선단에 고정될 수 있으며, 한 쌍의 가압부(110)가 튜브(T)를 압착한 상태에서, 상기 후크부(141)를 걸림부(142)에 걸어 고정함으로써, 한 쌍의 가압부(110)가 튜브(T)를 압착한 상태의 위치를 고정할 수 있다. 따라서 튜브(T)의 압착부위가 충분하게 융착되는 동안, 작업자가 가압부(110)를 계속 가압하지 않아도 되므로 작업자의 작업 편의를 개선할 수 있다.
상기 압력센서는 상기 가압부(110)의 내부에 설치되고 상기 가압부(110)를 통해 튜브(T)에 인가되는 압력을 측정할 수 있도록 구성되고, 상기 표시부(150)는 상기 압력센서와 전기적으로 연결되고 상기 압력센서에 의해 측정된 하중 값을 수치로서 외부에 표시할 수 있도록 구성된다. 상기 표시부(150)는 가압부(110)에 의해 인가되는 하중을 계산하고, 이를 외부에 표현하기 위한 마이컴과 액정디스플레이를 포함할 수 있다. 이와 같이, 튜브(T)에 가해지는 압력이 표시부(150)를 통해 표시될 수 있으므로, 작업자의 숙련도와 관계 없이 일정한 하중으로 튜브(T)를 밀봉할 수 있으며, 이에 따라 밀봉 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 튜브(T)의 효율적인 융착을 위하여, 상기 튜브(T)의 내면에는 플럭스 용제가 도포되거나, 튜브(T)보다 상대적으로 용융점이 낮은 코팅층이 형성되는 것도 바람직할 것이다.
지금부터는 상술한 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중, 도 5는 본 발명 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치를 이용해 튜브를 밀봉하는 상태를 나타낸 작용도, 도 6은 본 발명 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치에 따른 클램프의 작용도, 도 7은 도 3의 A-A'선 단면을 통해 튜브를 밀봉하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5와 같이, 서로 이격 배치된 한 쌍이 가압부(110) 사이 공간으로 튜브(T)의 압착 대상이 되는 부위를 위치시킨 상태에서, 작동부(120)를 통해 한 쌍의 가압부(110)를 서로 근접하는 방향으로 이동시키면, 튜브(T)가 가압부(110)에 의해 압착되는 동시에, 가압부(110)에 내장된 에너지 공급부(130)에서 발생하는 열에 의해 튜브(T)의 내측면이 융착되므로 튜브(T)가 완전하게 밀봉된다.
구체적으로, 도 6의 (a)와 같이, 가압부(110)에 내장된 에너지 공급부(130)를 통해 튜브(T)를 가압하는 면의 온도를 충분히 가열한 상태에서, 한 쌍의 가압부(110) 사이에 튜브(T)를 위치시키고, 도 6의 (b)와 같이 가압부(110)를 서로 근접하는 방향으로 이동시켜 튜브(T)를 압착하면, 튜브(T)가 납작한 형태로 압착되는 동시에, 튜브(T)의 내측면이 열 에너지에 의해 융착되므로 압착되는 부위를 완전하게 밀봉시킬 수 있다.
이때, 가압부(110)를 이용하여 튜브(T)를 압착한 상태에서, 일측 가압부(110)에 마련된 클램프(140) 후크부(141)를 타측 가압부(110)에 마련된 걸림부(142)에 걸고, 도 6의 (c)와 같이 고정하면, 튜브(T)를 열 융착하는 시간 동안 작동부(120)를 계속 가압하지 않아도 튜브(T)를 가압하는 상태가 유지될 수 있으므로 작업 편의를 향상시킬 수 있다.
아울러, 도 7의 (a)와 같이 상기 튜브(T)의 길이방향과 나란한 단면상에서 일측 가압부(110)에는 돌출부(112)가 형성되고, 타측 가압부(110)에는 요홈부(113)가 형성된다. 이에 따라 도 7의 (b)와 같이 한 쌍의 가압부(110)가 튜브(T)를 압축하면, 상기 돌출부(112)와 요홈부(113)가 서로 맞물림에 따라 튜브(T)의 압착 부위 일부가 절곡되므로 밀봉 효과를 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 돌출부(112)의 돌출 길이가 상기 요홈부(113)의 함몰 깊이보다 길게 설정됨에 따라, 상기 튜브(T)를 압착하는 과정에서 튜브(T)에 가해지는 압축력이 돌출부(112)와 요홈부(113) 사이에 위치하는 부분에 집중되므로, 해당 부위에서 튜브(T)의 융착이 완전하게 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 가압부(110)의 상단부에는 각각 압입돌기(114)가 돌출됨에 따라, 이러한 가압부(110)를 이용해 튜브(T)를 압착하는 과정에서 튜브(T)의 밀봉부위 상단 양측에 각각 절단홈(T1)을 형성할 수 있다.
이에 따라, 튜브(T)를 압착하는 동시에 튜브(T)의 내측면이 융착되어 완전한 밀봉이 이루어질 뿐만 아니라, 밀봉 부위의 상측에 형성된 절단홈(T1)을 이용하여 튜브(T)를 쉽게 절단할 수 있으므로 작업 편의가 개선된다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

Claims (7)

  1. 사이 영역에 튜브가 위치할 수 있도록 양측으로 이격 배치되는 한 쌍의 가압부;
    상기 튜브의 소형변형을 위한 압력을 제공하기 위해 상기 한 쌍의 가압부를 서로 근접하는 방향으로 이동시키는 작동부; 및
    상기 가압부에 배치되고, 상기 튜브의 가압과 동시에 튜브 내측면이 융착될 수 있도록 상기 튜브에 에너지를 제공하는 에너지 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에너지 공급부는 열에너지를 제공하기 위한 발열기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가압부의 서로 마주하는 면에는 요철부가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가압부의 서로 마주하는 면에는 서로 맞물리는 형태의 돌출부와 요홈부가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가압부가 서로 근접하여 튜브를 압착한 상태의 위치를 고정하는 클램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 클램프는 토글 클램프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 가압부를 통해 튜브에 인가되는 압력을 측정하는 압력센서; 및
    상기 압력센서에 의해 측정된 압력을 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HIP 공법의 탈가스용 튜브 밀봉장치.
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