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KR101211631B1 - Manufacturing Technology and Forming Tool for Fabricating a Metallic Bellows - Google Patents

Manufacturing Technology and Forming Tool for Fabricating a Metallic Bellows Download PDF

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KR101211631B1
KR101211631B1 KR1020100129828A KR20100129828A KR101211631B1 KR 101211631 B1 KR101211631 B1 KR 101211631B1 KR 1020100129828 A KR1020100129828 A KR 1020100129828A KR 20100129828 A KR20100129828 A KR 20100129828A KR 101211631 B1 KR101211631 B1 KR 101211631B1
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metal thin
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inner diameter
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윤종훈
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한국항공우주연구원
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Abstract

본 발명은 금속 주름관 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로서, 복수의 금속 박판을 적층하여 금속 주름관을 제조하는 방법 및 이에 사용되는 제조 장치에 관한 것이다.
본 발명은 링 형상의 금속 박판을 상하로 복수 개 적층하여 금속 주름관을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 링 형상의 금속 박판에서 상하로 접합할 내경 접합부 및 외경 접합부를 선정하는 단계와, 금속 박판에서 상기 내경 접합부 및 외경 접합부 이외 부분에 이형제(stop-off)를 도포한 상태로 금속 박판을 복수 개 적층하는 단계와, 상기 금속 박판이 복수 개 적층된 상태로 상하 가압하면서, 고온에서 확산접합(Diffusion Welding)에 의해 상기 복수의 금속 박판의 내경 접합부 및 외경 접합부를 상하로 접합하는 단계 및 접합이 완료된 복수의 금속 박판에 상하 인장력을 가해 내경 접합부 및 외경 접합부 이외 부분을 이격시키는 단계를 포함하는 금속 주름관 제조 방법을 제공한다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for producing a metal corrugated pipe, and a method for manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of metal thin plates, and a manufacturing apparatus used therefor.
The present invention relates to a method for manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of ring-shaped metal sheets up and down, and selecting an inner diameter joining portion and an outer diameter joining portion to be joined up and down in a ring-shaped metal sheet, and in the metal sheet, Laminating a plurality of metal thin plates in a state in which a release agent (stop-off) is applied to a portion other than the inner diameter joint portion and the outer diameter joint portion, and diffusion bonding at a high temperature while pressing up and down while the plurality of metal thin plates are laminated. Manufacture of the corrugated pipe including the steps of joining the inner diameter and the outer diameter of the plurality of metal thin plates up and down and applying a vertical tension force to the plurality of metal thin plates to be completed to separate the parts other than the inner diameter and the outer diameter of the joint. Provide a method.

Description

금속 주름관 제조 방법 및 제조 장치{Manufacturing Technology and Forming Tool for Fabricating a Metallic Bellows}Manufacturing method and apparatus for manufacturing corrugated pipes {Manufacturing Technology and Forming Tool for Fabricating a Metallic Bellows}

본 발명은 금속 주름관 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로서, 복수의 금속 박판을 적층하여 금속 주름관을 제조하는 방법 및 이에 사용되는 제조 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for producing a metal corrugated pipe, and a method for manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of metal thin plates, and a manufacturing apparatus used therefor.

금속 주름관은 다양한 분야에서 이용되며, 다양한 분야에서 결합부위에 이물질의 침투를 방지하고 충격에 대한 완충 및 흡수, 열팽창 및 수축으로 인하여 발생하는 변형량을 조절하기 위한 목적으로 사용된다.Metal corrugated pipes are used in various fields, and in various fields, they are used for preventing the penetration of foreign substances into the joints and controlling the amount of deformation caused by shock absorption and absorption, thermal expansion and contraction.

금속 주름관은 U타입과 용접형으로 구분된다. U타입은 금형제작으로 이루어지며 산과 골의 모양이 U자 형태의 일정한 곡률로 형성되고, 용접형은 절곡 또는 굴곡진 형태를 갖는다. U타입 주름관은 굴곡이 많은 구조 제작시에 산끼리 부딪혀 손상될 우려가 있고, 부품의 불량률이 높고 제작상의 어려움이 있다. 또한 용접형의 주름관은 주름부의 주름들을 하나씩 모두 용접 가공하여야 하는 제조상의 단점이 있다. 이로 인해 생산성이 낮고, 제조단가가 상승되며, 제작 시간이 길어지는 단점이 있다. Metal corrugated pipe is divided into U type and welded type. U type is made of mold, and the shape of mountain and valley is formed with a constant curvature of U shape, and the welding type has a bent or curved shape. U-type corrugated pipe may be damaged by bumping mountains when making a structure with many bends, high defect rate of parts, and manufacturing difficulties. In addition, the welded corrugated pipe has a manufacturing disadvantage in that all of the corrugated wrinkles are welded. As a result, productivity is low, manufacturing costs are increased, and manufacturing time is long.

또한 다른 종류의 금속 주름관을 생산하는데 있어서, 금형 장치를 별도로 마련해야 한다. 이로 인해서 제조단가가 상승하고, 다른 제품을 제조할 때는 금형 전체를 교체하여야 하고, 생산 시간이 늘어나게 되는 문제점이 있다.
In addition, in producing other kinds of corrugated pipes, a mold apparatus must be separately provided. As a result, the manufacturing cost rises, and when manufacturing other products, the entire mold needs to be replaced, and production time increases.

본 발명은 상기한 종래의 금속 주름관 제조의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것이다. 기존의 많은 공정을 거쳐서 신뢰성을 얻기가 힘든 금속 주름관 제조방식과는 다른 확산접합을 이용한 단순한 공정으로 신뢰성을 더욱더 향상을 시킨다. 이로 인해서 다른 종류의 금속관의 제작을 용이하게 하고, 생산 시간을 단축을 시킨다. 또한 기존의 공정으로 제작이 힘들었던 티타늄 합금, 니켈합금, 철강합금을 확산접합을 통해서 성형을 용이하게 하여서 주름관의 경량화, 재료비를 절감하도록 한다.The present invention has been devised to solve the problems of the conventional metal corrugated pipe manufacturing described above. The reliability is further improved by a simple process using diffusion bonding, which is different from the metal corrugated pipe manufacturing method, which is difficult to obtain reliability through many existing processes. This facilitates the production of different types of metal tubes and shortens the production time. In addition, the titanium alloy, nickel alloy, and steel alloy, which were difficult to manufacture by the conventional process, can be easily formed through diffusion bonding to reduce the weight of the corrugated pipe and reduce the material cost.

본 발명은 링 형상의 금속 박판(1)을 상하로 복수 개 적층하여 금속 주름관을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 링 형상의 금속 박판(1)에서 상하로 접합할 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)를 선정하는 단계;와, 금속 박판(1)에서 상기 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3) 이외 부분에 이형제(stop-off)를 도포한 상태로 금속 박판(1)을 복수 개 적층하는 단계;와, 상기 금속 박판(1)이 복수 개 적층된 상태로 상하 가압하면서, 고온에서 확산접합(Diffusion Welding)에 의해 상기 복수의 금속 박판(1)의 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)를 상하로 접합하는 단계; 및 접합이 완료된 복수의 금속 박판(1)에 상하 인장력을 가해 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3) 이외 부분을 이격시키는 단계;를 포함하는 금속 주름관 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of ring-shaped metal thin plates (1) up and down, wherein the inner diameter joining portion (2) and the outer diameter joining portion (2) to be joined up and down in the ring-shaped metal thin plate (1) 3) selecting, and laminating a plurality of metal thin plates (1) in a state in which a release agent (stop-off) is applied to a portion other than the inner diameter bonding portion 2 and the outer diameter bonding portion (3) in the metal thin plate (1) And, the inner diameter joining portion 2 and the outer diameter joining portion (2) of the plurality of metal thin plates (1) by diffusion welding at a high temperature while pressing up and down in a state where a plurality of the metal thin plates (1) are laminated Bonding 3) up and down; It provides a metal corrugated pipe manufacturing method comprising a; and apart from the inner diameter joint portion 2 and the outer diameter joint portion 3 by applying a tensile force up and down to the plurality of metal thin plates (1) completed bonding.

여기서, 상기 금속 박판(1)은 화학적 세척 또는 기계적 연마가 완료된 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.Here, the thin metal plate 1 is characterized in that the use of chemical cleaning or mechanical polishing is completed.

또한, 상기 이형제는 알루미늄 나이트라이드(ALN) 또는 보론 나이트라이드(BN)인 것을 특징으로 한다.In addition, the release agent is characterized in that the aluminum nitride (ALN) or boron nitride (BN).

또한, 금속 박판의 상하 접합 단계에서, 상하 접합의 분위기는 상하 가압력은 4~7MPa 이고, 온도는 700℃ 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, in the vertical bonding step of the thin metal plate, the atmosphere of the vertical bonding is characterized in that the vertical pressing force is 4 ~ 7MPa, the temperature is 700 ℃ or more.

또한, 상기 금속 박판(1)은 티타늄 합금, 니켈 합금 및 철강 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the metal thin plate 1 is characterized in that any one of titanium alloys, nickel alloys and steel alloys.

또한, 상하 접합 단계는, 내산화성 가스가 채워지거나, 내부가 진공인 밀폐된 공간에서 진행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical bonding step is characterized in that the oxidation-resistant gas is filled, or the inside is carried out in a closed space that is a vacuum.

아울러, 본 발명은 링 형상의 금속 박판(1)을 상하로 복수 개 적층하여 금속 주름관을 제조하는 기구에 관한 것으로서, 하단이 밀폐되고 내부가 중공인 원통형의 하우징(10);과, 상기 하우징(10)의 상단을 마감하는 덮개(20);와, 상기 덮개(20)에 구비되어 내부에 적층되는 복수의 금속 박판(1)을 가압하는 가압치구(30); 및 상기 하우징(10) 또는 덮개(20) 중 최소한 어느 하나에 구비되어 상기 하우징(10) 내부에 가스를 주입 또는 배출하는 가스 입출구(40);를 포함하는 금속 주름관 제조 장치를 제공한다.In addition, the present invention relates to a mechanism for manufacturing a metal corrugated pipe by stacking a plurality of ring-shaped thin metal plate (1) up and down, a cylindrical housing 10 of which the bottom is sealed and the hollow inside; and the housing ( Cover 10 for closing the top of the 10; And, pressing jig 30 for pressing the plurality of metal thin plates (1) provided in the cover 20 to be stacked therein; And a gas inlet and outlet 40 provided in at least one of the housing 10 or the cover 20 to inject or discharge gas into the housing 10.

여기서, 상기 가압치구(30)는, 가스의 주입에 의해 링 형상으로 부풀어올라 인접하는 금속 박판(1)을 가압하는 것을 특징으로 한다.Here, the pressure jig 30 is characterized by inflating the adjacent metal thin plate 1 by swelling in a ring shape by the injection of gas.

또한, 상기 가압치구(30)는, 외경 및 내경이 상호 접합된 상태로 상하 결합되는 링 형상의 상부 금속 박판(31) 및 하부 금속 박판(32);과 상기 상하부 금속박판(31)(32)에 가스를 주입하는 가스주입구(33);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the pressing jig 30, the outer and inner diameter of the ring-shaped upper metal plate 31 and the lower metal plate 32 are coupled to each other in the state bonded to each other; and the upper and lower metal thin plates 31, 32 It is characterized in that it comprises a; gas inlet 33 for injecting gas into.

본 발명을 이용하면,Using the present invention,

확산접합을 이용하여 많은 단계의 제조 가공을 거치지 않고, 최종 제품을 제작을 할 수 있으며, 확산접합을 이용하여 가공이 힘든 금속 재료(티타늄,니켈합금 등)를 보다 용이하게 제조할 수 있다. 이를 통해 제작된 금속 주름관의 신뢰성을 높일 수 있고, 티타늄, 니켈 합금 등으로 제조가 가능하여 금속 주름관의 경량화 및 단가 절감이 가능하다.By using diffusion bonding, the final product can be manufactured without undergoing many stages of manufacturing processing, and metal materials (titanium, nickel alloy, etc.) that are difficult to process can be easily manufactured by using diffusion bonding. Through this, the reliability of the manufactured metal corrugated pipe can be increased, and it can be manufactured with titanium, nickel alloy, etc., thereby reducing the weight and cost of the metal corrugated pipe.

또한 서로 다른 종류의 금속 주름관을 제작하는데 있어서 기존에 있었던 제조방식으로는 금형 장치를 별도로 다시 만들어야 하거나 용접을 통해서 제작이 가능하지만, 본 발명은 크기가 다른 금속 박판을 적층하는 것으로도 제작이 가능하다. 이로 인해서 생산시간의 단축과 제작비의 절감을 할 수 있다.In addition, the existing manufacturing method in the production of different types of metal corrugated pipe can be made by re-molding the mold apparatus separately or by welding, the present invention can be produced by laminating metal sheets of different sizes. . This can reduce the production time and production costs.

아울러 가압 기구를 이용해 중공의 금속 박판에 균일한 압력을 전달을 하여서 확산접합을 최적화시키고, 이형제(stop-off)를 바른 부분과 바르지 않은 부분간의 두께의 차이를 보정해주는 효과를 얻어낼 수 있다. 그리고 치구를 가압하는 방법으로 가압 기구를 통해서 전달을 할 수 있어서 다른 유압기구와 프레스 등을 이용하지 않아도 되므로 제작비 절감이 가능하다.
In addition, by using a pressure mechanism to deliver a uniform pressure to the hollow metal sheet to optimize the diffusion bonding, it is possible to obtain the effect of correcting the difference in the thickness between the stop-off and the non-applied portion. And it can be delivered through the pressurization mechanism by the method of pressurizing the jig, so it is not necessary to use other hydraulic mechanisms and presses, etc., thus reducing the production cost.

도 1은 본 발명에 따른 금속 주름관 제조 방법의 순서도이고,
도 2는 본 발명에 따른 금속 주름관 제조 장치를 이용하여 금속 주름관을 제조하는 형상을 보여주는 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따라 완성된 금속 주름관의 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 금속 주름관 제조 장치에 이용되는 가압치구의 사시도이며,
도 5는 본 발명에 의해 완성된 금속 주름관의 사시도이다.
1 is a flow chart of a metal corrugated pipe manufacturing method according to the present invention,
2 is a cross-sectional view showing a shape for producing a metal corrugated pipe using the metal corrugated pipe manufacturing apparatus according to the present invention,
3 is a cross-sectional view of a metal corrugated pipe completed according to the present invention,
Figure 4 is a perspective view of the pressure jig used in the apparatus for producing metal corrugated pipe according to the present invention,
5 is a perspective view of a metal corrugated pipe completed by the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be construed in a common or dictionary sense, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. Based on the principle that it can, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that there may be water and variations.

도 1은 본 발명에 따른 금속 주름관 제조 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 금속 주름관 제조 장치를 이용하여 금속 주름관을 제조하는 형상을 보여주는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따라 완성된 금속 주름관의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 금속 주름관 제조 장치에 이용되는 가압치구의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의해 완성된 금속 주름관의 사시도이다.1 is a flow chart of a metal corrugated pipe manufacturing method according to the invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a shape for producing a metal corrugated pipe using a metal corrugated pipe manufacturing apparatus according to the present invention, Figure 3 is a metal completed in accordance with the present invention It is sectional drawing of a corrugated pipe, FIG. 4 is a perspective view of the press fixture used for the metal corrugated pipe manufacturing apparatus which concerns on this invention, FIG. 5 is a perspective view of the metal corrugated pipe completed by this invention.

도 1 내지 도 4에서 보듯이, 본 발명에 따른 금속 주름관(bellows)의 제조는, 링 형상의 금속 박판(1)을 상하로 복수 개 적층하여 금속 주름관을 제조하는 것으로서, 내경 접합부 및 외경 접합부 선정 단계, 금속 박판 적층 단계, 금속 박판 상하 접합 단계, 금속 주름관 완성 단계를 포함하여 진행된다.As shown in Figures 1 to 4, in the manufacture of metal bellows (bellows) according to the present invention, by manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of ring-shaped metal thin plate (1) up and down, selecting the inner diameter joint and the outer diameter joint It includes a step, lamination of the metal thin plate, metal sheet up and down joining step, metal corrugated pipe completion step.

여기서, 상기 금속 박판(1)은 화학적 세척 또는 기계적 연마가 완료된 것을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the metal thin plate 1 is preferably used that is chemical cleaning or mechanical polishing is complete.

상기 내경 접합부 및 외경 접합부 선정 단계는 링 형상의 금속 박판(1)에서 상하로 접합할 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)를 선정하는 단계이다. 본 발명은 금속 박판(1)을 상하로 접합하여 지그재그로 내경 및 외경을 접합함으로써 금속 주름관의 제조를 완료하는 것이므로(도 3 참조), 링 형상의 금속 박판(1)이 적층된 후 접합될 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)를 선정해야 한다.The inner diameter joining portion and the outer diameter joining portion selection step is to select the inner diameter joining portion 2 and the outer diameter joining portion 3 to be joined up and down in the ring-shaped metal sheet (1). Since the present invention is to complete the manufacture of the metal corrugated pipe by joining the inner and outer diameters in a zigzag by joining the metal thin plate (1) up and down (see Fig. 3), the inner diameter to be joined after the ring-shaped metal thin plate (1) is laminated The joint 2 and the outer diameter joint 3 should be selected.

다음으로, 금속 박판 적층 단계는 금속 박판(1)에서 상기 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3) 이외 부분에 이형제(stop-off)를 도포한 상태로 금속 박판(1)을 복수 개 적층하는 단계이다. 본 발명에서는 확산접합(Diffusion Welding)에 의해 적층된 금속 박판(1)의 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)가 접합하게 되므로, 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)에 해당되지 않는 부분은 접합이 이루어지지 않도록 미리 이형제를 도포해 놓는 것이다. 본 발명에서 상기 이형제는 알루미늄 나이트라이드(ALN), 보론 나이트라이드(BN) 파우더 등을 이용할 수 있다. Next, in the lamination of the thin metal sheet, a plurality of thin metal sheets 1 are laminated in a state in which a release agent is applied to a portion other than the inner diameter bonding portion 2 and the outer diameter bonding portion 3 in the thin metal sheet 1. Step. In the present invention, since the inner diameter bonding portion 2 and the outer diameter bonding portion 3 of the metal thin plate 1 laminated by diffusion welding are bonded, they do not correspond to the inner diameter bonding portion 2 and the outer diameter bonding portion 3. The part is to apply a release agent in advance so that the bonding is not made. In the present invention, the release agent may use aluminum nitride (ALN), boron nitride (BN) powder and the like.

또한, 금속 박판 상하 접합 단계는 상기 금속 박판(1)이 복수 개 적층된 상태로 상하 가압하면서, 고온에서 확산접합(Diffusion Welding)에 의해 상기 복수의 금속 박판(1)의 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)를 상하로 접합하는 단계이다. 즉, 소정 상하 접합의 분위기를 형성하여 확산접합이 잘 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 상기 금속 박판(1)은 티타늄 합금, 니켈 합금 및 철강 합금 중 어느 하나를 사용하여, 상하 접합의 분위기는 상하 가압력은 4~7MPa 이고, 온도는 700℃ 이상으로 하며, 내산화성 가스가 채워지거나 내부가 진공인 밀폐된 공간에서 접합이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 고온 유지 시간은 30분에서 120분이 바람직하다.In addition, the metal thin plate up and down bonding step is the inner diameter joint portion 2 of the plurality of metal thin plates 1 by diffusion welding at a high temperature while pressing up and down in a state where a plurality of the metal thin plates 1 are stacked. It is the step of joining the outer diameter joining part 3 up and down. That is, by forming an atmosphere of a predetermined vertical junction to facilitate the diffusion bonding. The metal sheet 1 is made of any one of a titanium alloy, nickel alloy and steel alloy, the atmosphere of the up and down joint is an up and down pressing pressure of 4 ~ 7MPa, the temperature is 700 ℃ or more, the oxidation-resistant gas is filled or inside The bonding can be made in a closed space where is vacuum. Moreover, as for high temperature holding time, 30 to 120 minutes are preferable.

그리고, 금속 주름관 완성 단계는 접합이 완료된 복수의 금속 박판(1)에 상하 인장력을 가해 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3) 이외 부분을 이격시키는 단계이다. 즉, 접합이 완료된 상태로 압착된 복수의 금속 박판(1)을 상하로 잡아당겨 금속 주름관 형상으로 만들어 주는 것이다.
In addition, the completion of the metal corrugated pipe is a step of applying a vertical tensile force to the plurality of metal thin plates 1 to which the bonding is completed to separate portions other than the inner diameter bonding portion 2 and the outer diameter bonding portion 3. That is, the plurality of metal thin plates 1 pressed in the state where the bonding is completed is pulled up and down to form a metal corrugated pipe shape.

아울러, 본 발명은 금속 주름관 제조 장치도 제공하는데, 이는 상술한 금속 주름관의 제조가 원활하게 진행될 수 있도록 고안된 것이다.In addition, the present invention also provides a metal corrugated pipe manufacturing apparatus, which is designed to facilitate the production of the metal corrugated pipe described above.

즉, 도 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 금속 주름관 제조 장치는 링 형상의 금속 박판(1)을 상하로 복수 개 적층하여 금속 주름관의 제조하는 기구에 관한 것이며, 하우징(10), 덮개(20), 가입치구(30), 가스 입출구(40)를 포함하여 구성된다.That is, as shown in Figure 2, the metal corrugated pipe manufacturing apparatus according to the present invention relates to a mechanism for manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of ring-shaped thin metal plate (1) up and down, the housing 10, the cover 20 ), The joining jig 30, and the gas inlet and outlet 40 is configured.

상기 하우징(10)은 하단이 밀폐되고 내부가 중공인 원통형의 것으로, 내부에 링 형상의 금속 박판(1)이 차곡차곡 쌓이게 된다.The housing 10 is a cylindrical shape having a lower end and a hollow inside, and a ring-shaped metal thin plate 1 is stacked therein.

상기 덮개(20)는 상기 하우징(10)의 상단을 마감하는 부재로, 상기 하우징(10)을 단단히 마감하여 하우징(10) 내부에 가스가 채워지거나 진공상태를 유지할 수 있도록 해야 하며, 상기 덮개(20)에 구비된 가압치구(30)로부터 가해지는 압력에도 움직이지 않도록 단단히 고정할 수 있어야 한다.The cover 20 is a member that closes the upper end of the housing 10, and tightly closes the housing 10 so that gas may be filled in the housing 10 or maintain a vacuum state. 20) should be able to be firmly fixed so as not to move even under the pressure applied from the pressure jig (30) provided in.

상기 가압치구(30)는 상기 덮개(20)에 구비되어 내부에 적층되는 복수의 금속 박판(1)을 가압하는 구성에 해당한다. 본 발명에서 상기 가압치구(30)는 불활성 가스의 주입에 의해 링 형상으로 부풀어올라 인접하는 금속 박판(1)을 가압하는 방식을 사용하여 금속 박판(1)에 압력을 가해 확산접합을 최적화시키고, 제조되는 금속 주름관의 두께를 균일하게 한다. The pressing jig 30 corresponds to a configuration for pressing the plurality of metal thin plates 1 provided in the cover 20 and stacked therein. In the present invention, the pressure jig 30 is inflated in a ring shape by the injection of an inert gas to apply pressure to the metal thin plate 1 to optimize the diffusion bonding, The thickness of the metal corrugated pipe produced is made uniform.

도 4에서 보듯이, 상기 가압치구(30)는 외경 및 내경이 상호 접합된 상태로 상하 결합되는 링 형상의 상부 금속 박판(31) 및 하부 금속 박판(32)과 상기 상하부 금속박판(31)(32)에 가스를 주입하는 가스주입구(33)를 포함하여 구성되어, 불활성 가스의 주입에 의해 상기 상부 금속 박판(31) 및 하부 금속 박판(32)이 부풀어 오를 수 있는 구성이면 활용 가능하다. 여기서 상기 가압치구(30)의 금속 박판(31)(32)은 티타늄 합금, 니켈 합금 등의 사용이 가능하며, 접합(용접) 방법으로는 저항 용접, 아크 용접, 플라즈마 용접 등을 이용할 수 있다.As shown in FIG. 4, the pressure jig 30 has a ring-shaped upper metal thin plate 31 and lower metal thin plate 32 and the upper and lower metal thin plates 31 which are coupled up and down in a state where the outer diameter and the inner diameter are joined to each other. It is configured to include a gas inlet 33 for injecting gas into the 32, it can be utilized if the upper metal plate 31 and the lower metal plate 32 can be inflated by the injection of inert gas. Here, the metal thin plates 31 and 32 of the pressing jig 30 may be made of titanium alloy, nickel alloy, or the like, and may be resistance welding, arc welding, plasma welding, or the like as the joining (welding) method.

상기 가스 입출구(40)는 상기 하우징(10) 또는 덮개(20) 중 최소한 어느 하나에 구비되어 상기 하우징(10) 내부에 가스를 주입 또는 배출하는 구성이다. 상기 가스 입출구(40)는 상기 하우징(10)에 덮개(20)의 조립이 완료되면 하우징(10)의 내부로 내산화성 가스를 주입하거나 내부를 진공으로 만들기 위해 공기를 배출하도록 하는 구성이다. 여기서 상기 하우징(10) 및 덮개(20)의 조립이 완료되면 하우징(10)의 내부는 밀폐된 상태로 유지되어야 한다. 가압치구(30)의 기밀이 확인되면 가압치구(30) 전체를 고온로에 넣고 확산접합이 최적화될 수 있는 온도까지 가열을 시작하고, 가압치구(30)에 불활성 가스를 주입하여 성형 대상이 되는 금속 박판(31)을 가압한다.
The gas inlet and outlet 40 is provided in at least one of the housing 10 or the cover 20 to inject or discharge gas into the housing 10. The gas inlet and outlet 40 is configured to inject an oxidizing gas into the interior of the housing 10 or to discharge air to make the interior into a vacuum when the cover 20 is assembled to the housing 10. Here, when the assembly of the housing 10 and the cover 20 is completed, the inside of the housing 10 should be kept in a sealed state. When the airtightness of the pressure jig 30 is confirmed, the entire pressure jig 30 is put into a high temperature furnace and heating is started to a temperature at which diffusion bonding can be optimized, and an inert gas is injected into the pressure jig 30 to be a molding target. The metal thin plate 31 is pressed.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

1 : 금속 박판
2 : 내경 접합부
3 : 외경 접합부
5 : 금속 주름관
10 : 하우징
20 : 덮개
30 : 가압치구
31 : 상부 금속 박판
32 : 하부 금속 박판
33 : 가압용 가스 주입구
40 : 산화방지 분위기용 가스 입출구
100 : 금속 주름관 제조 장치
1: metal lamination
2: inner diameter joint
3: outer diameter joint
5: metal corrugated pipe
10: Housing
20: Cover
30: pressure jig
31: upper metal sheet
32: lower metal sheet
33: gas inlet for pressurization
40: gas inlet and outlet for anti-oxidation atmosphere
100: metal corrugated pipe manufacturing device

Claims (9)

링 형상의 금속 박판(1)을 상하로 복수 개 적층하여 금속 주름관을 제조하는 방법에 관한 것으로서,
링 형상의 금속 박판(1)에서 상하로 접합할 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)를 선정하는 단계;
금속 박판(1)에서 상기 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3) 이외 부분에 이형제(stop-off)를 도포한 상태로 금속 박판(1)을 복수 개 적층하는 단계;
상기 금속 박판(1)이 복수 개 적층된 상태로 상하 가압하면서, 고온에서 확산접합(Diffusion Welding)에 의해 상기 복수의 금속 박판(1)의 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3)를 상하로 접합하는 단계;
접합이 완료된 복수의 금속 박판(1)에 상하 인장력을 가해 내경 접합부(2) 및 외경 접합부(3) 이외 부분을 이격시키는 단계;를 포함하는 금속 주름관 제조 방법.
As a method for manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of ring-shaped metal thin plate (1) up and down,
Selecting an inner diameter joining portion 2 and an outer diameter joining portion 3 to be joined up and down in the ring-shaped metal sheet 1;
Stacking a plurality of metal thin plates (1) in a state in which a release agent (stop-off) is applied to a portion of the metal thin plate (1) other than the inner diameter bonding portion (2) and the outer diameter bonding portion (3);
The inner diameter joining portion 2 and the outer diameter joining portion 3 of the plurality of metal thin plates 1 are up and down by diffusion welding at a high temperature while pressing up and down in a state where a plurality of the metal thin plates 1 are stacked. Splicing;
Applying a vertical tension to the plurality of metal thin plates (1) of the bonding is completed, the step of separating the parts other than the inner diameter joint portion (2) and the outer diameter joint portion (3); metal corrugated pipe manufacturing method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 금속 박판(1)은 화학적 세척 또는 기계적 연마가 완료된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 금속 주름관 제조 방법.
The method of claim 1,
The metal thin plate (1) is a metal corrugated pipe manufacturing method, characterized in that the use of chemical cleaning or mechanical polishing is completed.
제1항에 있어서,
상기 이형제는 알루미늄 나이트라이드(ALN) 또는 보론 나이트라이드(BN)인 것을 특징으로 하는 금속 주름관 제조 방법.
The method of claim 1,
The release agent is a metal corrugated pipe manufacturing method, characterized in that the aluminum nitride (ALN) or boron nitride (BN).
제1항에 있어서, 금속 박판의 상하 접합 단계에서,
상하 접합의 분위기는 상하 가압력은 4~7MPa 이고, 온도는 700℃ 이상인 것을 특징으로 하는 금속 주름관 제조 방법.
According to claim 1, In the vertical bonding step of the thin metal plate,
The atmosphere of the up-and-down joint is a method of producing a corrugated pipe, characterized in that the up and down pressing force is 4 ~ 7MPa, the temperature is 700 ℃ or more.
제1항에 있어서,
상기 금속 박판(1)은 티타늄 합금, 니켈 합금 및 철강 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속 주름관 제조 방법.
The method of claim 1,
The metal thin plate (1) is a metal corrugated pipe manufacturing method, characterized in that any one of titanium alloys, nickel alloys and steel alloys.
제1항에 있어서, 상하 접합 단계는,
내산화성 가스가 채워지거나, 내부가 진공인 밀폐된 공간에서 진행되는 것을 특징으로 하는 금속 주름관 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the vertical bonding step,
Method for producing a metal corrugated pipe, characterized in that the oxidation-resistant gas is filled, or proceeds in a closed space inside the vacuum.
링 형상의 금속 박판(1)을 상하로 복수 개 적층하여 금속 주름관을 제조하는 기구에 관한 것으로서,
하단이 밀폐되고 내부가 중공인 원통형의 하우징(10);
상기 하우징(10)의 상단을 마감하는 덮개(20);
상기 덮개(20)에 구비되어 내부에 상하로 접합할 내경 접하부(2) 및 외경 접하부(3) 이외의 부분에 이형제를 도포한 상태로 적층되는 복수의 금속 박판(1)을 가압하는 가압치구(30);
상기 하우징(10) 또는 덮개(20) 중 최소한 어느 하나에 구비되어 상기 하우징(10) 내부에 가스를 주입 또는 배출하는 가스 입출구(40);를 포함하는 금속 주름관 제조 장치.
The present invention relates to a mechanism for manufacturing a metal corrugated pipe by laminating a plurality of ring-shaped metal thin plates (1) up and down,
A cylindrical housing 10 having a lower end and a hollow inside;
A cover 20 closing an upper end of the housing 10;
Pressurized to press the plurality of metal thin plates 1 which are provided in the cover 20 and laminated in a state where a release agent is applied to portions other than the inner diameter contact portion 2 and the outer diameter contact portion 3 to be joined up and down therein. Jig (30);
And a gas inlet and outlet (40) provided in at least one of the housing (10) and the cover (20) to inject or discharge gas into the housing (10).
제7항에 있어서, 상기 가압치구(30)는,
가스의 주입에 의해 링 형상으로 부풀어올라 인접하는 금속 박판(1)을 가압하는 것을 특징으로 하는 금속 주름관 제조 장치.
The method of claim 7, wherein the pressure jig 30,
An apparatus for producing a metal corrugated pipe, which is inflated in a ring shape by injection of gas to press adjacent metal thin plates (1).
제7항에 있어서, 상기 가압치구(30)는,
외경 및 내경이 상호 접합된 상태로 상하 결합되는 링 형상의 상부 금속 박판(31) 및 하부 금속 박판(32);과
상기 상하부 금속박판(31)(32)에 가스를 주입하는 가스주입구(33);를 포함하는 금속 주름관 제조 장치.
The method of claim 7, wherein the pressure jig 30,
A ring-shaped upper metal thin plate 31 and a lower metal thin plate 32 which are coupled up and down in a state where the outer diameter and the inner diameter are joined to each other; and
And a gas inlet (33) for injecting gas into the upper and lower metal thin plates (31, 32).
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