KR101834371B1 - 고주파 열처리장치 - Google Patents

고주파 열처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101834371B1
KR101834371B1 KR1020160148791A KR20160148791A KR101834371B1 KR 101834371 B1 KR101834371 B1 KR 101834371B1 KR 1020160148791 A KR1020160148791 A KR 1020160148791A KR 20160148791 A KR20160148791 A KR 20160148791A KR 101834371 B1 KR101834371 B1 KR 101834371B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat treatment
heat
jig
high frequency
treated
Prior art date
Application number
KR1020160148791A
Other languages
English (en)
Inventor
김동원
Original Assignee
한호산업(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한호산업(주) filed Critical 한호산업(주)
Priority to KR1020160148791A priority Critical patent/KR101834371B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101834371B1 publication Critical patent/KR101834371B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0037—Rotary furnaces with vertical axis; Furnaces with rotating floor
    • 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
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C21D1/42—Induction heating
    • 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
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/60—Aqueous agents
    • 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0018—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces for charging, discharging or manipulation of charge
    • 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0025—Supports; Baskets; Containers; Covers
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

본 발명은 고주파 열처리장치에 관한 것으로서, 회전판 상에 열처리 대상물이 수용되는 수용지그가 회전 가능하게 설치되는 회전부; 상기 회전판의 어느 한 위치에 설치되어 상기 열처리 대상물을 수용지그에 수용되도록 로딩하거나 수용지그로부터 배출되도록 언로딩하는 공급 및 취출부; 상기 공급 및 취출부의 회전 위치에 설치되어 상기 수용지그에 수용된 상기 열처리 대상물에 고주파 열처리 공정을 진행하는 열처리부; 및, 상기 공급 및 취출부의 회전 위치에 설치되어 상기 고주파 열처리 공정 전후의 열처리 대상물에 잔존하는 이물질 및 냉각수를 제거하기 위한 제1 및 제2에어분사부를 포함하는 고주파 열처리장치에 관한 것이다.

Description

고주파 열처리장치{HIGH FREQUENCY-HEATING TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 고주파 열처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기어 부품 등의 열처리 대상물을 고주파 열처리하여 표면 경화 처리하기 위한 기어 부품의 고주파 열처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 열처리란 금속 또는 합금에 요구되는 성질, 즉 강도, 경도, 내마모성, 내충격성, 가공성, 자성 등의 제반 성능을 부여하기 위한 목적으로 가열과 냉각의 조작을 여러 가지로 조합시키는 기술이다.
이러한 열처리방법 중 고주파 열처리방법은 금속에 고주파 전류를 유도하여 저항 발열시키고 그 열로써 소재를 소정 온도까지 가열시킨 후 급냉 시켜 열처리 대상물의 표면을 경화시키는 방법이다.
이와 같은 고주파 열처리방법은 열처리 대상물의 표면을 국부적으로 순간 가열하여 표면 열처리하므로 열변형이 적고 작업속도가 빠르며 작업을 자동화할 수 있어 대량생산에 특히 적합하다.
특히 기어와 같은 기계부품은 계속되는 마찰력이나 토오크가 반복적으로 작용하므로 높은 내마모성 및 인성을 필요로 한다. 이와 같은 기계적 특성을 부여하기 위하여 일반적으로 기계부품에는 고주파 열처리공정을 주로 사용하고 있다.
상기한 고주파 열처리공정에 사용하고 있는 일반적인 고주파 열처리장치는 고주파코일에 고주파 전류를 인가시키면 이에 근접한 열처리 대상물의 표면이 고주파 전류에 의한 발열로 가열되고, 분사되는 냉각수에 의해 가열된 열처리 대상물의 표면을 냉각시킴으로써 해당 표면을 담금질할 수 있으며 이와 같은 ??칭(quenching) 과정이 상기 가열코일의 이동에 따라 연속적으로 이루어짐으로써 열처리 대상물의 표면 전체를 담금질할 수 있게 된다.
이후 ??칭 공정이 완료된 열처리 대상물을 소정 시간 적당한 온도로 가열하여 경도를 낮추고, 점성을 높일 수 있는 템퍼링(tempering) 공정을 수행하게 된다.
이러한 고주파 유도가열을 통한 고주파 열처리공정은 열처리 대상물에 대한 급속한 가열 및 열처리 대상물의 표면만을 국부적으로 가열할 수 있다는 장점 때문에 주로 철강재 기계부품의 피로강도와 내마모성 및 인성 등과 같은 기계적 성질을 향상시키는 방법으로 폭넓게 활용되고 있으며 각종 기계부품의 경량화와 내구성 향상에 크게 기여하고 있다.
그런데 이와 같은 종래의 고주파 열처리장치는 ??칭과 템퍼링 공정이 각각 분리되어 있거나, 별도의 설비에서 템퍼링을 수행하므로 열처리장치의 소요 면적이 늘어나고, 공정 시간이 증가하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제2011-0102085호(2011.09.16)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 회전판에 의해 회전되면서 순차적으로 열처리 대상물에 고주파 열처리하는 공정과, 고주파 열처리 공정 전후의 열처리 대상물에 잔존하는 이물질 및 냉각수를 제거하는 공정을 한 사이클로 이루어지도록 수행함으로써 열처리 공정의 작업 속도가 안정적이면서 신속할 뿐만 아니라, 컴팩트화가 가능한 고주파 열처리장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, ??칭(quenching)과 템퍼링(tempering) 공정을 하나의 고주파코일을 이용하여 수행할 수 있으며, 특히 열처리 공정에서, 고주파코일과 워터자켓으로 이루어진 열처리지그의 위치를 자동으로 결정하여 고주파코일 및 열처리 대상물의 세팅이 유리하고 균일한 열처리 품질을 확보할 수 있는 고주파 열처리장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고주파 열처리장치는, 회전판 상에 열처리 대상물이 수용되는 수용지그가 회전 가능하게 설치되는 회전부; 상기 회전판의 어느 한 위치에 설치되어 상기 열처리 대상물을 수용지그에 수용되도록 로딩하거나 수용지그로부터 배출되도록 언로딩하는 공급 및 취출부; 상기 공급 및 취출부의 회전 위치에 설치되어 상기 수용지그에 수용된 상기 열처리 대상물에 고주파 열처리 공정을 진행하는 열처리부; 및, 상기 공급 및 취출부의 회전 위치에 설치되어 상기 고주파 열처리 공정 전후의 열처리 대상물에 잔존하는 이물질 및 냉각수를 제거하기 위한 제1 및 제2에어분사부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 수용지그는 상면 가장자리를 따라 열처리 대상물이 안착되는 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 하부에 상하방향으로 수용지그를 승강 가능하게 승강부가 형성되며, 상기 승강부의 내부에는 수용지그를 회전 가능하도록 모터부가 형성된다.
본 발명에 의하면, 상기 수용지그의 안착부에는 열처리 대상물을 안정적으로 안착시키기 위한 안착홈이 형성된다.
본 발명에 의하면, 상기 열처리부는, 고주파 열처리를 수행하는 전극을 구비한 고주파코일 및 상기 열처리 대상물에 냉각수를 분사하는 워터자켓을 포함하는 열처리지그와, 상하운동 및 회전운동이 가능하며 열처리 대상물을 상부에서 가압하는 가압지그를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 열처리지그는 변위조정부에 의해 자동으로 고주파 열처리의 위치가 결정되어지되, 상기 변위조정부는, 서보모터; 상기 서보모터의 구동력에 의해 회전하는 볼스크류부; 및, 일측이 열처리지그에 연결되고 타측이 볼스크류부에 체결되어 볼 나사부를 따라 변위가 조정되는 너트부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 제1 및 제2에어분사부는 열처리 대상물의 면적 전체에 에어를 분사할 수 있도록 지그재그 형태로 서로 엇갈리게 배치된 에어노즐이 구비된다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 고주파 열처리장치에 의하면, 회전판에 의해 회전되면서 순차적으로 열처리 대상물에 고주파 열처리하는 공정과, 고주파 열처리 공정 전후의 열처리 대상물에 잔존하는 이물질 및 냉각수를 제거하는 공정을 한 사이클로 이루어지도록 자동 수행함으로써 열처리 공정의 작업 속도가 안정적이면서 신속한 장점이 있다.
열처리 공정 시 ??칭과 템퍼링 공정을 한 위치에서 수행하게 되므로 장치의 소형화가 가능하여 장치의 컴팩트화가 가능한 효과가 있다.
??칭(quenching)과 템퍼링(tempering) 공정을 하나의 고주파코일을 이용하여 수행할 수 있으며, 특히 열처리 공정에서, 고주파코일과 워터자켓으로 이루어진 열처리지그의 위치를 자동으로 결정하여 고주파코일 및 열처리 대상물의 세팅이 유리하고 균일한 열처리 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고주파 열처리장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고주파 열처리장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열처리부를 나타내는 측면도이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 고주파 열처리장치에서 대상으로 하는 열처리 대상물(p)은 중공을 갖는 환 형상의 링기어로서, 이러한 열처리 대상물(p)은 기어 표면의 고주파 열처리가 요구된다.
본 발명에 따른 고주파 열처리장치는 회전부(100), 공급 및 취출부(200), 열처리부(300), 및 제1 및 제2에어분사부(400a,400b)를 포함한다.
구체적으로, 상기 회전부(100)는 원판 형상으로 회전판(110)이 구비되어 있으며, 상기 회전판(110)을 시계방향으로 회전시키는 모터(미도시)가 구비되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 회전판(110)이 시계방향으로 회전하는 것으로 설명하였으나, 이는 실시예에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
상기 회전부(100)는 모터에 의해 정해진 각도인 360도로 회전하는 회전판(110) 상에 열처리 대상물(p)이 수용되어 상기의 각 부의 위치로 순환하도록 수용지그(120)가 회전 반경을 따라 등 간격으로 설치된다.
상기 회전부(100)는 열처리 대상물(p)을 수용지그(120)에 공급하거나 수용지그(120)로부터 취출할 수 있는 공급 및 취출부(200)의 위치가 동일하므로 회전판(110)의 회전 방향이 달라지더라도 상관없다. 즉, 회전판(110)이 시계방향으로 회전하거나 반시계방향으로 회전하더라도 후공정은 동일한 공정, 즉 2회의 에어분사 공정 및 1회의 열처리 공정 등을 거치게 됨은 물론이다.
여기서, 상기 수용지그(120)는 상면 가장자리를 따라 열처리 대상물(p)이 안착되는 안착부(121)가 형성되고, 상기 안착부(121)의 하부에는 후술하는 열처리부(300)의 고주파코일(312)에 도달하도록 상하방향으로 수용지그(120)를 승강 가능하게 승강부(122)가 형성되며, 상기 승강부(122)의 내부에는 수용지그(120)를 회전 가능하도록 회전모터부(미도시)가 형성되어 있다.
여기서, 상기 승강부(122)는 실린더장치 또는 액추에이터 등을 사용할 수 있다.
상기 수용지그(120)는 안착부(121)의 상면에 열처리 대상물(p)인 환 형상의 링기어가 안정적으로 안착될 수 있도록 안착홈(121a)이 형성되어 있으며, 상기 안착부(121)의 형상은 삽입되는 열처리 대상물(p)의 형상에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 수용지그(120)는 회전판(110)의 상면에 회전 반경을 따라 4개의 각 부의 구성이 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 수용지그(120)가 회전판(110)을 따라 순환하면서 공급 및 취출부(200), 열처리부(300), 및 에어분사부(400a,400b)에 각각 위치 가능하게 된다.
상기 공급 및 취출부(200)는 상기 회전판(110)의 어느 한 위치에 설치되어 상기 열처리 대상물(p)을 하나씩 차례로 수용지그(120)에 수용되도록 로딩하거나 열처리 공정 완료 후 수용지그(120)로부터 배출되도록 언로딩하게 된다.
상기 공급 및 취출부(200)는 열처리 대상물(p)을 별도로 로딩하거나 언로딩하는 별개의 구성이 아니라 하나의 구성으로 이루어져 열처리 대상물(p)을 동일 위치에서 연속적으로 공급 및 취출시키는 기능을 하게 된다.
상기 열처리부(300)는 상기 회전판(110)에서 공급 및 취출부(200)의 마주하는 180도 회전 위치에 설치되어 상기 수용지그(120)에 수용된 상기 열처리 대상물(p)에 고주파 열처리 공정을 진행시킨다.
상기 제1 및 제2에어분사부(400a,400b)는 상기 회전판(110)에서 공급 및 취출부(200)의 90도 및 270도 회전 위치에 설치되어 상기 고주파 열처리 공정 전후의 열처리 대상물(p)에 잔존하는 이물질 및 냉각수를 에어를 불어서 제거하게 된다.
이와 같은 구성을 통해 작동되는 본 발명에 따른 고주파 열처리장치는 회전하는 회전판(110)에 의해 일정한 각도로 회전하면서 고주파 열처리에 필요한 순환 공정을 자동으로 수행하게 되며, 이와 같이 고주파 열처리의 회전 자동화 공정을 통해 생산 공정의 신속화, 단순화 및 작업 환경의 개선 등으로 생산성 향상을 확보할 수 있게 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 열처리부(300)는 고주파코일(312), 워터자켓(313) 및 가압지그(320)를 포함한다.
상기 고주파코일(312)은 수용지그(120) 상에 있는 열처리 대상물(p)이 수용되어 고정되는 고정면부(311)가 형성되고, 상기 고정면부(311)의 둘레로 고주파 열처리를 수행하는 환형 형태의 전극(미도시)이 배치된다.
상기 고주파코일(312)은 열처리 대상물(p)에 고주파 전류를 인가하여 열처리 대상물(p)을 고주파 가열하게 된다. 즉, 상기 고주파코일(312)은 전류공급수단으로부터 고주파 전류를 인가받아 열처리 대상물(p)에 열처리를 수행시킨다.
상기 고주파코일(312)의 내부에는 상기 열처리 대상물(p)의 고주파 가열된 표면에 냉각수인 소입수를 분사하는 워터자켓(313)이 구성된다. 상기 워터자켓(313)의 일측에는 냉각수밸브(미도시)가 설치되어 제어장치(미도시)의 제어신호에 따라 냉각수 공급유로를 개폐 제어하게 된다.
상기 고주파코일(312)과 워터자켓(313)으로 이루어진 열처리지그(310)는 변위조정부(500)에 의해 고주파 열처리의 위치가 자동으로 정밀하게 조정된다.
여기서, 변위조정부(500)는 서보모터(510)와, 상기 서보모터(510)의 구동력에 의해 회전하는 볼스크류부(520)와, 일측이 열처리지그(310)에 연결되고 타측이 볼스크류부(520)에 체결되어 볼 나사부(520)를 따라 변위가 조정되는 너트부(530)를 포함하게 된다.
따라서, 상기 변위조정부(500)의 서보모터(510)의 회전 구동을 통해 상기 너트부(530)의 위치가 정밀하게 자동으로 조정되므로 열처리지그(310)과 열처리 대상물(p)의 세팅이 유리하고 균일한 열처리 품질을 확보할 수 있게 된다.
상기 고주파코일(312)의 상측에 위치하는 가압지그(320)는 열처리 대상물(p)의 상면을 가압하여 변형을 방지하며, 상기 열처리 대상물(p) 위에서 상하운동 및 회전운동이 가능하도록 설치된다. 여기서, 상기 가압지그(320)는 실린더장치 또는 액추에이터 등으로 이루어질 수 있다.
상기 열처리 대상물(p)은 고주파 열처리 시에 가압지그(320)에 의해 수용지그(120)가 가압된 상태에서, 회전모터부에 의해 수용지그(120)가 회전함에 따라 열처리 대상물(p)과 함께 가압지그(320)도 회전하게 된다. 즉, 가압지그(320)는 피동되어 회전하게 된다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 별도의 회전수단에 의해 회전될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 상기 열처리부(300)는 ??칭(quenching)과 템퍼링(tempering) 공정을 할 수 있는 구성으로, ??칭 공정은, 열처리 대상물(p)이 상기 수용지그(120)에 수용되고 가압지그(320)에 의해 고정된 상태에서, 열처리 대상물(p)을 고주파 담금질 처리를 실시하여 표층부에 경화층이 비교적 깊게 형성되고, 표면 조직이 마르텐자이트로 균질하게 형성되도록 하여 열처리 대상물(p)인 기어부품의 내구성 및 충격성 향상을 도모하게 된다.
여기서, 상기 열처리부(300)의 워터자켓(313)은 담금질 시에 고온으로 달구어진 열처리 대상물(p)에 냉각수를 분사함으로써 열처리 대상물(p)과 고주파코일(312)의 온도를 급속히 낮추는 과정을 통해 ??칭 공정을 마무리하게 된다.
이후, 상기 열처리부(300)는 ??칭 공정이 완료된 열처리 대상물(p)을 소정 시간 적당한 온도로 가열하는 템퍼링 공정을 수행하여 경도를 낮추고, 점성을 높일 수 있다.
이때, 본 발명의 열처리부(300)는 한 위치에서 ??칭 공정 및 템퍼링 공정이 시간이나 장소의 제약없이 즉각 수행되므로 ??칭 공정에서의 냉각 온도를 어느 특정 온도 이하 즉, Mf점(마르텐자이트 변태가 종료되는 온도)까지 낮출 필요없이 상기 특정 온도보다 더 높은 최적의 온도를 유지하여 냉각 시간 및 열처리장치를 운용하는 공급 전력을 줄일 수 있는 것이 바람직하다. 이는 각각의 공정(??칭 공정 및 템퍼링 공정) 사이에 발생하는 공정 간의 간극에 의한 냉각 온도의 상승을 감안하여 냉각 온도를 특정 온도 이하로 충분히 낮춰야 하는 종래의 문제를 해결할 수 있다.
또한, ??칭(quenching)과 템퍼링(tempering) 공정을 하나의 고주파코일(312)을 이용하여 수행할 수 있도록 함으로써, 종래의 ??칭과 템퍼링 공정을 분리하여 수행 시 ??칭 후 템퍼링을 수행하지 않는 공정 누락의 문제점을 해결할 수 있다.
상기 제1 및 제2에어분사부(400a,400b)는 상기 수용지그(120)에 수용되어 있는 열처리 대상물(p)의 상측에 구비되어 에어를 분사하게 된다.
상기 제1 및 제2에어분사부(400a,400b)의 에어노즐(410)은 고주파 열처리 공정 전후의 열처리 대상물(p)에 잔존하는 이물질 및 냉각수를 깨끗이 제거하도록 복수 개가 구비되며, 각각의 에어노즐(410)은 열처리 대상물(p)의 면적 전체에 에어를 분사할 수 있도록 지그재그 형태로 서로 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 에어노즐(410)의 일측에는 에어밸브가 설치되어 제어장치의 제어신호에 따라 에어공급유로를 개폐 제어하게 된다.
여기서, 상기 냉각수밸브와 에어밸브는 전기적인 신호에 의해 관로를 개폐 단속하는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것이 바람직하나. 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1 및 제2에어분사부(400a,400b)에서 분사되는 에어는 상기 고주파 열처리 공정을 거친 열처리 대상물(p)의 온도를 낮추는 냉각수단으로도 이용될 수 있음은 물론이다.
특히 본 발명에 따르면, 상기 회전부(100), 공급 및 취출부(200), 제1 및 제2에어분사부(400a,400b) 및 열처리부(300)의 구동은 별도 마련되어 있는 제어장치(미도시)에서 출력되는 제어신호에 의해 상기한 구성요소들의 동작을 제어하게 된다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 고주파 열처리장치의 작용에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 로봇 또는 작업자에 의해 공급 및 취출부(200)의 수용지그(120) 위에 열처리 대상물(p)을 로딩한다.
열처리 대상물(p)이 수용되어 있는 수용지그(120)는 회전판(110)의 회전에 의해 일방향으로 90도 회전되어 제1에어분사부(400a)로 이동하게 된다.
상기 제1에어분사부(400a)로 회전 이동한 상태에서, 에어노즐(410)로부터 에어가 분사될 경우 열처리 대상물(p)에 묻어있는 이물질을 깨끗이 제거할 수 있게 된다.
상기 제1에어분사부(400a)에서 이물질이 제거된 상태의 열처리 대상물(p)은 회전판(110)의 회전에 의해 일방향으로 90도 회전되어 열처리부(300)로 이동하게 된다.
상기 수용지그(120)가 상승하여 고주파코일(312)에 열처리 대상물(p)이 안착되고, 가압지그(320)가 하강하여 열처리 대상물(p)을 고정한 상태에서, ??칭 및 템퍼링 공정을 한 위치에서 수행하는 열처리 공정을 거치게 된다.
이때, 상기 수용지그(120)가 회전하게 되므로 열처리 대상물(p)도 수용지그(120)와 함께 회전하면서 기어 표면에 균일하게 열처리를 수행하게 된다. 이때, 제어장치는 열처리 대상물(p)에 근접 위치한 고주파코일(312)에 고주파 전류를 인가시킴으로써 열처리 대상물(p)에 고주파 전류를 인가하여 열처리 대상물(p)을 가열시키고, 워터자켓(313)에서 냉각수가 분사되어 열처리 대상물(p)과 고주파코일(312)의 온도를 급속히 낮추는 것으로 ??칭 공정을 마무리한다.
이후, ??칭 공정을 거친 열처리 대상물(p)을 상기 고주파코일(312)을 이용하여 템퍼링 온도로 가열하는 템퍼링 공정을 거치게 된다.
상기 열처리부(300)에 의해 열처리 공정을 거친 열처리 대상물(p)은 다시 회전판(110)의 회전에 의해 일방향으로 90도 회전되어 제2에어분사부(400b)로 이동하게 된다.
상기 제2에어분사부(400b)의 에어노즐(410)로부터 에어가 분사될 경우 열처리시 열처리 대상물(p)의 단면상의 틈새에 남아 있는 잔류 냉각수를 에어로 불어서 제거하게 된다.
더불어, 제2에어분사부(400b)의 에어노즐(410)로부터 분사되는 에어는 상기 고주파 열처리 공정을 거친 열처리 대상물(p)의 온도를 낮춰 냉각 성능을 향상시키게 된다.
열처리 공정이 완료된 열처리 대상물(p)은 공급 및 취출부(200)로 이동하며, 로봇이나 작업자에 의해 취출된다.
따라서, 본 발명은 각 공정들의 작동을 한 사이클로 하여 열처리 공정의 작업 속도가 빠른 장점이 있으며, ??칭 및 템퍼링 공정을 한 위치에서 함께 수행하므로 장치의 컴팩트화가 가능하다.
열처리 공정 중, ??칭(quenching)과 템퍼링(tempering) 공정을 하나의 고주파코일(312)을 이용하여 수행할 수 있으며, 특히 열처리 공정에서, 고주파코일(312)과 워터자켓(313)으로 이루어진 열처리지그(310)의 위치를 변위조정부(500)를 통해 자동으로 조정하여 고주파코일(312) 및 열처리 대상물(p)의 세팅이 유리하고 균일한 열처리 품질을 확보할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 회전부 110 : 회전판
120 : 수용지그 121 : 안착부
122 : 승강부 200 : 공급 및 취출부
300 : 열처리부 310 : 열처리지그
311 : 고정면부 312 : 고주파코일
313 : 워터자켓 320 : 가압지그
400a : 제1에어분사부 400b : 제2에어분사부
410 : 에어노즐 500 : 변위조정부
510 : 서보모터 520 : 볼스크류부
530 : 너트부

Claims (6)

  1. 회전판 상에 열처리 대상물이 수용되는 수용지그가 회전 가능하게 설치되는 회전부;
    상기 회전판의 어느 한 위치에 설치되어 상기 열처리 대상물을 수용지그에 수용되도록 로딩하거나 수용지그로부터 배출되도록 언로딩하는 공급 및 취출부;
    상기 공급 및 취출부의 회전 위치에 설치되어 상기 수용지그에 수용된 상기 열처리 대상물에 고주파 열처리 공정을 진행하는 열처리부; 및,
    상기 공급 및 취출부의 회전 위치에 설치되어 상기 고주파 열처리 공정 전후의 열처리 대상물에 잔존하는 이물질 및 냉각수를 제거하기 위한 제1 및 제2에어분사부를 포함하며,
    상기 열처리부는,
    고주파 열처리를 수행하는 전극을 구비한 고주파코일 및 상기 열처리 대상물에 냉각수를 분사하는 워터자켓을 포함하는 열처리지그와,
    상하운동 및 회전운동이 가능하며 열처리 대상물을 상부에서 가압하는 가압지그를 포함하되,
    상기 열처리부는, 열처리 대상물에 근접 위치한 고주파코일에 고주파 전류를 인가시켜 열처리 대상물에 고주파 전류를 인가시킴으로써 열처리 대상물을 가열시키고, 워터자켓에서 냉각수를 분사시켜 열처리 대상물과 고주파코일의 온도를 급속히 낮추는 ??칭 공정을 수행하고,
    상기 ??칭 공정을 거친 열처리 대상물을 상기 고주파코일을 이용하여 템퍼링 온도로 가열하는 템퍼링 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용지그는 상면 가장자리를 따라 열처리 대상물이 안착되는 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 하부에 상하방향으로 수용지그를 승강 가능하게 승강부가 형성되며, 상기 승강부의 내부에는 수용지그를 회전 가능하도록 모터부가 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수용지그의 안착부에는 열처리 대상물을 안정적으로 안착시키기 위한 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열처리지그는 변위조정부에 의해 자동으로 고주파 열처리의 위치가 결정되어지되, 상기 변위조정부는,
    서보모터;
    상기 서보모터의 구동력에 의해 회전하는 볼스크류부;
    일측이 열처리지그에 연결되고 타측이 볼스크류부에 체결되어 볼 나사부를 따라 변위가 조정되는 너트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2에어분사부는 열처리 대상물의 면적 전체에 에어를 분사할 수 있도록 지그재그 형태로 서로 엇갈리게 배치된 에어노즐이 구비된 것을 특징으로 하는 고주파 열처리장치.
KR1020160148791A 2016-11-09 2016-11-09 고주파 열처리장치 KR101834371B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160148791A KR101834371B1 (ko) 2016-11-09 2016-11-09 고주파 열처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160148791A KR101834371B1 (ko) 2016-11-09 2016-11-09 고주파 열처리장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101834371B1 true KR101834371B1 (ko) 2018-03-05

Family

ID=61726904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160148791A KR101834371B1 (ko) 2016-11-09 2016-11-09 고주파 열처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101834371B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101541510B1 (ko) 2014-02-19 2015-08-04 동명대학교산학협력단 샤프트를 갖는 부품의 고주파 열처리 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101541510B1 (ko) 2014-02-19 2015-08-04 동명대학교산학협력단 샤프트를 갖는 부품의 고주파 열처리 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100426799B1 (ko) 크랭크샤프트의 고주파 템퍼링 방법 및 장치
JP4969286B2 (ja) 移動焼入方法および移動焼入装置
JP5839410B2 (ja) 熱処理システムおよび熱処理方法
KR20160132837A (ko) 열처리 장치 및 열처리 방법
KR101834371B1 (ko) 고주파 열처리장치
JP5060054B2 (ja) 高周波焼入れ方法
JP3934679B2 (ja) 切断ダイおよびその製造方法
KR101441514B1 (ko) 고주파 열처리장치
CN108486348B (zh) 钳子刃口热处理工艺
KR102401436B1 (ko) 휠베어링의 외륜용 고주파열처리장치
KR102439735B1 (ko) 고정자 샤프트 고주파 열처리 장치
JPH0331415A (ja) 高周波焼入れ装置
JP3908452B2 (ja) パイプ部材の誘導加熱熱処理治具
KR102434507B1 (ko) 가이드부싱 고주파 열처리 자동화 시스템
JP5121270B2 (ja) 移動焼入装置
JPS63274713A (ja) 棒状部品類の熱処理方法
KR101541510B1 (ko) 샤프트를 갖는 부품의 고주파 열처리 방법
KR102503739B1 (ko) 경사형 롤러를 구비한 고주파 열처리 시스템
KR101834373B1 (ko) 고주파 열처리용 지그장치
CN114854947B (zh) 一种轴承感应淬火扫描无软带起始区域热处理工艺
KR101542114B1 (ko) 샤프트를 갖는 부품의 고주파 열처리 장치
KR102390484B1 (ko) 자경성을 이용하여 마르텐사이트조직을 형성하는 고주파 열처리 장치
KR20180072349A (ko) 고주파 열처리 온도 제어방법
JPH05320741A (ja) 円筒部品の誘導加熱熱処理方法
JP2007231367A (ja) 熱処理方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant