KR102161092B1 - Method for manufacturing rupture disc using laser beam - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저빔을 이용하여 스코어드 라인을 성형함으로써 얇고 저압에 반응하는 파열 디스크의 제조 방법을 제안하고 있다. 본 발명의 제조 방법은, 평판 형상에서, 역돔 형상의 파열부와 상기 파열부의 둘레에 평판 형상의 플랜지부를 형성하는 파열디스크 형상 성형과정과; 상기 파열부의 일측면에, 레이저빔의 조사에 의하여 설정 압력에 의하여 파열되는 스코어드 라인을 성형하는 스코어드 라인 성형과정으로 구성된다. 여기서 상기 스코어드 라인 성형과정은, 스코어드 라인의 적어도 일부분의 깊이가 다르거나, 스코어드 라인의 깊이가 연속적으로 또는 단계적으로 다르게 설정되도록, 레이저빔의 출력이 정해진다. The present invention proposes a method of manufacturing a thin, low pressure rupture disk by shaping a scored line using a laser beam. The manufacturing method of the present invention includes a rupture disk shape forming process of forming a rupture portion in a reverse dome shape and a flat flange portion around the rupture portion in a flat plate shape; It consists of a scored line forming process of forming a scored line ruptured by a set pressure by irradiation of a laser beam on one side of the rupture part. Here, in the process of forming the scored line, the output of the laser beam is determined so that the depth of at least a portion of the scored line is different or the depth of the scored line is set to be different continuously or stepwise.

Description

레이저빔을 이용한 파열디스크의 제조 방법{Method for manufacturing rupture disc using laser beam}Method for manufacturing rupture disc using laser beam {Method for manufacturing rupture disc using laser beam}

본 발명은 파열디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저압에서 파열될 수 있는 파열디스크를 레이저빔을 이용하여 제조할 수 있도록 구성하는 저압용 파열디스크의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a rupture disk, and more particularly, to a method of manufacturing a rupture disk for low pressure, configured to manufacture a rupture disk that can be ruptured at a low pressure using a laser beam.

파열디스크는 기준이 되는 설정압력보다 높은 압력이 걸리게 되면 파열됨으로써 내부에 있는 고압의 가스를 외부로 배기시키는 장치라고 할 수 있고, 일반적인 역돔형 파열디스크가 많이 사용된다. 이와 같은 파열디스크의 설정 압력으로는 통상 고압이 기준이 되는 것이 일반적이다. The rupture disk is a device that ruptures when a pressure higher than the standard set pressure is applied to exhaust the high-pressure gas inside, and a general inverted dome type rupture disk is widely used. As for the set pressure of such a rupture disk, it is common to use high pressure as a standard.

그러나 상대적으로 저압을 기준 설정압력으로 하는 저압용 파열디스크도 산업 분야에 따라서 다양하게 사용될 수 있음은 물론이다. 이와 같은 저압용 파열디스크는 기본적으로 디스크 자체의 두께가 고압용 파열디스크에 비하여 아주 얇은 재질로 성형되어야 하는 것은 당연하다고 할 수 있다. However, it goes without saying that the rupture disk for low pressure using relatively low pressure as the reference set pressure can also be used in various ways depending on the industrial field. It can be said that such a rupture disk for low pressure should be formed of a material that is substantially thinner than the rupture disk for high pressure.

파열디스크에 있어서는 일정 이상의 압력(설정 압력)이 가해지면 파열될 수 있도록 스코어드 라인(Scored line)이라는 절개선이 미리 가공되는 것이 일반적이다. 그리고 고압용 파열디스크에 있어서, 이러한 스코어드 라인은 절삭 가공에 의하여 이루어지는 것이 일반적이다. 고압용 파열 디스크는 그 두께가 두껍기 때문에 이러한 기계가공이 충분히 가능하다고 할 수 있다.In the rupture disc, it is common to pre-process a cut line called a scored line so that it can rupture when a certain pressure (set pressure) is applied. And in the high-pressure bursting disc, such a scored line is generally formed by cutting. Since the high-pressure bursting disk is thick, it can be said that such machining is sufficiently possible.

그러나 상대적으로 두께가 얇은 저압용 파열디스크의 제조에서, 일반적인 절삭 가공으로 스코어드 라인을 형성하는 것은 작업성이 매우 떨어지는 것은 물론이고, 제품의 신뢰성에도 악영향을 미칠 우려가 크다. 따라서 저압용 파열디스크에서 스코어드 라인의 성형에는 작업성 및 제품의 신뢰도라는 측면에서 세밀한 가공이 절대적으로 필요하다고 할 수 있다. However, in the manufacture of a relatively thin low-pressure rupture disk, forming a scored line by a general cutting process is not only very poor in workability, but also has a high possibility of adversely affecting the reliability of the product. Therefore, it can be said that in the molding of the scored line in the low-pressure bursting disc, detailed processing is absolutely necessary in terms of workability and product reliability.

본 발명의 목적은, 레이저빔을 이용하여 스코어드 라인을 성형할 수 있는 저압용 파열디스크의 제조방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a low-pressure bursting disk capable of forming a scored line using a laser beam.

본 발명의 다른 목적은, 설정된 압력에 대하여 정확하게 반응할 수 있음과 같이 파열 시 파편의 발생 없이 안전하게 동작할 수 있는 파열디스크의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a rupture disk capable of safely operating without generating fragments during rupture, such that it can accurately react to a set pressure.

본 발명에 의한 저압용 파열디스크의 제조 방법은, 평판 형상에서, 역돔 형상의 파열부와 상기 파열부의 둘레에 평판 형상의 플랜지부를 형성하는 파열디스크 형상 성형과정; 그리고 상기 파열부의 일측면에, 설정 압력에 의하여 파열되는 스코어드 라인을 레이저빔의 조사에 의하여 성형하는 스코어드 라인 성형과정으로 구성된다. 여기서 스코어드 라인 성형과정은, 스코어드 라인의 적어도 일부분의 깊이가 다르게 성형되도록 레이저빔을 조사한다. The method of manufacturing a rupture disk for low pressure according to the present invention includes a rupture disk shape forming process of forming a rupture portion having an inverted dome shape and a flat flange portion around the rupture portion in a flat plate shape; And, on one side of the ruptured portion, the scored line ruptured by the set pressure is formed by irradiation of a laser beam. Here, in the process of forming the scored line, a laser beam is irradiated so that at least a portion of the scored line has a different depth.

본 발명의 다른 실시 예의 제조 방법은, 평판 형상의 원재료에 레이저빔의 조사에 의하여 스코어드 라인을 성형하는 스코어드 라인 성형과정; 그리고 평판 형상의 원재료에서, 스코어드 라인이 성형된 부분을 포함하는 역돔 형상의 파열부와, 상기 파열부의 둘레에 평판 형상의 플랜지부를 형성하는 파열디스크 형상 성형과정으로 구성된다. 여기서 스코어드 라인 성형과정은, 스코어드 라인의 적어도 일부분의 깊이가 다르게 성형되도록 레이저빔을 조사한다. The manufacturing method of another embodiment of the present invention includes a scored line forming process of forming a scored line by irradiating a laser beam onto a flat raw material; In addition, in the flat raw material, a rupture disk shape forming process of forming an inverted dome-shaped rupture portion including a portion in which the scored line is formed, and a flat-plate-shaped flange portion around the rupture portion. Here, in the process of forming the scored line, a laser beam is irradiated so that at least a portion of the scored line has a different depth.

본 발명에 의한 제조방법에 의하면, 파열부에 형성된 스코어드 라인은 연속적으로 깊이가 변화하거나 단계적으로 깊이가 변화하게 되어, 파편의 발생 없이 안전하면서도 정확하게 파열될 수 잇다.According to the manufacturing method according to the present invention, the depth of the scored line formed on the rupture portion is continuously changed or the depth is changed step by step, so that it can be safely and accurately ruptured without generating fragments.

본 발명에 의한 파열디스크는, 설정된 압력에 의하여 파열될 수 있는 역돔 형상의 파열부와 상기 파열부의 둘레에 평판 형상의 플랜지부를 구비하고, 상기 파열부에는 레이저빔이 조사에 의하여 소정 형상을 가지는 스코어드 라인이 성형되는 것을 특징으로 한다. The rupture disk according to the present invention includes a rupture portion in the shape of an inverted dome that can be ruptured by a set pressure, and a flange portion in a flat shape around the rupture portion, and the rupture portion has a predetermined shape by irradiation with a laser beam. It is characterized in that the scored line is molded.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 저압용 파열디스크를 레이저빔의 조사에 의하여 생산할 수 있게 됨으로써, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론이고, 신뢰도도 충분히 보장할 수 있는 장점을 기대할 수 있다. According to the present invention having the above configuration, it is possible to produce a low-pressure rupture disk by irradiation of a laser beam, so that the productivity of the product can be improved, as well as the reliability can be sufficiently guaranteed. have.

그리고 본 발명에 의하면, 설정된 압력에 반응하는 스코어드 라인을 정확한 위치에서부터 성형하면서, 깊이 조절을 통하여 파편이 발생하지 않고 정확한 압력에서 파열될 수 있도록 구성함으로써, 주변 부품과의 관계에서도 안정성 및 신뢰도를 높일 수 있게 될 것으로 기대된다. 또한 스코어드 라인의 성형에서, 광원까지의 거리를 이용하거나 출력을 조절하여 레이저빔의 출력을 조절함으로써, 스코어드 라인의 깊이를 정확하게 조절할 수 있게 된다. And according to the present invention, by forming a scored line that responds to a set pressure from an accurate position, and by configuring the depth to be ruptured at an accurate pressure without generating fragments, stability and reliability are improved even in relation to the surrounding parts. It is expected to be able to increase. In addition, in shaping the scored line, the depth of the scored line can be accurately adjusted by adjusting the output of the laser beam by using the distance to the light source or by adjusting the output.

도 1은 본 발명의 파열디스크의 예시도로써, (a)는 사시도, (b)는 평면도.
도 2는 본 발명의 파열디스크의 부분 확대로써, (a)는 도 1의 A부분 확대도, (b)는 부분 종단면도.
도 3은 본 발명의 제조 방법을 보인 플로챠트.
도 4는 본 발명 파열디스크의 역돔 형상의 파열부를 성형하는 예시도.
도 5는 본 발명 파열디스크의 스코어드 라인을 성형하는 장치의 예시도.1 is an exemplary view of a rupture disk of the present invention, (a) is a perspective view, (b) is a plan view.
2 is a partial enlarged view of the rupture disk of the present invention, (a) is an enlarged view of part A of FIG. 1, and (b) is a partial longitudinal sectional view.
Figure 3 is a flow chart showing the manufacturing method of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view of forming a rupture portion in the shape of a reverse dome of the rupture disk of the present invention.
5 is an exemplary view of an apparatus for forming a scored line of a bursting disc according to the present invention.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 1에는 본 발명의 제조 방법을 따라 제조 가능한 저압용 파열디스크의 일례를 위에서 본 사시도로 도시하고 있다. Next, the present invention will be described in more detail based on the embodiment shown in the drawings. 1 is a perspective view showing an example of a rupture disk for low pressure that can be manufactured according to the manufacturing method of the present invention as viewed from above.

도시한 바와 같이 본 발명의 파열디스크(10)는, 하방으로 오목한 역(逆)돔(DOME)형상의 파열부(14)와, 상기 파열부(14)의 둘레를 따라 형성되고 설치되는 위치에 고정되기 위한 평판 형상의 플랜지부(12)로 구성되고 있다. 이러한 파열부(14)는 하방으로 볼록한 돔 형상을 가지고 있으며 설정된 압력보다 큰 압력이 걸리면 파열됨으로써, 내부의 가스를 외부로 배출할 수 있는 기능을 가지게 된다. As shown, the rupture disk 10 of the present invention is formed in a position along the circumference of the rupture portion 14 and the rupture portion 14 in the shape of a DOME concave downward. It is composed of a flat flange portion 12 to be fixed. The rupture portion 14 has a dome shape that is convex downward and is ruptured when a pressure greater than a set pressure is applied, thereby having a function of discharging internal gas to the outside.

상기 파열부(14)에는 절개선(16)이 성형되는데, 본 발명의 절개선(16)은 레이저빔의 조사에 의하여 성형되는 것으로, 이하에서는 레이저 스코어드 라인이라고 한다. 이러한 레이저 스코어드 라인(16)은 도시한 바와 같이 십자형을 포함할 수 있고, 이를 레이저 스코어링 또는 레이저 스코어링 패턴이라고 칭하기도 한다. A cut line 16 is formed in the rupture portion 14, and the cut line 16 of the present invention is formed by irradiation of a laser beam, and is hereinafter referred to as a laser scored line. The laser scored line 16 may include a cross shape as shown, and this may be referred to as laser scoring or laser scoring pattern.

도 2를 참고하면, 상술한 스코어드 라인(16)은 돔 형상의 정점부분(C)에 해당하는 부분에서는 가장 깊게 형성되고, 가장 외측부분(O)에서는 가장 얕게 형성된다. 여기서 상기 스코어드 라인(16)은 레이저빔을 이용하여 성형된다는 점을 고려하면, 가장 깊게 성형되는 부분은 평면도 상에서 볼 때 스코어드 라인(16)의 폭이 가장 크게 나타날 것이고, 가장 얕게 성형되는 부분은 평면도 상에서 볼 때 가장 좁은 폭을 가지게 되는 것과 동일한 의미를 가진다고 할 수 있다. 따라서 가장 깊은 스코어드 라인(16)을 가지는 부분은 실질적으로 가장 얇은 두께를 가지는 부분임을 알 수 있고, 이는 파열 시 설정 압력에 대응하여 반응하는 부분이라고 할 수 있다.Referring to FIG. 2, the above-described scored line 16 is formed deepest in a portion corresponding to the dome-shaped apex portion C, and is formed shallowest in the outermost portion O. Here, considering that the scored line 16 is formed using a laser beam, the deepest part is the largest part of the scored line 16 when viewed from a plan view, and the shallowest part Can be said to have the same meaning as having the narrowest width when viewed in a plan view. Accordingly, it can be seen that the portion having the deepest scored line 16 is substantially the portion having the thinnest thickness, which can be said to be a portion that responds to the set pressure upon rupture.

이와 같은 스코어드 라인(16)의 깊이 제어는 실질적으로 정확한 파열 및 파열 시 파편의 발생을 방지하기 위한 것이라고 할 수 있다. 즉, 설정 압력에서, 파열 디스크의 중심부분(정점부분)에서 파열이 가장 먼저 일어나서 가장자리 부분으로 연결되는 것이 바람직할 것이고, 이렇게 파열됨으로써 파편이 발생하지 않고 정확하고 안정적인 파열이 가능하게 될 것으로 기대된다. It can be said that the depth control of the scored line 16 as described above is to substantially accurately rupture and prevent the occurrence of fragments during rupture. That is, at the set pressure, it is desirable that the rupture occurs first in the central part (peak part) of the rupture disk and is connected to the edge part, and it is expected that such rupture does not cause fragmentation and enables accurate and stable rupture. .

다음에는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 파열디스크(10)의 제조방법에 대하여 살펴보기로 한다. 도 3의 (a)에는 제1실시 예에 의한 제조 법이, 그리고 (b)에는 제2실시 예에 의한 제조 방법이 플로우 챠트로 도시되어 있다. 먼저 (a)에 도시한 제1실시 예를 살펴본 후, (b)에 도시한 제2실시 예를 살펴보기로 한다. Next, a method of manufacturing the rupture disk 10 of the present invention having the configuration as described above will be described. 3A is a flowchart illustrating a manufacturing method according to the first embodiment, and FIG. 3B is a flowchart illustrating the manufacturing method according to the second embodiment. First, a first embodiment shown in (a) will be described, and then a second embodiment shown in (b) will be described.

도 3의 (a)에 도시한 바와같이, 제1실시 예에 의하면, 돔 형상 또는 역돔 형상의 파열부(14)와, 상기 파열부(14)의 가장 자리에 성형되는 플랜지부(12)의 형상을 먼저 성형한다(제110과정). 이러한 제110과정은 실질적으로 파열디스크의 전체적인 형상을 먼저 성형하는 것을 의미한다. 그리고 다음에는 레이저빔의 조사에 의하여 파열부(14)의 볼록한 부분 또는 오목한 부분에 스코어드 라인(16)을 형성하는 과정(제120과정)이 진행된다. As shown in Figure 3 (a), according to the first embodiment, the dome-shaped or inverted dome-shaped rupture portion 14, and the flange portion 12 formed at the edge of the rupture portion 14 The shape is first formed (Step 110). This process 110 substantially means first forming the overall shape of the rupture disk. Then, the process of forming the scored line 16 in the convex or concave portion of the rupture portion 14 by irradiation of the laser beam (step 120) proceeds.

상술한 제110과정에 대한 하나의 실시 예를 보면, 도 4에 예시한 바와 같이, 금형(22,24)을 이용하여 평판 형상부분(M)의 원자재의 테두리부분 또는 플랜지부분을 클램핑한 상태에서, 고압의 유체를 평판 형상부분의 일측면에 가하는 것에 의하여 파열부(14)가 형성되고, 원자재를 트리밍하는 것에 의하여 실질적인 파열디스크의 형상이 완료될 수 있다. Looking at one embodiment of the above-described process 110, as illustrated in FIG. 4, in a state in which the edge portion or the flange portion of the raw material of the plate-shaped portion M is clamped using the molds 22 and 24 , The rupture portion 14 is formed by applying a high-pressure fluid to one side of the plate-shaped portion, and a substantial shape of the rupture disk may be completed by trimming the raw material.

그러나 본 발명의 역돔형상의 파열부(14)를 구비하는 파열디스크를 성형하는 것은 이러한 방법에 한정될 수 없음은 당연하다. 예를 들면 한 쌍의 금형 사이에서 평판 형상의 원자재를 투입하여 프레스 가공하는 것에 의해서도 성형할 수 있을 것임은 당연하다. However, it is natural that it cannot be limited to this method to mold the rupture disc having the rupture portion 14 in the shape of an inverted dome of the present invention. For example, it is natural that it can be formed by inserting a flat raw material between a pair of molds and performing press processing.

이와 같이 제110과정에서 파열부(14)의 성형이 완료되면, 다음에는 제120과정에서 레이저빔의 조사가 이루어진다. 레이저짐을 조사하는 것에 의하여, 상술한 스토어드 라인(16)을 성형하게 되는데, 이는 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같은 장치에 의하여 이루어진다. 도 5는 일반적인 레이저빔 장치의 개략적인 구성을 보이는 것이라고 할 수 있고, 이러한 레이저빔 조사 장치는 실질적으로 스코어드라인(16)에 대응하는 형상의 레이저빔의 조사가 가능한 것이다.In this way, when the molding of the rupture portion 14 is completed in step 110, the laser beam is irradiated in step 120 next. By irradiating the laser beam, the above-described stored line 16 is formed, for example, by an apparatus as shown in FIG. 5. 5 shows a schematic configuration of a general laser beam device, and such a laser beam irradiation device is capable of irradiating a laser beam having a shape corresponding to the scored line 16 substantially.

이와 같은 레이저 가공장치는, 가공 대상물을 올려놓을 수 있는 테이블(34)과, 가공 대상물에 대하여 레이저빔을 조사할 수 있는 레이저빔 헤드(32), 그리고 상기 레이저빔 헤드(32)를 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 지지하는 칼럼(36) 등을 포함하여 구성되고 있다. 여기서 상기 테이블(34)은, 가공 대상물을 클램핑하기 위한 지그(35)가 설치되어 있고, 이러한 지그(35)를 X축 및 Y축 방향으로 원하는 포지션으로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. Such a laser processing apparatus includes a table 34 on which an object to be processed can be placed, a laser beam head 32 capable of irradiating a laser beam to the object to be processed, and the laser beam head 32 in the vertical direction ( It is comprised including a column 36 etc. which support so that it can move in a Z-axis direction). Here, the table 34 is provided with a jig 35 for clamping the object to be processed, and is configured to move the jig 35 to a desired position in the X-axis and Y-axis directions.

본 발명에서 스코어드 라인(16)은 상술한 바와 같이 서로 교차되는 십자 형상을 포함하고 있으며, 역돔 형상의 파열부(14)에서 정점 부분에는 가장 깊게 성형되어야 하고, 정점에서 외측으로 갈수록 얕게 성형되어야 한다. 여기서 저압용 파열디스크에서, 파열의 기준 압력은 파열부(14)에서 스코어드 라인(16)이 가장 깊게 성형되는 부분이다. 즉 파열 디스크가 파열되어야 하는 설정 압력에 대한 기준 두께는, 상술한 파열부(14)의 정점 부분(C)에서의 두께이고 가장 얇은 두께라고 할 수 있다.In the present invention, the scored line 16 includes a cross shape that crosses each other as described above, and should be formed deepest at the apex in the rupture portion 14 of the reverse dome shape, and should be formed to be shallower from the apex to the outside do. Here, in the rupture disc for low pressure, the reference pressure of rupture is the portion where the scored line 16 is formed deepest in the rupture portion 14. That is, the reference thickness for the set pressure at which the rupture disk should rupture is the thickness at the apex portion C of the rupture portion 14 and is the thinnest.

그리고 정확한 레이저빔의 조사를 위하여, 상술한 바와 같이 역돔 형상의 파열부(14)가 성형된 반제품을 상기 지그(35)에 세팅한다. 이렇게 반제품이 세팅되면, 실질적으로 파열부(14)의 정점부분의 높이(Ha)와 파열부(14)의 가장자리 부분이 높이(Hb)는 명백한 높이 차이가 발생할 수밖에 없다. 도시한 실시 예에서는 파열부(14)의 내측면(오목한 부분)에 스코어드 라인을 형성하는 것으로 도시되고 설명되었지만, 파열부(14)의 외측면(볼록한 부분)에 스코어드 라인을 형성하는 경우에도 명백한 높이차가 발생한다. 본 발명에서 정점부분(C)의 높이(Ha)와 외측부분(O)의 높이(Hb)의 높이 차이는, 실질적으로 레이저빔의 광원과의 거리의 차이라고도 할 수 있다. In order to accurately irradiate the laser beam, the semi-finished product formed with the inverted dome-shaped rupture portion 14 is set on the jig 35 as described above. When the semi-finished product is set in this way, a clear height difference between the height Ha of the apex portion of the rupture portion 14 and the height Hb of the edge portion of the rupture portion 14 is inevitable. In the illustrated embodiment, it is illustrated and described as forming a scored line on the inner surface (concave portion) of the rupture portion 14, but when the scored line is formed on the outer surface (convex portion) of the rupture portion 14 There is also a clear height difference. In the present invention, the difference in height between the height Ha of the apex portion C and the height Hb of the outer portion O may be substantially referred to as a difference in distance from the light source of the laser beam.

본 발명에서 레이저빔의 조사를 위하여 헤드(32)의 Z축 방향 위치는, 파열부(14)의 정점 부분에 레이저빔의 포커싱을 맞추도록 한다. 즉 헤드(32)에서 조사되는 레이저빔은 파열부(14)에 접촉하면서 접촉 부분이 타면서 점점 얇아지게 되는데, 이때 레이저빔의 포커싱은 파열부(14)의 정점부분에서 가장 큰 출력이 될 수 있도록, 정점부분에 포커싱을 해야 한다. 이와 같은 레이저빔의 포커싱은 실질적으로는 헤드(32)의 Z축 방향 위치에 의하여 결정된다. In the present invention, for irradiation of the laser beam, the position of the head 32 in the Z-axis direction is such that the laser beam is focused on the apex portion of the rupture portion 14. That is, the laser beam irradiated from the head 32 becomes thinner as the contact part burns while contacting the rupture part 14, and at this time, the focusing of the laser beam can be the largest output at the apex of the rupture part 14. To be able to do so, you need to focus on the apex. The focusing of the laser beam is substantially determined by the position of the head 32 in the Z-axis direction.

따라서 상기 레이저빔 헤드(32)의 Z축 방향 위치가, 파열부(14)의 정점 부분의 높이(Ha)에서 최대 출력이 될 수 있도록 정해지면, 실질적으로 파열부(14)의 가장자리 부분의 높이(Hb)에서는 레이저빔의 출력이 낮아지는 것은 당연하다. 그리고 돔 형상의 파열부(14)는 정점부분(C)에서 가장자리 또는 외측부분(O)으로 연속적으로 높이가 변하기 때문에, 정점부분(C)에서 외측부분(O)으로 갈수록 연속적으로 출력이 낮아지게 된다. Therefore, if the position in the Z-axis direction of the laser beam head 32 is determined to be the maximum output at the height Ha of the apex portion of the rupture portion 14, substantially the height of the edge portion of the rupture portion 14 In (Hb), it is natural that the output of the laser beam is lowered. And since the dome-shaped rupture portion 14 continuously changes in height from the apex portion (C) to the edge or the outer portion (O), the output decreases continuously from the apex portion (C) to the outer portion (O). do.

여기서 레이저빔의 출력은 스코어드 라인의 성형 깊이와 직접적인 관계를 가진다는 점을 고려하면, 파열부(14)의 정점부분에서는 가장 큰 출력에 의하여 스코어드 라인의 깊이가 최대로 되고, 외측부분(O)으로 갈수록 연속적으로 스코어드 라인의 깊이가 얕아지게 된다고 할 수 있다. 여기서 스코어드 라인의 깊이가 최대로 된다고 함은 레이저빔의 조사에 의하여 깊이가 깊어지는 것이기 때문에 실질적으로는 스코어드 라인의 폭도 깊이에 비례하여 커지게 되는 것은 당연하다.Considering that the output of the laser beam has a direct relationship with the shaping depth of the scored line, the depth of the scored line is maximized by the largest output at the apex of the rupture portion 14, and the outer portion ( It can be said that the depth of the scored line becomes shallower as it goes to O). Here, when the depth of the scored line is maximized, the depth is increased by irradiation of the laser beam, so it is natural that the width of the scored line is substantially increased in proportion to the depth.

따라서 본 실시 예에서와 같이, 십자형의 스코어드 라인(16)이 십자형상을 포함하는 경우, 이러한 형상에 대응하는 레이저빔이 조사되면, 포커싱된 높이(Ha)에서는 최대 출력의 레이저빔이 조사되어 스코어드 라인(16)의 깊이 및 폭이 최대로 될 것이다. 그리고 외측부분(O)으로 갈수록 레이저빔의 출력이 연속적으로 감소하게 되면서 스코어드 라인(16)의 깊이 및 폭도 연속적으로 작아지게 될 것임을 알 수 있다. Therefore, as in the present embodiment, when the cross-shaped scored line 16 includes a cross shape, when a laser beam corresponding to this shape is irradiated, a laser beam of maximum output is irradiated at the focused height Ha. The depth and width of the scored line 16 will be maximized. In addition, it can be seen that as the output of the laser beam decreases continuously toward the outer portion O, the depth and width of the scored line 16 also decreases continuously.

이와 같이 레이저빔의 조사과정(제120과정)의 종료에 의하여 실질적으로 본 발명의 파열디스크의 제조는 완료된다. 여기서 상술한 실시 예에 있어서, 상술한 십자형상의 스코어드 라인(16)은 파열부의 오목한 부분에 형성되는 것으로 도시되고 설명되었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 파열부(14)의 볼록한 부분에 십자형상의 스코어드 라인(16)을 성형하는 것도 가능하다. As described above, by the end of the laser beam irradiation process (step 120), the manufacturing of the rupture disk of the present invention is substantially completed. Here, in the above-described embodiment, the cross-shaped scored line 16 is illustrated and described as being formed in the concave portion of the rupture portion, but is not limited thereto, and the cross-shaped scored line 16 is formed on the convex portion of the rupture portion 14. It is also possible to shape the line 16.

본 발명의 파열디스크에는 십자형상의 스코어드 라인(16)이 성형되는 것에 한정될 수 없음은 자명하다. 즉, 상술한 바와 같이 역돔 형상을 가지는 파열부(14)를 구비하는 파열디스크에 있어서, 파열부(14)에 성형되는 스코어드 라인(16)은 다양한 형상을 가질 수 있다는 것을 의미한다. It is obvious that the rupture disc of the present invention cannot be limited to being molded with a cross-shaped scored line 16. That is, as described above, in the rupture disc including the rupture portion 14 having an inverted dome shape, the scored line 16 formed in the rupture portion 14 may have various shapes.

다른 실시 예로써, 도시한 바와 같은 볼록(오목)한 형상을 가지는 파열부(14)에 대하여, C자형의 스코어드 라인(16)을 형성하는 것도 가능할 것이다. 여기서 C자형 스코어드 라인(16) 자체는 파열 디스크에서 널리 사용되는 스코어드 라인 중의 하나라고 할 수 있다. 역돔 형상(또는 돔 형상이라고도 할 수 있을 것임)의 파열부(14)에 C자형상의 스코어드 라인을 성형할 때, 스코어드 라인 전체가 동일한 높이를 가질 수는 없는 것이다. As another embodiment, it may be possible to form a C-shaped scored line 16 with respect to the rupture portion 14 having a convex (concave) shape as illustrated. Here, the C-shaped scored line 16 itself can be said to be one of the widely used scored lines in a burst disc. When forming a C-shaped scored line on the ruptured portion 14 having an inverted dome shape (or may also be referred to as a dome shape), the entire scored line cannot have the same height.

따라서 가장 깊은 스코어드 라인이 형성되어야 하는 지점에 헤드(32)의 Z축 방향 위치를 조절하는 것에 의하여 레이저빔의 포커싱을 한다. 그리고 이러한 상태에서 C자 형상에 대응하는 레이저빔이 조사되면, 포커싱된 높이의 스코어드 라인은 가장 깊게 형성될 것이고, 다른 높이의 스코어드 라인은 높이차에 비례하여 얕게 성형될 것임을 알 수 있다. Therefore, the laser beam is focused by adjusting the position of the head 32 in the Z-axis direction at the point where the deepest scored line should be formed. In this state, when the laser beam corresponding to the C-shape is irradiated, it can be seen that the scored line of the focused height will be formed deepest, and the scored line of the other height will be formed to be shallow in proportion to the height difference.

이상과 같은 스코어드 라인(16)의 성형방법을 정리하면, 원하는 형상을 가지고 서로 연결되어 있는 스코어드 라인은, 파열부(14)의 위치에 따라서 적어도 일부분은 다른 깊이를 가지도록 성형되어야 한다. 적어도 일부분의 깊이가 다른 스코어드라인을 구비하는 파열부(14)를 형성하기 위하여, 스코어드라인에 대응하는 형상의 레이저빔을 조사할 수 있는 레이저빔 장치를 이용하는 경우, 레이저빔의 포커싱을 이용함으로써, 상대적으로 깊이가 다른 스코어드 라인을 형성하는 것이 가능함을 알 수 있다. When the above-described method of forming the scored line 16 is summarized, the scored lines having a desired shape and connected to each other should be formed so that at least a portion of the scored line has a different depth depending on the position of the rupture portion 14. In the case of using a laser beam device capable of irradiating a laser beam having a shape corresponding to the scored line in order to form the rupture portion 14 having a scored line with a different depth at least a portion, focusing of the laser beam is used. By doing so, it can be seen that it is possible to form scored lines with relatively different depths.

그러나 스코어드 라인(16)을 성형하는 경우, 레이저빔의 출력 변화를 통하여, 스코어드 라인의 각 부분의 깊이를 조절할 수 있도록 성형하는 것도 가능하다. 예를 들면 스팟(Spot) 형태로 레이저빔을 출력하는 장치를 이용하게 되면, 레이저빔이 스코어드 라인 중에서 중앙부분(C)을 조사할 때 출력을 증가시키고, 외측부분(O)으로 갈수록 출력을 감소시키는 것에 의하여, 깊이가 다른 형태의 스코어드 라인을 성형하는 것이 가능하게 될 수 있다. However, in the case of molding the scored line 16, it is also possible to shape the scored line 16 so that the depth of each portion of the scored line can be adjusted through a change in the output of the laser beam. For example, if a device that outputs a laser beam in the form of a spot is used, the output increases when the laser beam irradiates the center portion (C) of the scored line, and increases the output toward the outer portion (O). By reducing, it may become possible to shape scored lines of different depths.

이상에서와 같은 제120과정이 완료되면, 실질적으로 파열부에 스코어드 라인이 성형되어 있는 파열디스크가 완성된다. 다음에는 도 3의 (b)에 도시한 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예에 의하면, 평판 형상의 원재료에 먼저 스코어드 라인(16)을 형성하고(제210과정), 그 이후에 돔형상 또는 역돔 형상의 파열부(14)를 형성함으로써, 파열디스크를 완성하게 된다. When the 120th process as described above is completed, the rupture disc in which the scored line is formed in the rupture portion is substantially completed. Next, an embodiment shown in FIG. 3B will be described. According to this embodiment, by first forming the scored line 16 on the raw material in the flat shape (step 210), and then forming the dome-shaped or inverted dome-shaped rupture portion 14, thereby completing the rupture disc. do.

따라서 제210과정에서는, 평판 상의 원재료에 레이저빔을 이용하여 스코어드 라인을 성형하게 된다. 파열디스크의 스코어드 라인의 적어도 일부분은 다른 깊이를 가질 수 있기 때문에, 실질적으로 레이저빔의 출력을 변화시키는 것에 의하여, 스코어드 라인(16)의 깊이를 조절하게 된다. Therefore, in step 210, a scored line is formed using a laser beam on a raw material on a flat plate. Since at least a portion of the scored line of the rupture disc may have a different depth, the depth of the scored line 16 is adjusted by substantially changing the output of the laser beam.

도 5에 도시한 바와 같은 레이저빔 조사장치는, 스코어드 라인의 형상에 대응하는 형상의 레이저빔(예를 들면 선형의 레이저빔)을 조사하게 되는데, 이러한 경우 깊이가 상이한 스코어드 라인(16)은, 전체 스코어드 라인(16)을 몇 개의 구간으로 분리한 후, 각각의 구간에 출력이 상이한 레이저빔을 조사하는 것에 의하여 달성될 수 있다. The laser beam irradiation apparatus as shown in FIG. 5 irradiates a laser beam having a shape corresponding to the shape of the scored line (for example, a linear laser beam). In this case, the scored line 16 having a different depth Silver, after dividing the entire scored line 16 into several sections, can be achieved by irradiating a laser beam having a different output in each section.

그리고 스팟 형태의 레이저빔 조사 장치에서는, 동일한 출력으로 스코어드 라인을 성형하게 되면, 스코어드 라인의 깊이가 동일하게 성형될 것고, 출력을 변화시키면서 스코어드 라인을 성형하게 되면 깊이가 상이한 스코어드 라인을 형성하는 것이 가능하게 될 것이다. 이와 같은 실시 예에 있어서, 스코어드 라인(16)의 깊이를 다르게 성형하는 경우, 깊이 변화를 연속적으로 변하도록 성형하는 것도 가능함은 물론이고, 몇개의 구간에 따라서 단계적으로 변하도록 성형하는 것도 가능할 것임은 당연하다. And in the spot type laser beam irradiation device, if the scored line is molded with the same output, the scored line will have the same depth, and if the scored line is molded while changing the output, the scored line with a different depth It will become possible to form. In such an embodiment, when the depth of the scored line 16 is differently formed, it is possible to shape the depth change continuously, and it will be possible to shape it to change step by step according to several sections. Is of course.

이상과 같은 과정을 거쳐서, 스코어드 라인(16)이 먼저 평판 상의 원재료에 성형되면, 제220과정에서 파열디스크의 전체적인 형상이 만들어진다. 이와 같은 제220과정은 (a)에 도시한 실시 예에서 설명한 도 4의 원리 및 장치를 이용하는 것도 가능하고, 한 쌍의 금형 사이에서 스코어드 라인(16)이 가공된 원재료를 성형하는 것에 의하여 만드는 것도 가능하다. Through the above process, when the scored line 16 is first molded into a raw material on a flat plate, the overall shape of the rupture disk is made in step 220. In the 220th process, it is possible to use the principle and apparatus of FIG. 4 described in the embodiment shown in (a), and the scored line 16 between a pair of molds is made by molding the processed raw material. It is also possible.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 레이저빔의 조사에 의하여 저압용 파열디스크를 성형하는 것을 기본적인 주제로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 특허청구의 범위에 적혀 있는 사항에 기초하여 정해져야 할 것이다.As described above, it can be seen that the present invention is based on forming a rupture disk for low pressure by irradiation of a laser beam. Within the basic technical scope of the present invention, other various modifications are possible for a person skilled in the art, as well as, and the scope of protection of the present invention should be determined based on the matters written in the claims.

10 ..... 파열디스크
12 ..... 플랜지부
14 ..... 파열부
32 ..... 레이저빔 헤드
34 ..... 테이블
35 ..... 지그10 ..... Rupture disc
12 ..... Flange
14 ..... Rupture
32 ..... laser beam head
34 ..... table
35 ..... Jig

Claims (4)

평판 형상에서, 역돔 형상의 파열부와 상기 파열부의 둘레에 평판 형상의 플랜지부를 형성하는 파열디스크 형상 성형과정; 그리고
상기 파열부의 일측면에, 설정 압력에 의하여 파열되는 스코어드 라인을 레이저빔의 조사에 의하여 성형하는 스코어드 라인 성형과정으로 구성되고;
상기 스코어드 라인 성형과정은, 역돔 형상의 파열부의 정점에 레이저빔을 포커싱하여 최대 출력이 될 수 있도록 하여 정점에서 가장자리로 갈수록 연속적으로 출력이 낮아지도록 하는 것에 의하여, 파열부의 정점부분에서 스코어드 라인의 깊이가 최대로 되고, 정점에서 가장자리로 갈수록 연속적으로 스코어드 라인의 깊이가 얕아지는 것을 특징으로 하는 파열디스크 제조방법.A rupture disk shape forming process of forming a rupture portion having a reverse dome shape and a flat flange portion around the rupture portion in a flat plate shape; And
And a scored line forming process of forming a scored line ruptured by a set pressure on one side of the rupture portion by irradiation of a laser beam;
In the scored line forming process, the laser beam is focused on the apex of the rupture portion in the shape of an inverted dome so that the output is continuously lowered from the apex to the edge. The rupture disc manufacturing method, characterized in that the depth of the rupture disk is maximized, and the depth of the scored line becomes shallower from the apex to the edge. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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