KR20130120308A - 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법 - Google Patents
침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
발명은 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 선박 엔진에 적용 가능한 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 있어서, 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 소재를 황삭 가공하는 제 1단계; 상기 제 1단계가 이루어진 후, 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 제 2단계; 상기 제 2단계가 이루어진 후, 침탄열처리를 수행하는 제 3단계; 상기 제 3단계가 이루어진 후, 정삭 가공하는 제 4단계; 및 상기 제 4단계가 이루어진 후, 연마 가공하는 제 5단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 침탄방지제는 구리를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
시편의 필요한 부분에만 침탄열처리가 진행되도록 침탄열처리가 불필요한 부분에 침탄방지제를 도포하여 높은 기계적 특성과 신뢰도가 요구되는 소정 영역에만 경화된 표면조직을 형성하도록 하여 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 침탄열처리 후 공기냉각 하는 시간을 줄이고, 중삭가공 공정이 삭제 가능하며, 종래기술의 Q.T경화단계를 침탄열처리에서 흡수하여 제조공정을 단순화 시킬 수 있게 되어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
본 발명은 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 있어서, 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 소재를 황삭 가공하는 제 1단계; 상기 제 1단계가 이루어진 후, 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 제 2단계; 상기 제 2단계가 이루어진 후, 침탄열처리를 수행하는 제 3단계; 상기 제 3단계가 이루어진 후, 정삭 가공하는 제 4단계; 및 상기 제 4단계가 이루어진 후, 연마 가공하는 제 5단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 침탄방지제는 구리를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
시편의 필요한 부분에만 침탄열처리가 진행되도록 침탄열처리가 불필요한 부분에 침탄방지제를 도포하여 높은 기계적 특성과 신뢰도가 요구되는 소정 영역에만 경화된 표면조직을 형성하도록 하여 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 침탄열처리 후 공기냉각 하는 시간을 줄이고, 중삭가공 공정이 삭제 가능하며, 종래기술의 Q.T경화단계를 침탄열처리에서 흡수하여 제조공정을 단순화 시킬 수 있게 되어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 선박 엔진에 적용 가능한 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 선박 엔진용 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 적용되는데 한정되지 않고, 자동차 엔진용 일체형 캠 샤프트 등의 다양한 종류의 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 적용 가능하다.
일반적으로, 캠샤프트는 크랭크샤프트의 회전을 체인 또는 벨트로 전달받아 구동되고, 캠샤프트에 고정된 캠에 의해 흡기밸브 및 배기밸브의 개폐시기를 결정하는 구동요소부품으로써, 캠의 개폐동작에 의해 엔진의 점화시기가 결정되어 엔진성능에 큰 영향을 미친다.ㄴ
일체형 캠 샤프트는 캠이 캠샤프트상에 일체형으로 형성된 것이다.
상기와 같은 일체형 캠 샤프트는 고온의 열에 견딜 수 있는 내열성 및 높은 내마모성과 경도가 요구되는 바, 그 소재로는 탄소강, 표면경화강 등이 사용되고, 일체형 캠 샤프트의 표면이 마모되어 밸브의 개폐시기 등에 영향을 주지 않도록 캠 부분을 침탄 열처리하여 표면을 경화하는 제작공정이 요구된다.
첨부도면 도 1은 종래기술에 의한 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도로, 종래기술은
1) 소재 황삭 가공 단계(S10) 2)침탄열처리 단계(S20) 3)공기냉각 단계(S30) 4)중삭가공 단계(S40) 5)Q.T경화 단계(S50) 6)정삭 가공 단계(S60) 7)연마 가공 단계(S70)
를 거쳐서 제작되고 있다. 이 과정을 좀 더 설명하면
먼저, 상기 1)소재 황삭(荒削)가공 단계(S10)에서는 소재를 거칠게 절삭하고, 표면을 경화하기위하여 탄소성분을 부여하는 2)침탄(浸炭)열처리 단계(S20)를 수행한다.
그리고, 상기 침탄(浸炭)열처리 후 공기냉각하는 3)공기냉각 단계(S30)를 수행하고, 상기 4)중삭(中削)가공 단계(S40)를 통해 플랜지부(20)와 베어링접촉부(30) 등 침탄(浸炭)열처리가 불필요한 부분의 침탄(浸炭)층을 제거한 후, 상기 5)Q.T(Quenching, Tempering)경화 단계(S50)를 수행하여 도면에서 요구하는 경도를 확보한다.
이때, 상기 Q.T(Quenching, Tempering)경화 단계(S50)는 중삭(中削)가공 한 후 재차 850℃ 정도에서 3~6시간 유지가열 하고, 물 또는 기름에 냉각하는 공정이다.
상기 Q.T경화 단계(S50)를 마치고 정삭(精削)가공 단계(S60)를 수행하여 정밀하게 절삭한 다음, 연마(硏磨)가공 단계(S70)를 수행하여 일체형 캠 샤프트(10)의 공정을 마친다.
그러나, 상기와 같은 적용되는 일체형 캠 샤프트 제조방법의 경우, 침탄(浸炭)열처리 후 3)공기냉각 단계(S30)가 필요하고, 전체를 침탄(浸炭)열처리 하기 때문에 플랜지부와 베어링접촉부 등 침탄(浸炭)열처리가 불필요한 부분의 침탄(浸炭)층을 제거하는 4)중삭(中削)가공 단계(S40)가 요구되어 전기에너지 및 시간이 필요하고, 이에 따른 제조비용이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 도면에서 요구하는 경도를 확보하기 위하여 재차 850℃ 정도에서 3~6시간 유지 가열 후 기름에 냉각하는 5)Q.T(Quenching, Tempering)경화 단계(S50)가 추가 요구되어 전기에너지 및 시간이 필요하고, 이에 따른 제조비용이 발생하는 문제점이 있다.
특히, 선박용 엔진에 적용되는 일체형 캠 샤프트의 경우에는, 그 크기가 대형이어서 일체형 캠 샤프트의 제조공정에 소요되는 제조비용이 자동차용 엔진 등에 적용되는 일체형 캠 샤프트에 비하여 더욱 많이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 그 목적은 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하여 높은 기계적 특성과 신뢰도가 요구되는 소정 영역에만 경화된 표면조직을 형성하도록 하는 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 침탄열처리 후 공기냉각 하는 시간을 줄이고, 중삭가공 공정이 삭제 가능하며, Q.T경화단계를 침탄열처리에서 흡수함으로써, 제조공정을 단순화 시킬 수 있는 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 침탄방지제는 구리를 포함한 침탄방지제를 사용하여 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리되는 것을 확실히 막는 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면,
침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 침탄열처리를 포함하는 하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 제공한다.
이때, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 소재를 황삭 가공하는 제 1단계;
상기 제 1단가 이루어진 후 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 제 2단계;
상기 제 2단계가 이루어진 후, 침탄열처리를 수행하는 제 3단계;
상기 제 3단계가 이루어진 후, 정삭 가공하는 제 4단계; 및
상기 제 4단계가 이루어진 후, 연마 가공하는 제 5단계; 를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징에 따르면, 상기 침탄방지제는 구리를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 적용하면,
침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하여 높은 기계적 특성과 신뢰도가 요구되는 소정 영역에만 경화된 표면조직을 형성하도록 하여 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 침탄열처리 후 공기냉각 하는 시간을 줄이고, 중삭가공 공정이 삭제 가능하며, 종래기술의 Q.T경화단계를 침탄열처리에서 흡수하여 제조공정을 단순화 시킬 수 있게 되어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 침탄방지제는 구리를 포함한 침탄방지제를 사용하여 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄되는 것을 확실히 막아 제조공정의 불량률을 줄이는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 제조된 일체형 캠 샤프트를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 침탄방지제가 도포된 형상을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 제조된 일체형 캠 샤프트를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 침탄방지제가 도포된 형상을 나타내는 정면도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
그러나, 본 발명의 명세서에서 제시되는 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
첨부도면 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 제조된 일체형 캠 샤프트를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 침탄방지제가 도포된 형상을 나타내는 정면도이다.
본 발명에 의한 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트(10)의 제조방법은 상기 첨부도면 도 2에서와 같이,
1)소재 황삭 가공 단계(S100) 2)침탄방지제 도포 단계(S200) 3)침탄열처리 단계(S300) 4)정삭 가공 단계(S400) 5)연마 가공 단계(S500)
의 단계를 거쳐서 제작된다. 이 단계를 첨부도면 도 3내지 도 4를 참고하여 좀 더 설명하면
먼저, 소재를 황삭(荒削)가공하여 소재를 거칠게 절삭하는 소재 황삭 가공 단계(S100)를 수행한 후, 표면 중 높은 기계적 특성과 신뢰도가 요구되는 캠부(40)의 표면에만 침탄 열처리가 진행되도록 플랜지부(20)와 베어링접촉부(30) 등 침탄열처리가 불필요한 부분의 표면에 침탄(浸炭)방지제(50)를 1~2㎜두께로 도포하는 침탄방지제 도포 단계(S200)를 수행한다.
이때, 상기 침탄(浸炭)방지제(50)는 구리를 포함한 침탄방제제를 사용하는 것이 바람직 하지만, 내화 점토 등 침탄을 방지하는 다른 소재가 쓰일 수 있는 것은 자명하다.
상기와 같이 침탄 열처리가 불필요한 플랜지부(20)와 베어링접촉부(40) 등에 침탄(浸炭)방지제(50)를 도포한 후, 침탄열처리 단계(S300)를 수행하여 캠부(40) 표면을 경화하게 된다.
그리고, 정삭(精削)가공 단계(S400)를 거쳐 정밀하게 가공되고, 연마(硏磨)가공 단계(S500)를 거쳐 공정을 마친다.
상기와 같은 본 발명의 일체형 캠 샤프트(10)의 제조방법을 적용하면, 침탄(浸炭)방지제(50)를 도포하여 소정 영역의 표면에만 침탄(浸炭)열처리가 진행되는 것이 가능해지고, 소정 영역에만 경화된 표면조직이 형성되어 제조공정을 단순화 시킬 수 있으며, 이에 따른 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 침탄(浸炭)열처리 후 공기냉각 단계(S30)를 수행하는 시간을 줄이고, 중삭(中削)가공 단계(S40)가 삭제 가능하며, Q.T(Quenching.Tempering)경화 단계(S50)를 침탄(浸炭)열처리 단계(S300)에서 흡수하여 전기 에너지 및 비용과 시간이 대폭 감소된다.
단, 침탄방지제 도포 단계(S200)가 추가되지만 비용과 시간 측면에서 종래기술의 삭제되는 단계보다 많이 경제적이어서 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
10 : 일체형 캠 샤프트
20 : 플랜지부
30 : 베어링접촉부
40 : 캠부
50 : 침탄방지제
20 : 플랜지부
30 : 베어링접촉부
40 : 캠부
50 : 침탄방지제
Claims (3)
- 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 있어서,
침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법.
- 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법에 있어서,
소재를 황삭 가공하는 제 1단계;
상기 제 1단계가 이루어진 후, 침탄열처리가 불필요한 부분이 침탄열처리 되는 것을 방지하기 위하여, 소정 영역에 침탄방지제를 도포하는 제 2단계;
상기 제 2단계가 이루어진 후, 침탄열처리를 수행하는 제 3단계;
상기 제 3단계가 이루어진 후, 정삭 가공하는 제 4단계; 및
상기 제 4단계가 이루어진 후, 연마 가공하는 제 5단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 침탄방지제는 구리를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 침탄열처리를 포함하는 일체형 캠 샤프트의 제조방법.
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2012
- 2012-04-25 KR KR1020120043465A patent/KR20130120308A/ko not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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