초록 ▼

1. 기술 개발 목표
연삭을 2회 내에 마무리질 수 있다는 전제 하에, 최소 분당 1.5 개 처리가 가능한 공정 파라미터의 확립을 위한 열처리 및 표면 처리에 대한 최적 공정 확립
● Spool의 설계 제원의 확인
● Spool의 최적 재료 및 후처리 기술 개발
● Laser를 이용한 부분 열처리 공정 개발
● 평가기술 개발
2. 기술 개발의 목적 및 중요성
요청 기업인 한일유압은 연간 약 30 만개 이상의 제어용 유압 밸브 및 유압 펌프를 생산하는 전문기업으로써, 제일유압, 대우종합기계, 볼보

1. 기술 개발 목표
연삭을 2회 내에 마무리질 수 있다는 전제 하에, 최소 분당 1.5 개 처리가 가능한 공정 파라미터의 확립을 위한 열처리 및 표면 처리에 대한 최적 공정 확립
● Spool의 설계 제원의 확인
● Spool의 최적 재료 및 후처리 기술 개발
● Laser를 이용한 부분 열처리 공정 개발
● 평가기술 개발
2. 기술 개발의 목적 및 중요성
요청 기업인 한일유압은 연간 약 30 만개 이상의 제어용 유압 밸브 및 유압 펌프를 생산하는 전문기업으로써, 제일유압, 대우종합기계, 볼보코리아와 같은 회사와 더불어 국내 소요 유압 밸브의 60%에 해당하는 시장 점유율을 가지고 있으며, 대외 수출도 전체 매출의 10%에 해당하고 있다.
그러한 주 생산품의 핵심 부품 중의 하나인 Spool 은 기하학적인 측면에서는 세장비가 10 이상으로 가늘고 긴 반면에 원통도는 2 ㎛이내여야 하는 초정밀 부품이고, 제품 특성 측면에서는 유압회로의 제어를 위해 수백만회의 Cycle Time을 가져야 한다는 특징이 있다.
그러므로 위와 같은 특성을 만족하기 위해서 가장 중요한 특성인 Spool 의 내마모성 향상을 위해 표면경화(HRC55 이상) 공정이 필요한데, 이를 위해 현재 공정 중 침탄열처리와 Hard chrome 도금공정을 생산 공정으로 채택하고 있다.
이러한 생산 공정으로 말미암아, 열처리 후에 변형된 부분의 수정공정(Press 공정)의 공수가 많이 들고, 수정 후 연삭 가공으로 변형이 복귀되는 문제점이 있다. 또한 Hard Chrome 도금 제품도 도금두께가 약 30~40 ㎛으로 단부 및 Notch 등 Edge 부분에 도금꽃이 발생하거나 부분적으로 두껍게 도금되어 정밀도에 악영향을 미치는 문제점이 있다.
현재의 처리방법은 침탄열처리 또는 Hard Chrome 도금 후에 Centerless 연삭 공정으로 황삭 및 정삭 등 2 회 실시하나 이는 수정 공정으로 생성된 변형응력 잔류의 제거로 원통도를 만족하지 못하거나 Hard Chrome 도금층이 제거되는 문제점이 있다.
그러므로 전체적인 공정 Loss를 줄일 수 있는 기술에 대한 개발 지원 필요하며,
- 침탄열처리 또는 Hard Chrome 도금 공정에 의한 변형을 방지하면서 표면 경화 시키는 기술이 필요

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 부품ㆍ소재종합기술지원사업 보고서 초록 ... 3
• 목차 ... 5
• 제 1 장 서론 ... 7
• 제 1 절 지원기술의 개요 ... 7
• 제 2 절 기술지원 범위 ... 7
• 제 3 절 기술지원 내용 ... 8
• 제2장 메인 컨트롤 밸브의 구조 ... 9
• 제3장 유압회로 이상 발생원인들 ... 12
• 제1절 유동력(Flow force) ... 12
• 제2절 유압고착(Hydraulic lock) ... 18
• 제3절 스풀의 Leakage ... 19
• 제4장 Main Control Valve의 구조해석 ... 26
• 제1절 소재 분석 ... 26
• 제2절 최대 주응력설(Maximum principal stress theory) ... 29
• 제3절 설계안전계수 ... 30
• 제4절 Main Control Valve 1의 Housing 구조해석 ... 31
• 제5절 Main Control Valve 2의 Housing 구조해석 ... 35
• 제6절 Main Control Valve 3의 Housing 구조해석 ... 41
• 제7절 결론 ... 50
• 제5장 일제 제품의 분석 ... 50
• 제1절 가야바 Main C/V 분해 전 추정사항 ... 51
• 제2절 가야바 Main C/V 의 분해 및 정성적 고찰 ... 51
• 제3절 Etching 관찰기 ... 54
• 제4절 외형 검사(진원도 및 원통도) ... 60
• 제5절 에칭 관찰로부터 설정한 Laser Parameter ... 61
• 제6장 Spool의 레이저 Pattern 표면 열처리 ... 62
• 제1절 레이저 Pattern 표면 열처리에 대한 일반적 사항 ... 62
• 제2절 레이저 열처리 실험 결과 분석 ... 67
• 제3절 레이저 열처리 실험의 결과 ... 90
• 제4절 장치 개발 ... 91
• 제 7장 결론 및 향후 연구 방향 ... 96
• 제1절 결론 ... 96
• 제2절 향후 연구 방향 ... 96
• Reference ... 97