[ Hot Isostatic Press ] 열간 등방압 가압의 캔 설계와 제작_캔 설계 편

AIP는 국내 HIP (열간 등압 성형) 설비 점유율 1위 업체입니다.
자세한 상담은 하단 네임카드 참조 부탁 드립니다.

AIP6-30H 모델

 

 

HIP 설비에 있어서 가장 중요한 작업 절차중 하나는 캔의 설계 및 제작입니다. 먼저 HIP 캔의 제작부터 HIP 작업 시행까지의 프로세스를 훑어봅시다.

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HIP 캔 설계부터 HIP 시행까지의 프로세스

상단의 플로우 차트는 HIP 설계 및 완성 까지 일련의 과정입니다. 먼저 캔을 설계하고 메탈 플레이트 시어링 작업을 통해 플레이트를 잘라냅니다. 잘라낸 메탈 플레이트의 형상을 만들고 캔 웰딩 (Tungsten Inert Gas 용접) 을 진행합니다. 그 이후 파우더 블렌딩 및 로딩, 캔의 누출 및 진공 체크를 합니다. 마지막으로 용접 씰링을 통해 HIP 준비 작업을 완료합니다.

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1. Can design : 캔 설계

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· HIP 캔 디자인은 원하는 모양, 치수, 캔당 부품 수에 따라 상이합니다. 모든 HIP는 주문제작이기 때문에, 요청되는 모양 및 치수에 따라 원형, 직사각형 또는 사용자 요청 모양 등 다양하게 설계됩니다.

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· 캔의 치수는, 파우더 성분의 유형에 따라 결정됩니다. 파우더 성분이 탭 밀도 (일반적으로 이론 밀도의 ~ 50 ~ 60 %) 와 캔의 선형 수축 계수를 결정하기 때문입니다.

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· HIPing 동안 캔이 변형되는 것을 방지하기 위해 얇고 큰 치수의 캔 디자인은 피해야합니다.

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· HIP 외부 캔 사이즈는 캔 지름 x 캔 높이 입니다.

 

(1) 캔 사이즈

= 캔 지름 x 캔 높이

* 캔지름 = 지름 + h

h : machining stock of outer diameter surface (~0.6”)

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* 캔 높이 = {[(두께 + j) x n ] + k

j : saw cut and machining stock thickness (~0.23”)

n : number of targets

k : saw cut top and bottom of HIP can stock (~1.0”)

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· 캔 사이즈를 구했으면 내부 지름의 캔 사이즈도 구해야 합니다. 이를 위해선 Tab density 와 Theoretical density를 활용해 볼륨값 계산하는 것이 우선됩니다. 그 후 Linear Shrinkage factor (직선 수축 요인)값을 구하고, 이를 캔 사이즈에 곱하여 내부 지름을 구하게 됩니다.

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(2) 내부 캔 사이즈

Tap density = a

Theoretical density = b 라면,

tap density = a/b = c 의 이론적 밀도를 값습니다.

그러므로, ∆Vol = 100/c 의 볼륨 값이 나오게 됩니다.

linear change(선형적 변화) 를 구하기 위해선

∆x = ∆y = ∆z,

Linear Shrinkage factor = 3^√(100/c)

가 도출 됩니다.

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∴ 내부 지름 캔 사이즈

= 캔 지름 x 캔 높이 * Linear Shrinkage factor

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캔 사이즈의 안쪽 지름 (inner dimension) 은 수축성을 고려하여 linear shrinkage factor 값을 곱하여 구해야합니다.

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이러한 요소를 활용하여 캔의 모양 및 사이즈 설계의 1단계가 완료됩니다.

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※캔 사이즈 계산 및 Hot Isostatic Press에 대한 자세한 내용은 하단 네임카드로 연락 부탁드립니다.

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