KR100455331B1

KR100455331B1 - 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법

Info

Publication number: KR100455331B1
Application number: KR10-2002-0044349A
Authority: KR
Inventors: 전병기; 최병조; 김동소
Original assignee: 주식회사 미래소재
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-11-06
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: KR20040009962A

Abstract

본 발명은 산업폐기물로 버려지던 금속폐기물을 이용하여 종래의 금속필터보다 생산공정이 간단하고, 연속적으로 만들 수 있어 생산효율이 획기적으로 향상되며, 가격, 가공성 및 필터링 등에서 나타나는 효과가 생산성 및 상품성이 높여줄 뿐 아니라 후가공이 용이하며, 산업폐기물을 재활용한다는 측면에서 환경 친화적이라는 큰 효과가 있는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 금속을 연마시 발생하는 금속폐기물을 가압하여 연마유를 제거하면서 일정한 형상으로 성형하는 단계와, 상기 금속폐기물 성형물에 포함된 연마유를 제거하기 위하여 진공상태에서 탈지하는 단계와, 상기 탈지된 금속폐기물의 성형물을 분쇄 및 분급하여 금속 입자를 얻는 단계와, 상기 분쇄 및 분급된 금속 입자를 바인더와 혼합하여 금속 슬러리를 형성하는 단계와, 상기 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 단계와, 상기 적층물을 건조하는 단계와, 상기 적층물의 여과면적을 증가시키기 위해 후가공을 하는 단계와, 상기 후가공된 적층물을 소결하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법{Method for Manufacturing Metal Filter Using Metal Scrapped Materials}

본 발명은 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법에 관한 것으로, 특히 산업폐기물로 버려지던 금속 슬러그(slug), 스와프(swarf), 스크랩(scrap)등(이하 금속폐기물이라 함)을 금속메쉬(mesh)에 적층하여 소결함에 의해 산업폐기물로 버려지던 섬유형상 또는 침상형 분말 형상의 금속폐기물을 이용하여 종래 보다 생산공정이 간단하고, 연속적으로 만들 수 있어 생산효율이 향상되며, 가격, 가공성 및 필터링 등에서 나타나는 효과가 생산성 및 상품성이 높여줄 뿐 아니라 산업폐기물을 재활용한다는 측면에서 환경 친화적인 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 금속필터는 재료의 형태에 따라 소결분말 금속필터(sintered powder metal filter), 금속선 메쉬필터(metal wire mesh filter), 소결금속 섬유필터(sintered metal fiber filter) 등으로 구분할 수 있다.

상기 금속필터 중 소결분말 금속필터는 다공성 조절을 위하여 균일한 크기의 구형분말이 사용되고 있으며, 필터의 특성에 따라 분말을 프레스(press)에 의해 성형하거나 또는 금형에 가압하지 않은 상태에서 소결하여 필터를 제조한다.

또한, 금속 메쉬필터는 금속선을 일정한 형태로 직조한 메쉬를 이용한 필터로서 특성에 따라 메쉬의 크기가 다르거나 직조 방법이 다른 메쉬를 여려겹 겹쳐서 사용한다.

그리고, 소결금속 섬유필터는 직경 5 ∼ 100㎛인 금속섬유를 사용하여 웹(web)형태로 성형한 후 이를 소결 및 압연공정에 의해 여과재로 제조한 것이다. 이는 섬유가 일정한 방향성 없이 무질서하게 배열되어 있으며 기체 혹은 액체 등의 유체가 지그재그형태의 경로로 필터를 통과하면서 고체입자를 여과하는 깊이방식 필터(depth type filter)라 할 수 있다.

상기와 같이 제조된 금속필터들은 재료에 따라 기공도가 최소 30∼최대 90%로 광범위하게 조절되는데, 소결분말 금속필터의 경우에는 기공도가 30∼40%, 금속선 메쉬필터의 경우 기공도가 50∼60%, 소결금속 섬유필터의 경우에는 기공도가 50∼90%까지 조절 가능하다.

금속필터는 기공도가 클수록 필터의 저항이 낮아 압력손실이 낮아지므로 일반적으로 기공도가 큰 소결금속 섬유필터가 많이 사용되고 있다.

우선, 금속섬유 필터를 제조하기 위해서는 기본적으로 금속섬유가 필요하나 일반적인 공정으로 제조할 수 있는 금속섬유의 직경이 최소 20㎛ 정도이다. 그 이하의 금속섬유를 제조하기 위해서는 제조공정이 복잡하여 제조하기도 힘든 실정일 뿐 아니라 이러한 공정을 통해서 제조된 금속섬유를 사용한다고 하여도 고가일 수밖에 없다. 하지만, 금속섬유의 직경에 따라 필터의 성능이 좌우되므로 미세한 필터링이 요구되는 곳에는 어쩔 수 없이 고가인 미세 금속섬유필터를 쓸 수밖에 없는 문제가 있다.

이와 같은 이유로 종래에 금속필터를 제조하기 위한 방법이 여러 번 제시되었는데, 특히, 금속섬유를 이용한 가압 소결방법 및 금속섬유 소결체 제조공정에대한 종래기술이 한국특허 제 334158 호, 한국특허 제 335749 호에 개시되어 있다.

상기 특허에는 여러 개의 금속 선재를 하나로 묶어 인발한 후 인발되어 형성된 금속 섬유를 소정 길이만큼 자르고, 잘라진 금속 섬유를 모아서 소결하거나 카딩(carding)공정을 통해 부직포로 제조하고 이를 가압하면서 소결시켜 금속섬유 소결체를 만드는 방식이다. 이 방법에는 인발과정이 필요하며 인발과정으로 제조될 수 있는 금속섬유의 직경은 최소 20㎛ 정도의 한계가 있고, 제조과정 또한 복잡하며 가압을 함으로써 필터링의 성능을 좌우하는 기공율 및 기공크기를 줄이는 단점이 있다.

또 다른 특허에는 금속섬유를 소결하여 소결체를 제조하나 소정의 형상으로 성형시키기 위해 반드시 성형 금형을 사용해야만 하고, 성형 금형에 금속섬유를 원하는 두께만큼 균일하게 분급해야 하는 정밀한 공정이 필요하며, 금속섬유가 균일하게 분급된 성형 금형 자체가 소결로 이어지므로, 각각 제조되는 금속필터의 크기가 성형 금형의 크기로 정해지기 때문에 융통성이나 생산성이 떨어진다는 단점이 있다.

또 다른 방법으로 기계적인 선삭가공에 의하여 금속 섬유를 제조하여 소결시킴으로써 금속섬유 소결체를 제조하는 방식이 있는데 상기와 같은 방식으로 만들어지는 금속 섬유는 그 크기가 크고(통상 mm 단위), 또한 세밀한 가공이 요구되기 때문에 제조 공정이 복잡할 수 밖 에 없으며, 이러한 방식에 의하여 만들어지는 소결체는 매우 고가일 수밖에 없다.

또한, 그 구성을 이루는 금속 섬유의 크기가 크기 때문에 기공율과 기공크기또한 증가하여 흡음성이나 미세입자를 필터링할 수 있는 필터링 능력이 떨어진다.

그리고, 금속메쉬만을 이용하여 금속메쉬필터를 제조하는 방법이 있다. 금속메쉬만을 사용한 것이라 고가인 금속섬유가 불필요하다는 장점은 있으나 금속메쉬의 직경 및 직조방법에 따라 필터링할 수 있는 미세입자들의 크기가 정해지기 때문에 미세입자를 필터링 하기 위해서는 금속메쉬의 직경이 미세해지고 직조방법 또한 복잡해지므로 제조공정이 복합하며 그렇게 제작된 금속필터는 고가일 수 밖에 없는 단점이 있다.

또다른 문제점은, 종래 금속필터는 소결후 소결된 단면으로만 필터의 사용이 가능하였으며 여과면적을 극대화시키거나 복잡한 형태로 가공하여 사용하는 곳에는 사용이 제한되었다. 그 이유는 절곡등의 후가공 작업시 소결된 금속필터에 크랙이 발생하기 때문이다. 이는 여과면적을 극대화 하거나 복잡한 형태로 가공시 효과적인 후가공이 어렵다는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 금속폐기물을 이용하여 금속필터를 제조함으로써 미세입자의 크기와 상관없이 필터링 할 수 있고, 금속 메쉬를 이용하여 특별히 성형 금형이 필요 없으며, 제조공정 중 적층하는 단계와 소결하는 단계가 연속적으로 이루어져 제조공정이 단순하고 연속적이므로 생산성 및 상품성이 우수한 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 금속필터의 제작과정 중 표면상태 및 여과면적을극대화 하는데 효과적인 후가공이 가능한 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 금속폐기물을 가압하여 일정한 형상으로 만드는 가압 프레스의 구조도,

도 2는 탈지된 금속폐기물을 분쇄하는 분쇄기의 구조도,

도 3은 바인더와 혼합된 금속 슬러리를 금속메쉬에 에어를 이용하여 분사하는 분사장치의 구조도 ,

도 4a, 4b, 4c는 금속메쉬에 적층된 금속 슬러리의 후가공 장치의 구조도,

도 5a는 금속메쉬에 적층물을 연속적으로 배치하여 소결한 금속필터,

도 5b는 적층된 적층물의 양쪽면에 직경이 같은 금속메쉬를 샌드위치식으로 배치하여 소결한 금속필터,

도 5c는 적층된 적층물의 양쪽면에 서로다른 직경의 금속메쉬를 샌드위치식으로 배치하여 소결한 금속필터,

도 6a는 소결완료된 금속필터의 앞면,

도 6b는 소결완료된 금속필터의 뒷면,

도 7a는 금속필터를 코루게이션(corrugation) 후가공한 후의 측면도,

도 7b는 금속필터를 코루게이션(corrugation) 후가공한 후의 사시도 이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 금속을 연마시 발생하는 금속폐기물을 가압하여 연마유를 제거하면서 일정한 형상으로 성형하는 단계와, 상기 금속폐기물 성형물에 포함된 연마유를 제거하기 위하여 진공상태에서 탈지하는 단계와, 상기 탈지된 금속폐기물의 성형물을 분쇄 및 분급하여 금속 입자를 얻는 단계와, 상기 분쇄 및 분급된 금속 입자를 바인더와 혼합하여 금속 슬러리를 형성하는 단계와, 상기 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 단계와, 상기 적층물을 건조하는 단계와, 상기 건조된 적층물의 여과면적을 증가시키기 위하여 후가공을 하는 단계와, 상기 후가공된 적층물을 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법을 제공한다.

또한, 금속 연마시 발생하는 금속폐기물을 가압하여 연마유를 제거하면서 일정한 형상으로 성형하는 단계와, 상기 금속폐기물 성형물에 포함된 연마유를 제거하기 위하여 진공상태에서 탈지하는 단계와, 상기 탈지된 금속폐기물 성형물을 분쇄 및 분급하여 금속 입자를 얻는 단계와, 상기 분쇄 및 분급된 금속 입자를 바인더와 혼합하여 금속 슬러리를 형성하는 단계와, 상기 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 단계와, 상기 적층물을 건조한 후 적층물을 소결하는 단계와, 상기 소결된 적층물의 여과면적을 증가시키기 위하여 후가공을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법도 제공한다.

상기 금속폐기물의 연마유는 진공상태에서 200℃~800℃로, 2~24시간 탈지하여 제거하는 것이 바람직하다. 탈지온도를 200℃~800℃로 적용한 이유는, 탈지온도가 200℃ 미만일 경우에는 탈지시간이 오래 소요되어 비효율적이고, 탈지온도가 800℃ 이상에서는 온도가 높아 연마유가 탈지되면서 타버리는 현상이 발생하기 때문이다.

또한 상기와 같이 진공탈지 과정에서 발생하는 퓸(fume)이 대기로 방출시 환경에 유해한 물질이 그대로 노출되는 것인데, 이러한 문제점을 해결하고자 진공탈지장치의 내부에 냉각장치, 즉 코일처럼 감겨진 스테인레스 관에 냉각수를 흐르게 하여 탈지된 퓸(fume)까지도 냉각하여 전량 응축시켜 회수할 수 있다.

상기 분쇄 및 분급된 금속 입자와 혼합하는 바인더는 물과 알콜중 어느 하나와 메틸클로라이드(Methyl Chloride), 메틸셀룰로즈(Methyl Cellulose), 폴리비닐알콜(Polyvinyl Alchol), 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate), 소디움실리케이트(Sodium Silicate)중 어느 하나의 유·무기 바인더를 사용하는 것이 바람직하다.

만일, 바인더 없이 금속 입자를 금속메쉬에 적층하면 금속 입자가 금속메쉬와 결합이 안되며 금속 입자들간의 결합이 없어 금속메쉬에 균일하게 적층이 어렵다.

또한 상기 바인더를 혼합할 때는 물과 알콜중 어느 하나에 상기 유·무기 바인더를 0.1~50중량%로 혼합하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 바인더의 역할은 소결과정 전에 금속 입자가 금속메쉬와 결합이 되어 형상을 이루어주고 균일하게 적층이 될 수 있게 보조 역활을 하는 것인데 바인더의 양이 50중량% 이상이면 금속메쉬에 적층된 금속 입자들이 바인더에 의해 균일하게 적층이 안되고 서로 뭉치는 현상이 발생하였으며 바인더의 양이 0.1중량% 이하이면 바인더의 역할을 하지 못하기 때문이다.

상기 제조된 바인더와 분쇄 및 분급된 금속 입자와 혼합하여 금속 슬러리를 형성하는데, 상기 금속입자와 유·무기 바인더의 혼합비율은 1:0.1~5로 혼합하는 것이 바람직하다.

그 이유는, 혼합비율이 1:0.1~1인 경우 금속메쉬에 적층시 롤밀(roll mill)방법을 이용하는데 혼합비율이 1:0.1 미만으로 혼합하면 너무 탁하여 연속적인 롤을 통해 나온 금속 슬러리가 서로 결합이 미흡하여 크랙이 발생하였으며, 1:1를 초과하여 혼합하면 너무 묽어 금속 슬러리가 롤을 통과하면서 롤 사이로 흘러내리는 문제점이 발생하기 때문이다.

이와 더불어, 상기 혼합비율이 1:1~1:5인 경우 에어(Air)에 의한 분사방법을 사용하는데, 에어(Air)에 의한 분사방법인 경우 금속입자와 유·무기 바인더를 1:1 미만으로 혼합하면 너무 탁하여 금속 슬러리가 균일하게 분사가 안되어 금속메쉬에 원하는 형태를 제조할 수 없고, 금속입자와 유·무기 바인더의 혼합비율이 1:5를 초과하여 혼합하면 너무 묽어 적층 및 분사는 가능하나 금속 슬러리가 흘러내려 원하는 두께 및 균일한 분포를 얻을 수 없다.

그리고, 상기 바인더와 혼합된 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 방법에는 롤밀(roll mill)방법과 에어(Air)에 의한 분사방법을 사용한다.

상기 롤밀(roll mill)방법은 이동되는 금속메쉬에 균일하게 혼합된 원료가연속적으로 일정량 공급되며 1∼4개의 롤(roll)을 연속적으로 통과하면서 롤에 의해 균일하게 적층되고 후가공까지 동시에 가능하며 원하는 두께가 롤갭(roll gap)에 의해 정해지는 방법이다. 이때 각 롤의 속도를 같게 하는 방법과 각 롤의 속도를 다르게 하는 방법이 있으며 각 롤의 속도를 다르게 하여 적층하는 방법이 보다 균일하게 적층이 되고, 적층된 원료는 후가공이 필요 없다.

또한, 에어(Air)에 의한 분사방법에는 적절한 분사 방식, 분사건의 형태, 분사 노즐(nozzle), 분사되는 양, 분사속도, 이동되는 금속메쉬의 속도 등에 의해 두께, 균일한 분사, 기공율 등 제품의 품질에 많은 영향을 미치기 때문에 모든 것이 적절한 조화가 이루어져야 한다.

그리고, 상기 금속메쉬에 적층된 금속 슬러리는 50℃~600℃의 온도로 0.1~1시간 건조하는 것이 바람직한데, 그 이유는, 건조온도와 건조시간은 반비례하는데, 건조온도가 50℃ 미만일 경우에는 건조시간이 오래 소요되어 비효율적이고 600℃를 초과하면 온도가 높고 진공분위기가 아닌 경우에는 금속폐기물이 산화되는 현상이 발생하여 금속폐기물의 고유 성질에 문제가 발생한다. 그리고, 건조시간은 0.1시간 미만일 경우에는 건조가 미흡하였으며 바인더 및 용매를 건조시키는 시간은 1시간을 초과하지 않았으며 건조시간이 많이 소요되면 비효율적이다.

상기와 같은 조건으로 건조후 금속메쉬에 금속 슬러리를 적층하는 단계에서 롤밀 방법으로 적층하였다면 적층과 동시에 트리밍이 이루어지므로 건조작업만을 필요로 하지만, 적층시 에어에 의한 분사방법을 적용한 경우는 상기와 같은 건조작업 후 표면상태 및 여과면적을 증가시키기 위하여 후가공을 하는 단계 작업을 거쳐야 한다.

상기 후가공의 종류에는 트리밍(trimming), 그루빙(grooving), 코루게이션(corrugation) 등이 있다.

이와 같은 공정을 거친 후, 상기 후가공된 적층물을 진공상태에서 1,000℃~1,550℃의 온도로 0.1~3시간동안 소결하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 소결온도가 1000℃ 미만이면 대체로 소결이 되지 않으며, 1550℃를 초과하면 금속 섬유 본래의 형상이 변형되면서 소결되므로 소정의 밀도나 기공율을 얻을 수 없다. 또한, 소결시간은 0.1 ∼3시간 정도가 바람직한데, 소결시간과 온도는 밀접한 관계가 있으며 온도가 높으면 시간이 줄어들고 온도가 낮으면 시간이 늘어난다.

상기 금속필터의 구조는 금속메쉬에 적층물을 연속적으로 적층하여 소결하거나, 금속필터에 보강재인 금속메쉬에 적층된 적층물의 상부에 같은 직경의 금속메쉬를 배치하여 샌드위치(sandwich)식으로 소결하거나, 금속메쉬에 적층물을 적층한 후 그 상부에 적층물 하부의 금속메쉬와는 서로 다른 직경의 금속메쉬를 배치하여 샌드위치식으로 소결하는 것이 가능하다.

상기에서 금속필터에 보강재인 금속메쉬에 적층된 적층물의 상부에 같은 직경의 금속메쉬를 배치하여 샌드위치(sandwich)식으로 소결하면 금속필터의 강도를 더 할 수 있으며, 금속메쉬에 적층물을 적층한 후 그 상부에 적층물 하부의 금속메쉬와는 서로 다른 직경의 금속메쉬를 배치하여 샌드위치식으로 소결하면 순차적으로 미세입자를 필터링 할 수 있어 보다 정밀한 필터링 작업을 요구하는 장비에 효과적이다.

이하 본 발명의 제조방법을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 금속폐기물을 가압하여 일정한 형상으로 만드는 가압 프레스의 구조도, 도 2는 탈지된 금속폐기물을 분쇄하는 분쇄기의 구조도, 도 3은 바인더와 혼합된 금속 슬러리를 금속메쉬에 에어를 이용하여 분사하는 분사장치의 구조도, 도 4a, 4b, 4c는 금속메쉬에 적층된 금속 슬러리의 후가공 장치의 구조도, 도 5a는 금속메쉬에 적층물을 연속적으로 배치하여 소결한 금속필터, 도 5b는 적층된 적층물의 양쪽면에 직경이 같은 금속메쉬를 샌드위치식으로 배치하여 소결한 금속필터, 도 5c는 적층된 적층물의 양쪽면에 서로다른 직경의 금속메쉬를 샌드위치식으로 배치하여 소결한 금속필터, 도 6a는 소결완료된 금속필터의 앞면, 도 6b는 소결완료된 금속필터의 뒷면, 도 7a는 금속필터를 코루게이션(corrugation) 후가공한 후의 측면도, 도 7b는 금속필터를 코루게이션(corrugation) 후가공한 후의 사시도 이다.

먼저 도 1을 참고하면, 금속폐기물을 이용한 금속필터 제조시 첫 번째 단계인 금속폐기물을 가압하여 일정한 형상으로 성형하는 가압 프레스의 구조를 볼 수 있다.

금속을 연마하면 소정폭 및 길이의 금속폐기물이 형성되는데 이는 겉보기 밀도가 0.5g/㎤ 정도이므로 부피가 크기 때문에 생산성 및 효율성이 떨어지므로 부피를 줄여 생산성 및 효율성을 증가시키기 위해 이를 포집하여 가압하면서 일정한 형상으로 만드는 것이다.

일반적으로 봉 형상이나 판 형상 또는 괴상 등의 금속체를 회전하는 연마벨트에 마찰 접촉시켜 연마하면 연마유와 함께 금속폐기물이 얻어지는데, 이러한 금속폐기물을 원료탱크에 수거한다. 금속폐기물은 섬유형상 또는 침상형 분말로 형성되어 있는데 상기에서 얻어지는 금속폐기물의 크기는 연마석의 입자의 크기 및 연마벨트의 회전 속도에 의하여 달라지기 때문에, 금속폐기물의 길이가 50 ∼ 5㎜, 두께가 5 ∼ 100 ㎛의 범위 이내로 되도록 연마석 입자의 크기나 회전속도를 적절히 조정하는 것이 좋다.

원료탱크의 수거된 금속폐기물(1)은 그후 포집 케이스에 담겨져서 포집된 금속폐기물을 원료이송 스크류와 같은 이송장치(3)를 이용하여 가압 프레스(10)의 금형에 이송시킨다. 이송된 금속폐기물(1)은 공급피더(feeder)(4)에 의해 충진되고 상펀치(6)와 하펀치(7)에 의해 가압되면서 일정한 형상으로 만들어진다. 이 과정에서 일부 연마유가 생성되는데 연마유는 연마 유통로(2)를 통해 이동되며 이동된 연마유를 회수한다. 가압에 의해 일정한 형상이 된 금속폐기물은 방출피더(5)에 의해 방출되며 이를 수거한다.

두 번째 단계는, 상기 금속폐기물에 포함된 연마유를 제거하기 위하여 진공상태에서 탈지하는 단계이다.

금속폐기물에서 연마유를 제거하는 조건은, 탈지온도는 200℃~800℃인데, 그 이유는, 탈지온도가 200℃ 미만일 경우에는 탈지시간이 오래 소요되어 비효율적이고, 탈지온도가 800℃ 이상에서는 온도가 높아 연마유가 탈지되면서 타버리는 현상이 발생하고 탈지시간을 2~24시간으로 적용한 이유는, 탈지시간이 2시간 미만일 때는 탈지가 미흡하였으며, 24시간이 초과하면 비효율적이라 생산성이 떨어지기 때문이다.

탈지가 끝난 금속폐기물은 상온에까지 냉각시켜 장출하는데 탈지된 금속폐기물 장출시 온도를 금속폐기물의 물성에 영향을 미치지 않는 온도에서 장출하여도 된다. 냉각은 자연냉각과 강제적 냉각방법이 있는데 강제적 냉각방법에는 액화 N₂가스(gas)를 투입하거나 액화 N₂가스를 투입후 냉각 팬(fan)을 가동하여 냉각시키는 방법이 있다.

표 1에 금속폐기물 20kg, 장출온도 50℃, 냉각은 자연냉각과 강제 냉각(액화 N₂가스)에 따른 진공탈지 시간 및 결과를 나타내었다.

탈지온도	탈지시간	냉각시간	탈지상태
200℃	8시간	자연냉각	2시간	탈지양호
200℃	8시간	강제냉각	40분	탈지양호
400℃	5시간	자연냉각	2시간 50분	탈지양호
400℃	5시간	강제냉각	1시간 20분	탈지양호
600℃	3시간	자연냉각	4시간 30분	탈지양호
600℃	3시간	강제냉각	2시간	탈지양호
800℃	2시간	자연냉각	6시간	탈지양호
800℃	2시간	강제냉각	2시간 30분	탈지양호

본 발명에서, 연마유를 제거하는 방법 중 진공탈지 방법을 선택한 이유는, 연마유를 제거하는 방법에는 여러 가지가 있으나, 첫번째로 유기용매로 세척하는 방법은 유기용매를 사용시 많은 위험성이 존재하고 일정량의 연마류를 제거하기 위해서는 많은 양의 유기용매가 필요하며 100% 연마유를 제거하는 것이 어렵다.

두 번째로, 직접 가열하는 직화 방법은 직화중 금속폐기물이 산화되는 문제점과 후공정으로 환원처리를 해야한다는 과정이 추가되어 번거롭다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법이 진공상태에서 연마유를 제거하는 진공탈지 방법으로,진공상태이므로 산화되는 문제점을 해결할 수 있고, 탈지되면서 발생되는 퓸(fume)이 대기로 방출시 환경에 유해한 물질이 그대로 방출되는데, 이러한 문제점을 진공로 내부에 코일처럼 감겨진 스테인레스 관에 냉각수를 흐르게 하여 발생된 퓸(fume)을 냉각하여 전량 응축시켜 회수할 수 있는 냉각을 통해 이러한 문제점을 해결할 수 있어 환경적으로도 획기적인 방법이기 때문이다.

본 발명의 제조공정 중 세 번째 단계는, 상기 탈지된 금속폐기물을 분쇄 및 분급하여 금속 입자를 얻는 단계인데, 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 분쇄기(20)에는 몸체(11)를 구비하고 있으며, 이 몸체(11)의 일측에 탈지된 금속폐기물이 공급될 수 있도록 공급부분이 있다. 상기 공급부분에는 공급된 금속폐기물이 순서대로 배열되어 중력에 의해서 공급될 수 있도록 경사안내부(12)가 형성되어 있으며, 몸체 내부에는 회전 구동되는 다수의 블레이드(blade)(13)와 윗부분에 주름판(14)이 있고 밑부분에는 타공망(15)이 형성되어 있다. 공급된 금속폐기물은 블레이드(13)와 분쇄기 내부의 주름판(14)에 의해 분쇄가 되며, 분쇄된 금속 입자는 에어(Air)에 의해 타공망 밑으로 빠지고 분쇄가 미흡한 금속 입자는 순환을 하며 계속 분쇄가 된다. 분쇄되어 얻어진 금속 입자는 이송팬(16)의 에어(Air)에 의해 원료저장 호퍼(hopper)로 이송되는 것이다.

네 번째 단계는, 상기 분쇄 및 분급되어 얻어진 금속 입자를 바인더(binder)와 혼합하여 금속 슬러리를 얻는 단계인데, 이때 금속 입자와 혼합하는 바인더로는 물과 알콜중 어느 하나와 메틸클로라이드(Methyl Chloride), 메틸셀룰로즈(Methyl Cellulose), 폴리비닐알콜(Polyvinyl Alchol), 폴리비닐아세테이트(PolyvinylAcetate), 소디움실리케이트(Sodium Silicate)중 어느 하나의 유·무기 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 바인더를 사용하는 이유는, 바인더 없이 금속 입자를 금속메쉬에 적층하면 금속 입자가 금속메쉬와 결합이 안되며 금속 입자들간의 결합이 없어 금속메쉬에 균일하게 적층이 어렵기 때문이다.

상기 바인더를 혼합하는 조건은, 물과 알콜 중 어느 하나에 상기 유·무기 바인더를 0.1~50중량%로 혼합하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 바인더의 역할은 소결과정 전에 금속 입자가 금속메쉬와 결합이 되어 형상을 이루어주고 균일하게 적층이 될 수 있게 보조 역활을 하는 것인데 바인더의 양이 50중량% 이상이면 금속메쉬에 적층된 금속 입자들이 바인더에 의해 균일하게 적층이 안되고 서로 뭉치는 현상이 발생하였으며 바인더의 양이 0.1중량% 이하이면 바인더의 역할을 하지 못하였다.

그 이유는, 혼합비율이 1:0.1~1인 경우 금속메쉬에 적층시 롤밀(roll mill)방법을 이용하는데 혼합비율이 1:0.1 미만으로 혼합하면 너무 탁하여 연속적인 롤을 통해 나온 금속 슬러리가 서로 결합이 미흡하여 크랙이 발생하였으며, 1:1를 초과하여 혼합하면 너무 묽어 금속 슬러리가 롤을 통과하면서 롤 사이로 흘러내리는 문제가 발생하기 때문이다.

이와 더불어, 상기 혼합비율이 1:1~5인 경우 에어(Air)에 의한 분사방법을사용하는데, 에어(Air)에 의한 분사방법인 경우 금속입자와 유·무기 바인더를 1:1 미만으로 혼합하면 너무 탁하여 금속 슬러리가 균일하게 분사가 안되어 금속메쉬에 원하는 형태를 제조할 수 없고, 금속입자와 유·무기 바인더의 혼합비율이 1:5를 초과하여 혼합하면 너무 묽어 적층 및 분사는 가능하나 금속 슬러리가 흘러내려 원하는 두께 및 균일한 분포를 얻을 수 없기 때문이다.

다섯 번째 단계는, 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 단계인데, 상기 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 방법에는 롤밀(roll mill)방법과 에어(Air)에 의한 분사방법을 주로 사용한다.

롤밀(roll mill)방법에서는 도 4a 및 도 4b와 같이 이동되는 금속메쉬에 균일하게 혼합된 원료가 연속적으로 일정량 공급되며 1∼4개의 롤을 연속적으로 통과하면서 롤에 의해 균일하게 적층되고, 이어서 도 4c의 다수의 돌기가 외주에 형성된 한쌍의 롤을 사용하면 트리밍(trimming)작업까지 동시에 가능하며 원하는 두께가 롤갭(roll gap)에 의해 정해진다.

이때 각 롤의 속도를 같게 하는 방법과 각 롤의 속도를 다르게 하는 방법이 있으며 각 롤의 속도를 다르게 하여 적층하는 방법이 보다 균일하게 적층이 되고, 적층된 원료는 후작업으로 트리밍 작업이 필요 없다.

상기 금속 슬러리는 도 3에 나타난 것과 같이, 강제 압송식으로 분사장치(30)의 분사건(31)으로 이송시키며 컨베이어 장치(33)를 이용하여 금속매쉬(32)를 분사건(31)으로 이송시키면 압축공기가 분사건(31)의 노즐로 분사되어 금속 슬러리를 작은 입자로 분해시킨 후 그 작은 입자에 방향과 속도를 같고 분사된다.

그리고, 컴프레서(compressor)에서 3∼7kg/㎠의 압축공기압력으로 원료 교반 탱크(tank)에서 이송된 원료중 일정량이 분사가 되게 하며, 원료가 노즐(nozzle)에 막히는 현상을 없애기 위해 분사되고 남은 원료는 순환 펌프(pump)에 의해 원료 교반 탱크(tank)로 강제 이송되는 순환식으로 하였으며 분사시 분사건(31)은 고정방식이 아닌 자동으로 좌·우로 왕복하며 금속메쉬에 균일하게 분사하는 가동방식으로 분사하여 적층시킨다.

본 발명의 여섯 번째 단계는, 상기 금속메쉬에 적층된 금속 슬러리를 건조하는 단계로, 상기 금속메쉬에 적층된 금속 슬러리는 50℃~600℃의 온도로 0.1~1시간 건조하는 것이 바람직한데, 그 이유는, 건조온도와 건조시간은 반비례하는데, 건조온도가 50℃ 미만일 경우에는 건조시간이 오래 소요되어 비효율적이고 600℃를 초과하면 온도가 높고 진공분위기가 아닌 경우에는 금속 슬러리가 산화되는 현상이 발생하여 금속 슬러리의 고유 성질에 문제가 발생한다. 그리고, 건조시간은 0.1시간 미만일 경우에는 건조가 미흡하였으며 바인더 및 용매를 건조시키는 시간은 1시간을 초과하지 않았으며 건조시간이 많이 소요되면 비효율적이다.

상기와 같은 조건에서 건조후 금속메쉬에 금속 슬러리를 적층하는 단계에서적층방법이 롤밀방법을 적용하였다면 적층과 동시에 후가공이 이루어지므로 건조작업만을 필요로 하지만, 적층시 에어에 의한 분사방법을 적용한 경우는 상기와 같은 건조작업 후 표면상태 및 여과면적을 극대화 하는데 효과적인 후가공 즉, 트리밍(trimming), 그루빙(grooving) 및 코루게이션(corrugation) 가공등의 후가공을 하는 단계 작업을 거쳐야 한다.

후가공 작업은 도 4a와 같이 2개의 롤러 사이로 건조작업까지 마친 금속 슬러리가 적층된 금속메쉬를 통과시킴으로써 구현할 수도 있고 표면이 평편한 판으로 가압함으로써 구현할 수 도 있다. 필터링 면적을 넓게 하기 위해서는 여과면적을 넓게 해야하며, 굴곡을 주어 여과면적을 넓게 할 수 있는데 이때는 도 4b와 같이 여러개의 롤러를 연속으로 이용하여 굴곡을 주거나, 도 4c에 도시된 기어형식의 롤러를 이용하여 굴곡을 주어 단면적을 크게 할 수 있다.

이때, 가압하는 조건에 따라 제품의 밀도나 기공율이 달라질 수 있으므로 바람직하기로는 후가공 공정에 임해야 하며 밀도는 0.5 ∼ 6.0g/㎤, 기공율은 30 ∼ 95% 내외로 하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 마지막 단계로, 상기 후가공된 적층물을 진공상태에서 1,000℃~1,550℃의 온도로 0.1~3시간동안 소결는 것이 바람직하다. 그 이유는, 소결온도가 1000℃ 미만이면 대체로 소결이 되지 않으며, 1550℃를 초과하면 금속필터 본래의 형상이 변형되면서 소결되므로 소정의 밀도나 기공율을 얻을 수 없다. 또한, 소결시간은 0.1 ∼3시간 정도가 바람직한데, 소결시간과 온도는 밀접한 관계가 있으며 온도가 높으면 시간이 줄어들고 온도가 낮으면 시간이 늘어나기 때문이다.

상기와 같은 공정으로 제작된 금속필터의 앞면은 도 6a와 같으며, 뒷면은 도 6b와 같이 금속메쉬를 확인할 수 있다.

그리고, 상기에서는 적층물을 건조후 후가공하여 소결하였지만, 적층물을 건조후 소결하여 후가공을 하는 것도 얼마든지 가능하며 이와 같은 작업을 통해 완성된 금속필터의 측면이 도 7a에, 완성된 금속필터의 사시도가 도 7b에 잘 나타나 있다.

또한, 상기 금속필터의 구조는 도 5a에 나타난 것과 같이, 금속메쉬(51)에 적층물(53)을 연속적으로 적층하여 소결하거나, 도 5b와 같이, 금속필터에 보강재인 금속메쉬(51)에 적층된 적층물(53)의 상부에 같은 직경의 금속메쉬(51)를 배치하여 샌드위치(sandwich)식으로 소결하거나, 도 5c와 같이 금속메쉬(51)에 적층물(53)을 적층한 후 그 상부에 적층물(53) 하부의 금속메쉬(51)와는 서로 다른 직경의 금속메쉬(55)를 배치하여 샌드위치식으로 소결하는 것이 가능하다.

상기에서 도 5b의 금속필터에 보강재인 금속메쉬(51)에 적층된 적층물(53)의 상부에 같은 직경의 금속메쉬(51)를 배치하여 샌드위치식으로 소결하면 금속필터의 강도를 더 할 수 있으며, 도 5c의 금속메쉬(51)에 적층물(53)을 적층한 후 그 상부에 적층물(53) 하부의 금속메쉬(51)와는 서로 다른 직경의 금속메쉬(55)를 배치하여 샌드위치식으로 소결하면 순차적으로 미세입자를 필터링 할 수 있어 보다 정밀한 작업을 하는데 효과적이다.

<실시예 1>

상기한 본 발명의 금속폐기물을 이용한 금속필터와 종래의 금속메쉬필터와의 밀도 및 기공도를 실험하기 위해 각각 아래와 같은 조건으로 제작하였다.

금속 필터를 제조하기 위하여 길이가 50 ∼ 500㎛, 두께가 10 ∼ 100 ㎛인 금속폐기물 20kg를 600℃에서 3시간 진공 탈지를 하였으며, 탈지된 금속폐기물을 분쇄기를 통하여 분쇄하여 금속 입자를 생성한 후, 이 금속 입자와 바인더를 1:2의 비율로 혼합하여 1시간 교반을 하였다. 교반시간에 따라 바인더와 혼합된 원료의 상태가 달라지는데 금속 입자 20kg를 바인더와 혼합하고 1시간 교반을 하였더니 크림(cream)상태의 점도가 되었는데, 이 상태가 금속메쉬에 적층하기에는 가장 적합한 점도의 금속 슬러리인 것이다. 바인더로는 PVA(Polyvinyl Alcohol)을 사용하였고 적층은 에어에 의한 분사방식으로 적용하였으며, 상기 금속 슬러리를 100메쉬의 금속메쉬에 두께를 각각 다르게 하여 분사하였다. 이때 분사 방식, 분사건의 형태, 분사 노즐, 분사되는 양, 분사속도를 모두 동일하게 하였으며 이동되는 금속메쉬 속도를 조절하여 두께를 결정하였다.

다음으로 적층물이 적층된 금속메쉬를 일반적으로 사용되는 진공소결로를 사용하여 1200℃의 온도에서 1시간동안 유지하여 소결 하였다.

반면에, 종래예1에 사용된 일반적으로 널리 사용되는 금속메쉬필터는 금속선으로 만들어지며 소정의 직경을 가지는 제1금속선과 이보다 작은 직경의 제2금속선이 상호 엇갈려 짜여져 구성된다. 즉, 제1금속선이 동 간격으로 배열되어 있고, 제1금속선 사이로 제2금속선이 엇갈려 짜여진 것이다.

본 실시예에서 두께에 따른 밀도 및 기공도와 기공크기를 표 2에 비교하여나타내었다.

	두께(mm)	밀도(g/㎤)	기공도(%)	기공크기(㎛)
	두께(mm)	밀도(g/㎤)	기공도(%)	최대	최소
실시예 1	0.4	1.86	77	80	1
실시예 2	0.6	1.54	80	60	1
실시예 3	0.9	1.39	83	30	1
종래예 1	0.4	3.2	60	65

표 2에서 알 수 있는 바와 같이 전체적으로 동일한 조건하에서 두께가 증가할수록 밀도는 낮아지고 기공도는 높아지며 미세한 금속 입자들이 서로 조밀하게 네트웍(network)이 형성되어 있어 기공크기가 작아졌다.

그 반면, 금속메쉬만을 필터로 사용한 금속메쉬필터 즉, 종래예를 보면 본 실시예에서 제조된 같은 두께의 제품과 비교해볼 때, 금속메쉬필터인 경우 밀도가 1.7배나 높으며 이에 따라 기공도도 17%나 낮았다. 그러므로 필터링시 시간이 지남에 따라 필터링 압력이 상승하게 되며, 또한 기공크기에 따라 필터링 입자의 크기가 정해지는데 금속망인 경우 65㎛으로 고정되어 있어서 65㎛ 이상의 입자들만 필터링 할 수 있고, 그 이하의 입자들은 필터링할 수 가 없다. 본 실시예의 제품은 기공도가 77%가 되면서도 기공크기가 1∼80㎛정도이므로 금속망에 비해 필터링시 압력이 상승되는 시점이 훨씬 늦고 아주 미세한 입자들을 필터링 할 수가 있다는 것을 알수 있다.

<실시예 2>

금속 필터를 제조하기 위하여 길이가 50 ∼ 500㎛, 두께가 10 ∼ 100 ㎛인 금속폐기물 20kg를 600℃에서 3시간 진공 탈지를 하였으며, 탈지된 금속폐기물을분쇄기를 통하여 분쇄하여 금속 입자를 생성한 후, 이 금속 입자와 바인더를 1:2의 비율로 혼합하여 1시간 교반을 하였다. 교반시간에 따라 바인더와 혼합된 원료의 상태가 달라지는데 금속 입자 20kg를 바인더와 혼합하고 1시간 교반을 하였더니 크림(cream)상태의 점도가 되었는데, 이 상태가 금속메쉬에 적층하기에는 가장 적합한 점도의 금속 슬러리인 것이다. 바인더로는 PVA(Polyvinyl Alcohol)을 사용하였고 적층은 에어에 의한 분사방식으로 적용하였으며, 상기 금속 슬러리를 100메쉬의 금속메쉬에 두께를 각각 다르게 하여 분사하였다. 이때 분사 방식, 분사건의 형태, 분사 노즐, 분사되는 양, 분사속도를 모두 동일하게 하였으며 이동되는 금속메쉬 속도를 조절하여 두께를 결정하였다.

다음으로 적층물이 적층된 금속메쉬를 일반적으로 사용되는 진공소결로를 사용하여 1200℃ 온도에서 1시간동안 유지하여 소결 하였다.

상기와 같은 조건으로 제조된 금속 필터(실시예 4, 실시예 5)와 여러개의 금속 선재를 하나로 묶어 인발한 후 인발되어 형성된 금속 섬유를 소정 길이만큼 자른 후, 잘라진 금속 섬유를 모아서 카딩(carding) 공정을 통해 부직포로 성형한 후 소결하여 제조된 일반적으로 널리 사용되는 금속섬유 필터(비교예 1, 비교예 2)를 두께에 따라 금속필터 성능 평가를 하였다.

본 성능평가는 금속필터 성능 평가장치인, 광산락식 입자카운터(FT-80, HIAC/ROYCO)라는 측정장비에 의해 계수법으로 하였으며 0.5, 1.0, 3.5, 5.0, 10.0㎝/s의 처리 면속도와 PSL(Polystyrene Latex) 0.3, 0.5, 1.0㎛ 크기의 실험입자에 따른 집진효율 및 압력손실을 측정하였다.

필터종류	두께(mm)	입자크기(㎛)	면속도별 집진효율(%)
필터종류	두께(mm)	입자크기(㎛)	0.5㎝/s	1.0㎝/s	3.5㎝/s	5.0㎝/s	10.0㎝/s
실시예 4	0.9	0.3	65.988	52.657	42.106	35.697	32.297
		0.5	66.066	53.196	44.956	37.226	35.384
		1.0	67.223	57.698	54.777	52.270	47.785
		압력손실(Pa)	3.3	6.0	22.0	34.1	65.7
실시예 5	2.4	0.3	96.127	88.929	74.966	71.400	67.893
		0.5	96.236	89.773	74.296	73.373	70.612
		1.0	96.840	94.126	90.009	88.087	87.199
		압력손실(Pa)	5.6	13.2	76.8	113.7	233.8
비교예 1	1.0	0.3	92.413	84.774	68.995	59.638	55.843
		0.5	92.716	84.066	73.212	70.024	68.606
		1.0	93.481	88.767	84.853	86.612	83.840
		압력손실(Pa)	4.6	14.2	68.5	97.0	196.0
비교예 2	2.0	0.3	99.279	97.160	80.639	79.696	76.209
		0.5	99.590	98.396	87.071	85.594	83.962
		1.0	99.822	99.048	95.411	94.880	96.410
		압력손실(Pa)	8.8	26.6	116.6	190.6	424.0

상기 표 3에서 보는 바와 같이 두께에 따라 압력손실은 증가하는데 이는 두께가 두꺼워질수록 집진효율이 커지기 때문이며 같은 두께에서도 면속도에 따라 압력손실이 증가하는 경향을 볼 수 있다.

그러나, 비교예인 일반적인 금속섬유필터는 비슷한 두께에서도 압력손실의 값에 많은 차이가 나타나는 결과를 볼 수 있다. 이는 기공율과 관계가 있는데 기공도가 높을수록 압력손실이 적어지며 또한 한번에 입자를 여과하는 것이 아니라 순환되면서 순차적으로 입자들을 여과하는 것으로 볼 수 있다. 이는, 압력 손실값이 높아지면 여과압력이 높아진다는 의미이므로 시간이 경과한 후에는 여과압력이 상승하여 여과효율이 떨어지며 금속필터를 사용하는 장비에 무리가 생겨 장시간의 필터링 효과가 아닌 단시간의 필터링 효과를 얻으므로 자주 교환해야 한다는 문제가 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 산업폐기물로 버려지던 금속폐기물을 이용하여 지금까지 생산되는 금속필터보다 생산공정이 간단하고, 연속적으로 만들 수 있어 생산효율이 획기적으로 향상되며, 가격, 가공성 및 필터링 등에서 나타나는 효과가 생산성 및 상품성이 우수할 뿐 아니라 현대사회에서 가장 크게 문제가 되고있는 환경문제에서도 산업폐기물을 재활용한다는 측면에서 환경 친화적이라는 효과가 있다.

이와 더불어, 본 발명에서는 종래의 금속필터와는 달리 금속필터의 제작과정 중 트리밍(trimming), 그루빙(grooving) 및 코루게이션(corrugation) 등의 후가공이 가능하여 금속필터의 여과면적을 극대화하는 어떠한 형상으로도 제작이 가능하여 상품성을 높이는데 효과적이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

금속을 연마시 발생하는 금속폐기물을 가압하여 연마유를 제거하면서 일정한 형상으로 성형하는 단계와,

상기 금속폐기물에 포함된 연마유를 제거하기 위하여 진공상태에서 탈지하는 단계와,

상기 탈지된 금속폐기물 성형물을 분쇄 및 분급하여 금속 입자를 얻는 단계와,

상기 분쇄 및 분급된 금속 입자를 바인더와 혼합하여 금속 슬러리를 형성하는 단계와,

상기 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 단계와,

상기 금속메쉬에 적층된 적층물을 건조하는 단계와,

상기 적층물의 여과면적을 증가시키기 위하여 후가공을 하는 단계와,

상기 후가공된 적층물을 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
금속 연마시 발생하는 금속폐기물을 가압하여 연마유를 제거하면서 일정한 형상으로 성형하는 단계와,

상기 금속폐기물 성형물에 포함된 연마유를 제거하기 위하여 진공상태에서 탈지하는 단계와,

상기 탈지된 금속폐기물 성형물을 분쇄 및 분급하여 금속 입자를 얻는 단계와,

상기 분쇄 및 분급된 금속 입자를 바인더와 혼합하여 금속 슬러리를 형성하는 단계와,

상기 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 단계와,

상기 적층물을 건조한 후 적층물을 소결하는 단계와,

상기 소결된 적층물의 여과면적을 증가시키기 위하여 후가공을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 금속폐기물의 연마유는 진공상태에서 200℃~800℃의 온도로, 2~24시간 탈지하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 금속폐기물에 포함된 연마유를 진공탈지하는 단계에서, 진공탈지 작업중 발생되는 퓸(fume)을 외부로 누출시키지 않고 전량 연마유로 회수하기 위하여 냉각하여 응축시켜 회수하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 바인더는 물과 알콜중 어느 하나와 메틸클로라이드(Methyl Chloride), 메틸셀룰로즈(Methyl Cellulose),폴리비닐알콜(Polyvinyl Alchol), 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate), 소디움실리케이트(Sodium Silicate)중 어느 하나의 유·무기 바인더를 사용하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제2항에 있어서, 상기 유·무기 바인더는 물과 알콜중 어느 하나에 상기 유·무기 바인더를 0.1~50중량%로 혼합하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 분쇄 및 분급된 금속 입자와 유·무기 바인더를 1:0.1~5로 혼합하여 금속 슬러리를 형성하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 금속 슬러리를 금속메쉬에 적층하는 단계에서, 상기 금속 입자와 유·무기 바인더의 혼합비가 1:0.1~1로 금속 슬러리가 형성되면 롤밀(roll mill)방법으로, 상기 금속 입자와 유·무기 바인더의 혼합비가 1:1~5인 경우에는, 에어(Air)에 의한 분사방법으로 금속메쉬에 금속 슬러리를 적층하는 것을 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 금속메쉬에 적층된 적층물은 50℃~600℃의 온도로, 0.1~1시간 건조하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 후가공은 트리밍(trimming), 그루빙(grooving), 코루게이션(corrugation)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 적층물을 진공상태에서 1,000℃~1,550℃의 온도로 0.1~3시간동안 소결하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 상기 금속메쉬에 적층된 적층물을 연속적으로 소결하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 금속필터에 보강재인 금속메쉬에 적층된 적층물 상부에 같은 직경의 금속메쉬를 배치하여 샌드위치(sandwich)식으로 소결하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.
제 1항 및 제 2항에 있어서, 금속메쉬에 적층물을 적층한 후 그 상부에 적층물의 하부에 금속메쉬와는 서로 다른 직경의 금속메쉬를 배치하여 샌드위치식으로 소결하는 것을 특징으로 하는 금속폐기물을 이용한 금속필터의 제조방법.