KR100248099B1 - 클래드판 제조방법 및 이에 의해 제조된 클래드판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 딥드로잉시에도 이종금속간의 접합성 및 가공성형성이 매우 우수한 클래드판을 제조하기 위한 방법 및 이에 의해 제조된 클래드판에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 알루미늄 3000계열 소재의 양 표면을 브러싱하는 단계와, 알루미늄 3000계열 소재의 브러싱 면에 각각 접촉하도록 알루미늄 1000계열 소재를 적층 고정하여 400~450℃의 온도에서 15~25분 동안 가열하는 단계와, 가열된 이종의 알루미늄 소재들을 500~800톤의 압연로울러에 통과시켜 상호 접합하는 단계와, 상호 접합된 3층 알루미늄 클래드판을 800~1200톤의 압연로울러에 통과시켜 그 두께를 조절하는 단계로 이루어진 제1공정; 및 스텐레스 강판의 한쪽면을 브러싱하는 단계와, 3층 알루미늄 클래드판의 상하면에 스텐레스 강판의 브러싱 면이 각각 접촉하도록 적층 고정하여 400~550℃에서 15~25분 동안 가열하는 단계와, 가열된 이종의 알루미늄 및 스텐레스 강판들을 100~200℃로 유지되는 500~800톤의 히팅 압연로울러에 통과시켜 상호 접합하는 단계와, 상호 접합된 5층 클래드판을 100~200℃로 유지되는 800~1200톤의 히팅 압연로울러에 통과시켜 그 두께를 조절하는 단계와, 가공된 5층 클래드판을 350~450℃에서 25~45분 동안 풀림시키는 단계로 이루어진 제2공정:으로 구성된다.

Description

클래드판 제조방법 및 이에 의해 제조된 클래드판

본 발명은 클래드판(clad plate) 제조방법 및 이에 의해 제조된 클래드판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 다른 성질을 가진 알루미늄을 열간압연에 의해 접합한 3층 알루미늄 접합판의 양측면에 다시 스텐레스 강판을 열간압연으로 접합하여 우수한 전자유도 가열성, 균일한 온도의 열전달, 내식성, 가공성 및 장식성이 뛰어난 5층 클래드판을 제조하기 위한 성형가공용 알루미늄 스텐레스 클래드판 제조방법 및 이에 의해 제조된 클래드판에 관한 것이다.

클래드판은 이종(異種)의 금속을 일체로 접합한 것으로, 단일소재의 금속으로는 해결할 수 없는 문제점을 개선하기 위해 사용된다. 예컨대 스텐레스강은 고내식성을 가지는 금속이기는 하나 열전도성이 나쁘고 국부가열이 되는 단점이 있고, 알루미늄은 타금속재료에 비하여 가볍고 열전도성이 뛰어난 금속이기는 하나 내식성이 약한 단점이 있다.

한편 알루미늄은 타금속 재료와 합금에 의하여 내식성과 강도를 강화시킬 수는 있으나, 타금속에 비하여 내부식성 및 자기특성 등이 떨어질 뿐 아니라, 특히 가열용기로 사용되는 경우에는 물속에 함유된 다른 이온과 반응하여 색상이 검게 변하는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다른 성질을 가진 이종의 금속이나 복합금속을 이용하여 단일 금속이 가지고 있는 상술의 단점을 해결하기 위한 일환으로 클래드판을 사용하는 것이 일반적이다.

이와 같은 클래드판의 제조방법으로는 주조, 소결, 폭발압접법, 용접, 가열압접, 압연법 등 여러 가지 방법이 있는데, 이중 열간압전법이 여러 장점에 의해 주로 사용되고 있다.

예컨데, 한국 특허공고번호 제95-4434호에는 열간압접법의 단점을 개선하기 위하여 순수 알루미늄 또는 알루미늄 합금판과 연질의 스텐레스 강판을 브러싱 또는 샌드브라스트 처리한 뒤, 다시 화학 또는 전해부식 시킨 다음 이를 서로 상하에 적층하여 그 사이에 알루미늄을 위치시킨 후 가열하는 열간압연을 통해 스텐레스 가공경화를 주지 않으면서 접착력이 현저히 향상된 클래드판을 제공하기 위한 방법이 제시되어 있다.

이를 위해 스텐레스 강판의 주면을 화학, 전해부식 처리하여 홈을 형성하는 공정과, 두 스텐레스 강판을 대향시킨 뒤 그 사이에 알루미늄판을 개재시켜 가열하는 공정과, 알루미늄의 가열 후 가압하는 공정을 포함하여, 스텐레스 강판에 가열된 연질의 알루미늄판이 스텐레스의 홈에 확산 침투되도록 하고 있다.

그러나 이러한 종래의 방법은 스텐레스 강판의 주면에 화학, 전해부식 처리를 행할 때, 나무뿌리 형상을 갖도록 처리해야 하거나, 또는 스텐레스 강판에 홈을 화학, 전해부식 처리에 의해 둥근 항아리 형상을 갖도록 처리해야 하는 난외한 문제점이 있었다.

또한 이러한 방법으로 제조된 종래의 3층 클래드판은 스텐레스와 알루미늄의 상호 결합특성 때문에 순수 알루미늄(알루미늄 1000계열)을 사용하여 클래딩을 하나, 순수 알루미늄은 스텐레스와의 접합성은 우수하지만 딥 드로잉(deep drawing)시 등에 밴딩부에 크랙이 발생할 뿐만 아니라 심한 경우 깨지는 등 가공성형성이 나쁘다. 그리고 알루미늄 합금(알루미늄 3000계열)의 경우는 반대로 가공성형성은 우수하지만, 스텐레스와의 클래딩시 알루미늄 합금의 합금성분이 접합을 방해하여 접합력이 약해지게 되며, 이에 따라 클래드판을 가공성형시, 특히 큰 깊이를 갖는 가열용기 등을 딥 드로잉으로 제작할 경우 접합부가 분리되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상술한 종래의 제반 문제를 감안하여 창출된 것으로서, 스텐레스 강판의 표면을 특정형상으로 화학, 전해부식 처리하지 않고서도 열간압연에 의해 스텐레스의 가공경화 없이 이종금속간의 접합력을 크게 증대시킬 수 있는 클래드판 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 특히 딥 드로잉시에도 밴딩부가 깨지거나 이종금속간의 접합부가 떨어지지 않는 이종금속간의 접합성 및 가공성형성이 매우 우수한 클래드판을 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 의한 알루미늄 클래드판의 제조공정도.

제2도는 본 발명에 의한 클래드판의 제조공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

a : 알루미늄 1000계열 소재 b : 알루미늄 3000계열 소재

c : 3층 알루미늄 클래드판 d : 스텐레스 강판

e : 5층 클래드판

이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 의한 클래드판 제조방법은, 알루미늄 3000계열 소재의 양 표면을 브러싱하는 단계와, 알루미늄 3000계열 소재의 브러싱 면에 각각 접촉하도록 알루미늄 1000계열 소재를 적층 고정하여 400~450℃의 온도에서 15~25분 동안 가열하는 단계와, 가열된 이종의 알루미늄 소재들을 500~800톤의 압연로울러에 통과시켜 상호 접합하는 단계와, 상호 접합된 3층 알루미늄 클래드판을 800~1200톤의 압연로울러에 통과시켜 그 두께를 조절하는 단계로 이루어진 제1공정; 및 스텐레스 강판의 한쪽면을 브러싱하는 단계와, 3층 알루미늄 클래드판의 상하면에 스텐레스 강판의 브러싱 면이 각각 접촉하도록 적층 고정하여 400~550℃에서 15~25분 동안 가열하는 단계와, 가열된 이종의 알루미늄 및 스텐레스 강판들을 100~200℃로 유지되는 500~800톤의 히팅 압연로울러에 통과시켜 상호 접합하는 단계와, 상호 접합된 5층 클래드판을 100~200℃로 유지되는 800~1200톤의 히팅 압연로울러에 통과시켜 그 두께를 조절하는 단계와, 가공된 5층 클래드판을 350~450℃에서 25~45분 동안 풀림식키는 단계로 이루어진 제2공정:을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명 제조방법의 한 바람직한 특징에 의하면, 3층 알루미늄 클래드판의 두께가 2.8㎜일때, 스텐레스 강판의 두께가 0.3㎜의 비율을 갖는다.

또한, 본 발명에 의한 클래드판은, 알루미늄 3000계열 판재; 이 알루미늄 3000계열 판재의 상하면에 각각 접합되며, 이보다 얇은 두께를 갖는 두 알루미늄 1000계열 판재; 두 알루미늄 1000계열 판재의 외측면에 각각 접합되며, 알루미늄 3000계열 판재보다 얇은 두께를 갖는 두 스텐레스 판재;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 성형성이 우수한 알루미늄 3000계열 소재의 양 측면에 접합성이 우수한 알루미늄 1000계열 소재를 각각 개재하여 스텐레스 강판를 접합하고 있으므로, 종래와 같이 스텐레스 강판의 표면을 특정형상으로 화학, 전해부식 처리하지 않고서도 스텐레스의 가공경화 없이 이종금속간의 접합력을 크게 증대시킬 수 있게 된다.

또한 이와 같이 제조된 5층 클래드판은 가공성형, 특히 딥 드로잉시에도 밴딩부가 깨지거나 이종금속간의 접합부가 떨어지는 불량이 거의 발생하지 않는 우수한 접합성과 가공성형성을 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 3층 알루미늄 클래드판을 제조하는 제1공정과, 이 3층 알루미늄 클래드판의 양측에 스텐레스 강판을 접합하여 5층 클래드판을 제조하는 제2공정으로 이루어지는 바, 제1도를 통해 3층 알루미늄 클래드판을 제조하는 제1공정(10)부터 설명하기로 한다.

단계(11)에서, 서로 다른 성질을 가진 일정두께의 알루미늄 1000계열(순수 알루미늄) 소재(a)와 알루미늄 3000계열(알루미늄 합금) 소재(b)를 세척한다. 이러한 세척단계(11)는 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)들의 표면에 묻어 있는 기름과 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 것으로서, 각 소재들간의 접합시 이물질에 의한 접합불량을 줄이고자 하는데 있다.

단계(12)에서, 세척이 완료된 알루미늄 3000계열 소재(b)의 양쪽 표면을 브러싱(brushing) 한다. 이러한 브러싱은 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)간의 접합이 용이해지도록 하기 위함이다.

단계(13)에서, 양쪽면이 브러싱된 알루미늄 3000계열 소재(b)를 수평으로 위치시키고, 그 상하면에 세척된 알루미늄 1000계열 소재(a)를 각각 적층한다. 이때 바람직하기로 상호 적층된 알루미늄 1000계열 소재(a)와 3000계열 소재(b)의 어느 한쪽 가장자리부를 스폿 용접(spot welding)하여 각 소재(a)(b)들을 적절히 고정한다. 이러한 스폿 용접은 후속하는 가열 및 압연 단계(14)(15)들에서 각 소재(a)(b)들이 그 적층위치를 벗어나지 않도록 위치고정시키기 위한 것이다.

단계(14)에서, 상호 적층 고정된 상태의 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)들을 전기로에 통과시킴으로써 가열한다. 이때 바람직하기로는 전기로의 온도를 400~450℃로 유지시킨 상태에서, 약 15~25분 동안 가열을 진행한다. 이는 가열온도가 400℃ 미만인 경우에는 후술한 접합단계(15) 이후에 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)의 접합부에 기포가 발생하는 문제점이 발생하고, 가열온도가 500℃ 이상인 경우에는 주름 및 접합강도가 크게 떨어지는 단점이 발생하기 때문이다.

단계(15)에서, 가열된 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)를 500~800톤의 압연로울러(15′)들 사이에 통과시켜 각 소재(a)(b)들을 상호 접합함으로써 3층 알루미늄 클래드판(c)을 제작한다. 이때 압연로울러(15′)가 500톤 이하인 경우에는 압하율이 떨어져 접합이 불량해짐으로써 완성품의 접합강도가 떨어질 뿐만 아니라 가공성형시 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)의 접합부가 박리되는 문제가 발생한다. 또한 압연로울러(15′)가 800톤 이상인 경우에는 압연로울러(15′)의 지름이 그만큼 크기 때문에 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)의 접합을 위한 집중력이 떨어지게 되어 이 역시 접합불량과 함께 국부적으로 압하율이 일정하지 못한 단점이 발생한다.

한편, 가열단계(14)에서 로의 상태에 따라 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)들의 표면에 산소와의 반응으로 산화피막(알루미나 피막:Al₂O₃)이 발생하기도 하나, 이러한 산화피막은 경미하므로 접합단계(15)에서 압연로울러(15′)를 통과하면서 쉽게 깨지게 됨으로써 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)의 표면에 계면(inter face)이 형성되게 된다. 이와 같이 형성된 계면, 즉 알루미늄 1000계열 소재(a)의 계면과 알루미늄 3000계열 소재(b)의 계면이 접촉하여 알루미늄 1000계열 소재(a)들과 알루미늄 3000계열 소재(b)의 접합이 이루어지게 된다.

이러한 접합은 압연로울러(15′)를 계속하여 통과되면서 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)가 압하됨으로써 각 소재(a)(b)들의 계면부가 활성화되므로 압연로울러(15′)의 통과 후에는 알루미늄 1000계열 소재(a)와 알루미늄 3000계열 소재(b)의 계면부간에 완전밀착이 이루어져 결국 상호 접합이 완성되게 되는 것이다.

단계(16)에서, 접합된 3층 알루미늄 클래드판(c)을 재차 압연로울러(16′)에 통과시켜 그 두께를 적절히 조절함으로써 각 소재(a)(b)의 계면부 접합력을 증가시킨다. 이와 같은 두께 조절단계(16)에서 사용되는 압연로울러(16′)는 전술한 접합단계(15)에서 사용된 바와 같은 압연로울러(15′)를 이용하게 되는데, 이때 사용되는 압연로울러(16′)는 약 800~1200톤 무게를 갖는다. 그러나 이러한 압연로울러(16′)의 무게는 얻고자하는 3층 알루미늄 클래드판(c)의 두께에 따라서 적절히 가감할 수도 있다.

이상과 같은 일련의 단계(11~16)들을 갖는 제1공정(10)을 통해 소망하는 3층 알루미늄 클래드판(c)을 제조할 수 있었다.

다음, 이와 같은 제조방법에 의해 제조된 3층 알루미늄 클래드판(c)의 특징을 아래의 조건에 따라 살펴보았다.

[실시예 1]

두께 3.0㎜의 알루미늄 3000계열 소재와 두께 0.3㎜ 및 0.4㎜의 알루미늄 1000계열 소재를 사용하여 하기의 조건에 의해 두께 2.8㎜의 3층 알루미늄 클래드판을 제작한 뒤, 알루미늄 1000계열 소재와 알루미늄 3000계열 소재간의 접합상태를 비교검토해 보았다.

(소재구성비 ; 알루미늄1000계열:알루미늄3000계열:알루미늄1000계열)

[실시예 2]

본 발명에서 사용하고자 하는 알루미늄 1000계열 소재 두께와 3000계열 소재 두께에 따라 본 발명의 제조방법에 의하여 압연 접합후의 결합상태와 성형성을 비교검토해 보았다.

다음, 제2도를 통해서 전술한 본 발명의 방법에 의하여 1차적으로 제조한 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판을 접합하여 최종적으로 5층 클래드판을 제조하는 제2공정(20)을 설명하기로 한다.

단계(21)에서, 제1공정(10)에서 제조한 3층 알루미늄 클래드판(c)과 이에 접합하고자 하는 스텐레스 강판(d)을 세척하여, 이들의 표면에 묻어 있는 이물질을 제거한다. 이는 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)을 접합시킬 때, 이물질에 의한 접합불량의 원인을 제거하고자 하는데 있다.

단계(22)에서, 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 접합이 용이하도록 세척완료된 스텐레스 강판(d)의 한쪽면을 브러싱한다.

단계(23)에서, 3층 알루미늄 클래드판(c)을 수평으로 위치시키고, 그 상하면에 브러싱된 면이 각각 접촉하도록 스텐레스 강판(d)을 적층한다. 이때 상호 적층된 3층 알루미늄 클래드판(c)과 두 스텐레스 강판(d)의 한쪽 가장자리부를 스폿 용접하여 위치고정한다. 이는 후속하는 가열 및 압연 단계(24)(25)들에서 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 적재위치를 유지시키기 위함이다.

단계(24)에서, 상호 적층 고정된 상태의 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)을 전기로에 통과시켜 가열한다. 이때 전기로의 온도를 400~550℃로 유지한 상태에서 약 15~25분 동안 가열을 지속한다. 여기서, 전기로의 온도가 400℃ 미만인 경우에는 후속하는 접합단계(25)에서 금속화합물이 발생하여 가공성형시 취성이 야기되고, 잔류응력을 제거할 수 없을 뿐만 아니라 조직의 균질화와 조대화를 이룰 수 없어 결국 압연시 접합금속물이 깨지는 단점이 발생한다. 또한 가열온도가 550℃ 이상인 경우에는 상술한 문제 뿐 아니라 주름 및 접합강도가 크게 떨어지는 단점이 야기된다.

단계(25)에서, 가열된 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)을 500~800톤의 압연로울러(25′) 사이에 통과시켜 상호 접합함으로써 5층 클래드판(e)을 제작한다. 이때 사용되는 압연로울러(25′)는 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 용이한 접합을 위해 100~200℃로 유지되는 히팅 압연로울러로 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 압연로울러(25′)가 500톤 이하인 경우에는 압하율이 떨어져 접합이 불량해짐으로써 완성품의 접합강도가 떨어질 뿐만 아니라 가공성형시 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 접합부가 박리되는 문제가 발생된다. 또한 압연로울러(25′)가 800톤 이상인 경우에는 압연로울러(25′)의 지름이 그만큼 크기 때문에 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 접합을 위한 집중력이 떨어지게 되어 이 역시 접합불량과 함께 국부적으로 압하율이 일정하지 않은 단점이 야기된다.

한편, 가열단계(24)에서 3층 알루미늄 클래드판(c)에 접합되어 있는 알루미늄 1000계열 소재(a)의 표면이 로의 상태에 따라 산소와 반응하여 산화피막이 발생하게 되나, 이러한 산화피막은 경미하므로 압연로울러(25′) 사이를 통과하면서 쉽게 깨지게 됨에 따라 알루미늄 1000계열 소재(a)의 표면에 계면이 형성되게 된다. 이렇게 형성된 계면, 즉 알루미늄 1000계열 소재(a)의 계면에 스텐레스 강판(d)의 브러싱 면이 침투함으로써 3층 알루미늄 클래드판(c)의 알루미늄 1000계열 소재(a)와 스텐레스 강판(d)의 접합이 이루어지게 된다. 다시 말해, 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 접합이 이루어지게 되는 것이다.

이러한 접합은 압연로울러(25′)를 계속해서 통과하게 되면, 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)이 압하되고, 이에 따라 알루미늄 1000계열 소재(a)의 계면부가 활성화되므로 압연로울러(25′)의 통과 후에는 알루미늄 1000계열 소재(a)와 스텐레스 강판(d)간에 완전밀착이 이루어져 결국 양자간의 접합이 완성됨으로써 5층 클래드판(e)가 제조되게 된다.

단계(26)에서, 접합 완료된 5층 클래드판(e)을 압연로울러(26′) 사이에 재차 통과시킴으로써 그 두께를 조절함과 동시에 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 계면부 접합강도를 증가시킨다. 여기서 사용되는 압연로울러(26′)는 전술한 접합단계(25)에서 사용된 바와 같은 압연로울러(25′)를 이용하게 되는데, 이때 사용되는 압연로울러(26′)는 800~1200톤의 무게를 가진 것으로써 압연가공시 100~200℃로 유지되는 것이 바람직하다. 그러나 이때 사용되는 압연로울러(26℃)의 무게는 얻고자하는 5층 클래드판(e)의 두께에 따라 적절히 가감할 수도 있다.

단계(27)에서, 두께 조절이 완료된 5층 클래드판(e)을 350~450℃에서 약 25~45분 동안 풀림(annealing)처리 하여 5층 클래드판(e)을 최종적으로 완성한다. 이때 풀림처리 로의 온도가 350℃ 이하의 경우에서는 풀림효과를 얻을 수 없었고, 450℃ 이상인 경우에는 3층 알루미늄 클래드판(c)과 스텐레스 강판(d)의 박리현상이 발견되는 문제가 있었다.

이와 같은 풀림처리 단계(27)를 거침으로써 스텐레스 강판(d)에 가공경화를 주지 않으면서 접합성과 성형성이 우수한, 특히 딥 드로잉시에도 밴딩부의 깨짐이나 접합부의 박리가 발생되지 않는 5층 클래드판(e)을 완성할 수 있었다.

다음, 이와 같은 본 발명 방법에 의해 제조한 5층 클래드판(e)의 특징을 아래의 조건에 따라 살펴보았다.

[실시예 3]

스텐레스 강판 두께 : 3층 알루미늄 클래드판 두께 : 스텐레스 강판 두께 = 0.3 : 2.8 : 0.3(㎜)로 구성하여, 450℃로 가열한 후 압하율을 가지도록 압연로울러의 온도를 변화시키면서 2.8㎜의 5층 클래드판을 제조한 뒤, 5층 클래드판의 결합상태와 외형을 비교하여 보았다.

[실시예 4]

스텐레스 강판 두께 : 3층 알루미늄 클래드판 두께 : 스텐레스 강판 두께 = 0.3 : 2.8 : 0.3(㎜)로 구성하여, 압연시 압하율을 변화시키되, 가열온도와 풀림온도는 동일한 조건에서 접합강도와 성형성을 비교하여 보았다.

(접합강도의 시편은 폭 : 길이 =20㎜ : 200㎜ 임)

전술한 실시예 3 및 4에 의하여 살펴본 바와 같이 본 발명 제조방법에 의하여 제조된 5층 클래드판(e)은 스텐레스 강판(d) 두께 : 3층 알루미늄 클래드판(c) 두께 : 스텐레스 강판(d) 두께 = 0.3 : 2.8 : 0.3(㎜)의 비율구성을 가지고, 가열 온도가 450℃ 이며, 압하율이 18~25%이고, 압연로울러의 온도가 100~150℃ 이며, 풀림온도가 400℃ 및 풀림시간이 30분 일때 접합상태와 성형성 및 외관이 가장 양호함을 알 수 있다.

다음, 이러한 본 발명 방법에 의하여 제조된 5층 클래드판과 종래의 3층 클래드판의 특성을 비교하여 보았다.

[비교예]

본 발명에 의해 제조된 3층 알루미늄 클래드판의 두께 2.8㎜와, 스텐레스 강판(SUS304) 두께 2.8㎜를 가지고 본 발명의 방법에 의하여 2.8㎜의 두께를 가진 5층 클래드판을 제조하고, 두께 2.8㎜의 알루미늄 3000계열 소재와 0.3㎜의 두께를 가지는 스텐레스 강판(SUS304)를 가지고 종래의 3층 클래드판을 두께 2.8㎜가 되도록 제조하여 그 특성을 비교하여 보았다.

(접합강도의 시편은 폭 : 길이 = 20㎜ : 200㎜이고, 성형성은 지름 : 깊이 = 24㎜ : 12㎜이며, 딥 드로잉은 지름 : 깊이 = 24㎜ : 24㎜ 임)

위의 비교예에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 3층 클래드판과 본 발명 5층 클래드판은 접합강도와 성형성, 특히 딥 드로잉에 상당한 차이점이 있다. 따라서 본 발명 5층 클래드판이 종래의 3층 클래판에 비해 매우 우수한 특성을 가지고 있음을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 성형이 우수한 알루미늄 3000계열 소재의 양 측면에 접합성이 우수한 알루미늄 1000계열 소재를 각각 개재하여 스텐레스 강판을 접합하고 있으므로, 종래와 같이 스텐레스 강판의 표면을 특정형상으로 화학, 전해부식 처리하지 않고서도 스텐레스의 가공경화 없이 이종금속간의 접합력을 크게 증대시킬 수 있게 된다.

또한 이와 같이 제조된 5층 클래드판은 종래의 3층 클래드판에 비해 이종금속간의 접합강도와 성형성이 매우 뛰어난 특성을 가진다. 이에 따라 특히, 딥 드로잉시에도 종래와 같이 밴딩부가 깨지거나 이종금속간의 접합부가 떨어지는 불량이 거의 발생하지 않는 우수한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 알루미늄 3000계열 소재의 양 표면을 브러싱하는 단계와, 알루미늄 3000계열 소재의 브러싱 면에 각각 접촉하도록 알루미늄 1000계열 소재를 적층 고정하여 400~450℃의 온도에서 15~25분 동안 가열하는 단계와, 가열된 이종의 알루미늄 소재들을 500~800톤의 압연로울러에 통과시켜 상호 접합하는 단계와, 상호 접합된 3층 알루미늄 클래드판을 800~1200톤의 압연로울러에 통과시켜 그 두께를 조절하는 단계로 이루어진 제1공정; 및 스텐레스 강판의 한쪽면을 브러싱하는 단계와, 3층 알루미늄 클래드판의 상하면에 스텐레스 강판의 브러싱 면이 각각 접촉하도록 적층 고정하여 400~550℃에서 15~25분 동안 가열하는 단계와, 가열된 이종의 알루미늄 및 스텐레스 강판들을 100~200℃로 유지되는 500~800톤의 히팅 압연로울러에 통과시켜 상호 접합하는 단계와, 상호 접합된 5층 클래드판을 100~200℃로 유지되는 800~1200톤의 히팅 압연로울러에 통과시켜 그 두께를 조절하는 단계와, 가공된 5층 클래드판을 350~450℃에서 25~45분 동안 소둔시키는 단계로 이루어진 제2공정:을 포함하는 것을 특징으로 하는 클래드판 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 1000계열 소재의 두께가 0.3㎜~0.7㎜이고, 상기 알루미늄 3000계열 소재의 두께가 2.3㎜~3.0㎜인 것을 특징으로 하는 클래드판 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 3층 알루미늄 클래드판의 두께가 2.8㎜일 때, 상기 스텐레스 강판의 두께가 0.3㎜의 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 클래드판 제조방법.
4. 서로 다른 종류의 금속들이 복수층으로 적층되어 상호 접합됨으로써 구성되는 클래드 재료로서, 알루미늄 3000계열 판재; 상기 알루미늄 3000계열 판재의 상하면에 각각 접합되며, 이보다 얇은 두께를 갖는 두 알루미늄 1000계열 판재; 상기 두 알루미늄 1000계열 판재의 외측면에 각각 접합되며, 상기 알루미늄 3000계열 판재보다 얇은 두께를 갖는 두 스텐레스 판재;로 이루어진 것을 특징으로 하는 클래드판.
5. 제4항에 있어서, 상기 3층 알루미늄 클래드판의 양면에 스텐레스 강판을 접합한 5층 클래드판의 두께가 2.8㎜인 것을 특징으로 하는 클래드판.

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