KR100308668B1 - 금속표면의특성변경법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다른 종류의 금속(4)으로 된 천공 박판(3)을 금속 표면(1)에 갖다 대고, 상기 천공 박판(3)을 다이 스탬핑에 의해 상기 금속 표면(1) 상에 부착시킴으로써 금속(2) 표면(1)의 특성을 변화시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 천공 박판(3)은 각 구멍(6)이 립(5) 및 립단부(7)를 가지도록 성형되고, 이렇게 성형된 박판(3)을 금속 표면(1)에 갖다 대고, 다이 스탬핑에 의해 상기 금속 표면에 크림핑(crimping) 시키면, 상기 금속 표면(1)의 재료가 상기 구멍(6)속으로 유입됨과 동시에 그와 연계된 상기 립(5) 및 립단부(7)가 일직선으로 펴지면서 금속 표면 상에 안정된 부착부가 형성된다.

Description

금속 표면의 특성 변경법

본 발명은 금속 표면의 특성을 변경시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따라 그 특성이 변경된 금속판으로 제작된 물품에 관한 것이기도 하다. 본 발명을 응용한 한 예로서, 상기 물품은 주방 용기들이다.

알루미늄은 많은 장점을 가진 금속이다. 알루미늄은 가벼우며, 드로우잉(drawing) 및 다이 스탬핑(die-stamping)이 용이하고 열전도성이 우수하다. 또한 알루미늄은 비교적 경제적이다. 이러한 특성 때문에 알루미늄은 산업계에서 광범위하게 사용되고 있으며, 특히 주방 용기를 생산하는데 널리 사용된다. 그러나, 알루미늄도 결점을 가지고 있다. 무엇보다도, 알루미늄은 비교적 연질이며, 그 결과 알루미늄 표면에는 스크래치(scratch)가 쉽게 생긴다. 가정용으로 사용되는 알루미늄은 흔히 폴리테트라플루오로에틸렌 (polytetrafluoroethylene)과 같은 눌어붙음 방지층 또는 에나멜(enamel)층으로 코팅된다. 그러나, 알루미늄은 상당히 연질의 기판이기 때문에 이러한 코팅의 수명도 제한된다. 더욱이, 알루미늄으로 제조된 물품, 특히 주방 용기는, 예를 들어 전기 조리판 또는 가스 버너에 의해 발생되는 열에 의해 쉽게 뒤틀리는 경향이 있다.

이러한 문제점을 극복하기 위해서, 금속의 두께를 증가시키거나 또는 예컨대 가열 스탬핑(hot stamping)에 의해 알루미늄 벽에 스텐레스 스틸 박판(sheet)을 대는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우에는 제조 비용이 상당히 증가하고, 열전도도(heat conductivity)가 감소되어 조리 시간도 길어진다.

결국, 알루미늄 용기는 유도(induction) 방식으로 가열될 수 없는데, 그 이유는, 이러한 가열 방식은 상자성(常磁性,ferritic) 스텐레스 스틸과 같이 자성 금속으로 만들어진 용기의 사용을 필요로 하기 때문이다.

금속 표면의 특성을 경제적으로 변경시킬 수 있는 방법들이 있다. 그 중 한 방법은 다른 종류의 금속 격자(grid)를 다이 스탬핑에 의해 금속 표면에 부착시키는 방법이다. 상기 격자로는 선형망(wire mesh), 정사각형망(square mesh), 직사각형망(rectangular mesh), 육각형망(hexagonal mesh) 또는 그 밖의 다른 종류의 모든 망들이 포함될 수 있다. 또한 격자는 천공된 평면 박판 형태의 금속일 수 있다.

천공된 평면 박판의 형태인 경우에는, 재료 표면에 실질적인 부착부(anchorage)의 부족으로 인해 결함이 발생한다. 조만간에, 이것이 결국에는 박판의 분리를 초래한다.

본 발명의 목적은 금속 표면에 박판의 안정된 부착부를 형성시킬 수 있는 방법을 제공함으로써 예상될 수 있는 박판의 분리를 극복하는 것에 있다.

이러한 목적으로, 상기 금속 표면에 다른 종류의 천공된 금속 박판을 갖다 대고, 그 천공 박판을 다이 스탬핑에 의해 상기 금속 표면에 부착시킴으로써 금속 표면의 특성을 변경시키는 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 상기 천공 박판은, 각각의 구멍이 립(lip) 및 립단부를 가지도록 성형되며,

그와 같이 성형된 박판을 돌기가 형성된 구멍의 립이 금속 표면을 향하도록 갖다 대고,

상기 박판을 다이 스탬핑에 의해 상기 금속 표면에 크림핑(crimping) 시켜, 상기 금속 표면의 재료가 그 구멍속으로 유입됨과 동시에 그와 연계된 상기 립 및 립단부가 일직선으로 펴지면서 금속 표면 상에 안정된 부착부가 형성된다.

따라서 서로 다른 금속이, 한편으로는 다이 스탬핑에 의해, 또 다른 한편으로는 안정된 부착점에 의해 결합된 두 개의 층으로 이루어진 복합 표면이 얻어진다.

본 발명은 또한 이러한 방법으로 제조된 물품에 관한 것으로서, 특히 주방 용기에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 주어진 도면을 참조하여 이하 상세히 설명되는데, 본 발명이 이들로만 한정되지는 않는다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 다이 스탬핑을 하기 전의 금속판 및 천공 박판을 나타낸 단면도이다.

제2도는 다이 스탬핑을 한 후의 제1도의 단면도이다.

제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주방 용기를 나타낸 단면도이다.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주방 용기를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 방법의 첫번째 단계는 각 구멍(6)이 립(5) 및 립단부(7)를 가지도록 천공 박판(3) 또는 금속(4)을 성형하는 것으로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 각각의 립(5)은 박판(3)의 평면(D)과 각도 A로 형성되고, 박판(3)의 평면(D)에 대해 수직인 립단부(7)를 가진다. 다음 단계는 이렇게 성형된 박판(3)을, 립(5)의 돌출부가 금속 표면(1)을 향하도록 금속(2)의 표면(1)에 갖다 대는 것으로 구성된다. 마지막 단계는 금속 표면(1) 위에 박판(3)을 크림핑시켜 다이 스탬핑을 하는 것으로 구성되며, 따라서 금속 표면(1)의 재료(2)가 그 구멍(6) 속으로 유입됨과 동시에 그와 연계된 상기 립(5) 및 립단부(7)가 일직선으로 펴지면서 금속 표면(1) 상에 박판(3)의 안정된 부착부(8)가 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 립단부(7)는, 일직선으로 펴질 때, 박판(3)의 평면(D)에 대한 수직축에 대해 각도 A의 경사를 이루며, 그로 인해 금속 표면(1)의 유입 재료(2)와 결합되어 안정된 비둘기 꼬리형(dovetail-shaped)의 부착부(8)를 형성한다.

비교적 연질의 금속(2) 표면(1)으로서는 알루미늄이 바람직하다.

그러나, 상기 금속(2)은 또한 구리, 주석, 납 또는 이들 금속의 하나 이상으로 이루어진 합금이거나, 또는 다른 임의의 금속 또는 합금일 수 있다.

따라서, 상기 박판(3)은 자성 스텐레스 스틸로 만들어질 수 있다.

용기(9)의 밑바닥에 박힌 박판(3)은 다음과 같은 기술적인 장점들을 제공한다(제3도).

a)내마모성을 더욱 향상시킬 수 있는 용기 밑바닥의 강화.

b)온도 변화에 따라 발생되는 용기 밑바닥의 변형에 대한 저항성의 개선, 결과적으로, 밑바닥은 편평함을 유지하고 조리판에 의한 열전달은 최적을 유지한다.

c)상기 용기는 자성 스틸에 의한 유도 방식으로 가열될 수 있다.

d)알루미늄은 탁월한 열전도체이므로 상기 박판의 스텐레스 스틸에 축적되는 열은 알루미늄 바닥(11)을 통해 쉽게 그리고 균일하게 전달된다.

e)스텐레스 스틸 박판은 불연속적이므로 용기의 밑바닥을 통한 열 흐름을 낮은 수치로 조절할 수 있어서, 결론적으로 균열 및 음식의 과열을 피할 수 있다.

f)격자의 설치가 제조 비용에 미치는 영향은 매우 작으며, 또한 알루미늄 용기의 드로우잉을 방해하지도 않는다.

결론적으로, 상기 주방 용기는 스텐레스 스틸 박판에서 비롯된 장점들을 가짐과 동시에, 알루미늄의 사용으로 인한 모든 장점들을 가진다.

만약 유도 가열을 할 필요가 없다면, 상기 박판은 비자성의 오오스테나이트(18/8 유형) 스텐레스 스틸 또는 알루미늄 보다 강도가 큰 임의의 다른 금속으로 만들어질 수 있다.

제4도는 알루미늄으로 만들어진 또 다른 주방 용기(10)를 나타내는데, 그 밑바닥(12)은 내면에, 예를 들어 스텐레스 스틸 또는 비교적 강한 다른 스틸로 만들어진 박판(3)을 가지고 있다.

이 실시예에서는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌으로 만들어진 눌어 붙음 방지 코팅(13)이 박판(3) 뿐만 아니라 바닥(12)의 내면을 덮고 있다.

물론, 본 발명은 개시된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 많은 변형이 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명은 주방 기구 제조업 외의 다른 분야에도 적용된다. 사실, 본 발명은 다른 종류의 금속으로 된 박판을 박아 넣음으로써 임의의 금속의 표면 특성을 변경시키는 것이 요구되는 어떠한 기술 분야에도 적용될 수 있다.

Claims (19)

1. 다른 종류의 금속(4)으로 된 천공 박판(3)을 금속 표면(1)에 갖다대고, 상기 천공 박판(3)을 다이 스탬핑에 의해 상기 금속 표면(1) 상에 부착시킴으로써 편평한 금속 표면(1)을 변경시키는 방법에 있어서, 상기 방법은, 각 구멍(6)이 립(5) 및 립단부(7)를 가지도록 상기 천공 박판을 성형하는 단계; 돌출부가 형성된 상기 구멍(6)의 립(5)이 상기 금속 표면(1)을 향하도록 상기 성형된 박판을 금속 표면(1)에 갖다 대는 단계; 및 상기 성형된 박판을 다이 스탬핑에 의해 상기 금속 표면에 크림핑(crimping) 시켜, 상기 금속 표면의 재료가 상기 구멍속으로 유입됨과 동시에 그와 연계된 상기 립 및 립단부가 일직선으로 펴지면서 금속 표면(1) 상에 안정된 부착부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편평한 금속 표면을 변경시키는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 성형 단계 동안에, 상기 립은 상기 박판의 평면(D)과 각도 A를 이루며, 상기 박판의 평면(D)에 수직인 립단부를 갖도록 성형되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 다이 스탬핑에 의한 크림핑 단계 동안에, 상기 립단부는, 일직선으로 펴질 때, 박판의 평면(D)에 대한 수직축에 대해 각도 A의 경사를 이룸으로써 상기 금속 표면(1)의 유입 재료(2)와 결합되어 안정된 비둘기 꼬리형의 부착부(8)를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박판(3)은 상기 금속 표면(1)의 강도보다 더 큰 강도를 가진 금속으로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속은, 알루미늄, 구리, 주석, 납 및 이들 금속의 하나이상으로 된 합금을 포함하는 것들중에서 선택된 비교적 연질의 금속인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박판(3)은 상자성 금속 또는 자성을 가진 합금으로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 박판은 스텐레스 스틸로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이 스탬핑은 스탬핑(stamping)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이 스탬핑은 압연(rolling)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제4항에 있어서, 상기 금속은, 알루미늄, 구리, 주석, 납 및 이들 금속의 하나이상으로 된 합금을 포함하는 것들 중에서 선택된 비교적 연질의 금속 (2) 인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제4항에 있어서, 상기 박판(3)은 상자성 금속 또는 자성을 가진 합금으로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제4항에 있어서, 상기 다이 스탬핑은 스탬핑(stamping)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제4항에 있어서, 상기 다이 스탬핑은 압연(rolling)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 비교적 연질인 금속(2)판(1)의 한쪽면에 그 금속판 (1) 보다 강도가 큰 금속 천공 박판(3)이 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 부착된 금속판(1)으로 제조된 물품으로, 상기 천공 박판(3)의 립단부(7)가 상기 천공 박판(3)의 평면(D)의 수직축에 대해 각도 A의 경사를 이루는 물품.
15. 제14항에 있어서, 상기 물품은 주방 용기(9,10)인 것을 특징으로 하는 물품.
16. 제15항에 있어서, 상기 천공 박판이 상기 용기(9)의 밑바닥(11)의 외면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.
17. 제16항에 있어서, 상기 박판은 상자성 스텐레스 스틸로 만들어져 유도 가열할 수 있고, 알루미늄판을 드로우잉시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 물품.
18. 제15항에 있어서, 상기 천공 박판이 상기 용기(9)의 밑바닥(11)의 내면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 물품.
19. 제18항에 있어서, 상기 박판 및 상기 표면(1)은 눌어 붙음 방지 코팅(13)이 된 것을 특징으로 하는 물품.