KR100738501B1 - Deformable sandwich panel having sheared inner structure and manufacturing method thereof - Google Patents

Deformable sandwich panel having sheared inner structure and manufacturing method thereof Download PDF

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KR100738501B1
KR100738501B1 KR1020060053543A KR20060053543A KR100738501B1 KR 100738501 B1 KR100738501 B1 KR 100738501B1 KR 1020060053543 A KR1020060053543 A KR 1020060053543A KR 20060053543 A KR20060053543 A KR 20060053543A KR 100738501 B1 KR100738501 B1 KR 100738501B1
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양동열
성대용
정창균
심도식
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한국과학기술원
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Abstract

A variable sandwich panel having a shear type inner structure is provided to support bending load added on an outer plate effectively with an inner structural material and to reduce buckling of an outer plate while bending remarkably by tension molding a think plate used for an inner structural material in two directions and adhering closely to an outer plate. The variable sandwich panel(200) having a shear type inner structure comprises an inner structural material(210) having a three-dimensional space formed by placing an upper unit structure and a lower unit structure to cross each other to have spaces in the upper and lower directions of the thin plate against many slitting lines for shear molding, and a pair of outer plates(220) joined on the upper and lower outsides of the inner structural material.

Description

전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널 및 그 제조방법{Deformable Sandwich Panel Having Sheared Inner Structure And Manufacturing Method Thereof}Deformable Sandwich Panel Having Sheared Inner Structure And Manufacturing Method Thereof}

도 1은 종래기술에 따른 샌드위치 패널의 중간층을 구성하는 내부 구조재의 형태를 도시한 평면도이고,1 is a plan view showing the form of the internal structural material constituting the intermediate layer of the sandwich panel according to the prior art,

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 내부 구조재를 구비한 샌드위치 패널을 굽힘 성형하는 과정에서 발생되는 좌굴현상을 나타낸 도면들이고,2a and 2b are views showing the buckling phenomenon generated in the process of bending the sandwich panel having the internal structural member shown in Figure 1,

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널의 개략도이고,3 is a schematic diagram of a variable sandwich panel having a shear internal structure according to an embodiment of the present invention,

도 4는 도 3에 도시된 내부 구조재를 구성하는 단위구조의 측면도 및 평면도이고,4 is a side view and a plan view of a unit structure constituting the internal structural member shown in FIG.

도 5는 도 4에 도시된 단위구조를 공간배치하여 내부 구조재를 구성한 평면도 및 사시도이고,FIG. 5 is a plan view and a perspective view of an internal structural material by arranging the unit structure illustrated in FIG. 4;

도 6a 내지 도 6c는 이 발명에 따른 가변형 샌드위치 패널의 다양한 형태를 도시한 예시도들이고, 6a to 6c are exemplary views showing various forms of the variable sandwich panel according to the present invention,

도 7은 도 3에 도시된 가변형 샌드위치 패널의 제조과정을 도시한 개략도이며, 7 is a schematic diagram showing a manufacturing process of the variable sandwich panel shown in FIG.

도 8은 이 발명에 따른 전단형 내부구조 형상을 갖는 내부 구조재를 촬영한 사진이다. Figure 8 is a photograph of the internal structural material having a shear type internal structure shape according to the present invention.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠  ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

200 : 가변형 샌드위치 패널 210 : 내부 구조재200: variable sandwich panel 210: internal structural material

211 : 상부 단위구조 212 : 하부 단위구조211: upper unit structure 212: lower unit structure

213 : 슬리팅 라인 220 : 외측판213: slitting line 220: outer plate

이 발명은 샌드위치 패널(sandwich panel) 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더 상세하게는 전단 성형후 두 방향으로 인장하여 형성한 내부 구조재를 구비함으로써, 굽힘 성형과정에서 외측판에 발생되는 좌굴현상이 현저하게 감소되도록 형성된 가변형 샌드위치 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sandwich panel and a method of manufacturing the same, and more particularly, by having an internal structural member formed by stretching in two directions after shear molding, the buckling phenomenon generated in the outer plate during the bending process is remarkable. The present invention relates to a variable sandwich panel formed to be reduced in size and a method of manufacturing the same.

일반적인 샌드위치 패널은 합성수지 복합재료, 폼 또는 금속, 비금속을 이용하여 3차원 형상의 내부구조를 갖도록 구성된다. 즉, 샌드위치 패널은 트러스 형상과 같이 3차원의 내부 구조재를 구비하고, 이런 내부 구조재의 양 외면에 외측판이 각각 부착된다. 이로 인해 샌드위치 패널은 경량화되면서도 비강성, 흡음성, 내충격성 등의 기계적 성질도 향상되는 특징이 있다. 그래서, 샌드위치 패널은 수 센티미터 정도의 비교적 두꺼운 형태로 제작되어, 가변이 불필요한 내부 구조재나 건축물의 외벽 등에 주로 사용되고 있다.Typical sandwich panels are constructed to have a three-dimensional internal structure using a synthetic resin composite, foam, or metal and nonmetal. That is, the sandwich panel has a three-dimensional internal structural material like a truss shape, and outer plates are attached to both outer surfaces of the internal structural material, respectively. As a result, the sandwich panel is characterized in that the mechanical properties such as non-stiffness, sound absorption, impact resistance, etc. are also improved. Therefore, the sandwich panel is manufactured in a relatively thick form of a few centimeters, and is mainly used for internal structural materials or external walls of buildings that do not need to be variable.

도 1은 종래기술에 따른 샌드위치 패널의 중간층을 구성하는 내부 구조재의 형태를 도시한 평면도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 내부 구조재를 구비한 샌드위치 패널을 굽힘 성형하는 과정에서 발생되는 좌굴현상을 나타낸 도면들이다. 1 is a plan view showing the shape of the internal structural material constituting the intermediate layer of the sandwich panel according to the prior art, Figures 2a and 2b is generated in the process of bending the sandwich panel having the internal structural material shown in FIG. Figures showing the buckling phenomenon.

도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 종래기술의 샌드위치 패널(100)은 대한민국 특허공개공보 제2002-7002993호(국제공개번호 WO 2001/17764)에 공지된 기술로서, 컵 형상의 다수의 단위구조(120)를 갖는 내부 구조재(110)와, 이런 내부 구조재(110)의 상하면에 접합되는 한 쌍의 외측판(130)으로 구성된다. 특히, 종래기술의 내부 구조재(110)는 다수의 단위구조(120)가 두께의 한 방향으로 성형됨으로써, 3차원 형상의 구조를 가지게 된다.As shown in Figures 1 to 2b, the prior art sandwich panel 100 is known in the Republic of Korea Patent Publication No. 2002-7002993 (International Publication No. WO 2001/17764), a number of cup-shaped units An inner structural member 110 having a structure 120 and a pair of outer plates 130 joined to upper and lower surfaces of the inner structural member 110. In particular, the internal structural member 110 of the prior art has a three-dimensional structure by forming a plurality of unit structures 120 in one direction of thickness.

이러한 샌드위치 패널(100)은 위에서 언급한 바와 같이 기계적 성질이 매우 우수하다. 이러함에도 불구하고 프레스 가공 등과 같은 기계적 성형이 어려운 단점이 있어서, 성형 가공이 불필요한 건축물 외벽용도 등으로만 제한적으로 사용되고 있는 실정이다.This sandwich panel 100 is very excellent in mechanical properties as mentioned above. Despite this, there is a disadvantage in that mechanical molding such as press working is difficult, and the situation is limited to use for building exterior walls, which does not require molding.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 샌드위치 패널(100)의 굽힘 성형 실험은 고정된 두 개의 다이(140)의 상부에 샌드위치 패널(100)을 위치시키고, 펀치(150)가 샌드위치 패널(100)을 압하함으로써 굽힘 하중을 발생시킨다. 이 때, 펀치(150)가 단위구조(120)의 사이에 위치하면, 외측판(130) 자체로만 펀치(150)의 압하 하중을 지지하지 못하고, 외측판(130)은 단위구조(120) 사이의 빈공간으로 밀려 들어가는 외측판(130)의 좌굴현상이 발생된다. 이와 같은 좌굴현상의 결함으로 인해 종래기술의 샌드위치 패널(100)은 기계적 성형의 어려움이 있었다. As shown in FIGS. 2A and 2B, the bending molding experiment of the sandwich panel 100 places the sandwich panel 100 on top of the two fixed dies 140 and the punch 150 places the sandwich panel 100. ), Bending force is generated. At this time, when the punch 150 is located between the unit structures 120, the outer plate 130 may not support the pushing load of the punch 150 by itself, and the outer plate 130 may be disposed between the unit structures 120. Buckling of the outer plate 130 is pushed into the empty space of the. Due to such a buckling defect, the sandwich panel 100 of the prior art has a difficulty in mechanical molding.

따라서 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내부 구조재로 사용되는 박판을 전단 성형후 두께의 상하 두 방향으로 인장 성형하여 외측판과의 접점 간격을 밀집하게 형성함으로써, 외측판에 가해지는 굽힘 하중을 내부 구조재가 효과적으로 지지하여, 굽힘 성형과정에서 외측판에 발생되는 좌굴현상을 현저하게 감소시키는 가변형 샌드위치 패널 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, by forming a contact gap with the outer plate by forming a thin plate used as an internal structural material in the tensile direction in the upper and lower two directions of the thickness after shear molding. It is an object of the present invention to provide a variable sandwich panel and a method for manufacturing the same, which effectively support the bending load applied to the outer plate, thereby significantly reducing the buckling phenomenon generated in the outer plate during the bending process.

상기 목적을 달성하기 위한 이 발명의 가변형 샌드위치 패널은 3차원 형상을 갖는 내부 구조재와, 내부 구조재의 외면에 접합되는 한 쌍의 외측판을 포함하되, 내부 구조재는 박판 전체에 배열 형성된 다수의 슬리팅 라인 각각에 대해 박판의 상부 및 하부방향으로 각각의 공간을 갖도록 돌출 형성된 상하부 단위구조를 서로 간에 엇갈리게 갖는 것을 특징으로 한다. The variable sandwich panel of the present invention for achieving the above object includes an inner structural member having a three-dimensional shape and a pair of outer plates bonded to the outer surface of the inner structural member, wherein the inner structural member is formed of a plurality of slittings arranged throughout the thin plate The upper and lower unit structures protruding to have respective spaces in the upper and lower directions of the thin plate with respect to each of the lines are characterized by having a staggered with each other.

이 발명은 슬리팅 라인을 두 방향으로 형성하되, 이 슬리팅 라인의 두 방향 교차각을 90°로 할 수도 있다.In the present invention, the slitting line is formed in two directions, but the crossing angles of the slitting lines in two directions may be 90 °.

이 발명의 상하부 단위구조는 절단된 원통, 컵, 콘, 계란 판, 반구 중 어느 하나의 형상을 갖도록 하고, 내부 구조재는 그 폭과 길이방향으로 인접한 상하부 단위구조가 교번되게 연속적으로 연결되는 돌출구조를 갖도록 할 수 있다. The upper and lower unit structures of the present invention have a shape of any one of a cut cylinder, a cup, a cone, an egg plate, and a hemisphere, and the inner structural member has a protrusion structure in which the upper and lower unit structures adjacent in width and length direction are alternately connected in succession. It can be to have.

이 발명의 내부 구조재는 다층으로 적층되고, 한 쌍의 외측판은 다층으로 적층된 내부 구조재들의 양 외면에 각각 접합될 수 있다. 또한, 내부 구조재와 한 쌍의 외측판은 브레이징 접합, 프로젝션 용접, 액상소결 결합, 접착제 결합, 저항 용접 중 어느 하나에 의해 서로 접합될 수 있다. The internal structural members of the present invention are laminated in multiple layers, and a pair of outer plates may be bonded to both outer surfaces of the internal structural members laminated in multiple layers, respectively. In addition, the inner structural member and the pair of outer plates may be joined to each other by any one of brazing bonding, projection welding, liquid phase sintering bonding, adhesive bonding, and resistance welding.

이 발명의 샌드위치 패널의 제조방법은, 롤이나 프레스 금형의 외주면을 따라 단위구조 형상이 가공된 상하금형의 사이에 박판을 투입하여 상기와 같은 내부 구조재를 제조하는 제1 단계와; 상하금형의 후방에 위치한 제1 이송장치가 내부 구조재를 일정 속도로 이송시키면서, 내부 구조재의 상하부에 각각 위치하는 한 쌍의 외측판을 제2 이송장치가 내부 구조재와 동일한 이송속도로 이송하는 제2 단계; 및 내부 구조재와 한 쌍의 외측판을 접합장치로 상호 접합함으로써 가변형 샌드위치 패널로 제조하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for manufacturing a sandwich panel of the present invention includes a first step of manufacturing an internal structural material as described above by putting a thin plate between upper and lower molds in which a unit structure shape is processed along an outer circumferential surface of a roll or a press die; The second conveying apparatus conveys a pair of outer plates respectively positioned on the upper and lower portions of the inner structural member at the same conveying speed as the inner structural member while the first conveying apparatus located behind the upper and lower molds conveys the inner structural member at a constant speed. step; And a third step of manufacturing the variable sandwich panel by mutually bonding the inner structural member and the pair of outer plates with a bonding apparatus.

아래에서는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널 및 그 제조방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a variable sandwich panel having a shear-type internal structure and a preferred embodiment of the manufacturing method thereof will be described in detail.

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널의 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 내부 구조재를 구성하는 단위구조의 측면도 및 평면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 단위구조를 공간배치하여 내부 구조재를 구성한 평면도 및 사시도이다. 3 is a schematic view of a variable sandwich panel having a shear internal structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a side view and a plan view of a unit structure constituting the internal structural member shown in FIG. 3, and FIG. 5 is FIG. 4. A plan view and a perspective view of the internal structure by arranging the unit structure shown in FIG.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 가변형 샌드위치 패널(200)은 종래기술과 다르게 다음과 같은 3차원 형상을 갖는 내부 구조재(210)를 구비한 다. 즉, 내부 구조재(210)는 박판의 일부분씩을 여러 곳에 전단 성형하여 단위구조의 형성위치를 공간배치한 후, 전단 성형 부분을 양 방향으로 각각 인장 성형하여 단위구조의 형상으로 성형함으로써 완성된다. As shown in Figures 3 and 5, the variable sandwich panel 200 of this embodiment has an internal structural member 210 having a three-dimensional shape as follows, unlike the prior art. That is, the internal structural member 210 is completed by shear-molding a portion of the thin plate in several places to space the formation position of the unit structure, and then forming the unit-structure by tensile-molding the shear-molded portion in both directions.

도 4의 (a)의 정면도에 도시된 바와 같이, 내부 구조재(210)는 컵 또는 반구의 일부 형상으로 인장 성형된다. 그리고, 내부 구조재(210)에서 반복되는 단위구조의 반경(R), 높이(H)는 가변형 샌드위치 패널(200)의 설계 목적에 적합하도록 공간 점유율과 무게를 고려함으로써, 그 물리적 기계적 특성을 변화시키면서 설계 수치를 변화시킨다.As shown in the front view of FIG. 4A, the internal structural member 210 is tension-molded into some shape of a cup or hemisphere. In addition, the radius (R) and the height (H) of the unit structure repeated in the internal structural member 210 by considering the space occupancy and weight to suit the design purpose of the variable sandwich panel 200, while changing its physical and mechanical properties Change the design value.

도 4의 (b)와 도 5의 (a)의 평면도에 도시된 바와 같이, 내부 구조재(210)는 상부로 인장 성형된 상부 단위구조(211)와, 하부로 인장 성형된 하부 단위구조(212)가 서로 간에 엇갈리게 공간배치되어 3차원 공간구조를 형성한다. 이 때, 상하부 단위구조(211, 212)에는 일정 면적의 접합부가 상하면에 교번되게 반복 형성된다. As illustrated in the plan views of FIGS. 4B and 5A, the internal structural member 210 includes an upper unit structure 211 that is tension-molded upward and a lower unit structure 212 that is tension-molded downward. ) Are staggered with each other to form a three-dimensional space structure. At this time, the upper and lower unit structures 211 and 212 are repeatedly formed alternately on the upper and lower surfaces in a predetermined area.

그리고, 상하부 단위구조(211, 212)는 반경(R)과 높이(H)에 의해 그 형상이 정해진다. 따라서, 외측판(220)과 접촉하는 접합부 간의 간격이 최소화되도록, 전단 성형을 위한 슬리팅 라인(213)을 두 방향으로 구성해 상하부 단위구조(211, 212)를 공간 배치하는 것이 바람직하다. 이 때, 슬리팅 라인(213)의 두 방향 교차점이 90°각도를 갖는 것이 더 바람직하다. The upper and lower unit structures 211 and 212 have a shape determined by the radius R and the height H. FIG. Accordingly, the upper and lower unit structures 211 and 212 may be spaced so that the slitting line 213 for shear molding is formed in two directions so as to minimize the gap between the junctions contacting the outer plate 220. At this time, it is more preferable that the intersections of the two directions of the slitting line 213 have an angle of 90 degrees.

또한, 내부 구조재(210)는 그 폭과 길이방향으로 인접한 상하부 단위구조(211, 212)가 교번되게 연속적으로 연결되는 돌출구조를 갖는 것이 바람직하다. 이는 이 실시예의 가변형 샌드위치 패널(200)이 굽힘 성형되는 과정에서 내부 구조재(210)가 외측판(220)에 가해지는 굽힘 하중을 효과적으로 지지하기 위해서다. 즉, 내부 구조재(210)는 그 폭 방향의 임의의 직선형태로 굽힘 하중이 부가되더라도 어떠한 위치에서든지 내부 구조재(210)가 외측판(220)에 맞닿은 상태로 지지할 수 있기 때문이다.In addition, the internal structural member 210 preferably has a protrusion structure in which the upper and lower unit structures 211 and 212 adjacent in the width and length directions thereof are alternately and continuously connected. This is to effectively support the bending load applied to the outer plate 220 by the inner structural member 210 in the process of bending the variable sandwich panel 200 of this embodiment. That is, the inner structural member 210 can support the inner structural member 210 in contact with the outer plate 220 at any position even if a bending load is applied in any straight shape in the width direction thereof.

이와 같은 내부 구조재(210)의 상하 외면에는 아래에서 서술할 롤 금형 또는 프레스 금형을 이용하는 샌드위치 패널 공정장치에 의해 한 쌍의 외측판(220)이 접합되어, 이 실시예의 가변형 샌드위치 패널(200)로 제조된다.A pair of outer plates 220 are bonded to the upper and lower outer surfaces of the internal structural member 210 by a sandwich panel processing apparatus using a roll mold or a press mold, which will be described below, to the variable sandwich panel 200 of this embodiment. Are manufactured.

이 실시예의 외측판(220)은 일정한 두께를 갖는 평판으로서, 내부 구조재(210)와 동일한 넓이를 갖는다. 외측판(220)은 내부 구조재(210)와 동일한 재료이거나 필요에 따라 이종재료가 사용될 수도 있다. 즉, 외측판(220)의 재료로는 스틸, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리, 마그네슘 등이 사용된다. 하지만, 이 실시예의 외측판(220)은 내부 구조재(210)와 접합되어야 하기 때문에 내부 구조재(210)와 동일한 재료인 것이 바람직하며, 일정 이상의 접합성이 보장된다면 특수목적의 재료 또는 이종재료이어도 무방하다.The outer plate 220 of this embodiment is a flat plate having a constant thickness and has the same width as the inner structural member 210. The outer plate 220 may be the same material as the inner structural member 210 or different materials may be used as necessary. That is, as the material of the outer plate 220, steel, stainless steel, aluminum, copper, magnesium and the like are used. However, the outer plate 220 of this embodiment is preferably the same material as the inner structural member 210 because it is to be bonded to the inner structural member 210, and may be a special purpose material or a dissimilar material as long as a certain degree of adhesion is ensured. .

이 실시예의 가변형 샌드위치 패널(200)은 낮은 공간 점유율을 갖는 내부 구조재(210)를 구비함으로써, 동일한 두께를 갖는 판재와 비교하여 경량화 되면서도 비강성, 흡음성, 내충격성 등의 기계적 성질도 향상된다. 또한, 이 실시예의 가변형 샌드위치 패널(200)은 두 방향으로 전단 및 인장 형성되는 내부 구조재(210)를 구비함으로써, 종래기술의 샌드위치 패널(100)에 비해 외측판(220)에 발생되는 좌 굴현상을 효과적으로 억제하고, 이로 인해 굽힘 성형이 용이해 그 활용성도 높은 장점이 있다. The variable sandwich panel 200 of this embodiment includes an internal structural member 210 having a low space occupancy, thereby improving mechanical properties such as non-rigidity, sound absorption, impact resistance, etc., while being lighter than a plate having the same thickness. In addition, the variable sandwich panel 200 of this embodiment includes an internal structural member 210 that is sheared and tensioned in two directions, so that buckling occurs in the outer plate 220 compared to the sandwich panel 100 of the prior art. It is effectively suppressed, due to this easy bending molding has the advantage of high utilization.

도 6a 내지 도 6c는 이 발명에 따른 가변형 샌드위치 패널의 다양한 형태를 도시한 예시도들로서, 사용목적과 필요한 강성에 따라 다양한 형태로 제조될 수 있다. 6A to 6C are exemplary views illustrating various forms of the variable sandwich panel according to the present invention, and may be manufactured in various forms according to the purpose of use and the required rigidity.

이 발명의 가변형 샌드위치 패널은 일반적인 일체형 판재를 대체할 목적으로 발명되었기 때문에, 기본적으로 3mm 이내 또는 1mm 이내의 두께를 갖는다. 따라서, 수cm의 두께를 요구하는 건설 또는 기타 패널의 경우에는 도 6c와 같이 다중으로 적층된 내부 구조재(210)들의 양 외면에 외측판(220)이 부착될 수도 있다. Since the variable sandwich panel of this invention was invented for the purpose of replacing a general integral plate, it has a thickness within 3 mm or less than 1 mm fundamentally. Accordingly, in the case of construction or other panels requiring a thickness of a few cm, the outer plate 220 may be attached to both outer surfaces of the internal structural members 210 stacked in multiple layers as shown in FIG. 6C.

아래에서는 이 발명에 따른 가변형 샌드위치 패널의 제조방법에 대한 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a method for manufacturing a variable sandwich panel according to the present invention will be described in detail.

도 7은 도 3에 도시된 가변형 샌드위치 패널의 제조과정을 도시한 개략도이 고, 도 8은 이 발명에 따른 전단형 내부구조 형상을 갖는 내부 구조재를 촬영한 사진이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 샌드위치 패널 공정장치를 이용하여 다음과 같은 제조공정에 따라 이 발명의 샌드위치 패널(200)을 제조한다.FIG. 7 is a schematic view illustrating a manufacturing process of the variable sandwich panel illustrated in FIG. 3, and FIG. 8 is a photograph of an internal structural member having a shear internal structure according to the present invention. As shown in FIG. 7, the sandwich panel 200 of the present invention is manufactured according to the following manufacturing process using the sandwich panel processing apparatus.

먼저, 외면에 다수의 단위구조 형상이 연속적으로 가공된 상하 롤 또는 프레스 금형(400, 410)의 사이에 박판을 투입한다. 이 때, 상하 롤 또는 프레스 금형(400, 410)의 외면은 폭 방향의 외면을 따라 단위구조와 동일한 형상이 일정 간격으로 연속적으로 형성되어 있다. 그런 다음에는 상하 롤 또는 프레스 금형(400, 410)이 박판의 일부분씩을 여러 곳에 전단 성형하여 단위구조의 형성위치를 공간배 치한 후, 전단 성형 부분을 각각 인장 성형함으로써 실질적으로 절단된 컵 또는 반구 형상의 내부 구조재(210)가 연속적으로 성형된다(도 8 참조). 이 때, 다음 성형을 위한 위치는 상하 롤 또는 프레스 금형(400, 410)과 동일 형상으로 가공된 형상 게이지(420, 430)에 의해 제어된다. 이러한 형상 게이지(420, 430)는 위치제어 역할만 할 뿐이지, 형상에 영향을 미치지 않기 때문에 롤 또는 프레스 금형의 크기보다 작은 것이 바람직하다.First, a thin plate is put between the upper and lower rolls or the press molds 400 and 410 in which a plurality of unit structure shapes are continuously processed on the outer surface. At this time, the outer surface of the upper and lower rolls or the press dies 400 and 410 is continuously formed at regular intervals with the same shape as the unit structure along the outer surface in the width direction. Then, the upper and lower rolls or the press dies 400 and 410 shear-form portions of the thin plates at various locations to space the positions of the unit structures, and then the shear-molded portions of the cups or hemispheres that are substantially cut. The shaped internal structural member 210 is continuously molded (see FIG. 8). At this time, the position for the next molding is controlled by the shape gauges 420 and 430 processed into the same shape as the upper and lower rolls or the press dies 400 and 410. The shape gauges 420 and 430 serve only as position control functions, but are smaller than the size of the roll or press mold because they do not affect the shape.

이렇게 생산된 내부 구조재(210)는 이송장치(440)를 통해 연속적으로 이송된다. 이 때, 금속박판 롤(450, 460)은 내부 구조재(210)의 생산시에 한 쌍의 외측판(220)을 연속적으로 각각 공급한다. 또한, 한 쌍의 외측판(220)은 내부 구조재(210)의 이송속도와 동일한 속도로 이송장치(470)를 통해 내부 구조재(210)의 상하 외면에 각각 위치하도록 이송된다. The internal structural material 210 thus produced is continuously transferred through the transfer device 440. At this time, the metal foil rolls 450 and 460 continuously supply the pair of outer plates 220 at the time of production of the internal structural member 210, respectively. In addition, the pair of outer plates 220 are transferred to the upper and lower outer surfaces of the inner structural member 210 through the transfer device 470 at the same speed as the conveying speed of the inner structural member 210.

이렇게 이송된 내부 구조재(210)와 한 쌍의 외측판(220)은 접합장치(480)에 의해 서로 접합되고, 이렇게 접합된 샌드위치 패널은 표면처리장치와 같은 후처리장치(490)를 통해 최종 완성된다. The inner structural member 210 and the pair of outer plates 220 thus transferred are bonded to each other by the bonding apparatus 480, and the sandwich panel thus bonded is finally completed through a post treatment apparatus 490 such as a surface treatment apparatus. do.

이 때, 이 발명의 내부 구조재(210)는 다양한 접합방식에 의해 외측판(220)과 접합되며, 그 접합방식은 재료의 특성과 두께, 내부 구조재(210)의 특성에 따라 다양하게 선택될 수 있는데, 접착제, 브레이징, 프로젝션 용접, 액상소결 결합(Transient Liquid Phase Bonding) 또는 저항 용접 등에 의해 접합될 수 있으나, 용접하는 것이 생산성, 경량성, 경제성 측면에서 바람직하다.At this time, the internal structural member 210 of the present invention is bonded to the outer plate 220 by various joining methods, the joining method may be variously selected according to the properties and thickness of the material, the characteristics of the internal structural member 210. Although, it may be bonded by adhesive, brazing, projection welding, Transient Liquid Phase Bonding or resistance welding, welding is preferable in terms of productivity, light weight, and economy.

상기에서 설명한 바와 같이 이 발명의 가변형 샌드위치 패널(200)은 박판을 전단 성형함으로써 단위구조를 엇갈리게 공간배치하고 인장 성형함으로써, 절단된 컵 또는 반구의 형상으로 3차원 공간 구조가 형성된 내부 구조재(210)를 그 중간층으로 구성함으로써, 중간층이 갖는 3차원 공간구조로 인해 재료의 무게를 줄일 수 있어 경량화가 가능하다. 또한, 이 발명의 가변형 샌드위치 패널(200)은 내부 구조재(210)의 단위구조와 외측판의 접점 간격을 밀집되게 형성하는 공간배치로 인해 굽힘 성형 과정에서도 외측판(220)에 발생되는 좌굴 현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 이렇듯, 이 발명의 가변형 샌드위치 패널(200)은 일반적인 박판의 굽힘 성형과 같이 가변성이 높아서 그 적용 및 응용 범위가 넓다.As described above, the variable sandwich panel 200 according to the present invention has an internal structural member 210 in which a three-dimensional spatial structure is formed in the shape of a cut cup or hemisphere by staggering and arranging unit structures by shearing thin sheets. By constructing the intermediate layer, it is possible to reduce the weight of the material due to the three-dimensional space structure of the intermediate layer can be reduced in weight. In addition, the variable sandwich panel 200 of the present invention has a buckling phenomenon generated in the outer plate 220 during the bending molding process due to the space arrangement that densely forms the contact gap between the unit structure of the inner structural member 210 and the outer plate. It can be effectively suppressed. As such, the variable sandwich panel 200 of the present invention has high variability, such as bending of a general thin plate, and thus has a wide range of applications and applications.

따라서, 이 발명의 가변형 샌드위치 패널(200)은 높은 비강성으로 인해 경량화가 요구되는 자동차, 선박, 항공, 전자제품, 기타 제품에 고기능성 경량 재료로 사용이 가능하다. 또한, 이 발명의 가변형 샌드위치 패널(200)은 내부 구조재(210)와 한 쌍의 외측판(220)이 동일한 금속재료로 제작되면, 전자기파 차폐능력이 뛰어나 각종 전자장치의 고 비강도 내충격성이 우수한 하우징으로도 활용이 가능하다. Therefore, the variable sandwich panel 200 of the present invention can be used as a high-functional lightweight material for automobiles, ships, aviation, electronic products, and other products that require weight reduction due to high specific rigidity. In addition, the variable sandwich panel 200 of the present invention, when the internal structural member 210 and the pair of outer plates 220 are made of the same metal material, has excellent electromagnetic shielding ability and excellent impact resistance of various electronic devices. It can also be used as a housing.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 이 발명의 가변형 샌드위치 패널은 내부 구조재로 사용되는 박판의 일부분씩을 여러 곳에 전단 성형하여 단위구조의 형성위치를 공간배치한 후, 전단 성형 부분을 각각 인장 성형함으로써 형성된 절단된 컵 또는 반구 형상으로 3차원 공간구조를 갖는 내부 구조재를 그 중간층으로 형성함으로 써, 외측판에 가해지는 굽힘 하중을 내부 구조재가 효과적으로 지지하여, 굽힘 성형과정에서 외측판에 발생되는 좌굴현상이 효과적으로 억제되는 장점이 있다. As described in detail above, the variable sandwich panel of the present invention is formed by shear molding a portion of a thin plate used as an internal structural material in several places, arranging a position of forming a unit structure, and then cutting the shear formed portion by tension molding. By forming an inner structural material with a three-dimensional spatial structure in the shape of a cup or hemisphere as its intermediate layer, the inner structural material effectively supports the bending load applied to the outer plate, and effectively suppresses the buckling phenomenon generated in the outer plate during the bending process. It has the advantage of being.

또한, 이 발명의 방법은 자동화된 샌드위치 패널 제조장치를 이용하여, 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널을 대량 생산할 수 있는 장점이 있다.In addition, the method of the present invention has the advantage that it is possible to mass-produce a variable sandwich panel having a shear internal structure by using an automated sandwich panel manufacturing apparatus.

이상에서 이 발명의 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널 및 그 제조방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the variable sandwich panel having a shear-type internal structure of the present invention and a method of manufacturing the same have been described together with the accompanying drawings, this is intended to exemplify the best embodiments of the present invention and not to limit the present invention. . In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations within the scope of the claims without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (8)

3차원 형상을 갖는 내부 구조재와, 상기 내부 구조재의 외면에 접합되는 한 쌍의 외측판을 포함하는 가변형 샌드위치 패널에 있어서, In the variable sandwich panel comprising an inner structural material having a three-dimensional shape and a pair of outer plates joined to an outer surface of the inner structural material, 상기 내부 구조재는 박판 전체에 배열 형성된 다수의 슬리팅 라인 각각에 대해 박판의 상부 및 하부방향으로 각각의 공간을 갖도록 돌출 형성된 상하부 단위구조를 서로 간에 엇갈리게 갖는 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널.The inner structural member is a variable type having a shear-type internal structure, characterized in that the upper and lower unit structures are formed to alternate with each other to have a respective space in the upper and lower direction of the thin plate for each of the plurality of slitting lines arranged in the entire thin plate Sandwich panel. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 슬리팅 라인은 두 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널. The slitting line is a variable sandwich panel having a shear internal structure, characterized in that formed in two directions. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 슬리팅 라인의 두 방향 교차각은 90°인 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널. The variable sandwich panel having a shear internal structure, characterized in that the crossing angle of the two directions of the slitting line is 90 °. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 상하부 단위구조는 절단된 원통, 컵, 콘, 계란 판, 반구 중 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패 널.The upper and lower unit structure is a variable sandwich panel having a sheared internal structure, characterized in that it has a shape of any one of a cut cylinder, cup, cone, egg plate, hemisphere. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 내부 구조재는 그 폭과 길이방향으로 인접한 상기 상하부 단위구조가 교번되게 연속적으로 연결되는 돌출구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널. The inner structure member is a variable sandwich panel having a sheared internal structure, characterized in that it has a protrusion structure in which the upper and lower unit structures adjacent in the width and the longitudinal direction alternately and continuously connected. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 내부 구조재는 다층으로 적층되고, 상기 한 쌍의 외측판은 다층으로 적층된 상기 내부 구조재들의 양 외면에 각각 접합되는 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널. The inner structural material is laminated in a multi-layer, the pair of outer plate is a variable sandwich panel having a sheared internal structure, characterized in that bonded to both outer surfaces of the inner structural material laminated in a multi-layer. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 내부 구조재와 상기 한 쌍의 외측판은 브레이징 접합, 프로젝션 용접, 액상소결 결합, 접착제 결합, 저항 용접 중 어느 하나에 의해 서로 접합되는 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 가변형 샌드위치 패널.And the inner structural member and the pair of outer plates are bonded to each other by any one of brazing, projection welding, liquid phase sintering, adhesive bonding, and resistance welding. 샌드위치 패널의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the sandwich panel, 롤이나 프레스 금형의 외주면을 따라 단위구조 형상이 가공된 상하금형의 사이에 박판을 투입하여 청구항 1에 기재된 내부 구조재를 제조하는 제1 단계와; A first step of manufacturing the internal structural material according to claim 1 by putting a thin plate between the upper and lower molds in which the unit structure shape is processed along the outer circumferential surface of the roll or press die; 상기 상하금형의 후방에 위치한 제1 이송장치가 상기 내부 구조재를 일정 속도로 이송시키면서, 상기 내부 구조재의 상하부에 각각 위치하는 한 쌍의 외측판을 제2 이송장치가 상기 내부 구조재와 동일한 이송속도로 이송하는 제2 단계; 및 The first conveying apparatus located behind the upper and lower molds conveys the inner structural member at a constant speed, and the second conveying apparatus is provided at the same conveying speed as the inner structural member while having a pair of outer plates respectively positioned on the upper and lower portions of the inner structural member. A second step of conveying; And 상기 내부 구조재와 상기 한 쌍의 외측판을 접합장치로 상호 접합함으로써 가변형 샌드위치 패널로 제조하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단형 내부구조를 갖는 샌드위치 패널의 제조방법. And a third step of manufacturing the variable sandwich panel by bonding the inner structural member and the pair of outer plates to each other with a bonding device.
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