KR100743958B1 - 균일한 열전도 특성을 갖는 접합된 금속 부재 및 그제조방법 - Google Patents

균일한 열전도 특성을 갖는 접합된 금속 부재 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

그것의 전체에 걸쳐 향상된 균일한 열전달을 갖는 조리기구, 복합재의 코어에 또는 근처에 이웃하는 층들보다 낮은 열전도계수를 갖는 티타늄 또는 다른 금속으로 된 층(40)을 갖는 다층 복합재 금속(20)으로부터 제조된 조리기구. 상기 티타늄층은 알루미늄층(60, 60')에 롤접합되며, 이것은 다시 스테인레스강(70, 70')층에 롤접합된다. 조리 레인지에 인접한 스테인레스강 층은 유도-타입 가열이 소망된다면, 페라이틱 스테인레스강일 수 있다. 상기 다층 복합재는 다리미를 위한 소울 플레이트에 또한 적합하다. 상기 조리기구 및 소울 플레이트는 그것에 적용된 넌-스틱 표면(90)을 포함할 수 있다.
열전도, 금속부재, 조리기구, 그리들 플레이트, 소울 플레이트, 다리미

Description

균일한 열전도 특성을 갖는 접합된 금속 부재 및 그 제조방법{BONDED METAL COMPONENTS HAVING UNIFORM THERMAL CONDUCTIVITY CHARACTERISTICS AND METHOD OF MAKING SAME}
본 발명은 일반적으로 복합접합재료 조리기구, 그리들 플레이트(griddle plate) 또는 다리미용 소울 플레이트(sole plate for iron)에 관한 것이며, 보다 상세하게는 열이 상기 상기 조리기구 또는 다리미 표면에 전달되기 전에 상기 층에 포화되도록 상기 복합재의 다른 금속층들보다 낮은 열전도 계수를 갖는 적어도 하나의 내부 금속층을 갖는 접합된 복합금속 조리기구, 그리들 플레이트 또는 다리미용 소울 플레이트 등에 관한 것이다. 이러한 방식에서, 상기 기구의 성능을 향상시키고, 넌-스틱(non-stick) 표면의 수명을 연장시킬 수 있도록 상기 조리기구 표면 또는 다리미내 열점(hot spots)은 존재한다면 제거된다.
외관, 마모저항 및 부식저항을 위한 스테인레스강으로 된 외부층을 따라 우수한 열전도를 위한 다양한 금속, 가장 일반적으로는 알루미늄 및/또는 구리로 된 다층 복합접합금속 조리기구의 제조는 당업계에 잘 알려져 있다. 또한, 상기 조리기구가 유도조리장치상에 이용된다면, 보다 일반적인 300계 오스테나이틱 스테인레스강을 대신하여 탄소강 또는 400계 페라이틱 스테인레스강과 같은 페로-마그네틱 재료층을 채용하는 것도 알려져 있다. 모든 이러한 조합은 예를들면, Ulam U.S. 특허 No.4.646.935; McCoy et al. U.S. 특허 No.3,966,426; 및 Groll U.S. 특허 No.6.267,830에 설명된 것처럼 종래기술에 게시되며, 이러한 모든 내용은 여기에서 참고된다.
상기 조리기구 표면 또는 다리미 소울 플레이트 표면을 PTFE("Teflon®") 등과 같은 넌-스틱 재료로 코팅하는 것도 당업계에 잘 알려져 있다. 알루미늄, 구리 및 스테인레스강 단독 또는 복합형태로 이용되기 때문에, 조리기수 및 다리미용 소울 플레이트에 열점이 빠르게 발달할 수 있다. 이러한 열점은 조리 및 다리미질시 곤란할 뿐만 아니라 상기 넌-스틱 표면의 가속화된 열적 열화를 초래한다. 넌-스틱 표면이 존재하지 않는 경우조차, 국부화된 열점은 비균일한 요리를 초래하기 때문에 조리기구에 바람직하지 못하다.
조리기구에서 열점을 최소화하기 위한 시도가 U.S. 특허 No.4,541,411 Woolf에 게시된다. 흑연 재료로된 중간층(intermediate ply)을 둘러싸는 알루미늄 또는 스테인레스강으로 된 내부 및 외부층을 갖는 여러겹의 조리기구 팬이 Woolf에 의하여 게시된다. 상기 흑연 재료는 이웃하는 금속층에 야금학적으로 접합되지는 않으나, 열적 이방성을 가지며, 상기 조리기구 표면상의 열점을 최소화하기 위하여 그것의 열전도가 상기 표면에 수직한 방향에 비하여 상기 조리기구 표면에 평행한 면에서 보다 높도록 배열된다.
Woolf의 상기 흑연층은 상기 이웃하는 알루미늄 및 스테인레스강 층들과 야금학적으로 접합되지 않기 때문에, 그리고 상기 알루미늄 및 스테인레스강 층들은 그들 스스로 상기 조리기구 표면을 따라(상기 중간 흑연층때문에) 접합되지 않기 때문에, Woolf의 조리기구는 어떠한 단점을 가질 것이다. 첫번째, 비-접착 흑연층때문에, 얇은 공기 갭이 상기 흑연층과 이웃하는 알루미늄 및 스테인레스강 층사이에 대부분 존재될 것이며, 이는 계면을 가로지른 열전달의 효율 및 균일성을 낮추기 위한 베리어 또는 막으로 열적 절연체로써 작용한다. 또한, 상기 Woolf 조리기구의 조리 표면을 따라 상기 알루미늄 및 스테인레스강 층사이에 야금학적 접합이 부족하기 때문에, 알루미늄과 스테인레스강의 열팽창계수의 차이에 기인하여 발생하는 약간의 열적 뒤틀림(warping)이 예상될 것이다.
본 발명은 열점을 제거하고, 조리기구 표면 및 다리미용 소울 플레이트와 같은 다른 적용(이러한 모든 것은 이후에는 통합하여 단지 "조리기구(cookware)"라 불리운다)을 가로지른 보다 균일한 열을 달성하기 위하여 시도할때, 상기 종래기술에서 접하게 되는 문제점을 해결한다. 또한, 본 발명은 상기 종래기술의 열점 문제를 제거함에 의하여 넌-스틱 표면의 수명을 연장한다. 또한, 본 발명의 열-억제층(heat-retardant layer)은 지금까지 복합재의 다른 금속으로 된 다수의 층들의 열팽창계수의 차이때문에 존재할 수 있는 다수-층 복합재의 가열동안 상기 조리 용기의 편평함에 기여한다.
간단하게 말해서, 본 발명은 하나의 순수 알루미늄 또는 알크라드(Alclad) 알루미늄층의 양면에 접합된 티타늄, 티타늄 합금, 스테인레스강 등과 같은 열-억제금속층을 포함하는 코어 구조를 갖는 알루미늄 및/또는 스테인레스강으로 된 외부층을 갖는 복합 접합된 금속을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 접합된 부재의 제조방법을 포함한다. 하나의 현존하는 바람직한 구조에 있어서, 약 0.030-0.035인치의 두께를 갖는 티타늄 Ti 46 합금 스트립은 각각 약 0.035-0.040인치의 두께를 가지고 알크라드 알루미늄의 양쪽 표면에 접합되며, 0.015-0.017인치의 304 스테인레스강 층이 상기 알크라드 알루미늄 외부표면의 각각에 접합된다. 롤 접합이전에, 상기 재료 스트립의 표면은 와이어 브러쉬, 휠 등에 의하여 기계적으로 연마되어 상기 표면은 손질되고, 노출된 비산화된 금속을 노출한다. 상기 시트들은 다음의 순서로 적층된다: 스테인레스강 층-알크라드층-티타늄층(또는 스테인레스강 층)-알크라드층-스테인레스강 층; 이후 상기 적층체는 산소함유 분위기(일반적인 대기)에서 550-600℉의 온도, 또는 O2-프리 분위기 로에서 고온으로 가열되거나 소크(soaked)될 수 있다. 약 550℉ 미만의 온도는 롤링시 Ti 접합을 제공하는 것을 실패할 수 있으며, 반면에 약 600℉를 초과하는 온도는 산소-함유로 분위기에서 Ti 산화물의 형성을 초래한다. 이러한 산화물은 건전한 야금학적 접합을 방해한다.
상기와 같이 가열된 순서대로 적층된 시트들은 이후 550-600℉의 산소-함유 분위기에서 5-10%의 감소율로 롤링밀에서 제 1패스 열간압연되어, Ti 및 Al, 그리고 Al 및 외부 스테인레스강 층사이에 접합을 달성한다. 상기 접합된 팩은 이후 필요하다면 재가열되고, 10-20%의 감소율로 제 2패스 압연될 수 있다. 이후 최종 복합재는 바람직하게는 이웃하는 층들사이에서 확산 접합으로 접합강도를 향상시키기 위하여, 650-700℉로 열처리된다.
상기와 같이 제조된 상기 재료는 이후 소망하는 조리기구 형태로 통상적인 방식의 드로잉으로 블랭크되고 성혈될 수 있다.
본 발명의 상기 복합재료의 비교 온도기록 이미징은 열점이 없는 상기 내부 조리표면을 가로질러 균일한 열을 나타낸다.
유도 조리기구가 소망된다면, 400계 페라이틱 스테인레스강의 탄소강과 같은 페로-마그네틱 재료층은 상기 조리기구의 외부(하부)표면에 적용될 수 있으며, 예를 들어 표면은 인덕터에 가장 가깝다. 또한, 넌-스틱 표면은 상기 스테인레스강 층상의 상기 조리 표면 또는 소울 플레이트 표면, 또는 다르게는 바람직하다면 알루미늄층을 따라 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 접합 금속 복합재의 하나의 바람직한 실시예의 단면도이다.
도 2-3은 도 1과 유사한 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 단면도이다.
첨부된 도면을 참조하여, 도 1은 본 발명의 접합된 복합재 금속 시트(2)의 하나의 바람직한 실시예를 단면으로 개략적으로 나타낸다. 상기 복합재 금속 시트(2)는 상기 복합재 금속 시트(2)내 다른 금속층보다 낮은 열전도계수를 갖는 재료의 보다 낮은 열전도층(4)을 포함하는 다층, 롤접합된 구조이다. 상기 보다 낮은 열전도층(4)을 위한 바람직한 재료는 그것의 가벼운 무게와 결합되어 상기 알루미늄에 대하여 상대적으로 보다 낮은 열전도계수 때문에 티타늄 또는 티타늄 합금이며, 이는 알루미늄에 필적한다. 스테인레스강은 티타늄과 유사한 열전도계수를 가지며, 상기 보다 낮은 열전도층(4)으로 이용될 수 있다. 스테인레스강은 티타늄보다 덜 비싸나 더 무거우며, 상기 조리 용기의 중량을 증가시킨다. 도 1의 상기 복합재 금속 시트(2)에서, 상기 보다 낮은 열전도층(4)은 알루미늄층(6 및 6')사이의 양면상에 롤접합된다. 상기 알루미늄층(6 및 6')은 상기 1100계 순수 알루미늄을 포함하며, 상기 알루미늄층(6 및 6')은 알크라드 알루미늄 시트일 수 있다. 알크라드 알루미늄은 3003 합금과 같은 알루미늄 합금 코어로부터 제조되며, 순수 알루미늄 외부층에 롤접합된다. 상기 3003 알루미늄 합금 코어는 향상된 강도를 제공하며, 반면에 상기 순수 알루미늄 외부층은 우수한 롤접합 특성을 제공한다. 향상된 롤접합을 위하여, 상기 보다 낮은 열전도층(4)은 순수 알루미늄층에 접합되어야 한다. 여기로부터 상기 보다 낮은 열전도층(4)이 티타늄층이 고려될 때, 그 대신에 스테인레스강이 또한 대체될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 도 1의 실시예에서 상기 알루미늄층(6, 6')은 차례로 스테인레스강 층(7 및 8)에 롤접합된다.
상기 스테인레스강 층(8)은 도 1의 복합재 금속 시트(2)의 내부 조리 표면을 정의하며, 바람직하게는 우수한 부식 저항성 및 딥드로잉 특성을 제공하는 304 타입 스테인레스강과 같은 오스테나이틱 스테인레스강으로부터 제조된다. 상기 외부의 스테인레스강 층(7)은 열원에 직접 인접되며, 또한 304와 같은 오스테나이틱 그레이드 스테인레스강, 또는 알루미늄(브러쉬되고, 폴리쉬되고 또는 에노다이징된)으로부터 제조될 수 있다. 상기 조리기구가 유도타입 조리에 이용된다면, 이후 상기 외부의 스테인레스강 층(7)은 탄소강과 같은 페로마그네틱 재료 또는 페라이틱 스테인레스강, 또는 페라이틱 스테인레스강 또는 탄소강을 함유하는 복합재로부터 제조된다. 스테인레스강 층(8)으로 이용되기 위한 바람직한 페라이틱 스테인레스강은 409타입 스테인레스강과 같은 400계 스테인레스강으로부터 선택된다. 300계 오스테나이틱 스테인레스강 층사이에 샌드위치된 400계 페라이틱 스테인레스강 층을 포함하는 롤접합된 복합재는 상기 조리 용기가 유도 조리 레인지에 이용될 때, 스테인레스강 층(8)으로 또한 이용될 수 있다. 물론, 이러한 유도 조리기구는 통상적인 가스 또는 전기 레인지에 또한 이용될 수 있다.
본 발명의 추가적인 바람직한 실시예는 도 2 및 도 3에 묘사되며, 여기에서 본 발명의 롤접합된 복합재 금속 시트는 도면부호 20 및 200으로 각각 식별된다. 도 2의 하나의 바람직한 실시예에서, 상기 롤접합된 복합재 금속 시트(20)는 차례로 스테인레스강 층(70 및 80)에 롤접합된 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 알루미늄층(60 및 60')에 롤접합된 보다 낮은 열전도층(40)으로서, 티타늄 또는 티타늄 합금층을 포함한다. 상기 하부의 스테인레스강 층(70)은 오스테나이틱 또는 페라이틱 스테인레스강중 하나 또는 복합재일 수 있으며, 예를 들면 페라이틱 스테인레스강 층(70)은 거기, 도 1을 참조하여 상술한 모든 것 및 복합재 금속 시트(2)에 롤접합된 오스테나이틱 스테인레스강의 외부층(도시되지 않음)을 추가로 가진다.
도 2의 표면층(90)은 상기 조리기구 표면을 정의하며, Teflon®-브랜드 PTFE 등과 같은 넌-스틱 표면이다. Groll의 U.S. 특허 No. 6,360,423에 게시된 것처럼 TiN 또는 ZrN 세라믹 질화물 넌-스틱 표면, 또는 Mistic et al.의 U.S. 특허 No. 5,731,046에 게시된 레이저에 의하여 적용된 다이아몬드 표면과 같은 다른 표면이 표면층(90)으로 또한 채택될 수 있다. 이러한 특허들은 여기에서 참조된다. 상기 넌-스틱 표면은 상기 스테인레스강 층(80), 또는 대신하여 상기 알루미늄층(60')에 직접 적용될 수 있으며, 이러한 경우 스테인레스강 층(80)은 도 3을 참조하여 아래에 설명되는 것처럼 생략될 것이다.
본 발명의 추가적인 바람직한 실시예가 도 3에서 롤접합된 복합재 금속 시트(200)로 묘사된다. 이러한 실시예에서, 보다 낮은 열전도층(400)으로서, 티타늄 또는 티타늄 합금층이 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 알루미늄층(600 및 600')에 롤접합된다. 상기 조리기구 표면에 인접한 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 알루미늄층(600')은 상술한 바와 같이 그것에 적용되어 넌-스틱 재료로 된 표면층(900)으로 코팅된다. 상기 조리 레인지의 열원에 가장 근접한 복합재 금속 시트(200)의 하부표면은 오스테나이틱 또는 페라이틱 스테인레스강 층(700)을 받는다. 또한, 최외부의 스테인레스강 층(700)은 바람직하게는 스크래치 저항 및 향상된 외형을 위한 에노다이징된 외부표면을 갖는 롤접합된 알루미늄층일 수 있다.
상술한 롤접합된 복합재 금속 시트(2, 20 및 200)의 모든 실시예에서, 각각의 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400)으로서, 티타늄층 또는 스테인레스강 층은 표면인 스테인레스강 층(7, 70 및 700)으로 작용하는 열원으로부터 상기 조리 표면인 스테인레스강 층(8) 및 표면층(90 및 900)으로 열전달을 방해하는 역할을 한다. 상기 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400)은 "히트 댐(heat dam)" 또는 열적 버퍼로서 작용하며, 알루미늄층(6, 60 및 600)을 수직으로 통과하는 것과 반대로, 측면 또는 방사형으로 전도되는 온도에 영향을 미친다. 상기 열은 상기 보다 낮은 열전도층 덕분에 통상적인 복합재 조리기구에서처럼 상기 알루미늄층을 직접적으로 통과하여 전도되지 않는다. 이러한 방식에서, 본 발명은 상기 조리 표면상의 열점의 발생을 억제한다. 상기 보다 낮은 열전도층은 그것의 보다 낮은 열전도계수 덕분에, 열적 버퍼로서 작용하며, 열이 상기 알루미늄층(6, 60 및 600)내 방사상 방향으로 보다 균일하게 되도록 하고, 이후 상기 알루미늄층(6', 60' 및 600')을 통하여 상기 조리 표면으로 균일하게 전도에 의하여 전달되는 열을 허락한다. 수평 조리 표면을 따라 열점을 억제하는 것이외에, 상기 티타늄층이 상기 조리기구를 드로잉할때 이용되는 상기 복합재 금속 시트(2, 20 및 200)의 인테그럴 파트를 형성하기 때문에 상기 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400)은 딥드로잉된 폿 또는 팬의 수직 측벽을 따라 균일한 온도를 제공한다.
티타늄은 알루미늄에 비하여 상대적으로 낮은 밀도를 가지며, 따라서 상기 조리기구에 감지할 수 있을 정도의 중량을 추가하지 않기 때문에, 티타늄은 조리기구 제조시 열적 버퍼 또는 히트 댐 층인 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400)을 위한 이상적인 층이다. 또한, 티타늄은 상기 알루미늄 및 스테인레스강에 잘 롤접합되며, 상기 복합재 금속 시트(2, 20 및 200)의 다른 금속들과 견줄만한 열팽창계수를 가져 상기 조리기구의 열적으로 유도된 뒤트림을 억제한다.
상기 인접하는 알루미늄층(6 및 6', 60 및 60', 600 및 600')에 상기 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400)을 롤접합하는 것은 상기 전체 복합재(에어갭이 없는)를 가로질러 야금학적으로 연속적인 접합을 보증한다. 따라서, 상기 알루미늄층(6, 60 및 600) 및 상기 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400)사이, 그리고 그로부터 상기 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400) 및 상기 각각의 알루미늄층(6', 60' 및 600')사이의 접합된 계면을 가로지른 열 전달/전도는 균일하다.
예로서, 그리고 본 발명의 범위를 제한하지는 않으면서, 도 1의 복합재 금속 시트(2)는 다음과 같이 제조될 수 있다. 약 0.035인치 두께의 순수 티타늄, 또는 Ti-Al 합금, 디자인된 Ti-46합금과 같은 티타늄 합금이 보다 낮은 열전도층(4)을 형성하기 위하여 제공된다. 보다 낮은 열전도층(4)을 형성하는 Ti 시트의 양쪽 표면은 와이어 브러쉬 또는 휠 등을 이용하여 기계적으로 연마되어 노출된 비산화된 금속을 노출한다. 0.035-0.040인치의 두께를 갖는 알루미늄층(6 및 6')을 형성하는 2개의 알크라드 알루미늄 시트는 또한 와이어 휠로 그라인드되거나 염나되어 하부의 비산화된 순수 알루미늄이 노출되고, 상기 티타늄의 양측에 놓여진다. 약 0.015-0.017인치의 두께를 갖는 304타입 스테인레스강 층(7 및 8)은 컨디션되고, 세척되며, 그리고 상기 알크라드 알루미늄으로 된 알루미늄층(6 및 6')의 각각의 측면상에 놓여진다. 층들의 적층된 배열(7, 6, 4, 6' 및 8)은 이후 일반적인 대기 오븐 또는 로(대기중의 O2 함유)에서 약 550-600℉의 온도로 가열되며, 그 결과 상기 적층된 배열은 상기 온도범위내에서 균일하게 소크된다. 약 550℉ 미만의 온도는 적합하지 않은 롤접합을 제공할 것이며, 반면에 약 600℉를 초과하는 온도는 롤접합에 불리한 Ti-산화물(O2 로 분위기에서)의 형성을 초래한다. 물론, 상기 가열 및 롤링이 O2가 없는 분위기 또는 환경에서 수행된다면, 이후 예열 및 롤링은 600℉를 초과하는 온도에서 수행될 수 있다. 그러나, 이러한 O2가 없는 분위기 또는 환경은 상기 공정의 비용을 추가할 것이며, 이는 상업적으로 매력적일 수 없다.
층들을 포함하는 시트의 적층된 배열(7, 6, 4, 6' 및 8)은 550-600℉의 온도범위에서 예열되며, 이후 상기 배열된 층들 사이에 접합을 위하여 롤밀링에서 5-10%의 감소율의 제 1압연패스로 즉시 압연된다(또한, O2 분위기에서). 상기 한번 열간압연된 배열은 이후 10-20%의 추가적인 감소율로 상기 롤밀링을 통하여 제 2열간압연패스에 놓여진다. 이와 같이 압연된 배열은 이후 예를 들면 약 0.100인치의 소망하는 최종 두께이며, 상기 인접하는 층들사이의 확산 접합을 향상시키기 위하여 650-700℉에서 약 4-8분동안 열처리를 위하여 로로 돌아간다. 이러한 처리는 우수한 접합 인테그러티, 균일성 및 강도를 제공하기 위하여 이웃하는 층들사이의 전자들을 보다 많이 원자적으로 공유하는데 영향을 준다.
상기 롤접합된 복합재 금속 시트(2)는 이후 소망하는 형상 및 크기의 조리기구를 제조하기 위하여 통상적인 방식으로 처리된다. 조리기구를 제조하기 위한 잘 알려진 제조 단계는 블랭킹, 드로잉, 버핑(buffing) 등의 통상적인 단계들을 포함하며, 이는 금속 작업분야에서 잘 알려져 있다.
언급한 것처럼, 열적 버퍼 또는 히트 댐을 형성하는 상술한 보다 낮은 열전도층(4, 40 및 400)은 바람직하게는 티타늄, 티타늄 합금 또는 스테인레스강으로 구성된다. 스테인레스강의 타입은 특별하게 제한되는 것은 아니며, 페라이틱 그레이드 또는 오스테나이틱 그레이드중 어느 것일 수 있으며, 예를 들면 400 또는 300계 각각일 수 있고, 이는 우수한 가공성을 제공한다. 페로마그네틱 특성을 갖는 상기 페라이틱 그레이드는 상기 조리기구가 유도 가열 레인지와 연관되어 이용된다면 또한 유익할 수 있다. 다른 금속들이 다른 높은 열전도층보다 낮은 열전도계수를 갖는 한 히트 댐 또는 열적 버퍼층인 보다 낮은 열전도층(4, 40 또는 400)으로 또한 이용될 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예들이 상세하게 설명되기는 하였으나, 그것의 상세한 부분에 다양한 변경 및 대체가 본 명세서의 전체적인 게시된 내용에서 개발될 수 있음이 당업계에서 통상적인 지식을 가진 자에게 이해될 것이다. 여기에 게시된 본 발명의 바람직한 실시예들은 오직 예시적인 것이며, 첨부된 청구항의 전체적인 범위 및 그것과 동등한 어떤 것 및 모든것으로 주어질 수 있는 본 발명의 범위를 제한하지 않는 것으로 이해된다.

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  13. 티타늄 또는 티타늄 합금으로 된 적어도 하나의 코어층을 포함하는 다수의 롤접합된 금속층을 포함하며,
    상기 코어층은 상기 코어층의 양면에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 바로 이웃하는 금속층들보다 낮은 열전도계수를 가지고,
    이에 의하여 상기 코어층은 가로지르는 방향으로의 열흐름을 늦추어 상기 코어층이 측면방향으로의 열을 분포하는데 영향을 미치는 향상된 균일한 열전달 특성을 갖는 다층 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구.
  14. 티타늄 또는 티타늄 합금으로 된 내부 코어층;
    상기 티타늄 코어층의 배향하는 면에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄층;
    조리 표면을 형성하는 제 1 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄층에 접합된 스테인레스강 층; 및
    열원에 인접하는 외부층을 형성하는 제 2 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄 층에 접합된 오스테나이틱 스테인레스강 또는 페로마그네틱 재료중 하나로 된 층;을 포함하는 다층 접합된 복합재 금속 시트를 포함하는 조리 용기.
  15. 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 바로 인접한 층들의 양면에 롤접합된 스테인레스강으로 된 코어층; 및
    상기 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층들에 롤접합된 스테인레스강으로 된 외부층;을 포함하는 다수의 롤접합된 금속층을 포함하며,
    상기 코어층은 상기 바로 인접하는 알루미늄층들보다 낮은 열전도계수를 가지고,
    이에 의하여 상기 코어층은 가로지르는 방향으로의 열흐름을 늦추어 조리기구의 조리 표면을 가로질러 균일한 가열을 제공할 수 있도록 상기 코어층이 측면방향으로의 열을 분포하는데 영향을 미치는 향상된 균일한 열전달 특성을 갖는 다층 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구.
  16. 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로부터 선택된 이웃하는 금속층들보다 낮은 열전도계수를 갖는 스테인레스강 또는 티타늄 중 선택된 1종의 내부 코어 금속층을 포함하는 다수의 롤접합된 금속층들을 포함하며,
    이에 의하여 상기 내부 코어 금속층은 가로지르는 방향으로의 열흐름을 늦추어 상기 내부 코어 금속층이 측면방향으로의 열을 분포하는데 영향을 미치는 향상된 균일한 열전달 특성을 갖는 다층 복합재 금속 시트 또는 플레이트로부터 제조된 소울 플레이트를 갖는 다리미.
  17. (a) 스테인레스강으로 된 적어도 하나의 시트를 포함하는 코어층,
    상기 스테인레스강 코어층에 맞붙는 순수 알루미늄 및 알크라드 알루미늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제 1 및 제 2 시트,
    알루미늄 및 스테인레스강으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 추가적인 금속 시트를 포함하는 다수의 금속시트를 제공하는 단계;
    (b) 그것의 표면으로부터 산화물 표면층을 제거함에 의하여 상기 금속 시트를 마련하는 단계;
    (c) 스테인레스강 시트가 상기 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄 시트 및 알루미늄 또는 상기 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄 시트에 맞붙는 스테인레스강으로 된 추가적인 시트사이에 끼워지는 배열을 형성하도록 상기 금속 시트를 적층하는 단계;
    (d) 균일한 압연온도로 상기 배열을 가열하는 단계;
    (e) 롤접합된 복합재 금속 시트를 형성하도록 상기 배열을 소망하는 두께로 압연하는 단계; 및
    (f) 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층에 의하여 형성된 조리 표면, 스테인레스강으로 된 열적 베리어층, 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄을 된 층 및 상기 조리기구의 외부표면을 형성하는 알루미늄 또는 스테인레스강으로 된 층으로 된 배열을 포함하는 바람직한 형상의 조리기구를 형성하도록 상기 롤접합된 복합재 금속 시트를 드로잉하는 단계;를 포함하여 이루어지는 다층 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서, 단계(a)에서 제공된 상기 금속 시트들은 단계(c)에서 상기 코어층의 배향하는 면에 적층된 적어도 2개의 알크라드 알루미늄층을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  19. (a) 티타늄 또는 티타늄 합금으로 된 적어도 하나의 시트와, 순수 알루미늄 및 알크라드 알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 시트를 포함하는 코어층을 포함하는 다수의 금속시트를 제공하는 단계;
    (b) 그것의 표면으로부터 산화물 표면층을 제거함에 의하여 상기 금속 시트를 마련하는 단계;
    (c) 단계(b)로부터 마련된 표면을 갖는 인접하는 시트들이 서로 맞붙는 배열로 상기 금속 시트를 적층하며, 상기 티타늄 또는 티타늄 합금 시트는 상기 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄 시트 사이에 끼워지고, 코어층의 배열을 형성하는 배열로 상기 금속 시트를 적층하는 단계;
    (d) 압연온도로 상기 배열을 가열하는 단계;
    (e) 롤접합된 복합재 금속 시트를 형성하도록 상기 배열을 소망하는 두께로 압연하는 단계; 및
    (f) 소망하는 형상의 조리기구를 형성하도록 상기 롤접합된 복합재 금속 시트를 드로잉하는 단계;를 포함하여 이루어지는 다층 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구의 제조방법.
  20. 제 19항에 있어서, 적층 단계(c)의 배열이,
    순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 제 1 시트에 맞붙는 스테인레스강으로 된 제 1 시트,
    제 1 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 제 1 시트에 맞붙는 제 1면을 갖는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 된 코어층,
    상기 티타늄 또는 티타늄 합금으로 된 코어층의 제 2면에 맞붙는 제 2 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄 시트, 및
    상기 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 제 2 시트에 맞붙는 제 2 스테인레스강 시트를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  21. (a) 티타늄, 티타늄 합금 및 스테인레스강으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 시트와, 순수 알루미늄 및 알크라드 알루미늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 시트를 포함하여 이루어지는 코어층을 포함하는 다수의 금속 시트를 제공하는 단계;
    (b) 그것의 표면으로부터 산화물 표면층을 제거함에 의하여 상기 금속 시트를 마련하는 단계;
    (c) 단계(b)로부터 마련된 표면을 갖는 인접하는 시트들이 서로 맞붙는 배열로 상기 금속 시트를 적층하며, 상기 티타늄, 티타늄 합금 또는 스테인레스강 시트는 상기 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄 시트 사이에 끼워지고, 코어층의 배열을 형성하는 배열로 상기 금속 시트를 적층하는 단계;
    (d) 대기내 산소함유 로 또는 오븐에서 550-600℉의 압연온도로 상기 배열을 가열하는 단계;를 포함하여 이루어지는 다층 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구의 제조방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 압연단계(e)는 적어도 5-10%의 감소율로 제 1압연한 다음 이어 약 550-600℉로 재가열하여 제 2패스 압연하고, 이후 다층 복합재 금속 시트의 접합강도를 향상시키기 위하여 약 650-700℉에서 열처리함을 특징으로 하는 조리기구의 제조방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 조리기구의 조리 표면에 넌-스틱 표면을 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  24. (a) 스테인레스강으로 된 적어도 하나의 코어층;
    (b) 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 구성되며, 상기 코어층의 상부 및 하부면에 롤접착된 상부 및 하부층;
    (c) 조리기구의 조리 표면을 형성하는 상기 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄의 상부층에 롤접착된 스테인레스강으로 된 추가적인 층; 및
    (d) 조리기구의 외부 표면을 형성하는 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄의 하부층에 롤접합된 스테인레스강 또는 알루미늄으로 된 추가적인 층;을 포함하는 접합된 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 조리기구의 외부 표면을 형성하는 스테인레스강 또는 알루미늄으로 된 추가적인 층은 알루미늄이며,
    여기에서 상기 알루미늄으로 된 추가적인 층은 향상된 스크래치 저항 및 개선된 외형을 위하여 에노다이징됨을 특징으로 하는 조리기구.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 조리 표면을 형성하는 스테인레스강으로 된 추가적인 층은 거기에 적용된 넌-스틱 층을 갖는 것을 특징으로 하는 조리기구.
  27. (a) 티타늄 또는 티타늄 합금으로 구성되는 코어층; 및
    (b) 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 구성되며, 상기 코어층의 상부 및 하부면에 롤접합된 2개의 외부층;을 포함하는 접합된 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구.
  28. (a) 조리기구의 조리 표면에 또는 인접하는 스테인레스강으로 된 층;
    (b) (a)층에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층;
    (c) (b)층에 접합된 스테인레스강으로 된 층;
    (d) (c)층에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층; 및
    (e) 조리기구의 외부 표면을 형성하는 (d)층에 접합된 스테인레스강으로 된 층;을 포함하며,
    이에 의하여 (c)층은 가로지르는 방향으로의 열흐름을 늦추어 상기 (c)층이 측면방향으로의 열을 균일하게 분포하여 상기 조리 표면상에 형성되는 열점을 억제하고, 이에 의하여 조리 성능이 향상되는데 영향을 미치는 접합된 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구.
  29. 제 28항에 있어서, (a)층에 넌-스틱층을 적용하는 것을 포함하는 조리기구.
  30. (a) 조리기구의 조리 표면에 또는 인접하는 스테인레스강으로 된 층;
    (b) (a)층에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층;
    (c) (b)층에 접합된 스테인레스강으로 된 층;
    (d) (c)층에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층; 및
    (e) 조리기구의 외부 표면을 형성하는 (d)층에 접합된 알루미늄으로 된 층;을 포함하며,
    이에 의하여 (c)층은 가로지르는 방향으로의 열흐름을 늦추어 상기 (c)층이 측면방향으로의 열을 균일하게 분포하여 상기 조리 표면상에 형성되는 열점을 억제하고, 이에 의하여 조리 성능이 향상되는데 영향을 미치는 접합된 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 (e)층이 알루미늄이며, 에노다이징된 것을 특징으로 하는 조리기구.
  32. 제 31항에 있어서, 스테인레스강으로 된 상기 (a)층은 그것에 적용된 넌-스틱 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 조리기구.
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. (a) 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층;
    (b) (a)층에 접합된 스테인레스강으로 된 층;
    (c) (b)층에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층;
    (d) (c)층에 접합된 스테인레스강으로 된 층; 및
    (e) (d)층에 접합된 순수 알루미늄 또는 알크라드 알루미늄으로 된 층;을 포함하여 이루어지는 접합된 복합재 금속 시트로부터 제조된 조리기구.
  36. 제 35항에 있어서, (a)층은 그것에 적용된 넌-스틱 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 조리기구.
  37. 제 35항에 있어서, (e)층은 에노다이징된 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 조리기구.
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