KR100751757B1 - 무금형성형장치 및 이를 이용한 판재 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난성형판재에 레이저를 조사하여 국부(局部) 가열하고 공구를 기(旣) 설정된 경로를 따라 이동시키면서 가압하여 난성형판재의 점진적 성형이 가능한 무금형성형장치 및 이를 이용한 판재 성형방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 무금형성형장치는, 상단부에 가공되어질 판재(S)가 안착되고 상기 판재(S)의 하중을 상방향으로 지지하는 구조물(110)과; 상기 구조물(110) 상단부에 결합되고, 상기 판재(S)의 일면을 구속하여 구조물(110)로부터 판재(S)가 탈거되지 않도록 규제하는 구속구(120)와; 상기 판재(S)에 레이저를 조사(照射)하여 국부 가열하는 가열수단(130)과; 상기 가열수단(130)에 의해 국부적으로 가열된 판재(S)를 가압하는 공구(140)와; 상기 공구(140)가 장착된 상태로 이동하여 상기 공구(140)에 힘을 전달하는 힘전달수단(150)과; 상기 힘전달수단(150)의 이송 방향을 제어하는 제어수단(160);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 금형을 사용하지 않고 난성형판재의 다품종 소량 생산이 가능한 이점이 있다.

무금형, 레이저, 국부 가열, 난성형 판재, 점진 성형

Description

무금형성형장치 및 이를 이용한 판재 성형방법{A dieless forming equipments and metal plate forming method for use of the same}

도 1 은 종래 기술에 의한 무금형성형장치의 내부 구성을 보인 종단면도.

도 2 는 본 발명에 의한 무금형성형장치를 이용하여 형성된 성형품의 외관을 보인 사시도.

도 3 은 본 발명에 의한 무금형성형장치의 구성을 개략적으로 보인 종단면도.

도 4 는 본 발명에 의한 무금형성형장치에 판재가 고정된 모습을 보인 종단면도.

도 5 는 본 발명에 의한 무금형성형장치에서 요부를 구성하는 공구가 판재를 가압하는 모습을 개략적으로 보인 종단면도.

도 6 은 본 발명에 의한 무금형성형장치에서 판재가 함몰된 모습을 보인 종단면도.

도 7 은 본 발명에 의한 무금형성형장치에서 공구가 경로를 따라 이동시에 판재의 모습을 보인 종단면도.

도 8 은 본 발명에 의한 무금형성형장치를 이용한 판재 성형방법을 보인 공정 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 무금형성형장치 110. 구조물

112. 안착면 114. 체결홈

120. 구속구 122. 체결공

130. 가열수단 140. 공구

150. 힘전달수단 160. 제어수단

F . 플랜지 P . 성형품

S . 판재 S100. 경로설정단계

S200. 판재고정단계 S300. 레이저조사단계

S400. 공구이송단계 S500. 공구이격단계

S600. 성형품취출단계 W . 성형공간

본 발명은 무금형성형장치 및 이를 이용한 판재 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난성형판재에 레이저를 조사하여 국부(局部) 가열하고 공구를 기(旣) 설정된 경로를 따라 이동시키면서 가압하여 난성형판재의 점진적 성형이 가능한 무금형성형장치 및 이를 이용한 판재 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 판재 성형은 암수 한 쌍으로 된 금형 사이에 판재를 넣고 금형을 눌러 성형하는 매칭 다이 성형법이 가장 많이 사용되고 있다.

최근에는 금형 위에 놓인 판재에 고무나 액압으로 압력을 가하여 성형하는 고무 패드 성형장치 및 하이드로 성형장치 그리고, 금형 위에 놓인 특수 판재를 가열하여 기체압으로 성형하는 블로우 성형장치가 개발되어 사용되고 있다.

그 외에도, 수많은 철봉 다발이나 펀치를 상하 양쪽에 배열하고 그 높낮이를 조절하여 미리 원하는 형태의 곡면을 만들어서 금형 대신 사용하는 다점 성형장치 등이 개발되고 있고, 선박의 선체등과 같이 금형을 만들어 성형하기에는 너무 큰 곡면 구조물은 성형장치를 사용하지 않고 열변형을 이용하여 수작업으로 제작하기도 한다.

그러나, 상기 매칭 다이 성형법은 금형 제조와 수정이 어려울 뿐만 아니라 제품에 맞게 금형을 수시로 바꾸어야 하고 반복 사용중에 금형의 마모로 인해 정밀도가 점차 떨어지며, 특히 대형 금형의 경우에는 금형 제작에 막대한 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 금형이 파손되거나 마모가 심하면 막대한 비용을 들여 수리하거나 새로 제작해야 하며, 일정한 두께를 가지는 판재만 사용해야 하는 성형상의 제약도 있다.

그리고, 고무 성형장치, 하이드로 성형장치 또는 블로우 성형장치는 매칭 다이 성형법과는 달리 일정한 두께의 소재를 사용할 필요가 없다는 점 및 금형 제조와 수정이 다소 용이하다는 이점도 있으나, 이것 역시 금형 제작, 수리 및 교체로 인한 비용 발생에 대하여 예외일 수 없으며 특정한 소재만 적용 가능한 문제점이 있다.

이를 개선하기 위한 것으로 대한민국 특허청 등록특허 제03455288에는 무금형성형장치가 개시되어 있다.

이하에서는 상기 무금형성형장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다. 도 1에는 종래 기술에 의한 무금형성형장치의 내부 구성을 보인 종단면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 무금형성형장치는 외관을 형성하는 구조물(1)과, 상기 구조물(1) 내측에 수용된 판재(3)의 한쪽 편에서 상기 판재(3)를 상방향으로 탄성 지지하는 고분자탄성체(4)와, 상기 고분자탄성체(4)의 외측에 구비되어 고분자탄성체(4)를 내부에 수용하며 상기 고분자탄성체를 지지하는 지지부재(4')와, 상기 판재(3)에 힘을 가하는 다양한 형상의 말단부(8)를 가지는 다수개의 펀치(2)와, 상기 펀치(2)의 움직임을 제어하기 위한 제어장치(5)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 고분자 탄성체 상면에 판재를 안착하고 다수의 펀치는 제어장치에 의해 각각 또는 동시에 상/하 운동하여 판재에 힘을 가하도록 구성된다. 이때 상기 고분자 탄성체는 판재를 상방향으로 탄성 지지하여 상기 판재에는 말단부의 하면 형상과 대응되는 곡면이 형성된다.

따라서, 상기 무금형성형장치는 금형을 사용하지 않고도 판재를 다양한 형상으로 성형 가능하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 무금형성형장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 다수개의 펀치는 판재에 형성하고자 하는 형상에 따라 제어장치에 의해 동시 또는 독립적으로 작동하게 된다. 따라서, 원하는 형상을 성형하기 위한 다수개 펀치의 동작 제어가 용이하지 못한 문제점이 있다.

또한, 상기 펀치는 상/하 방향으로 직선 왕복운동만 수행하므로 상기 말단부가 닿지 않는 부분과 닿는 부분에는 굴곡이 발생될 수 밖에 없어 성형표면이 고르지 못한 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 티타늄이나 마그네슘을 포함하는 난성형 합금재에는 적용이 불가하여 무금형성형장치의 활용도가 저하되는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 판재를 가압하는 단일의 공구를 기(旣) 설정된 경로를 따라 이동시켜 판재를 점진적으로 성형시킴으로써 품질이 향상되며, 다품종 소량생산이 가능한 무금형성형장치 및 이를 이용한 판재 성형방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 공구의 이동 경로에 앞서 레이저를 이용하여 판재를 국부 가열함으로써 난성형 합금으로 이루어진 판재의 성형이 용이하도록 하는 무금형성형장치 및 이를 이용한 판재 성형방법을 제공하는 것에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 무금형성형장치는, 상단부에 가공되어질 판재가 안착되고 상기 판재의 하중을 상방향으로 지지하는 구조물과; 상기 구조물 상단부에 결합되고, 상기 판재의 일면을 구속하여 구조물로부터 판재가 탈거되지 않도록 규제하는 구속구와; 상기 판재에 레이저를 조사(照射) 하여 국부 가열하는 가열수단과; 상기 가열수단에 의해 국부적으로 가열된 판재를 가압하는 공구와; 상기 공구가 장착된 상태로 이동하여 상기 공구에 힘을 전달하는 힘전달수단과; 상기 힘전달수단의 이송 방향을 제어하는 제어수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구조물 내부 일측에는, 상기 판재가 하방향으로 함몰시에 판재의 하면과 간섭되지 않도록 성형공간이 형성됨을 특징으로 한다.

상기 성형공간은 성형품의 크기보다 크게 형성됨을 특징으로 한다.

상기 구조물과 구속구의 일측에는 체결부재가 체결되는 체결공과 체결홈이 형성됨을 특징으로 한다.

상기 공구의 하단부는 곡면으로 형성됨을 특징으로 한다.

상기 가열수단은 공구의 일측에 장착됨을 특징으로 한다.

상기 가열수단은 공구의 외면을 따라 이동 가능함을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 무금형성형장치를 이용한 판재 성형방법은, 만들고자 하는 성형품의 외관 형상에 따라 힘전달수단의 이동 경로를 설정하는 경로설정단계와; 가공되어질 판재를 상방향으로 지지하는 구조물과, 상기 구조물에 결합되어 상기 판재의 유동을 구속하는 구속구 사이에 판재를 고정하는 판재고정단계와; 상기 판재에 레이저를 조사하여 국부적으로 가열하는 레이저조사단계와; 상기 힘전달수단에 장착된 공구가 판재를 가압한 상태로 이송되도록 하여 상기 판재를 하방향으로 함몰시키는 공구이송단계와; 상기 공구의 가압에 의해 성형된 성형품을 구조물로부터 취출하는 성형품취출단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 공구이송단계에서 상기 공구는 레이저가 조사되어 국부적으로 가열된 방향으로 이송됨을 특징으로 한다.

상기 공구이송단계 및 성형품취출단계 사이에는 상기 공구와 성형품이 서로 이격되도록 하는 공구이격단계가 더 구비됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 난성형 합금판재의 성형이 용이하며 다품종 소량 생산이 가능한 이점이 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 무금형성형장치의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

무금형성형장치의 구성 설명에 앞서 성형품(P)의 외형을 간략히 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 성형품(P)은 외측에 플랜지(F)가 형성되고, 내측에는 상방향으로 함몰되어 용기(容器) 형상을 가지는 것으로, 상기 플랜지(F)는 아래에서 설명할 구속구에 의해 구속되어지는 부분이며, 상기 플랜지(F) 내측은 아래에서 설명할 공구(140)로부터 전달받은 압력으로 변형된 부분이 된다.

즉 본 발명에 의한 무금형성형장치(100)를 이용하여 제조 가능한 성형품(P)은 플랜지(F)의 크기 및 형상에 관계없이 내부 일측이 함몰된 용기 모양이면 어떠한 성형품(P)도 가능하다.

그리고, 상기 성형품(P)은 티타늄합금이나 마그네슘합금으로 이루어진 난성형 합금판재로 형성된다. 여기서 티타늄이나 마그네슘은 내식성 및 강도가 놓은 장점이 있는 반면, 성형성이 좋지 않아 온간 혹은 열간 영역에서 성형해야만 하며 가격이 고가인 단점이 있다.

이하에서는 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 무금형성형장치(100)의 구성을 상세히 살펴보기로 한다.

도 2에는 본 발명에 의한 무금형성형장치(100)를 이용하여 형성된 성형품(P)의 외관을 보인 사시도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 무금형성형장치(100)는 가공되어 질 판재(도 4의 도면부호 S)가 안착되도록 하는 구조물(110)과, 상기 구조물(110)과 결합된 상태로 판재(S)를 구속하는 구속구(120)와, 상기 판재(S)에 레이저를 조사하는 가열수단(130)과, 상기 판재(S)를 가압하는 공구(140)와, 상기 공구(140)에 힘을 전달하는 힘전달수단(150)과, 상기 힘전달수단(150)의 이송 방향을 제어하는 제어수단(160)을 포함하여 구성된다.

상기 구조물(110)은 판재(S)의 하중을 상방향으로 지지하기 위한 것으로, 상단부에는 상기 판재(S)의 하면과 면접촉되도록 하기 위해 평평하게 가공된 안착면(112)이 구비된다.

그리고, 상기 안착면(112)은 판재(S)를 안정한 상태로 지지할 수 있도록 가공되어질 판재(S)의 외측 크기보다 크게 형성됨이 바람직하다.

상기 안착면(112)에는 하방향으로 함몰된 체결홈(114)이 구비된다. 상기 체결홈(114)은 아래에서 설명할 체결공(122)을 관통한 체결부재(미도시)가 체결되도록 하는 것으로, 상기 체결부재(미도시)에 의해 체결력이 발생된 구속구(120)와 안착면(112) 사이에 상기 판재(S)가 끼워져 고정된다.

상기 구조물(110)의 내부에는 성형공간(W)이 형성된다. 상기 성형공간(W)은 판재(S)가 공구(140)에 의해 하방향으로 눌러져 함몰 성형될 때 함몰된 판재(S)의 하면과 간섭되지 않도록 하는 것으로 상기 성형품(P)의 함몰부위보다 크게 형성됨이 바람직하다(도 7 참조).

상기 안착면(112)의 상측에는 구속구(120)가 구비된다. 상기 구속구(120)는 체결부재(미도시)에 의해 상기 체결홈(114)에 결합되어 판재(S)의 외측면 즉, 플랜지(F)을 구속하는 것으로, 상기 구속구(120)의 하면은 판재(S)의 상면과 면접촉하게 된다.

그리고, 상기 구속구(120)의 대략 중앙부에는 체결부재(미도시)가 관통될 수 있도록 천공된 체결공(122)이 형성된다. 따라서, 상기 체결부재(미도시)가 체결공(122)을 관통한 후 체결홈(114)에 체결되면 상기 구속구(120)는 하측에 놓인 판재(S)에 압력을 발생하여 상기 판재(S)는 구조물(110) 상면으로부터 탈거되지 않게 된다.

상기 구속구(120)는 안착면(112)의 면적보다 작게 형성된다. 이것은 상기 판재(S)가 공구(140)에 의해 가압되어 함몰될 때 늘어난 부위가 절단되지 않도록 하기 위함이다. 즉, 상기 구속구(120)와 안착면(112)이 서로 동일한 면적을 가지거나 상기 구속구(120)의 하면이 안착면(112)보다 넓은 면적을 가진 상태에서 상기 판재(S)가 공구(140)에 의해 하방향으로 가압되면 늘어나는 부위에는 균열이 발생될 수 있기 때문이다.

한편, 상기 판재(S)로부터 이격된 상측에는 공구(140)가 설치된다. 상기 공구(140)는 판재(S) 상면과 접촉하여 상기 판재(S)가 성형품(P)과 동일한 형상으로 함몰 성형되도록 하는 구성으로, 상기 판재(S)와의 마찰에 의해 마모되지 않도록 판재(S)의 강도보다 높은 강도를 가지는 소재로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 공구(140)의 하단부는 곡면으로 형성된다. 즉, 상기 공구(140)의 하단부는 판재(S)의 상면과 실질적으로 접촉하는 부위로서, 곡면으로 처리하지 않고 날카로운 부분이 존재하게 되면 상기 공구(140)가 이송중에 판재(S)의 찢어짐 불량이 발생되기 때문이다.

상기 공구(140)의 우측면 중앙부에는 가열수단(130)이 구비된다. 상기 가열수단(130)은 판재(S)에 레이저를 조사하여 국부적으로 가열하는 것으로, 티타늄 합금판재와 같은 난성형 재료를 성형시에 성형성을 높이기 위함이다.

상기한 레이저를 이용한 가공은 레이저빔을 열원으로 하여 재료를 가공하는 것으로, 열변형층이 좁고 아주 단단하거나 잘 깨지기 쉬운 재료의 가공에 유리하며, 비접촉식이어서 마모와 소음 및 진동이 없는 장점이 있어서 다양한 분야에 널리 사용되고 있으며 그 응용 범위는 점차적으로 확대되고 있다.

따라서, 레이저를 이용하여 상기 판재(S)를 국부적으로 가열하는 방법에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 가열수단(130)은 레이저를 하방향으로 조사하도록 구성됨이 바람직하며, 상기 공구(140)의 외면을 따라 이동 가능하게 장착되어야 함은 자명하다.

이것은 상기 공구(140)가 판재(S)를 가압하기 위해 미리 설정된 이동경로를 따라 이동할 때 이동 경로에 우선하여 국부적으로 가열할 수 있도록 하기 위함이 다.

즉, 도 1의 성형품(P)을 예로 들면 상기 공구(140)가 직진운동시에 상기 가열수단(130)은 공구(140)의 직진 방향 전방에 위치해야 하며, 사각형의 모서리부위를 지나갈 때는 공구(140)가 지나가게 될 부위를 가열할 수 있도록 상기 가열수단(130)은 공구(140)의 외면을 따라 회전하여 위치가 옮겨져야만 한다.

상기 공구(140)는 힘전달수단(150)에 장착 및 고정되며 상기 힘전달수단(150)으로부터 힘을 전달받게 된다. 즉, 상기 힘전달수단(150)은 3차원 운동이 가능하고 상기 공구(140)가 판재(S)를 가압할 수 있도록 하는 힘을 전달하기 위한 것으로, 머시닝센터의 스핀들이 적용 가능하다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 무금형성형장치(100)를 이용하여 판재(S)를 성형하는 방법을 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 7에는 상기 판재(S)가 무금형성형장치(100)에 의해 성형되는 단계를 보인 종단면도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명에 의한 무금형성형장치를 이용한 판재 성형방법을 보인 공정 순서도가 도시되어 있다.

먼저, 상기 무금형성형장치(100)를 이용하여 판재(S)를 도 2와 같은 형상의 성형품(P)을 성형하기 위해서는 성형품(P)의 외관 형상에 따라 힘전달수단(150)의 이동 경로를 설정하는 경로설정단계(S100)를 수행하게 된다.

상기 경로설정단계(S100)는 컴퓨터에 의해 생성되는 3차원 좌표값을 공구경로 계산 프로그램을 이용하여 데이터를 생성하고 이러한 데이터를 상기 제어수단(160)에 전송하여 상기 스핀들의 이동 경로를 설정할 수 있게 된다.

상기와 같이 경로설정단계(S100)가 완료되면 도 4와 같이 가공되어 질 판재(S)를 고정하는 판재고정단계(S200)가 진행된다. 상기 판재고정단계(S200)는 공구(140)에 의해 가해질 압력에 의해 상기 판재(S)가 유동하지 못하도록 하는 과정으로서, 상기 구속구(120)와 안착면(112)사이에 판재(S)를 끼운 후 체결부재(미도시)를 이용하여 상기 체결공(122)과 체결홈(114) 사이에 체결력을 발생함으로써 완료된다.

이후 상기 가열수단(130)을 이용하여 판재(S)를 국부적으로 가열하게 된다(레이저조사단계:S300). 이때, 상기 판재(S)가 티타늄 합금판재인 경우 가열되는 온도는 800∼950℃가 바람직하며, 마그네슘 합금판재인 경우 국부 가열온도는 250℃이상으로 유지해야 한다.

상기 가열수단(130)의 가열로 인하여 상기 판재(S)는 성형성이 급격히 증가되어 30%이상의 연신율을 얻을 수 있게 되며, 상기 가열수단(130)이 가열하게 되는 부위는 상기 공구(140)가 이동하는 경로에 우선하는 전방이 된다.

이후 상기 공구(140)를 이송하는 공구이송단계(S400)가 수행된다. 상기 공구이송단계(S400)는 전술한 경로설정단계(S100)에 의해 미리 설정된 이송 경로대로 공구(140)를 이송시키는 과정으로서, 상기 판재(S)를 하방향으로 눌러 도 6과 같이 점진적으로 함몰시키게 되며, 이러한 공구이송단계(S400)가 더 진행되면 상기 판재(S)에는 도 7과 같이 중앙부가 함몰되어 좌/우측에는 플랜지(F)가 드러나게 된다.

이때, 상기 공구(140)는 레이저가 조사되어 국부적으로 가열된 방향으로 이 송되어야 함은 전술한 바 있다.

상기한 과정으로 판재(S)의 중앙부가 함몰되어 판재(S)가 성형품(P)의 외관과 대응되면 판재(S)의 성형은 완료되며 상기 성형품(P)을 구조물(110)로부터 취출하는 성형품취출단계(S600)를 수행할 수 있도록 상기 공구이송단계(S400)와 성형품취출단계(S600) 사이에는 상기 공구(140)와 성형품(P)을 서로 이격시키기 위한 공구이격단계(S500)가 더 구비된다.

상기한 과정을 통해 상기 판재(S)는 성형품(P)의 형상을 가지게 되며, 컴퓨터에 의해 생성되는 3차원 좌표값을 변경하거나 반복적으로 수행함으로써, 성형품(P)의 다품종 소량생산이 가능하게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 무금형성형장치는, 판재를 가압하는 단일의 공구를 기(旣) 설정된 경로를 따라 이동시켜 판재가 점진적으로 성형되도로 구성하였다.

또한, 공구 일측에 가열장치를 더 구비하여 공구의 이동 경로에 앞서 레이저를 이용하여 판재를 국부 가열하도록 구성하였다.

따라서, 판재의 연신율이 증가하여 성형성이 높아지므로 성형품의 품질이 향상되는 이점이 있다.

또한, 티타늄합금 및 마그네슘합금과 같은 난성형 판재의 성형이 가능한 이점이 있다.

뿐만 아니라, 다품종 소량생산이 가능하며, 무금형성형장치의 유지 비용이 현저히 절감되므로 제조 원가 절감도 기대된다..

Claims (10)

1. 상단부에 가공되어질 판재가 안착되고 상기 판재의 하중을 상방향으로 지지하는 구조물과; 상기 구조물 상단부에 결합되고, 상기 판재의 일면을 구속하여 구조물로부터 판재가 탈거되지 않도록 규제하는 구속구와; 상기 판재에 레이저를 조사(照射)하여 국부 가열하는 가열수단과; 상기 가열수단에 의해 국부적으로 가열된 판재를 가압하는 공구와; 상기 공구가 장착된 상태로 이동하여 상기 공구에 힘을 전달하는 힘전달수단과; 상기 힘전달수단의 이송 방향을 제어하는 제어수단;을 포함하여 구성되며,

   상기 가열수단은 공구의 외면 일측에 장착되어 공구의 외면을 따라 이동 가능함을 특징으로 하는 무금형성형장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구조물 내부 일측에는,

   상기 판재가 하방향으로 함몰시에 판재의 하면과 간섭되지 않도록 성형공간이 형성됨을 특징으로 하는 무금형성형장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 성형공간은 성형품의 크기보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 무금형성형장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 구조물과 구속구의 일측에는 체결부재가 체결되는 체결공과 체결홈이 형성됨을 특징으로 하는 무금형성형장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 공구의 하단부는 곡면으로 형성됨을 특징으로 하는 무금형성형장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 구조물 상면에는 판재가 안착되도록 안착면이 구비되며, 상기 안착면의 면적은 구속구의 하면 면적보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 무금형성형장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 가열수단은,

   상기 공구의 이동 경로에서 공구보다 선행(先行)하도록 상기 공구의 외면에서 회전하는 것을 특징으로 하는 무금형성형장치.
8. 만들고자 하는 성형품의 외관 형상에 따라 힘전달수단의 이동 경로를 설정하는 경로설정단계와;

   가공되어질 판재를 상방향으로 지지하는 구조물과, 상기 구조물에 결합되어 상기 판재의 유동을 구속하는 구속구 사이에 판재를 고정하는 판재고정단계와;

   상기 판재에 레이저를 조사하여 국부적으로 가열하는 레이저조사단계와;

   상기 힘전달수단에 장착된 공구가 판재를 가압한 상태로 이송되도록 하여 상기 판재를 하방향으로 함몰시키는 공구이송단계와;

   상기 공구의 가압에 의해 성형된 성형품을 구조물로부터 취출하는 성형품취 출단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무금형성형장치를 이용한 판재 성형방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 공구이송단계에서 상기 공구는 레이저가 조사되어 국부적으로 가열된 방향으로 이송됨을 특징으로 하는 무금형성형장치를 이용한 판재 성형방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 공구이송단계 및 성형품취출단계 사이에는 상기 공구와 성형품이 서로 이격되도록 하는 공구이격단계가 더 구비됨을 특징으로 하는 무금형성형장치를 이용한 판재 성형방법.

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