KR100840703B1 - 스테인리스 클래드 강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클래드 강판의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조 시 표면의 비틀림을 교정할 수 있고, 불량률을 낮출 수 있으며, 접합 강도를 조절할 수 있는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 모재인 스틸 판재에 스테인리스 판재를 합착시켜 클래드 강판을 제조하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 있어서, 스틸 판재를 예열기에 투입하여 예열하는 예열 단계; 예열된 스틸 판재를 집진기에 투입시켜 먼지 등을 제거하는 집진 단계; 스틸 판재의 상면에 장력조절부에 의해 장력이 조절되어 공급되는 핫멜트 접착필름이 배치되도록 하고 그 상면에 스틸 판재와 동일한 크기의 스테인리스 판재가 적층되도록 하는 판재 적층단계; 적층된 판재가 가열압연부를 통과하면서 가열 및 압연되어 하나의 판재로 합착되는 판재합착 단계; 및 합착된 판재를 제트 쿨러를 이용하여 냉각시키는 냉각 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법을 제공한다.

클래드(Clad) 강판, 스틸, 스테인리스, 예열, 핫멜트, 제트 쿨러, 레벨러

Description

스테인리스 클래드 강판의 제조방법{METHOD FOR MAKING STAINLESS CLAD PLATE}

도 1은 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 의해 생산된 스테인리스 클래드 강판의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조순서를 나타낸 순서도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조 공정을 나타낸 공정도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조 공정을 나타낸 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 예열기 12: 이송 로울러

20: 집진기 30: 장력조절부

32: 토오크 모터 34: 브레이크

40: 가열압연부 42: 제1 로울러

44: 제2 로울러 50: 제트 쿨러

60: 레벨러 62: 상측 로울러

64: 하측 로울러 70: 절단기

80: 적치대 90: 리와인더

100: 스틸 판재 110, 310: 와인더

200: 접착필름 300: 스테인리스 판재

본 발명은 클래드 강판의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인리스 클래드 강판의 제조시 표면의 비틀림을 교정할 수 있고, 불량률을 낮출 수 있으며, 접합 강도를 조절할 수 있는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 클래드 강판(Clad Plate)이란 두가지 이상의 금속재료의 표면을 금속학적으로 접합하여 일체화시킨 적층형의 복합 강판을 지칭하며 건축, 가전, 자동차, 중공업 등에 널리 적용되고 있다.

클래드 강판의 구조는 클래드 금속/모재 또는 클래드 금속/중간접합재/모재로 구성되는데, 클래드 금속(Cladder 또는 Clad Metal)은 통상 모재 두께의 5% 내지 20% 정도를 차지하여 클래드 강판에 기능성 부여 및 사용 환경으로부터 모재를 보호하는 기능(내부식, 내열, 내마모 등)을 수행하고, 모재는 구조물에 작용하는 하중을 지지하는 역할을 수행한다.

클래드 금속으로 사용되는 소재의 종류는 다양하지만 대개의 경우 고온 혹은 산성에 따른 부식 분위기등 가혹한 환경 하에서도 성능이 열화되지 않는 고기능성 재료들이며 그 가격도 고가이다.

따라서, 모재는 상대적으로 가격이 저렴하고 가공성이 우수한 소재를 사용하고, 표면을 이루는 클래드 금속은 특정한 성질이 요구되는 상기와 같은 소재들을 사용함으로써 고가의 소재를 절약할 수 있기 때문에 비용 절감과 같은 경제적인 면뿐만 아니라 제한된 지하자원의 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

통상 모재로는 가격이 저렴한 철(Fe) 또는 철합금이 주로 사용되고, 클래드 금속으로 많이 쓰이는 재료로는 고탄소강, 스테인리스, 니켈, 코발트, 구리, 동, 알루미늄, 내열합금, 티타늄 등이 있다.

이와 같은 클래드 강판의 제조방법으로는 열간압접압연법, 폭발접합법, 확산접합법, 육성용접법 등이 알려져 있는데, 상기의 방법들이 조합되어 사용되는 경우도 있다.

그런데, 종래 클래드 강판은 표면이 비틀려있는 경우가 종종 있었기 때문에 클래드 강판의 사용 시 현장에서 이를 평탄하게 만들어서 사용하여야 하는 경우가 발생하기도 하였다.

또한, 클래드 강판을 이루는 모재와 클래드 금속의 접합강도가 항상 일정하게 제조되므로 클래드 강판을 사용하고자 하는 사용환경에 따라 다양한 접합강도를 원하는 현장의 요구를 충족하지 못하는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은, 스테인리스 클래드 강판의 제조시 표면의 비틀림을 교정할 수 있는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스테인리스 클래드 강판의 제조시 불량률을 낮출 수 있는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 스테인리스 클래드 강판의 접합 강도를 조절할 수 있는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 모재인 스틸 판재에 스테인리스 판재를 합착시켜 클래드 강판을 제조하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 있어서, 상기 스틸 판재를 예열기에 투입하여 예열하는 예열 단계; 예열된 상기 스틸 판재를 집진기에 투입시켜 먼지 등을 제거하는 집진 단계; 상기 스틸 판재의 상면에 장력조절부에 의해 장력이 조절되어 공급되는 핫멜트 접착필름이 배치되도록 하고 그 상면에 상기 스틸 판재와 동일한 크기의 스테인리스 판재가 적층되도록 하는 판재 적층단계; 적층된 상기 판재가 가열압연부를 통과하면서 가열 및 압연되어 하나의 판재로 합착되는 판재합착 단계; 및 합착된 상기 판재를 제트 쿨러를 이용하여 냉각시키는 냉각 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법을 제공한다.

이에 따르면 상기 가열압연부는, 상기 스틸 판재의 하부면에 접하여 가열하는 철 재질의 제1 로울러; 및 상기 제1 로울러로부터 상측으로 소정 간격 이격되어 배치되는 고무 재질의 제2 로울러; 를 포함하여 구성된다.

한편 상기 냉각 단계 다음에, 상기 스테인리스 클래드 강판을 레벨러에 투입하여 평탄하게 만드는 판재평탄화 단계가 더 포함되고, 상기 레벨러는, 상기 스틸 판재의 하부면에 접하도록 배치되는 다수의 하측 로울러; 및 상기 하측 로울러의 상측으로 소정 간격 이격 배치되고 상기 하측 로울러와 상호 어긋나게 구성되어 상기 스테인리스 판재의 상부면에 접하는 다수의 상측 로울러; 를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 의해 생산된 스테인리스 클래드 강판의 사시도이다. 이때, 도 1에 도시된 스테인리스 클래드 강판은 모재와 클래드 금속의 두께 차이를 보이기 위하여 약간 과장하여 도시한 것이고, 접착필름 또한 생산된 스테인리스 클래드 강판에서는 그 두께를 알아보기 힘들 정도가 되나 이해를 돕기 위해 과장하여 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 의해 생산된 스테인리스 클래드 강판은 스틸 판재(100)와 접착필름(200) 및 스테인리스 판재(300)로 구성된다.

스틸 판재(100)는 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 모재로 사용되며 그 두께는 0.5~2mm로 구성된다.

접착필름(200)은 스틸 판재(100)와 스테인리스 판재(300)를 접착시킬 수 있도록 스틸 판재(100)와 스테인리스 판재(300) 사이에 위치하게 되며 핫멜트 소재로 된 접착필름(200)을 사용하게 된다.

스테인리스 판재(300)는 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판을 구성하는 클래드 금속이며, 그 두께는 0.08~0.3mm로 구성된다.

이하에서는 이러한 구성에 따른 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조 공정을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조순서를 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조 공정을 나타낸 공정도이다. 여기서, 도면번호 34a는 브레이크(34)의 벨트를 나타낸다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스틸 판재(100)와 스테인리스 판재(300)는 각각의 와인더(Winder; 110, 310)에 감긴 상태로 마련된다.

그리고 스테인리스 클래드 강판을 제조하기 위해 와인더(110)에 감긴 상태의 스틸 판재(100)의 일부를 예열기(10)에 투입하게 되는데(S100), 예열기(10) 내부에 배치된 다수의 이송 로울러(12)에 의해 투입된 스틸 판재(100)가 이송되면서 와인더(110)에 감겨있던 나머지 스틸 판재(100)가 연속적으로 예열기(10)에 투입된다.

이와 같이 스틸 판재(100)를 예열기(10)에 투입하여 가열하는 것은, 스테인리스 클래드 강판의 모재인 스틸 판재(100)의 두께가 클래드 금속인 스테인리스 판재(300)의 두께보다 훨씬 두꺼우므로 후에 이 둘을 합착하기 전에 미리 어느 정도 가열해두는 것이다.

예열기(10)를 통과하여 어느 정도 가열된 스틸 판재(100)는 그 다음 단계로 집진기(20)에 투입되어 스틸 판재(100)의 표면에 존재하는 먼지 등과 같은 오염 물 질을 제거한다(S200).

이후, 스틸 판재(100)의 상면에 핫멜트 소재로 구성된 접착필름(200)이 배치되고, 그 상면에는 와인더(310)에 감긴 상태에서 스틸 판재(100)와 동일한 크기로 공급되는 스테인리스 판재(300)가 적층되어(S300) 가열압연부(40), 즉 철 재질의 제1 로울러(42)와 고무 재질의 제2 로울러(44) 사이에 투입된다.

이때 스틸 판재(100)의 상면에 공급되는 접착필름(200)은 장력조절부(30)에 의해 장력이 조절되어 그 공급량이 조절된다.

즉, 접착필름(200)은 장력 조절에 유리한 토오크 모터(Torque Motor, 32)에 의해 회전되면서 접착필름(200)을 공급하게 되므로 토오크 모터(32)의 회전 동작을 조절함으로써 접착필름(200)의 공급량을 조절할 수 있다.

또한, 접착필름(200)의 한쪽은 토오크 모터(32)에 장착되어 있고, 다른 쪽은 가열압연부(40)의 동작에 의해 잡아당겨져 연속적으로 스틸 판재(100)의 상면에 배치되므로 어느 정도 팽팽한 상태를 유지하게 되는데, 그 중간에 위치한 브레이크(34)의 동작에 따라 접착필름(200)을 더 팽팽하게 하거나 느슨하게 하여 접착필름(200)의 공급량을 조절할 수 있는 것이다.

이와 같은 브레이크(34)는 도 3에 도시된 바와 같이 벨트(34a)에 의해 접착필름(200)의 공급속도를 조절할 수 있도록 구성될 수 있으나, 브레이크(34) 자체가 상하측으로 이동하여 어느 정도 팽팽한 상태를 유지하고 있는 접착필름(200)을 눌러주거나 누르지 않도록 함으로써 접착필름(200)의 공급량을 조절하도록 구성할 수도 있다.

한편, 스테인리스 판재(300)의 가공성을 확보하기 위해서는 약 200℃정도의 온도로 가열해야 하므로 제1 로울러(42)는 스테인리스 판재(300)를 가열하는 온도보다 더 높은 온도를 버틸 수 있으며 가격이 비교적 저렴한 철 재질의 로울러를 사용하게 된다.

제1 로울러(42)와 제2 로울러(44)가 상호 반대방향으로 회전하면서 스틸 판재(100)와 접착필름(200) 및 스테인리스 판재(300)가 차례로 적층된 상태로 투입된 판재를 압연하여 배출하게 되며, 이때 전술한 제1 로울러(40)는 투입된 판재의 하부면을 가열하게 된다(S400).

다음, 배출된 판재는 냉각 단계(S500)를 거치는데, 본 발명에서는 냉각수단으로 찬 공기를 분사하는 제트 쿨러(60)를 사용하였고 이외에 물을 이용한 냉각수단을 사용할 수도 있다.

그런데, 이렇게 생산된 스테인리스 클래드 강판은 표면에 비틀림이 발생할 수 있으므로 이를 교정하는 공정이 더 포함되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에서는 냉각 단계를 지난 스테인리스 클래드 강판을 레벨러(Leveller, 60)에 투입하여 비틀림을 교정하게 된다(S600).

이와 같은 레벨러(60)는 스테인리스 클래드 강판의 하부면, 즉 스틸 판재(100)의 하부면에 접하도록 배치되는 다수의 하측 로울러(64)와 하측 로울러(64)의 상측으로 소정 간격 이격 배치되고 하측 로울러(64)와 상호 어긋나게 구성되어 스테인리스 클래드 강판의 상부면, 즉 스테인리스 판재(300)의 상부면에 접하는 다수의 상측 로울러(62)로 구성된다.

따라서, 스테인리스 클래드 강판을 레벨러(60)에 투입하면 상측 로울러(62)와 하측 로울러(64)가 스테인리스 클래드 강판의 상하면에 접하여 눌러줌으로써 스테인리스 클래드 강판의 비틀림이 교정되면서 이송되어 표면이 평탄한 스테인리스 클래드 강판이 연속적으로 생산되는 것이다.

이후, 생산된 스테인리스 클래드 강판은 절단기(70)를 이용하여 일정 길이로 절단하여 적치대(80)에 쌓아서 출하된다.

한편, 전술한 바와 같이 스테인리스 클래드 강판을 일정 길이로 절단한 상태로 출하하게 되면 정해진 치수로 사용하기에는 편리하지만, 스테인리스 클래드 강판을 사용하고자 하는 현장의 요구에 따라 스테인리스 클래드 강판의 폭이나 길이를 현장에서 조절하여 사용하도록 생산, 출하할 필요성이 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조 공정을 나타낸 공정도이다.

제2 실시예에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조 공정은 전술한 제1 실시예에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조 공정과 거의 유사하나, 제1 실시예에서는 레벨러(도 3의 60)를 통과한 스테인리스 클래드 강판을 절단기(도 3의 70)를 이용하여 절단하고 적치대(도 3의 80)에 적치하게 되지만, 제2 실시예에서는 생산된 스테인리스 클래드 강판이 레벨러(도 3의 60)를 이용한 판재 평탄화 단계(도 2의 S600)와 절단기(도 3의 70)를 이용한 절단 과정을 생략하고 롤의 구조로 감아서 출하되는 것이다.

즉, 제2 실시예에서는 레벨러(60)의 상측 로울러(62)를 들어올린 상태로 하 측 로울러(64)만 이용하여 스테인리스 클래드 강판이 이송되도록 한다든지 등의 방법으로 레벨러(60)를 통과하도록 하고, 절단기(70) 또한 그냥 통과하도록 하여 전술한 와인더(도 3의 110, 310)와 유사한 형상의 리와인더(Re-Winder, 90)에 생산된 스테인리스 클래드 강판을 일정 길이로 감아 출하하게 되는 것이다.

이렇게 리와인더(90)에 감겨 출하되는 스테인리스 클래드 강판은 현장에서 바로 그 폭이나 길이를 조절하여 사용할 수 있으며, 스테인리스 클래드 강판이 감겨있는 리와인더(90)를 와인더(도 3의 110) 위치에 장착하여 와인더(도 3의 110)로 사용할 수도 있으므로 스테인리스 클래드 강판을 재가공하는 등의 경우에 편리하게 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 의하면, 스테인리스 클래드 강판의 제조시 표면의 비틀림을 교정할 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명은 스테인리스 클래드 강판의 제조시 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 스테인리스 클래드 강판의 접합 강도를 조절할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 모재인 스틸 판재에 스테인리스 판재를 합착시켜 클래드 강판을 제조하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법에 있어서,

   상기 스틸 판재를 예열기에 투입하여 예열하는 예열 단계;

   예열된 상기 스틸 판재를 집진기에 투입시켜 먼지 등을 제거하는 집진 단계;

   상기 스틸 판재의 상면에 장력조절부에 의해 장력이 조절되어 공급되는 핫멜트 접착필름이 배치되도록 하고 그 상면에 상기 스틸 판재와 동일한 크기의 스테인리스 판재가 적층되도록 하는 판재 적층단계;

   적층된 상기 판재가 가열압연부를 통과하면서 가열 및 압연되어 하나의 판재로 합착되는 판재합착 단계;

   합착된 상기 판재를 제트 쿨러를 이용하여 냉각시키는 냉각 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열압연부는,

   상기 스틸 판재의 하부면에 접하여 가열하는 철 재질의 제1 로울러; 및

   상기 제1 로울러로부터 상측으로 소정 간격 이격되어 배치되는 고무 재질의 제2 로울러; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각 단계 다음에,

   상기 스테인리스 클래드 강판을 레벨러에 투입하여 평탄하게 만드는 판재평탄화 단계가 더 포함되고,

   상기 레벨러는,

   상기 스틸 판재의 하부면에 접하도록 배치되는 다수의 하측 로울러; 및

   상기 하측 로울러의 상측으로 소정 간격 이격 배치되고 상기 하측 로울러와 상호 어긋나게 구성되어 상기 스테인리스 판재의 상부면에 접하는 다수의 상측 로울러;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 클래드 강판의 제조방법.

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