KR101160893B1 - 보강용 알루미늄 프레임 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강용 알루미늄 프레임 제조방법에 관한 것으로서, 휨 방향 하중에 대해 높은 강성을 갖는 보강용 알루미늄 프레임에 보강부재를 삽입함으로써 휨 방향 하중에 대해 높은 강성을 갖도록 보강용 알루미늄 프레임을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

보강용 알루미늄 프레임 제조방법{Manufacturing method of reinforcement aluminum frame}

본 발명은 보강용 알루미늄 프레임 제조방법에 관한 것으로서, 휨 방향 하중에 대해 높은 강성을 갖는 보강용 알루미늄 프레임에 보강부재를 삽입함으로써 휨 방향 하중에 대해 높은 강성을 갖도록 보강용 알루미늄 프레임을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 레저 산업의 시장 규모가 증가하면서, 조립식 천막 등에 이용되는 구조물 산업의 시장도 함께 증가하고 있다. 이러한 조립식 천막 등의 구조물로는 야외에서 사용되는 특징에 따라 눈이나 비에 의해 쉽게 녹이 발생하기 않고 운반이 용이하다는 이유로 주로 경량의 금속 파이프가 이용된다. 이러한 조건에 적합한 재료로서 알루미늄 합금이 이용된다. 다른 한편으로, 마그네슘 합금 등이 차량을 경량화하여 연료를 절감하기 위해서 차체의 구조물로 채택되고 있다.

상기 알루미늄 합금은 철강 다음으로 많이 사용되고 있는 금속으로서, 가볍고 내식성과 가공성이 좋으며 전기 및 열 전도도가 높을 뿐 아니라 Cu, Mg, Si, Zn, Mn, Ni 등의 원소와 다양한 종류의 고강도, 고내식성 합금을 만들어 항공기, 가정용품, 건축, 차량, 기계, 전기 등 가정과 산업 전분야에 걸쳐 사용되고 있다.

상기와 같은 알루미늄은 함금의 종류에 따라 분류되는 바, 1000번대는 99.00wt% 이상의 알루미늄을 함유한 순수 알루미늄, 2000번대는 Al-Cu계 합금, 3000번대는 Al-Mn계 합금, 4000번대는 Al-Si게 합금, 5000번대는 Al-Mg계 합금, 6000번대는 Al-Mg-Si계 합금, 7000번대는 Al-Zn계 합금으로 분류, 표시하는 방법이 널리 사용되고 있다.

상기와 같이 분류되는 알루미늄 합금의 가장 큰 장점은 철강에 비하여 그 무게는 약 1/3 정도이나, 각종 합금원소의 첨가에 따라 철강에 비하여 뒤지지 않거나 더욱 우수한 기계적 성질을 갖는다는 점으로 그 비율이 증가하고 있다.

그러나, 이러한 알루미늄 합금을 이용한 경량의 알루미늄 압출제품은 휨 방향 하중에 취약해서 구조물의 소재로 이용하기에는 한계가 있다. 알루미늄 압출제품의 강성을 증가시키기 위하여 구조물에 보강 부재를 덧붙이는 방식을 이용하기도 하지만, 구조물의 무게가 따라서 증가한다는 문제점이 있다.

본 출원인이 출원하여 등록된 특허등록 10-0730575호에는, 경량 금속 파이프의 무게를 증가시키지 않고 강성을 보강시킬 수 있는 강성 보강용 파이프 제조 방법이 개시되어 있다. 이 특허에서는 압출 공정으로 금속 파이프에 다수의 홈 및 홈의 양측에 배치되는 돌기를 형성시킨 후, 와이어형상을 갖는 보강 부재를 각 홈에 삽입하고 인발 가공을 통해 상기 돌기가 보강 부재를 덮도록 하여 강성 보강용 파이프를 제조한다. 그러나, 압출 공정과 후속하는 삽입 및 인발 공정이 하나의 장치에서 이루어지기 어렵기 때문에 전체 제조 공정이 연속적으로 이루어지기 어렵다. 또한, 일반적으로 압출 공정과 인발 공정은 서로 다른 업체에 의해 수행되는 경우가 많다. 이에 따라, 강성 보강용 파이프를 제작하기 위하여 소요되는 시간이 연속 제조가 가능한 경우에 비해 길어지고, 제조 비용이 증가하게 된다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조립식 구조물의 지주 또는 지붕프레임, 하우스 프레임, 가로등, 난간, 펜스, 핸드 레일 등과 같은 건축물 또는 도로교통제품으로 제작되기에 적합한 압출 성형성과 기계적 강도 및 가공성이 우수한 프레임을 제공하고자 프레임 압출 후 완제품 제작을 위한 기계적 강도와 가공성이 우수한 알루미늄 프레임을 제공하고자 한다.

또한, 압출 성형된 알루미늄 프레임에 보강부재를 삽입/부착하여 기존의 알루미늄 프레임의 휨강성을 갖는 기계적 강도와 가공성이 우수하도록 하는 동시에 알루미늄 프레임과 보강부재가 밀착되어 일체로 성형하도록 접착부재와 열처리를 통해 기계적 강도와 가공성이 충분히 향상된 알루미늄 프레임을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 내부에 통공을 가진 알루미늄 프레임을 압출하는 단계와, 상기 알루미늄 프레임의 통공에 보강부재를 삽입하는 단계와, 상기 보강부재가 삽입된 알루미늄 프레임을 150℃~250℃의 온도에서 1시간 내지 3시간 동안 열처리 단계로 구성되는 보강용 알루미늄 프레임 제조방법을 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명의 보강용 알루미늄 프레임 제조방법에 의하면, 길이가 길어지더라도 간편하게 조립 제작할 수 있고, 알루미늄 프레임과 보강부재와의 접합력과 내구성을 크게 향상시키고, 보강된 알루미늄 프레임의 처짐이나 변형을 방지할 수 있고, 제작비용을 크게 절감하고, 무게 당 보강할 수 있는 강도의 크기를 극대화할 수 있으며, 다양한 방법과 다양한 재질로 제작하는 것이 가능하고, 보강부재의 내면 보강으로 추가 강도 증대와 접착부재에 의한 접착력을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 보강용 알루미늄 프레임의 제조방법에서 알루미늄 프레임 내부에 보강부재를 삽입된 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 보강용 알루미늄 프레임의 제조방법에서 다양한 형태의 알루미늄 프레임에 보강부재가 설치된 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 보강용 알루미늄 프레임의 제조방법에서 알루미늄 프레임과 보강부재 사이에 접착층이 형성된 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 보강용 알루미늄 프레임의 제조방법에서 알루미늄 프레임의 요홈에 접착띠가 형성되어 보강부재가 설치된 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 보강용 알루미늄 프레임의 제조방법에서 보강용 알루미늄 프레임이 적용된 건축구조물 구성도.

상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 상세한 설명 및 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명은 도 1에 나타낸 보강용 알루미늄 프레임과 같이 내부에 통공을 가진 알루미늄 프레임(100)을 압출하는 단계와, 상기 알루미늄 프레임(100)의 통공에 보강부재(200)를 삽입하는 단계와, 상기 보강부재(200)가 삽입된 알루미늄 프레임(100)을 150℃~250℃의 온도에서 1시간 내지 3시간 동안 열처리 단계로 구성되는 보강용 알루미늄 프레임 제조방법을 제공한다.

상기 알루미늄 프레임 제조 장치는, 알루미늄 프레임(100)을 압출하기 위한 압출장치(미도시), 압출된 알루미늄 프레임(100)의 내부 통공에 보강부재(200)를 삽입하기 위한 삽입장치(미도시) 및 상기 보강부재(200)가 삽입된 알루미늄 프레임(100)을 열처리하는 열처리장치(미도시)를 포함한다.

그리고, 상기 보강부재(200)를 삽입하는 장치는 삽입장치 대신에 수작업으로 수행할 수 있으며, 상기 압출장치와 열처리장치는 통상 사용되는 것을 사용하여 수행할 수 있음을 밝힌다.

먼저, 본 발명에 따른 알루미늄 프레임(100)은 강보다 비중이 작은 소재, 바람직하게는, 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금으로 이루어진다. 이런 금속으로 이루어진 프레임은 가볍다는 이점이 있는 반면 휨 강성에 취약하므로 이를 보강할 필요가 있기 때문이다. 이하에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 원형 또는 사각형 파이프의 형상을 갖는 알루미늄 프레임을 제조 대상으로 하여 본 실시예에 따른 제조방법을 설명한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 압출된 알루미늄 프레임(100)의 내부 통공에 보강부재(200)를 삽입후 알루미늄 프레임(100)을 열처리 한다. 보강부재(200)가 삽입될 위치에 따라, 알루미늄 프레임(100)의 외면 또는 내면을 열처리할 수 있다. 알루미늄 프레임(100)의 표면 또는 전체를 열처리하는 것은 보강부재(200)와 알루미늄 프레임(100)과의 결속력(밀착력) 강화와 알루미늄의 강도를 높이기 위한 것이다. 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금의 경우 비교적 낮은 온도에서 열처리하더라도 알루미늄 프레임(100)의 자체 조직력을 높여 강도를 증가하게 되며, 알루미늄 자체의 열적 팽창으로 인해 보강부재(200)와의 결속력(밀착력)을 강화하여 일체의 알루미늄 프레임(100)을 제공하게 된다.

상기 열처리장치(미도시)는 알루미늄 프레임(100)의 표면 전체를 열처리하거나 알루미늄 프레임(100)의 표면에서 보강부재(200)가 삽입될 통공이 형성될 위치만을 선택적으로 열처리할 수 있다. 표면 전체를 열처리하는 경우 인덕션 히팅, 적외선 히팅, 가스 가열 히팅 등 다양한 히팅 방식이 이용될 수 있다. 알루미늄 프레임(100)의 표면에서 통공이 형성될 위치만 열처리하는 경우에는 예를 들어 레이저 또는 플라즈마 등을 이용할 수 있다. 보강부재(200)는 알루미늄 프레임(100)의 통공에 배치되어 레이저를 이용하여 열처리하게 된다.

상기 열처리 온도는 150℃~250℃의 온도에서 1시간~3시간, 195℃의 온도에서 8시간, 185℃의 온도에서 9시간, 350℃의 온도에서 10~12시간 동안 열처리를 하게 되며, 상기 각각의 열처리 조건은 알루미늄 계열(1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 시리즈)에 따라 조건을 달리하여 열처리할 수 있으며, 이러한 열처리조건은 통상 업계에서 사용되는 조건을 따른다.

보강부재(200)는 알루미늄 프레임(100)의 통공에 삽입하며, 상기 보강부재(200)로는 원형 또는 사각형 파이프 형상의 것을 사용하는 것이 좋다. 보강부재(200)의 소재로는 현재 판매되고 있는 다양한 소재가 모두 이용될 수 있으나, 강재와 같은 금속재인 것이 바람직하다.

한편, 알루미늄 프레임(100)과 보강부재(200)의 열처리공정에서 알루미늄 프레임(100)의 통공에 하중이 가해지기 때문에, 알루미늄 프레임(100)이 변형될 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 각 공정 구간에서 알루미늄 프레임(100)이 변형되지 않도록 지지하는 지지부재(미도시)를 마련하는 것이 바람직하다.

이러한 지지부재(미도시)의 일예로써, 알루미늄 프레임(100)의 외면을 지지하는 실린더(미도시)를 구비하며, 상기 실린더의 위치는 압출 형성 공정 구역 및 열처리 공정 구역에 대응된다. 실린더의 내면과 알루미늄 프레임(100)의 외면 사이에 마찰을 방지하기 위하여 윤활제가 양면 사이에 제공되는 것이 좋다.

한편, 상기 열처리단계 대신에 알루미늄 프레임(100) 내부에 보강부재(200)가 삽입된 형태에서 상기 알루미늄 프레임(100)의 외주면을 압박하여 인발하는 인발단계를 포함하게 된다.

상기 인발단계에서는 통상의 인발장치(미도시)를 사용하여 인발하게 되며, 상기 보강부재(200)가 알루미늄 프레임(100)에 삽입된 상태로 유지되도록 가공하기 위하여 알루미늄 프레임(100)을 인발한다. 상기 보강부재(200)가 내부에 삽입된 알루미늄 프레임(100)을 인발장치(미도시)를 통과하면서 알루미늄 프레임(100)의 외주면을 압박하면서 상기 알루미늄 프레임(100)의 내부에 삽입된 보강부재(200)를 압착 또는 밀착하여 일체의 알루미늄 프레임(100)을 제작하게 된다.

한편, 도 3에 나타낸 바와 같이 보강부재(200)와 알루미늄 프레임(100) 사이의 결합력을 높이기 위하여 접착부재를 코팅한 접착층(300a)을 이루어질 수 있다. 예를 들어, 보강부재(200)는 알루미늄 프레임(100)의 통공에 삽입되기 전에 접착부재로 도포될 수 있다. 접착부재로는 에폭시 계열의 것이 바람직하다. 접착부재를 사용하면, 보강부재(200)와 알루미늄 프레임(100) 사이의 결합력이 증가할 뿐 아니라, 알루미늄 프레임(100)을 사용함에 따라 부식되더라도 보강부재(200)를 둘러싼 접착부재에 의해 보강부재(200)의 부식이 방지될 수 있다. 특히, 알루미늄 프레임(100)의 재료로써, 알루미늄, 마그네슘과 같이 이온화 경향이 큰 금속이 이용되는 경우 보강부재(200)의 부식을 방지하는 것은 매우 유용한 조치이다.

상기 에폭시 계열의 접착부재는 비스페놀 A형 에폭시(DGEBA Type Epoxy), 비스페놀 F형 에폭시(DGEBF Type Epoxy), 노볼락형 에폭시(Novolac Type Epoxy)수지, 난연성 에폭시(Brominated Epoxy)수지, 수첨 비스페놀 A 또는 수첨 비스페놀 F를 이용한 에폭시 수지 ,시클로앨러패틱 에폭시(Cycloaliyphatic Epoxy), 러버 모디파이드 에폭시(Rubber Modified Epoxy), 앨러패틱 폴리글리시딜형 에폭시(Aliphatic Polyglycidyl Type Epoxy)수지, 글리시딜 아민형 에폭시(Glycidyl Amine Type Epoxy) 중 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 제공한다.

또한, 상기 에폭시 계열에 접착분말을 더 포함한 접착부재를 제공할 수 있으며, 상기 접착분말은 알루미나, 알루미늄, 카본 및 SiO₂ 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 재료로 이루어지는 분말을 사용할 수 있으며, 상기 접착분말을 첨가함으로서 열처리과정에서 상기 접착분말이 가지는 열전도성에 의해 열처리에 따른 접착부재의 경화과정에 높은 접착력을 향상하여 알루미늄 프레임(100)과 보강부재(200)의 결속력을 강화할 수 있다.

한편, 상기 접착부재는 폴리에틸렌(PE) 15~25 중량%, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~15 중량% 및 필러(filler) 60~80 중량%가 혼합된 형태의 접착부재를 사용하게 되며, 또한 상기 폴리에틸렌(PE) 100 중량부에 가교제 0.5~5.0 중량부를 첨가하여 가교화시킨 것을 특징으로 한다.

상기 접착부재는 합성수지의 바탕 기재인 폴리에틸렌은 알루미늄 프레임(100) 내부에 삽입되는 보강부재(200)의 외주면에 코팅되어 알루미늄 프레임(100) 내부에 보강부재(200)를 접착시키기 위한 접착층(300a)의 역할을 하는 기재로서 폴리에틸렌의 혼합량은 15~25 중량%인 것이 바람직하다. 폴리에틸렌의 혼합량이 15 중량% 미만이 될 경우에는 폴리에틸렌의 함량에 비해 상대적으로 필러 함량의 증가로 인해 알루미늄 프레임(100) 내부에 접착층(300a)이 형성된 보강부재(200)를 삽입시 접착저항이 커서 작업성이 떨어지며, 알루미늄 프레임(100)과 보강부재(200) 접착하여 열처리단계를 거쳐 보강된 알루미늄 프레임(100)을 생산하게 되며, 상기 열처리단계에서 알루미늄 프레임(100) 가공시 접착성이 저하될 우려가 있고, 폴리에틸렌의 혼합량이 25 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 에틸렌비닐아세테이트의 함량 부족으로 인해 합성수지의 흐름성이 저하되어 알루미늄 프레임(100)의 내주면과 보강부재(200) 외주면의 접착력이 저하될 우려가 있거나 또는 필러의 함량 부족으로 인해 합성수지의 함량 저하로 인해 열처리단계에서 경화되는 합성수지의 수축과정을 통해 합성수지의 접착면적이 적어질 우려가 있다.

그리고 본 발명에서 사용하는 에틸렌비닐아세테이트는 유동성이 우수한 합성수지로서, 합성수지의 유동성을 향상시킴으로써 작업성이 좋아지고, 그리고 필러의 첨가량을 증가시킬 수 있는 역할을 하는 합성수지로서 에틸렌비닐아세테이트의 혼합량은 5~15 중량% 인 것이 바람직하다. 에틸렌비닐아세테이트의 혼합량이 5중량% 미만이 될 경우에는 에틸렌비닐아세테이트의 함량 부족으로 인해 합성수지의 유동성이 향상되지 아니하여 고함량의 필러가 혼합될 경우 알루미늄 프레임(100)의 내부에 보강부재(200)를 삽입시 합성수지가 제대로 압출되지 않을 우려가 있고, 에틸렌비닐아세테이트의 혼합량이 15 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 필러의 함량이 줄어들어 접착층(300a)의 결합력이 떨어져 접착성이 저하될 우려가 있다.

상기 필러의 혼합량은 60~80 중량%인 것이 바람직하며, 필러의 혼합량이 60 중량% 미만인 경우에는 필러의 함량 부족으로 인해 접착성이 저하될 우려가 있고, 필러의 혼합량이 80 중량%를 초과할 경우에는 필러의 함량에 비해 상대적으로 폴리에틸렌 또는 에틸렌비닐아세테이트의 함량이 부족하여 유동성이 저하되어 알루미늄 프레임(100)의 내부에 보강부재(200)를 삽입시 접착저항이 커벼 보강부재(200)의 외주면에 정상적인 접착층(300a)을 형성되지 않을 우려가 있다.

상기 필러는 접착성능과 열적성능이 우수한 알칼리토금속 수산화물로써, 수산화마그네슘, 염기성탄산마그네슘[4MgCO3?Mg(OH)2?4H2O], 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에서 사용하는 가교제는 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트 및 난연성 필러를 혼합한 혼합 조성물을 보강부재의 외주면에 코팅하여 열처리시 가해지는 열에 의해 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트를 가교 결합시키는 역할을 하는 소재로서 가교제는 폴리에틸렌(PE) 100 중량부에 가교제 0.5~5.0 중량부를 첨가하여 가교화시키는 것이 바람직하다. 가

상기 가교제는 디큐밀퍼옥사이드(DCP, dicumyl peroxide)계 가교제 또는 열가소성 고무(thermo plastic elastomer)를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 보강부재(200)의 접착층(300a)을 형성하기 전에 보강심재를 보강부재(200)의 외주면에 감싸는 단계를 포함하게 되며, 이때 보강심재의 강화섬유 원단은 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 아라미드 섬유에서 선택된 1종 이상의 강화 섬유 원단을 감싸는 단계를 포함할 수 있으며, 또한 상기 강화섬유 원단에 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지에서 선택된 1종 이상의 수지를 혼합하여 조성된 복합소재로 성형된 보강심재를 사용할 수 있다.

상기 보강심재를 보강용 알루미늄 프레임(100)에 사용함으로서 건축구조물(10)에 사용되는 알루미늄 프레임(100)의 내/외부의 기후적인 환경으로 알루미늄 프레임(100)과 보강부재(200)의 열팽창 또는 수축으로 인해 알루미늄 프레임(100)의 구조적인 물성이 저하되거나 보강부재(200)의 접착력이 저하되는 것을 방지하도록 보강부재(200)의 표면에 보강심재를 형성함으로서 이러한 보강부재(200) 또는 알루미늄 프레임(100)의 열적변형에 따른 구조적인 변형과 접착력 강화에 더 보강하는 역할로 작용하게 된다.

한편, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 알루미늄 프레임(100)의 내주면 길이방향으로 등간격의 요홈(110)이 다수개 형성되어 상기 요홈(110)에 접착띠(300b)를 수용하도록 하며, 상기 내주면에 다수의 요홈(110)이 형성된 압출된 알루미늄 프레임(100)을 제조하고, 상기 알루미늄 프레임(100)의 요홈(110)에 경화된 접착띠(300b)를 수용하는 단계를 포함한다.

상기 접착띠(300b)는 경화된 형태의 길이방향으로 띠형상을 가지는 것으로 이렇게 띠형상의 접착띠(300b)를 상기 알루미늄 프레임(100)의 요홈(110)에 부착하게 된다.

이에 상기 알루미늄 프레임(100)의 내부에 보강부재(200)를 삽입하여 열처리를 통해 상기 접착띠(300b)가 용융되어 알루미늄 프레임(100)과 보강부재(200)가 접착되어 일체를 이룬 보강용 알루미늄 프레임을 제작하게 된다.

상기 경화된 접착띠(300b)는 폴리에스터 수지 73~78중량%, 코발트 2~5중량%, 경화제 10~15중량% 및 알루미늄 옥사이드 함량이 95중량%인 용융 알루미나 산화물 10~15중량%로 혼합하여 75℃~150℃에서 경화된 후 띠형상으로 성형하여 경화된 접착띠(300b)를 얻게 된다.

이렇게 경화된 접착띠(300b)를 상기 알루미늄 프레임(100)의 요홈(110)에 결속하여 보강부재(200)를 알루미늄 프레임(100) 내부로 삽입후 열처리를 통해 상기 접착띠(300b)를 용융하여 보강부재(200)가 알루미늄 프레임(100) 내주면에 접착하여 일체의 알루미늄 프레임(100)을 제공하게 된다.

본 발명의 알루미늄 프레임(100)의 재질이 알루미늄인 대신에 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 아연, 아연 합금, 티탄, 티탄 합금, 철, 철 합금, 아연도금 철판, 아연도금 철 합금, 주석, 주석 합금, 구리, 구리 합금, 은 및 은 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 프레임을 제공될 수 있다.

한편, 상기 보강부재(200)는 강관재, 봉강재, 형강재 중 택일하여 이루어져 있으며, 상기 보강부재의 재질은 철금속, 선재 또는 비철금속으로 이루어져 상기 알루미늄 프레임의 내부에 삽입되어 알루미늄 프레임의 강도를 증대시키게 된다.

전술한 제조 방법에 의하여 제조된 보강 알루미늄 프레임은 알루미늄 프레임의 내부에 길이 방향을 따라 삽입되고 높은 인성을 갖는 보강부재를 구비하게 된다. 보강 알루미늄 프레임은 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금으로 형성되고, 보강부재는 금속재로 이루어진 강관형의 강재파이프를 사용할 수 있으며, 전술한 다양한 형태를 가진 보강부재를 아용할 수 있다. 보강부재에 의해 알루미늄 프레임의 휨 방향하중에 대한 강성이 크게 증가한다.

보강부재는 알루미늄 프레임의 내면에 밀착되어 열처리를 통한 더욱 알루미늄 프레임와 일체를 이루도록 강한 결속력을 가지게 된다.

또한, 전술한 실시예에서는 원형 단면을 갖는 알루미늄 프레임을 기준으로 설명하였으나, 사각 형상 또는 임의의 형상의 단면을 갖는 알루미늄 프레임에 대해서도 동일한 방법을 이용하여 보강 알루미늄 프레임 제조할 수 있다.

본 발명의 알루미늄 프레임을 이용한 건축구조물은 사용목적, 용도 및 개발기관에 따라 그 형태가 변경될 수 있으며, 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이 수직단면이 삼각뿔, 오각형, 칠각형 등 다각형의 형태로 건축구조물을 시공할 수 있으며, 상기에 알루미늄 프레임은 다양한 형태로 건축구조물에 적용될 수 있으며, 단지 알루미늄 프레임의 내부에 보강부재가 삽입된 형태로 건축구조물에 적용되어 건축구조물을 시공하게 되며, 상기 건축구조물에 사용되는 알루미늄 프레임의 형상은 동일 또는 필요에 따라 알루미늄 프레임의 내/외관 형상이 변경되게 적용되며, 단지 다각형을 시공하려는 건축구조물의 프레임 형태에 따라 건축구조물의 그 형상을 달리 할 뿐임을 명백히 밝힌다.

이상에서 설명한 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 단순한 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하며, 이러한 치환, 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

알루미늄 프레임 : 100, 요홈 : 110, 보강부재 : 200, 접착층 : 300a, 접착띠 : 300b

Claims (11)

1. 내부에 통공을 가진 알루미늄 프레임을 압출하는 압출단계와, 상기 알루미늄 프레임의 통공에 보강부재를 삽입하는 결합단계와, 상기 보강부재가 삽입된 알루미늄 프레임을 열처리 단계로 구성되는 보강용 알루미늄 프레임 제조방법에 있어서,
   상기 보강부재와 알루미늄 프레임 사이의 결합력을 높이기 위하여 접착부재를 사용하며, 상기 접착부재로 폴리에틸렌(PE) 15~25 중량%, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~15 중량% 및 필러(filler) 60~80 중량%가 혼합된 형태의 접착부재를 사용하게 되며, 또한 상기 폴리에틸렌(PE) 100 중량부에 가교제 0.5~5.0 중량부를 첨가하여 가교화시킨 것을 특징으로 하는 보강용 알루미늄 프레임 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 프레임(100)의 내주면 길이방향으로 등간격의 요홈(110)이 다수개 형성되어 상기 요홈(110)에 접착띠를 수용하되, 상기 접착띠는 경화된 형태의 길이방향으로 띠형상을 가지며,
   상기 경화된 접착띠는 폴리에스터 수지 73~78중량%, 코발트 2~5중량%, 경화제 10~15중량% 및 알루미늄 옥사이드 함량이 95중량%인 용융 알루미나 산화물 10~15중량%로 혼합하여 75℃~150℃에서 경화된 후 띠형상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 보강용 알루미늄 프레임 제조방법.
9. 삭제
10. 제1항 또는 제8항 중 선택되는 어느 한항에 있어서, 상기 알루미늄 프레임(100)의 재질이 알루미늄인 대신에 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 아연, 아연 합금, 티탄, 티탄 합금, 철, 철 합금, 아연도금 철판, 아연도금 철 합금, 주석, 주석 합금, 구리, 구리 합금, 은 및 은 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 보강용 알루미늄 프레임 제조방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 보강부재는 강관재, 봉강재, 형강재 중 택일하여 이루어지며, 상기 보강부재의 재질은 철금속, 선재 또는 비철금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강용 알루미늄 프레임 제조방법.

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