KR101172494B1 - 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 이송 및 가이드 롤러 샤프트, 수송기기류 경량 내식성 소재, 건축 구조용 경량 소재 등과 같이 산업 및 생활용품의 전반에 광범위하게 적용되는 파이프를 두 종류의 금속재료를 사용해 제작하므로 제작비용을 절감하고 적용소재를 경량화하며 소재에 대한 내식성과 내마모성 등의 내구성을 향상시킴과 동시에 경제성 있는 고효율의 제품을 제작하는 것이 가능하도록, 소정의 두께를 갖는 원통형의 금속재질로 형성되는 외부파이프와; 외면이 상기 외부파이프의 내면에 접하여 일체로 압착 설치되고 상기 외부파이프와 다른 금속재질 및 두께로 형성되는 내부파이프;를 포함하는 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프를 제공하고, 서로 다른 재질 및 두께를 갖는 내/외부의 금속파이프를 준비하되 외부파이프의 내경이 내부파이프의 외경보다 큰 2종의 금속파이프를 준비하는 단계와; 상기 외부파이프의 중공부에 상기 내부파이프를 삽입하여 결합시키는 단계와; 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프를 일체화하도록 상기 외부파이프의 내면과 상기 내부파이프의 외면을 서로 압착시키는 단계;를 포함하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법을 제공한다.

Description

이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법{omitted}

본 발명은 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 이송 및 가이드 롤러 샤프트, 수송기기류 경량 내식성 소재, 건축 구조용 경량 소재 등과 같이 산업 및 생활용품의 전반에 광범위하게 적용되는 파이프를 두 종류의 금속재료를 사용해 제작하므로 제작비용을 절감하고 적용소재를 경량화하며 소재에 대한 내식성과 내마모성 등의 내구성을 향상시킴과 동시에 경제성 있는 고효율의 제품을 제작하는 것이 가능한 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 평판부품이나 필름류, 종이류, 섬유류 등을 이송하거나 안내하도록 설치되는 롤러 샤프트를 비롯하여 수송기기류의 경량 내식성 소재나, 건축 구조용 경량 소재 등과 같은 다방면의 산업 및 생활용품에는 다양한 형태를 갖는 파이프를 적용하여 사용하고 있다.

여기서 파이프가 적용되는 일례로서 롤러 샤프트의 경우에는, TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display), PDP(plasma display panel), EL(electro luminescent) 등과 같은 평면디스플레이장치에 사용되는 박막형 유리기판을 다양한 생산공정(세척, 증착, 확산, 패터닝 및 열처리등)을 향해 이송하도록 여러 제조장비를 경로하여 설치된 이송장비에 구비되어 사용한다. 즉, 이송장비에는 유리기판을 지지하는 동시에 이송시키기 위한 구조를 갖는 다수의 롤러가 구비된 롤러 샤프트가 구성된다. 나아가 롤러 샤프트는 동력원에 의해 설정된 위치에서 회전이 이루어지고, 양쪽 끝단에는 각각 지지축과 함께 원활한 회전을 도모하는 베어링이 구비되며, 유리기판의 크기나 사용목적에 따라 롤러 샤프트를 이루는 파이프의 길이가 설정된다.

그외에도 파이프를 이용한 롤러 샤프트에는 대한민국 실용신안등록 제20-0368406호에 공지된 "회로필름 이송 롤러"에서의 샤프트를 비롯하여 종이나 섬유 등의 다양한 제품을 이송 및 안내하도록 롤러 샤프트가 설치되어 사용되고 있으며, 이는 모두 다양한 직경을 갖는 파이프가 적용되고 있는 실정이다.

그러나 종래 파이프는 금속소재로 대부분이 가늘고 긴 형태를 이루기 때문에 부피가 큰 제품의 이송에 적용할 경우에는 제품의 무게로부터 가해지는 하중과 함께 제품을 향해 다양한 생산공정으로부터 가해지는 힘 등의 영향을 받아 작업 중 파이프(롤러 샤프트)가 처지거나 휘어지게 되고, 이는 다양한 공정으로부터 정확한 작업공정이 이뤄지지 못하는 원인을 유발하여 제품에 불량이 발생하게 되는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 종래에는 강도가 높은 재질로부터 파이프의 두께를 두껍게 하여 제조하는 방안이 제시되었으나, 이는 파이프의 자중이 더해져 롤러 샤프트를 지지하는 다른 구성(예를 들면, 지지축 등)이 높은 하중을 받기 때문에 파손을 유발함은 물론 파이프의 제작하는데 재료비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

그리고 수송기기나 건축 등의 소재에 사용되는 파이프로서, 종래기술로 제시되어 있었던 대한민국 특허등록 제10-0345374호에는 해양산업과 군사용 및 민간용 원양어선의 스프링클러 시스템과 관공서 및 공업용 빌딩의 스프링클러 시스템용으로 적합한 내식성 및 내화성 파이프 시스템에 있어서, 파이프 시스템이 하나 이상의 관형 고무층과 상기 관형 고무층을 에워싸는 보강층을 포함하는 강직성 냉간성형성 파이프 섹션을 포함하고, 상기 보강층이 감기고 꼬이고 편직되거나 서로 교차하도록 형성된 와이어 또는 리본으로 구성되며 상기 와이어 또는 리본은 파이프 섹션의 종축과 상기 보강된 관형 고무층과 다중-경로 커플링에서 파이프 섹션을 연결시키는 브렌치 연결부에 최고의 강도를 부여하는 감기 또는 나선 각도를 형성함에 따라 내식성 및 내화성이 우수하게 이뤄지는 것을 특징으로 하는 파이프 시스템이 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래 파이프는 금속과 고무로부터 겹겹이 층을 이루도록 구성된 구조로부터 제작과정이 어렵고 복잡하며 다수의 공정을 거쳐야 함에 따라 생산속도가 저하되어 높은 생산성을 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 내구성을 높이면서 무게를 낮출 수 있음 물론 생산성을 높일 수 있는 파이프를 제조하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있지만, 여러 단점들을 모두 보완할 수 있는 파이프나 파이프를 제조하기 위한 방법이 제시되지 못하는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 파이프의 자체두께를 조절하여 강도를 높임은 물론 경량의 다른 금속재질을 사용하여 두 개의 층을 갖는 이중구조로부터 자체중량을 낮추므로 적용소재로부터 제품을 경량화하는 동시에 제작비용이 저렴하고 내식성 및 내마모성에 대한 제품의 내구성이 향상된 고효율의 파이프를 제공할 수 있는 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라 본 발명은 이중의 구조로 생산하는 제작공정이 간단하여 작업의 편의성을 도모하고 신속하게 제작공정이 이루어져 생산성을 높일 수 있는 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프는 소정의 두께를 갖는 원통형의 금속재질로 형성되는 외부파이프와; 외면이 상기 외부파이프의 내면에 접하여 일체로 압착 설치되고 상기 외부파이프와 다른 금속재질 및 두께로 형성되는 내부파이프;를 포함하여 이루어진다.

상기 외부파이프는 스테인레스 스틸 금속재질로 형성되고, 상기 내부파이프는 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속재질로 형성된다.

그리고 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법은 서로 다른 재질 및 두께를 갖는 내/외부의 금속파이프를 준비하되 외부파이프의 내경이 내부파이프의 외경보다 큰 2종의 금속파이프를 준비하는 단계와; 상기 외부파이프의 중공부에 상기 내부파이프를 삽입하여 결합시키는 단계와; 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프를 일체화하도록 상기 외부파이프의 내면과 상기 내부파이프의 외면을 서로 압착시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 외부파이프의 금속재료로는 스테인레스 스틸 금속재질을 사용하고, 상기 내부파이프의 금속재료로는 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속재질을 사용한다.

상기 외부파이프와 상기 내부파이프를 서로 압착시킬 때에 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프는 결합상태를 유지하며 고정된 상태에서 상기 내부파이프의 중공부보다 큰 직경을 갖는 맨드렐(mandrel)을 길이방향을 향해 연속적으로 삽입이동하여 인발하고 상기 내부파이프의 내면에 상기 맨드렐이 접촉함에 따라 상기 내부파이프의 외경이 확장되면서 상기 외부파이프의 내면에 압착되도록 제조하는 것이 가능하다.

또한 상기 외부파이프와 상기 내부파이프를 서로 압착시킬 때에 상기 맨드렐은 고정된 상태에서 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프를 길이방향을 향해 연속적으로 당겨 인발하고 상기 내부파이프의 내면에 상기 맨드렐이 접촉함에 따라 상기 내부파이프의 외경이 확장되면서 상기 외부파이프의 내면에 압착되도록 제조하는 것도 가능하다.

또한 본 발명은 상기 외부파이프에 상기 내부파이프를 결합시킨 다음 압착 전 상기 외부파이프의 외주연에 접하는 외부압력다이스로부터 잡아 고정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

또한 상기 외부파이프와 상기 내부파이프를 서로 압착시킨 다음 내부에 남아 있는 잔류응력을 제거하도록 열처리하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법에 의하면 내외 2중의 벽면구조를 이루어 두께가 조절된 파이프를 제조하므로 파이프의 내식성 및 내마모성과 함께 전반적인 내구성을 향상시켜 제품에 불량률을 최소화할 수 있는 고효율의 파이프를 제공할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법은 외부파이프를 비중이 큰 스테인레스 스틸을 사용하고 내부파이프는 비중이 낮은 경량의 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중 하나의 금속재질을 사용하되 서로 일체화된 구조를 갖는 파이프를 제조하므로 파이프의 자체중량을 경량화하여 파이프를 지지하는 연결부품이 받게 될 하중의 크기를 최소화하고 파이프의 제작비용을 최소화할 수 있는 고효율의 파이프를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법은 이중구조를 갖는 파이프를 생산하는 제작공정이 간단하고 용이하여 제작과정에서 작업의 편의성을 도모하고 신속하게 제품을 생산할 수 있어 제품의 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법은 압착과정에서 외부압력다이스로부터 외부파이프를 고정하므로 맨드렐이 내부파이프를 향해 삽입되어 압착이 이뤄짐에 따라 외부파이프에 가해지는 힘에 대응하도록 고정하여 외부파이프의 외경이 늘어나면서 변경되는 현상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법은 내외 파이프를 열처리하므로 내외 파이프의 용접이나 인발하는 등의 가공작업을 통해 생성된 잔류응력을 제거하고 결정입자를 미세화하며 강도가 우수한 파이프를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 파이프에 있어서 일실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 이중 파이프 제조방법의 제1실시예를 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 이중 파이프 제조방법의 제1실시예를 나타낸 공정도.
도 4의 (a),(b)는 각각 본 발명에 따른 이중 파이프 제조방법의 제1실시예에 있어서 압착방법의 제1실시예 및 제2실시예를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 이중 파이프 제조방법의 제2실시예를 나타낸 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 이중 파이프 제조방법의 제2실시예에 있어서 외부압력다이스로부터 고정한 후 압착하는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 이중 파이프 제조방법의 제3실시예를 나타낸 블럭도.

본 발명은 소정의 두께를 갖는 원통형의 금속재질로 형성되는 외부파이프와; 외면이 상기 외부파이프의 내면에 접하여 일체로 압착 설치되고 상기 외부파이프와 다른 금속재질 및 두께로 형성되는 내부파이프;를 포함하는 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 외부파이프는 스테인레스 스틸 금속재질로 이루어지는 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 내부파이프는 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속재질로 이루어지는 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프를 기술구성의 특징으로 한다.

또한 본 발명은 서로 다른 재질 및 두께를 갖는 내/외부의 금속파이프를 준비하되 외부파이프의 내경이 내부파이프의 외경보다 큰 2종의 금속파이프를 준비하는 단계와; 상기 외부파이프의 중공부에 상기 내부파이프를 삽입하여 결합시키는 단계와; 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프를 일체화하도록 상기 외부파이프의 내면과 상기 내부파이프의 외면을 서로 압착시키는 단계;를 포함하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 외부파이프의 금속재료로는 스테인레스 스틸 금속재질을 사용하고, 상기 내부파이프의 금속재료로는 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속재질을 사용하여 이루어지는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 외부파이프와 상기 내부파이프를 서로 압착시킬 때에 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프는 결합상태를 유지하며 고정된 상태에서 상기 내부파이프의 중공부보다 큰 직경을 갖는 맨드렐(mandrel)을 길이방향을 향해 연속적으로 삽입이동하여 인발하고 상기 내부파이프의 내면에 상기 맨드렐이 접촉함에 따라 상기 내부파이프의 외경이 확장되면서 상기 외부파이프의 내면에 압착되도록 이루어지는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 외부파이프와 상기 내부파이프를 서로 압착시킬 때에 상기 맨드렐은 고정된 상태에서 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프를 길이방향을 향해 연속적으로 당겨 인발하고 상기 내부파이프의 내면에 상기 맨드렐이 접촉함에 따라 상기 내부파이프의 외경이 확장되면서 상기 외부파이프의 내면에 압착되도록 이루어지는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 외부파이프에 상기 내부파이프를 결합시킨 다음 압착 전 상기 외부파이프의 외주연에 접하는 외부압력다이스로부터 잡아 고정하는 단계를 더 포함하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 외부파이프와 상기 내부파이프를 서로 압착시킨 다음 내부에 남아 있는 잔류응력을 제거하도록 열처리하는 단계를 더 포함하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프(P)의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 외부파이프(10)와, 내부파이프(20)를 포함하여 이루어진다.

상기 외부파이프(10) 및 상기 내부파이프(20)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 각각 내부에 중공부를 갖는 도넛 단면형상의 원통형으로 이루어지고, 각각 소정의 두께로 형성된다.

상기 외부파이프(10)는 내식성이 우수하고 강도가 높은 금속재질로 형성된다.

상기 외부파이프(10)의 재료로는 스테인레스 스틸 금속재질로 구성된다.

일반적으로 스테인레스 스틸은 주성분인 크롬을 10~30% 함유한 합금강으로서, 금속표면에 크롬산화물이 치밀한 막을 형성하여 산화를 방지하기 때문에 공기 또는 수중에서 쉽게 녹슬지 않는 우수한 내식성을 갖음은 물론 외부표면이 미려하여 의장성이 뛰어나고, 가공성이 우수하여 변형이 용이하면서도 강도가 높은 특성이 있다. 또한 스테인레스 스틸의 가장 일반적인 비중은 8.0 정도로 높다.

상기 외부파이프(10)는 둘레를 따라 일정한 두께로 형성하되 그 두께는 0.1~5㎜로 형성한다.

상기 내부파이프(20)는 외면이 상기 외부파이프(10)의 내면에 접하도록 위치하여 일체로 압착 설치된다.

상기 내부파이프(20)는 상기 외부파이프(10)와 다른 금속재질 및 두께로 형성된다.

상기 내부파이프(20)는 상기 외부파이프(10)의 금속보다 가벼운 경량의 금속재질로 이루어진다. 즉, 상기 내부파이프(20)는 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속재질로 구성된다.

일반적으로 알루미늄 금속은 은백색의 가볍고 부드러운 금속으로서, 가공이 쉽고 가벼우며 내식성과 내구성이 우수한 특성이 있다. 특히 알루미늄은 철에 비해 1/3의 무게 즉, 비중이 2.7 정도인 경량금속을 이룬다. 또한, 알루미늄합금은 알루미늄에 구리, 마그네슘 등의 금속을 첨가한 합금으로 알루미늄의 성질을 개량한 것으로서, 고력 알루미늄합금은 알루미늄에 구리를 첨가한 것으로 강도가 크고(예를 들면, 두랄루민 등), 구조용 알루미늄합금은 마그네슘과 아연을 가한 것으로 내식성이 우수하다. 또한, 마그네슘합금은 마그네슘을 기본으로 하는 합금으로서 실용합금 중에 가장 가벼운 특성이 있으며 강도도 매우 우수함은 물론 가공성이 양호한 특성이 있다.

상기 내부파이프(20)는 상기 외부파이프(10)의 두께보다 두껍게 형성된다.

상기 내부파이프(20)는 둘레를 따라 일정한 두께를 이루되 상기 내부파이프(20)는 상기 외부파이프(10)를 향해 압착하여 설치된 이후의 두께가 0.5~10.0㎜를 이루도록 형성한다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프를 제조하기 위한 제조방법을 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법의 제1실시예는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 금속파이프(5)를 준비하는 단계(S10)와, 외부파이프(10)와 내부파이프(20)를 결합시키는 단계와, 외부파이프(10)와 내부파이프(20)를 압착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 금속파이프(5)를 준비하는 단계(S10)에서는 원통형을 이루며, 서로 다른 재질 및 두께를 갖는 두 종류의 금속파이프(5)를 준비한다.

상기 금속파이프(5)는 2종이 상이한 직경을 이룸에 따라 내/외부의 금속파이프(5)를 각각 구비토록 준비한다. 즉, 소정의 직경을 갖는 외부파이프(10)를 준비하고, 상기 외부파이프(10)의 내측 중공부에 삽입하여 위치할 수 있는 내부파이프(20)를 준비한다.

상기 금속파이프(5)는 상기 외부파이프(10)의 내경이 상기 내부파이프(20)의 외경보다 큰 직경을 갖도록 준비한다.

상기 외부파이프(10)를 형성하기 위한 상기 금속파이프(5)의 금속재료로는 내식성과 가공성이 우수하고 의장성이 뛰어나며 강도가 높은 스테인레스 스틸 금속재질을 사용한다.

상기 외부파이프(10)를 형성할 상기 금속파이프(5)의 두께는 0.1~5.0㎜를 이루도록 한다.

상기 내부파이프(20)를 형성하기 위한 상기 금속파이프(5)의 금속재료로는 상기 외부파이프(10)보다 가벼운 경량의 금속재료를 사용한다. 즉, 상기 내부파이프(20)의 금속재료로는 내식성과 내구성이 우수하고 가공이 쉬우면서 가벼운 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속재질을 사용한다.

상기 내부파이프(20)의 두께는 0.5~10.0㎜를 이루는 상기 금속파이프(5)를 사용한다.

상기 외부파이프(10)와 상기 내부파이프(20)를 결합시키는 단계(S20)에서는 상기 외부파이프(10)의 중공부에 상기 내부파이프(20)를 삽입하여 억지로 끼우는 형태로 결합시킨다.

상기 외부파이프(10)의 중공부에 상기 내부파이프(20)를 결합할 때는 상기 외부파이프(10)의 내면을 연마하거나 상기 내부파이프(20)의 외면을 연마하면서 서로 끼워질 수 있도록 한다.

상기 외부파이프(10)의 내면이나 상기 내부파이프(20)의 외면은 거친 면을 이루도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 외부파이프(10)와 상기 내부파이프(20)를 압착시키는 단계(S30)에서는 상기 외부파이프(10) 및 상기 내부파이프(20)를 일체화하도록 상기 외부파이프(10)의 내면과 상기 내부파이프(20)의 외면을 서로 압착시킨다.

상기 외부파이프(10)와 상기 내부파이프(20)를 서로 압착시킬 때에 상기 내부파이프(20)의 중공부보다 큰 직경을 갖는 맨드렐(mandrel)을 사용한다. 즉, 상기 외부파이프(10)의 내면과 상기 내부파이프(20)의 외면이 서로 접하도록 결합한 상태에서 상기 내부파이프(20)의 중공부에 상기 맨드렐(30)을 연속적으로 삽입하여 인발한다.

상기 내부파이프(20)의 중공부 즉, 상기 내부파이프(20)의 내면에 상기 맨드렐(30)이 접촉함에 따라 상기 내부파이프(20)의 외경이 확장되면서 상기 외부파이프(10)의 내면에 압착되어 서로 접합된 일체화를 이룬다.

상기 외부파이프(10)에 상기 내부파이프(20)를 압착하도록 인발하기 위해서는 도 4의 (a)에서 나타낸 바와 같이, 상기 맨드렐(30)을 삽입이동하여 인발하도록 이루어지는 것이 가능하다. 즉, 상기 외부파이프(10) 및 상기 내부파이프(20)는 결합상태를 유지하며 고정된 상태에서 상기 내부파이프의 중공부보다 큰 직경을 갖는 상기 맨드렐(30)을 길이방향을 향해 연속적으로 삽입이동하여 인발한다.

또한 상기 외부파이프(10)에 상기 내부파이프(20)를 압착하도록 인발함에는 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 외부파이프(10) 및 상기 내부파이프(20)를 이동시켜 인발하도록 이루어지는 것도 가능하다. 즉, 상기 맨드렐(30)은 고정된 상태에서 상기 외부파이프(10) 및 상기 내부파이프(20)를 길이방향을 향해 연속적으로 당겨 인발한다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법에 의하면, 내외 2중의 벽면구조를 이루어 두께가 조절된 파이프를 제조하므로 파이프의 내식성 및 내마모성과 함께 전반적인 내구성을 향상시켜 제품에 불량률을 최소화할 수 있는 고효율의 파이프를 제공하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라 본 발명은 외부파이프를 비중이 큰 스테인레스 스틸을 사용하고 내부파이프는 비중이 낮은 경량의 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중 하나의 금속재질을 사용하되 서로 일체화된 구조를 갖는 파이프를 제조하므로 파이프의 자체중량을 경량화하여 파이프를 지지하는 연결부품이 받게 될 하중의 크기를 최소화하고 파이프의 제작비용을 최소화할 수 있는 고효율의 파이프를 제공하는 것이 가능하다.

또한 본 발명은 이중구조를 갖는 파이프를 생산하는 제작공정이 간단하고 용이하여 제작과정에서 작업의 편의성을 도모하고 신속하게 제품을 생산할 수 있어 제품의 생산성을 높이는 것이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 제조방법의 제2실시예는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 외부파이프(10)에 상기 내부파이프(20)를 결합시킨 다음 압착 전 상기 외부파이프(10)의 외주연에 접하는 외부압력다이스(40)로부터 잡아 고정하는 단계(S25)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 외부압력다이스(40)에는 상기 외부파이프(10)에 대응되어 외면을 감쌀 수 있는 공간이 구비된다.

상기 외부압력다이스(40)는 상기 외부파이프(10)를 고정하기 위해 상기 외부파이프(10)를 향해 압력을 가하면서 가압하는 형태로 구성하는 것도 가능하고, 상기 외부압력다이스(40)에 상기 외부파이프(10)에 대응되는 홀 형태의 공간을 구비하고 상기 외부파이프(10) 및 상기 내부파이프(20)를 단순히 삽입하여 고정토록 구성하는 것도 가능하다.

도 6에서처럼 상기 외부압력다이스(40)로부터 상기 외부파이프(10)를 가압하여 고정한 상태에서 상기 맨드렐(30)이 상기 내부파이프(20)를 향해 삽입이동하여 인발하도록 구성하는 것도 가능하고, 도면에 나타내지는 않았지만 상기 외부압력다이스(40)가 상기 맨드렐(30)의 주위에 거리를 두고 위치하여 고정된 상태를 유지하고 상기 외부파이프(10) 및 상기 내부파이프(20)를 길이방향으로 당겨 인발하도록 구성하는 것도 가능하다.

즉 상기한 제2실시예와 같이 본 발명을 구성하여 제조하면, 맨드렐이 내부파이프를 향해 삽입되어 압착이 이뤄짐에 따라 외부파이프에 가해지는 힘에 대응하도록 고정하여 외부파이프의 외경이 늘어나면서 변경되는 현상을 미연에 방지하는 것이 가능하다.

상기한 제2실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.

그리고 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 제조방법의 제3실시예에는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 외부파이프(10)와 상기 내부파이프(20)를 서로 압착시킨 다음 내부에 남아 있는 잔류응력을 제거하도록 열처리하는 단계(S40)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 열처리하는 단계(S40)에서는 상기 외부파이프(10)와 상기 내부파이프(20)가 서로 압착되어 구성된 상기 이중 파이프(P)에 일정한 온도로 가열한 다음 서서히 상온으로 냉각시키는 과정을 거치도록 풀림(annealing)한다.

즉 상기한 제3실시예와 같이 본 발명을 구성하여 제조하면, 내외 파이프의 용접이나 인발하는 등의 가공작업을 통해 생성된 잔류응력을 제거하고 결정입자를 미세화하며 강도가 우수한 파이프를 제공하는 것이 가능하다.

상기한 제3실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예 및/또는 제2실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명에 따른 이종금속 재질로 구성되는 이중 파이프 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

5 : 금속파이프 10 : 외부파이프
20 : 내부파이프 30 : 맨드렐
40 : 외부압력다이스 P : 이중 파이프

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 서로 다른 재질 및 두께를 갖는 내/외부의 금속파이프를 준비하되 외부파이프의 내경이 내부파이프의 외경보다 큰 2종의 금속파이프를 준비하는 단계와;
   상기 외부파이프의 중공부에 상기 내부파이프를 삽입하여 결합시키는 단계와;
   상기 외부파이프의 외주면에 접하는 외부압력다이스로 상기 외부파이프의 외주면을 가압하여 상기 외부파이프를 고정하는 단계와;
   상기 외부파이프 및 상기 내부파이프를 일체화하도록 상기 외부파이프의 내면과 상기 내부파이프의 외면을 서로 압착시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 외부파이프의 금속재료로는 스테인레스 스틸 금속재질을 사용하고, 상기 내부파이프의 금속재료로는 알루미늄, 알루미늄합금, 마그네슘합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속재질을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법.
   
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 외부파이프의 내면과 상기 내부파이프의 외면을 서로 압착시킬 때에 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프는 결합상태를 유지하며 고정된 상태에서 상기 내부파이프의 중공부보다 큰 직경을 갖는 맨드렐(mandrel)을 길이방향을 향해 연속적으로 삽입이동하여 인발하여 상기 내부파이프의 내면에 상기 맨드렐이 접촉함에 따라 상기 내부파이프의 외경이 확장되면서 상기 외부파이프의 내면에 압착되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법.
   
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 외부파이프의 내면과 상기 내부파이프의 외면을 서로 압착시킬 때에 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프는 결합상태를 유지하며 상기 내부파이프의 중공부보다 큰 직경을 갖는 맨드렐(mandrel)을 고정한 상태에서 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프를 길이방향을 향해 연속적으로 당겨 인발하여 상기 내부파이프의 내면에 상기 맨드렐이 접촉함에 따라 상기 내부파이프의 외경이 확장되면서 상기 외부파이프의 내면에 압착되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법.
   
8. 삭제
9. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 외부파이프와 상기 내부파이프를 서로 압착시킨 다음 내부에 남아 있는 잔류응력을 제거하도록 열처리하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종금속 재질로 구성되는 이중파이프 제조방법.
   

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