KR101205165B1 - 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법 - Google Patents

금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, A. 금속판재(2)를 작업대(1) 상으로 보내고, 전단가장자리(11)를 돌출되게 하고, B. 펀치(3)를 제1 위치(Y1)에 위치시켜서 작업대(1)와 작업간극(S)을 유지시키고, C. 펀치(3)를 작업대(1)로 향하게 하여 작업대(1)에 전단 압력을 보내고, D. 금속판재(2)가 전단 압력을 받아 휘어지고, 제2 표면(22)에는 다수 개의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)가 형성되고, E. 금속판재(2)의 제1 표면(21)이 전단 압력을 받음으로써 선형 함몰부(5)를 형성하게 되고, F. 전단 압력을 통해 금속판재(2)가 변형하게 되어 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 선형 함몰부(5)는 서로 관통되어 미세구멍(6)을 형성하게 되고, G. 펀치(3)가 제1 위치(Y1)로 다시 제자리로 돌아와 제2 위치(Y2)까지 작업거리(T)를 유지하며 이동하게 되고, H. 금속판재(2)를 다시 작업대(1) 상으로 보내고, I. 펀치(3)가 제2 위치(Y2)에 위치하게 되어 상술된 순서를 반복하게 되며, J. 펀치(3)가 다시 제1 위치(Y1)로 돌아오게 되면서 한 번의 작업이 완전히 완성되는데, 이러한 방법은 일정한 단위면적의 금속판재 상에 미세구멍 수량을 최대로 형성하여 흡음판의 용도로 사용할 수 있게 해주며 또한 흡음율을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법{METHOD OF MAKING MICRO-HOLES ON METAL PLATE}
본 발명은 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법에 관한 것으로서, 특히 일정 단위면적의 금속판재 상에 미세구멍의 수량을 최대로 형성하는 방법에 관한 것이다.
일상 생활 중 주변 환경에 따라 각종 다양한 소음에 노출되기 쉬우며 이러한 소음들이 심각할 경우 삶의 질에 영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 시중에는 각종 흡음 또는 방음 설비들이 판매 사용되고 있으며, 주로 판재의 표면에 판재의 두께보다 작은 작은 구멍을 형성하고, 소리가 상기 작은 구멍(터널 역할)을 통해 들어오게 하는 방법을 사용하고 있다. 이러한 방법은 음파동의 분자가 고속으로 작은 구멍을 통과하면서 작은 구멍 내에 붙게 되며, 이 때 작은 구멍에서 분자의 마찰 작용으로 인해 열에너지로 전환되면서 소리가 작아지게 되어 흡음의 효과를 얻을 수 있게 된다. 본 신청인은 이와 같은 내용을 근거로 하여 신청한 2006년 4월 21일 공고된 중국 타이완 실용신안 제M289784호「금속 흡음판」에서는, 우선 금속판체의 바닥의 함몰부에 다수 개의 타원형 미세구멍을 갖춘 삼각추를 설치하고, 또한 금속판체의 꼭대기 면은 물결형 표면으로 형성하며, 상기 물결형 표면 상에 상기 타원형 미세 구멍과 서로 대응되는 곳의 상측 주변에도 역시 함몰된 삼각추 형태로 성형 완성하며, 이를 통해 반사되는 음파가 서로 부딪히고 간섭을 하면서 흡음 효과를 얻을 수 있게 하였다. 또한 이와 동시에 일부 음파가 삼각추의 추바닥의 타원형 미세 구멍을 통해 흘러 나가면서 흡음 효과를 더욱 증가시킬 수 있도록 하였다.
본 신청인은 또한 2009년 5월 16일 공개된 중국 타이완 발명 제200920902호「기하 미세구멍 흡음판」에서 각 판들의 하측에 금속으로 판체를 형성하고, 판체의 꼭대기면과 바닥면에 각각 서로 연결되어 통해 있는 미세 구멍을 함몰되도록 설치하였으며, 이렇게 기하학적 형상으로 완성된 미세구멍을 통해 서로 다른 각도에서 생성되어 들어오는 음파들이 서로 부딪히고 간섭을 하도록 함과 동시에 공기 중에서 이를 더 흡수할 수 있도록 하며, 또한 판체와 각 판들 사이에서 음파가 더욱 마찰을 일으키면서 우수한 흡음 기능을 달성할 수 있도록 하였다.
그러나 상술된 각 특허안들은 모두「미세구멍판 흡음 논리」를 이용하였으며, 현재 시중에서 자주 사용하는 흡음판 구조 역시 이 이론을 바탕으로 생산 제작되고 있다. 그러나 흡음율은 단위면적 당 판체 상에 미세구멍 수량과 관계가 있으며, 그로 인해 판재 상에 최대한 많은 수량의 미세구멍을 제작해야 만 흡음율을 높일 수 있으며, 또한 재료 절약과 제조 단가 절약의 효과를 얻을 수 있게 된다.
현재 널리 사용하고 있는 흡음판은 대부분 펀칭기기를 이용해 판재에 직접 압력을 가해 구멍을 제작하는 기술을 사용하고 있으며, 이렇게 직접 펀칭 기기를 이용하는 가공 기술은 각 평방미터의 판재 상에 40,000 에서 50,000개의 미세구멍을 뚫을 수 있으나 각 미세 구멍의 최소 직경이 0.45mm 밖에 되지 않기 때문에 단위 면적 당 미세구멍의 수량이 더 증가될 수 없으므로 평균 흡음율(NRC)이 0.15~0.5 사이가 된다. (NRC 수치가 높으면 높을수록 흡음율 효과가 좋음을 의미)
종래에 널리 사용되고 있는 흡음판이 일정한 단위면적의 판재 상에 형성할 수 있는 미세구멍의 최대 수량이 한정되는 관계로 인해 흡음율을 향상시키지 못하는 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법을 제공하고 있으며, 상기 방법은 우선 일정한 단위면적의 금속판재 상에 미세구멍의 수량을 최대한으로 늘려서 흡음율을 향상시키는 데 그 목적이 있다.
상술된 문제를 해결하기 위해 본 발명에서 제공하는 방안은 다음과 같다.
본 발명은 금속판재 상에 미세구멍을 제작하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 전단 몰드를 이용해 적당한 경도와 인장성을 가지고 있는 판재에 전단 가공 작업을 진행하는 것이며, 그 순서는 A. 금속판재가 작업대 상에서 작업대의 전단가장자리를 향해 이동되고, 금속판재 아래 방향의 제1 표면이 상기 작업대와 접촉하며, 또한 금속판재의 일부는 상기 작업대의 전단가장자리(shearing edge)까지 뻗어나오게 되며, B. 펀치를 상기 작업대의 전단가장자리 상측의 제1 위치에 위치시키고, 펀치와 작업대 사이는 작업간극을 유지하며, 상기 펀치는 작업대의 전단가장자리의 방향과 평행한 방향으로 다수 개의 연속으로 배열된 단위칼날부(unit blade portion)을 갖추고 있으며, C. 펀치는 작업대 방향으로 전단 압력을 가하게 되며 D. 금속판재는 펀치의 압력을 받은 후 힘을 받은 방향으로 구부러지게 되고, 또한 상기 금속판재는 펀치의 제2 표면을 향해 상기 단위 칼날부의 작용을 받아 이와 대응되는 다수 개의 점형으로 연속 배열된 함몰부가 형성되고, E. 금속판재 상의 제1 표면은 전단 압력을 견디게 되고, 작업대의 전단가장자리를 따라 선형 함몰부가 형성되고, F. 상술된 전단 압력으로 인해 금속판재가 변형되며 제2 표면의 점형으로 연속 배열된 함몰부와 제1 표면의 선형 함몰부는 서로 관통되어 연결되어 있고, 상기 두 부위가 서로 교차하는 곳에 미세구멍을 형성하게 되고, G. 펀치가 제1 위치로 돌아오게 되며, 다시 작업대의 전단가장자리 방향을 따라 평행으로 작업거리 만큼 이동하여 제2 위치로 이동하게 되며, H. 금속판재는 작업대의 전단가장자리 방향을 향해 다시 들어가게 되며, I. 펀치가 제2 위치에서 상기 순서 C, D, E, F 작업을 반복 수행하며, J. 펀치가 제2 위치로 돌아온 후, 다시 작업대의 전단가장자리 방향을 따라 평행으로 작업거리 만큼 이동하여 제1 위치로 돌아가게 되는데, 이러한 과정을 통해 한 번의 작업이 완성된다.
상기 순서 B 중의 단위칼날부의 수량과 순서 H의 금속판재를 다시 전송하는 과정을 통해 상기 금속판재 상의 미세구멍 수량이 각 평방미터 당 80,000개~450,000개 사이가 될 수 있다.
상기 순서 B 중의 단위칼날부의 수량과 순서 H의 금속판재를 다시 전송하는 과정을 통해 상기 금속판재 상의 미세구멍 수량이 각 평방미터 당 250,000개~400,000개 사이가 될 수 있다.
상기 금속판재의 경도 HRB은 8~40사이이며 인장성은 4~30 사이이다.
상기 단위칼날부는 톱니 방식으로 형성된다.
상기 작업거리는 2개의 인접한 단위칼날부의 피치보다 작다.
상기 작업거리는 2개의 인접한 단위칼날부의 피치의 이분의 일이 된다.
상기 순서 F에서 더 나아가 순서 F1을 포함하게 되며, 그 내용은 펀치의 작업 경로를 제어하여 상기 제2 표면의 점형으로 연속 배열된 함몰부와 제1 표면의 선형 함몰부가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍의 수직방향 최소 구멍넓이가 금속판재의 두께보다 작다.
상기 순서 F에서 더 나아가 순서 F2를 포함하게 되며, 그 내용은 펀치의 작업 경로를 제어하여 상기 제2 표면의 점형으로 연속 배열된 함몰부와 제1 표면의 선형 함몰부가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍의 선형 함몰부 방향을 따라 생성된 구멍넓이는 금속판재의 공급 방향의 구멍넓이보다 넓다.
상기 순서 F에서 더 나아가 순서 F3을 포함하게 되며, 그 내용은 펀치의 작업 경로를 제어하여 상기 제2 표면의 점형으로 연속 배열된 함몰부와 제1 표면의 선형 함몰부가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍은 상기 선형 함몰부의 꼭대기부에 위치하게 된다.
상기 순서 J를 완성한 후, 더 나아가 평평하게 하는 작업을 포함하며, 이를 통해 상기 금속판재의 제1 표면과 제2 표면을 평평하게 하는 작업을 진행한다.
상기 금속판재에 평평하게 하는 작업을 끝낸 후, 다시 피복 작업을 시작하며 이를 통해 평평하게 하는 작업이 완료된 금속판재의 제1 표면과 제2 표면 상에 한 층의 막을 피복한다.
상기 순서 B에서 연속 배열된 단위칼날부는 톱니 형상으로 유지된다.
상술된 본 발명의 내용에 의거하여 본 발명의 장점을 살펴보면 다음과 같다.
1. 본 발명은 일정 단위면적의 금속판재 상에 최대 수량의 미세구멍을 제작함으로써 재료 절감 및 제조 단가 절감 효과를 얻을 수 있다.
2. 본 발명은 일정 단위면적의 금속판재 상에 최대 수량의 미세구멍을 제작함으로써 흡음율을 향상시킬 수 있으며, 효과적으로 잡음을 제거시켜 최적의 소음 방지 효과를 얻을 수 있다.
3. 본 발명의 제조 방법으로 제작한 금속판재는 가볍고, 무해하며, 불에 타지 않으며, 염분 성분에 강하고, 습기에 강하며, 흡음율이 높고, 수명이 길뿐만 아니라, 색깔도 다양하게 변화시킬 수 있으며, 또한 쉽게 절삭 설치 작업을 진행할 수 있다. 그러므로 건축물, 조경, 공기 정화시설, 기계, 전자, 의료, 교통 운송 등과 같은 소음 방지를 해야 하는 분야에 사용될 수 있으며, 특히 고온 다습한 곳에서도 사용이 가능하여 방진, 방화, 방수, 무독성의 내구성이 높은 흡음판으로 사용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명 중 금속판재가 작업대 상에 이동하고, 펀치가 제1 위치에 위치한 상황을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명 중 펀치가 제1 위치에서 제2 위치로 이동하는 거리를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명 중 펀치가 금속판재를 절단하기 위한 준비를 하는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명 중 펀치가 금속판재에 대해 절단을 진행하는 상황을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명 중 금속판재 상에 점형으로 연속 배열된 함몰부 및 선형 함몰부를 관통하여 형성된 미세구멍을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명 중 금속판재 상에 여러 번의 펀치 작업을 통해 연속되는 미세구멍을 형성한 상황을 나타낸 해부도이다.
도 8은 본 발명 중 금속판재의 제2 표면 상에 점형으로 연속배열된 함몰부를 형성하고, 제1 표면 상에 선형 함몰부를 형성한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명으로 제작된 미세구멍 단층 흡음 금속판의 흡음율을 테스트한 그래프이다.
도 10은 본 발명으로 제작된 미세구멍 쌍층 흡음 금속판의 흡음율을 테스트한 그래프이다.
도 11은 본 발명으로 제작된 흡음 금속판과 기타 각종 모공식 흡음판 및 일반 평판의 흡음율을 테스트한 그래프이다.
도면과 실시예를 통해 본 발명에 관한 더욱 상세한 설명은 아래와 같다.
우선 도 1의 내용을 참조해 보면, 본 발명의 비교적 우수한 실시예는 다음과 같은 순서를 포함하고 있다.
A. 금속판재(2)를 작업대(1) 상에서 작업대(1)의 전단가장자리(11,shearing edge)를 향해 전송하며, 상기 금속판재(2)의 제1 표면(21)이 상기 작업대에 접촉하게 되고, 또한 금속판재(2)의 일부는 작업대(1)의 전단가장자리(11)까지 돌출되어 뻗어 나오게 되며, 상기 작업대(1)의 주변 테두리에는 전단가장자리(11)가 형성되고(도 2에 도시된 바와 같이), 펀칭 작업을 진행해야 할 금속판재(2)를 상기 작업대(1) 상으로 운송하게 되며, 이때 상기 작업대(1)의 전단가장자리(11)를 향해 이동할 수 있게 하며, 상기 금속판재(2) 중 펀칭 작업을 해야 할 일부가 전단가장자리(11)까지 뻗어 나와 공중에 메달린 형태가 되고, 상기 금속판재(2)는 아래로 향하는 제1 표면(21)과 위로 향하는 제2 표면(22)을 포함하고 있으며, 상기 금속판재(2)의 경도 HRB는 8~40 사이 이고, 인장성은 4~30 사이 이다.
B. 펀치(3)를 상기 작업대(1,workbench)의 전단가장자리(11,shearing edge) 상단의 제1 위치(Y1)에 위치하도록 하며, 상기 펀치(3)와 작업대(1) 사이에는 작업간극(S)을 유지하고, 상기 펀치(3)는 상기 작업대(1)의 전단가장자리(11)의 방향과 평행한 방향 상에 복수 개의 연속으로 배열된 단위칼날부(31,unit blade portions)를 갖추고 있으며, 상기 펀치(3)를 상기 작업대(1)의 전단가장자리(11) 상측의 제1 위치(Y1)(도 3에 도시된 바와 같이)에 위치시키고, 상기 제1 위치(Y1)와 전단가장자리(11)는 항상 수직을 유지하고 있으며, 상기 펀치(3)의 수직방향과 상기 작업대(1)의 전단가장자리(11) 사이는 작업간극(S)을 유지하고 있고(도 4에 도시된 바와 같이), 또한 상기 펀치(3)는 최소한 하나 이상의 연속으로 배열된 단위칼날부(31)를 포함하고 있는데, 상기 단위칼날부(31)는 톱니 형상으로 배열된다.
C. 펀치(3)는 작업대(1)를 향해 전단 압력(shearing force)을 가하게 된다. 즉, 상기 펀치(3)는 상기 제1 위치(Y1)에서 수직으로 아래 방향을 통해 압력을 가하게 되고, 상기 펀치(3)의 수직 방향과 전단가장자리(11) 사이에는 작업간극(S)을 포함하고 있기 때문에 상기 펀치(3)의 단위칼날부(31)와 작업대(1)의 전단가장자리(11)가 서로 교차할 때(도 5에 도시된 바와 같이), 전단 압력이 형성되게 된다.
D. 금속판재(2)는 펀치(3)의 압력에 의해 압력의 방향을 따라 휘어지게 되며, 상기 금속판재(2)의 제2 표면에는, 제2 표면(22)을 향하는 상기 펀치의 단위칼날부(31)의 작용을 받아 상기 단위칼날부(31)와 대응되는 다수 개의 점형(spop-shaped)으로 연속 배열된 함몰부(4)를 형성하게 되고, 상기 금속판재(2)가 상기 펀치(3)의 아래 방향으로 가해지는 전단 압력을 받은 후, 전단가장자리(11)까지 돌출되어 뻗어나와 공중에 메달린 형태로 형성된 일부 금속판재(2) 부위가 그 압력이 가해진 방향을 따라 휘어져 변형되는 형태가 되며, 상기 펀치(3)의 단위칼날부(31)는 상기 전단가장자리(11)의 금속판재(2)의 제2 표면(22)에 가까와지게 되며, 이로 인해 이와 대응되는 압력이 형성되어 복수 개의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)를 완성하게 된다.(도 6에 도시된 바와 같이)
E. 금속판재(2) 상의 제1 표면(21)에서 전단 압력을 받은 후, 작업대(1)의 전단가장자리(11)를 따라 선형 함몰부(5)가 형성되는데, 상기 금속판재(2)가 전단 압력을 받아 휘어져 변형된 후, 이와 동시에 전단가장자리(11)가 위로 지지하는 압력을 보내게 되어 상기 제1 표면(21) 상에 이와 대응되는 선형 함몰부(5,linear groove)가 형성된다.
F. 상술된 전단 압력을 통해 상기 금속판재(2)가 변형되고, 상기 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)가 서로 관통되어 연결되며, 상기 두 부위가 관통되어 서로 교차되는 부위에 미세구멍(6)이 형성되고, 상술된 전단 압력을 이용해 상기 금속판재(2)가 변형되도록 한 후, 상기 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5) 사이에 서로 교차되는 부위에 미세구멍(6,micro-holes)이 형성된다.(도 7에 도시된 바와 같이)
F1. 본 내용은 펀치(3)의 작업 과정을 제어하여, 상기 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 상기 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍(6)의 수직 방향의 최소 구멍넓이(M1)는 금속판재(2)의 두께(N)보다 작음을 나타낸다.
F2. 본 내용은 펀치(3)의 작업 과정을 제어하여, 상기 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 상기 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍(6)의 선형 함몰부(5) 방향 따라 생성된 구멍 넓이는 금속판재(2)의 공급 방향의 구멍 넓이보다 넓음을 나타낸다.
F3. 본 내용은 펀치(3)의 작업 과정을 제어하여, 상기 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 상기 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍(6)이 상기 선형 함몰부(5)의 꼭대기부 위치에 위치하는 것을 나타낸다.
G. 펀치(3)가 제1 위치(Y1)로 돌아오게 되며, 다시 작업대의 전단가장자리의 방향을 따라 평행으로 작업거리만큼 이동하여 제2 위치(Y2)로 돌아가게 되고, 이어서 펀치(3)가 위로 올라가며 제1 위치(Y1)까지 돌아가게 되고, 상기 펀치(3)는 다시 작업대(1)의 전단가장자리(11)의 방향을 평행으로 작업거리(T)만큼 이동하여 제2 위치(Y2)로 돌아가게 되는데, (도 3에 도시된 바와 같이) 상기 작업거리(T)는 2개의 인접한 단위칼날부(31)의 피치(P,pitch)) 보다 작고, 상기 작업거리(T)는 2개의 인접한 단위칼날부(31)의 피치(P)의 이분의 일이 된다.
H. 금속판재(2)는 작업대(1)의 전단가장자리(11) 방향을 향해 다시 공급되며, 즉 상기 금속판재(2)는 상기 작업대(1)의 전단가장자리(11) 방향으로 다시 한번 적당한 거리로 공급된다.
I. 펀치(3)가 제2 위치(Y2)에서 상기 순서 C, D, E, F 작업을 반복 수행한다. 즉 상기 펀치(3)는 다시 적당한 거리로 이동된 금속판재(2) 상에 C, D, E, F 작업을 반복하며 상기 금속판재(2)의 제2 표면(22) 및 제1 표면(21) 상에 각각 복수 개의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 선형 함몰부(5)를 형성하고, 상기 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 선형 함몰부(5) 사이는 서로 관통 연결되어 미세구멍(6)이 형성된다.(도 8에 도시된 바와 같이)
J. 펀치(3)가 제2 위치(Y2)로 되돌아온 후, 작업대(1)의 전단가장자리(11) 방향을 따라 평행으로 작업거리 만큼 이동하여 제1 위치(Y1)로 돌아가게 되고, 이러한 과정이 끝나면 한 번의 작업이 완성된다. 마지막으로 상기 펀치(3)는 위로 올라가 제2 위치(Y2)로 돌아가게 되고, 상기 작업대(1)의 전단가장자리(11)의 방향을 따라 작업거리(T) 만큼 이동하여 제1 위치(Y1)로 돌아가게 되면서 한 번의 펀칭가공 처리작업이 끝나게 된다.
상술된 각 순서에 의거하여 금속판재(2)에 펀칭가공 처리과정을 여러 번 수행한 후, 다시 평평하게 하는 작업을 진행하는데, 이 작업은 상기 금속판재(2)의 제1 표면(21)과 제2 표면(22)에 연마 및 광처리 작업을 진행하여 이어지는 피복 작업을 준비한다.
상술된 금속판재(2)를 평평하게 하는 작업을 진행 한 후, 피복 작업을 진행하게 되며, 상기 피복 작업은 평평하게 하는 작업이 완성된 금속판재(2)의 제1 표면(21)과 제2 표면(22) 상에 피복층을 설치하는 것이며, 상기 피복층은 정전기 방지막으로 형성될 수 있고, 해당 막의 두께는 약 20mic로 미세구멍(6)을 막지 않도록 진행해야 한다. 해당 피복 작업을 통해 흠집, 손상, 부식 등과 같은 현상이 발생하지 않도록 하는 기능적 효과와 함께 미관적인 효과도 얻을 수 있으며, 또한 제품의 수명을 증가시킬 수 있게 된다.
그러므로, 본 발명은 순서 B의 단위칼날부(31)의 수량과 순서 H의 금속판재(2)를 다시 한 번 전송하는 과정，그리고 금속판재(2)의 경도 HRB를 8~40사이로 선택, 인장성을 4~30사이로 선택하는 과정을 통해 금속판재(2) 상에 각 평방미터 당 80,000~450,000개의 미세구멍(6,micro-holes)을 형성하거나 또는 각 평방미터 당 250,000~400,000개의 미세구멍(6)을 형성하게 된다. 상술된 순서를 이용해 제작한 금속판재(2)는 각 평방미터 당 40만개의 미세구멍을 형성하며, 흡음율 테스트는 미세구멍 단층 흡음 금속판(single-layer micro-hole sound-absobing)과 미세구멍 쌍층 흡음 금속판(double-layer micro-hole sound-absobing) 샘플을 이용하여 진행하고, 상기 미세구멍 단층 흡음판은 두께 1.0mm, 구멍지름 0.08mm의 기하학 구멍이 형성되고, 테스트 온도는 25℃, 테스트 습도는 60%로 하며, 각 흡음 테스트는 CNS 9056의 요구 사항에 부합되는 상황에서 진행하였으며, 이러한 미세구멍 단층 흡음 금속판의 테스트 자료는 표 1의 내용과 같고, 흡음율 테스트 그래프는 도 9와 같다.
공기층 50mm 100mm 200mm 500mm
중심주파수
(Hz)		 흡음율
(1/3)Octave		 흡음율
(1/3)Octave		 흡음율
(1/3)Octave		 흡음율
(1/3)Octave
125 0.01 0.09 0.30 0.85
160 0.09 0.19 0.40 0.76
200 0.15 0.25 0.45 0.68
250 0.17 0.39 0.66 0.70
315 0.25 0.51 0.80 0.57
400 0.34 0.61 0.75 0.50
500 0.48 0.75 0.81 0.58
630 0.56 0.78 0.74 0.61
800 0.68 0.85 0.61 0.58
1k 0.75 0.81 0.58 0.67
1.25k 0.75 0.75 0.64 0.67
1.6k 0.76 0.68 0.66 0.63
2k 0.76 0.55 0.61 0.65
2.5k 0.74 0.57 0.65 0.66
3.15k 0.66 0.63 0.66 0.67
4k 0.61 0.59 0.67 0.61
NRC 0.55 0.65 0.65 0.65
표 1 중의 단층 금속판을 공기층 50mm에서 테스트 했을 때, 중심주파수가2kHz일 경우 흡음율이 0.76에 달했으며, 공기층 100mm에서 테스트 했을 때, 중심주파수가 800Hz일 경우 흡음율이 0.85에 달했으며, 공기층 200mm에서 테스트 했을 때, 중심주파수가 500Hz일 경우 흡음율이 0.81에 달했으며, 공기층 500mm에서 테스트 했을 때, 중심주파수가 125Hz일 경우, 흡음율이 0.85에 달했다.
또한 미세구멍 쌍층 흡음 급속판 테스트 자료는 표 2와 같으며, 흡음율 테스트의 그래프는 도 10과 같다.
쌍층간격
 50mm 50mm 100mm
공기층(air layer) 50mm 50mm 100mm
중심주파수
(Hz)		 흡음율
(1/3)Octave		 흡음율
(1/3)Octave		 흡음율
(1/3)Octave
125 0.33 0.21 0.35
160 0.49 0.37 0.36
200 0.48 0.59 0.65
250 0.75 0.76 0.88
315 0.82 0.76 0.91
400 0.83 0.79 0.90
500 0.77 0.89 0.88
630 0.77 0.88 0.92
800 0.77 0.88 0.90
1k 0.80 0.89 0.87
1.25k 0.74 0.86 0.86
1.6k 0.72 0.85 0.78
2k 0.68 0.80 0.72
2.5k 0.59 0.77 0.75
3.15k 0.56 0.69 0.71
4k 0.41 0.66 0.67
NRC 0.75 0.85 0.85
미세구멍 쌍층 흡음 급속판의 테스트 샘플의 두께 1.0mm, 구멍 직경이 0.08mm인 기하구멍(geometric hole), 테스트 온도 25℃, 테스트 습도 60%에서 테스트를 진행했을 때, 각 소리에 관한 흡음율은 CNS 9056에 요구에 따라 테스트를 진행했으며, 쌍층간격 50mm, 공기층 50mm일 때, 중심주파수가 400Hz일 경우, 흡음율은 0.83에 달했으며, 쌍층간격 50mm, 공기층 100mm일 때, 중심주파수가 1kHz일 경우, 흡음율은 0.89에 달했으며, 쌍층간격 100mm, 공기층 100mm일 때, 중심주파수가 630Hz일 경우, 흡음율은 0.92에 달했다.
또한 본 발명과 기타 미세구멍식 흡음판 및 일반 평판을 서로 테스트 비교한 결과는 표 3과 같으며, 흡음율 테스트의 그래프는 도 11과 같다.
제품 본발명 흡음판 A 흡음판 B 흡음판 C 평판
구멍수 400,000개/M2 40,000개/M2 40,000개/M2 55,555개/M2 구멍없음
판두께 (mm)
구멍지름 (mm)		 판 두께1.0
구멍높이0.1이하		 판 두께0.5
구멍지름0.45		 판 두께
0.5~0.6
구멍지름
0.5~0.6		 판 두께
0.5~0.2
구멍높이
2.0~3.5		 판 두께
1.0이하
중심주파수 흡음율 흡음율 흡음율 흡음율 흡음율
(Hz) (1/3)Octave (1/3)Octave (1/3)Octave (1/3)Octave (1/3)Octave
100 0.26 0.16 0.12 0.01 0.07
125 0.25 0.37 0.15 0.02 0.09
160 0.30 0.41 0.20 0.04 0.06
200 0.48 0.52 0.20 0.12 0.15
250 0.71 0.65 0.30 0.11 0.41
315 0.80 0.71 0.37 0.16 0.31
400 0.83 0.74 0.35 0.21 0.30
500 0.92 0.66 0.32 0.14 0.16
630 0.78 0.50 0.24 0.12 0.13
800 0.62 0.36 0.19 0.11 0.07
1k 0.56 0.41 0.25 0.10 0.05
1.25k 0.65 0.50 0.27 0.10 0.04
1.6k 0.66 0.42 0.25 0.11 0.02
2k 0.58 0.35 0.28 0.13 0.01
2.5k 0.53 0.27 0.28 0.14 -0.02
3.15k 0.59 0.20 0.27 0.14 -0.01
4k 0.56 0.17 0.25 0.14 -0.05
5k 0.50 0.10 0.12 0.13 -0.05
NRC 0.70 0.50 0.30 0.15 0.15
상기 흡음판 A는 각 평방미터 당 40,000개의 미세구멍을 갖추고 있고, 판 두께는 0.5mm, 미세구멍의 최소 구멍지름은 0.45 mm이며, 흡음판 B는 각 평방미터 당 40,000개의 미세구멍을 갖추고 있고, 판 두께는 0.5 mm ~ 0.6 mm，미세구멍의 최소 구멍지름은 0.5 mm ~ 0.6 mm이며, 흡음판 C는 각 평방미터 당 55,555개의 미세구멍을 갖추고 있고, 판 두께는 0.5 mm ~ 2 mm, 미세구멍의 최소 구멍지름은 2.0 mm ~ 3.5 mm이며, 평판은 미세구멍이 없고 판두께는 0.5mm ~ 1.0mm이며, 본 발명인 흡음판은 각 평방미터 당 최고 40만개의 미세구멍을 갖추고 있고, 판두께는 1.0mm이고 구멍 높이는 0.1mm이하이며, 이러한 조건에서 중심주파수 500Hz일 경우, 흡음율이 0.92에 달했으며, 즉 흡음율이 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한 본 발명의 흡음판의 흡음율（NRC）평균값은 0.7이며, 기타 흡음판의 경우(흡음재를 부착하지 않은 경우）그 흡음율의 최고 평균값이 0.5로 나타났다. 이러한 결과로 본 발명에서의 흡음판은 기존의 다공식 흡음판이나 일반 평판보다 탁월한 흡음 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
이상 상술된 내용은 단지 본 발명의 특징과 장점 등을 상세히 설명하기 위해 비교적 우수한 실시예를 예로 들어 설명한 것으로 본 발명 청구범위는 이에 국한되지 않고 본 발명의 정신과 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 기타 변형 등의 과정을 통한 경우에도 본 발명의 청구범위에 모두 포함된다.
1.작업대(workbench) 11.전단가장자리(shearing edge)
2.금속판재 (metal plate) 21.제1 표면(first surface)
22.제2 표면(second surface) 3.펀치
31.단위칼날부(unit blade portion) 4.점형으로 연속배열된 함몰부
5. 선형 함몰부 6.미세구멍
M1.구멍넓이 N.두께
P.피치 S.작업간극
T.작업거리 Y1.제1 위치
Y2.제2 위치

Claims (13)

  1. 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법에 관한 것으로서, 그 순서는
    A. 금속판재(2)가 작업대(1) 상에서 작업대(1)의 전단가장자리(11)를 향해 이동되고, 금속판재(2) 아래 방향의 제1 표면(21)이 상기 작업대(1)와 접촉하며, 또한 금속판재(2)의 일부는 상기 작업대(1)의 전단가장자리(11)까지 뻗어나오게 되고,
    B. 펀치(3)를 상기 작업대(1) 전단가장자리(11) 상측의 제1 위치(Y1)에 위치시키고, 펀치(3)와 작업대(1) 사이는 작업간극(S)을 유지하며, 상기 펀치(3)는 작업대(1) 전단가장자리(11)의 방향과 평행한 방향으로 다수 개의 연속으로 배열된 단위칼날부(31)을 갖추고 있고,
    C. 펀치(3)는 작업대(1) 방향으로 전단 압력을 가하게 되고,
    D. 금속판재(2)는 펀치(3)의 압력을 받은 후, 힘을 받은 방향으로 구부러지게 되고, 또한 상기 금속판재(2)의 제2 표면에는, 제2 표면(22)을 향하는 펀치의 단위칼날부(31)의 작용을 받아 상기 단위칼날부와 대응되는 다수 개의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)가 형성되고,
    E. 금속판재(2) 상의 제1 표면(21)은 전단 압력을 견디게 되며, 작업대(1)의 전단가장자리(11)를 따라 선형 함몰부(5)가 형성되고,
    F. 상술된 전단 압력으로 인해 금속판재(2)가 변형되며, 제2 표면(22)의 점형으로 연속배열된 함몰부(4)와 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)는 서로 관통되어 연결되고, 상기 두 부위가 서로 교차하는 곳에 미세구멍(6)을 형성하게 되며,
    G. 펀치(3)가 제1 위치(Y1)로 돌아오게 되며, 다시 작업대(1) 전단가장자리(11) 방향을 따라 평행으로 작업거리(T) 만큼 이동하여 제2위치(Y2)로 이동하게 되고,
    H. 금속판재(2)는 작업대(1)의 전단가장자리(11) 방향을 향해 다시 들어가게 되고,
    I. 펀치(3)가 제2 위치(Y2)에서 상기 순서 C, D, E, F 작업을 반복 수행하고,
    J. 펀치(3)가 제2 위치(Y2)로 돌아온 후, 다시 작업대(1)의 전단가장자리(11)방향을 따라 평행으로 작업거리(T)만큼 이동하여 제1 위치(Y1)로 돌아가게 되고, 이러한 과정을 통해 한 번의 작업이 완성되는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 순서 B 중의 단위칼날부(31)의 수량과 순서 H의 금속판재(2)를 다시 전송하는 과정을 통해 상기 금속판재(2) 상의 미세구멍(6) 수량이 각 평방미터 당 80,000개~450,000개 사이가 되는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 순서 B 중의 단위칼날부(31)의 수량과 순서 H의 금속판재(2)를 다시 전송하는 과정을 통해 상기 금속판재(2) 상의 미세구멍(6) 수량이 각 평방미터 당 250,000개~400,000개 사이가 되는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 금속판재(2)의 경도 HRB은 8~40사이이며 인장성은 4~30 사이인 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단위칼날부(31)는 톱니 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서
    상기 작업거리(T)는 2 개의 인접한 단위칼날부(31)의 피치(P)보다 작은 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서.
    상기 작업거리(T)는 2개의 인접한 단위칼날부(31)의 피치(P)의 이분의 일이 되는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 순서 F에서 더 나아가 순서 F1을 포함하게 되며, 그 내용은 펀치(3)의 작업 경로를 제어하여 상기 금속판재(2)의 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍(6)의 수직방향 최소 구멍넓이가 금속판재(2)의 두께(N)보다 작은 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 순서 F에서 더 나아가 순서 F2를 포함하게 되며, 그 내용은 펀치(3)의 작업 경로를 제어하여 상기 금속판재(2)의 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍(6)은 선형 함몰부(5) 방향을 따라 생성된 구멍넓이는 금속판재(2)의 공급 방향의 구멍넓이보다 넓은 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 순서 F에서 더 나아가 순서 F3을 포함하게 되며, 그 내용은 펀치(3)의 작업 경로를 제어하여 상기 금속판재(2)의 제2 표면(22)의 점형으로 연속 배열된 함몰부(4)와 제1 표면(21)의 선형 함몰부(5)가 서로 관통되도록 한 후, 형성된 미세구멍(6)은 상기 선형 함몰부(5)의 꼭대기부에 위치하게 되는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 순서 J를 완성한 후, 더 나아가 평평하게 하는 작업을 포함하며, 이를 통해 상기 금속판재(2)의 제1 표면(21)과 제2 표면(21)을 평평하게 하는 작업을 진행하는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서
    상기 금속판재(2)에 평평하게 하는 작업을 끝낸 후, 다시 피복 작업을 시작하며 이를 통해 평평하게 하는 작업이 완료된 금속판재(2)의 제1 표면(21)과 제2 표면(22) 상에 한 층의 막을 피복하는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 순서 B에서 연속 배열된 단위칼날부(31)는 톱니 형상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 금속판재에 미세구멍을 제작하는 방법.
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