KR101206754B1

KR101206754B1 - 동용사 코팅층을 갖는 클래드판과 그 제조방법

Info

Publication number: KR101206754B1
Application number: KR1020080116388A
Authority: KR
Inventors: 조용래
Original assignee: 조용래
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2012-11-30
Also published as: KR20100057373A

Abstract

본 발명은 동용사 코팅층을 갖는 클래드판과 그 제조방법에 관한 것으로, 동용사코팅층을 갖는 클래드판은, 알루미늄층과 스테인레스층으로 이루어진 클래드메탈층, 고탄소강 소재로 이루어진 연마재로 블라스팅하여 상기 스테인레스층 표면에 형성되어 있는 블라스팅면, 그리고 상기 블라스팅면에 형성되어 있는 동용사층을 포함한다.

이렇게 하면, 클래드메탈의 표면에 코팅되어 있는 동용사층이 클래드메탈로부터 박리되는 것을 방지할 수 있으며, 열전도율이 높아 용기 따위에 적용되는 경우 가열속도가 빨라 연료 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 열보존율이 우수하여 에너지 낭비를 방지할 수 있다.

동, 용사, 클래드, 메탈, 코팅

Description

동용사 코팅층을 갖는 클래드판과 그 제조방법{The clad metal having coating layer by copper thermal spray and the method for the same}

본 발명은 동용사 코팅층을 갖는 클래드판과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 클래드메탈은 여러 가지 다양한 금속을 함께 결합하여 각 금속의 장점만을 취하는 신소재로서, 그 중에서도 열전도율, 열보존율 및 열효율성이 뛰어난 알루미늄 판과 내염성, 내산성, 내알카리성 및 내식성이 뛰어난 스테인레스 판을 접합시킨 것이 가장 널리 쓰이고 있다.

이러한 클래드판 제조방법은, 2겹 이상의 스테인레스 판 사이에 알루미늄 판을 삽입하고, 열과 함께 눌러서 접합 제조한다. 스테인레스 판의 열전도율은 0.04cal/㎝.sec℃ 이지만 클래드판의 열전도율은 0.35cal/㎝.sec℃ 로 매우 높아 밥솥에 사용되는 내솥 따위의 용기를 비롯하여, 열교환기, 자동차 용품, 건축내외장재, 주방용품 등에 널리 사용되고 있다.

최근 들어, 상기와 같은 클래드판의 열전도율과 열보존율을 더욱 개선하기 위하여 클래드판의 스테인레스 판재 표면에 황동용사 코팅층을 형성시키는 기술이 적용되고 있으나, 동의 열전도율 333 kcal/mh°c 에 비하여 1/3에도 못미치는 85 kcal/mh°c 의 열전도율을 갖는 황동으로써 스테인레스 판재 표면에 용사시키는 이유는, 동으로써 스테인레스 판재에 용사시키면 접착이 잘 되지 않을 뿐만 아니라, 밥솥에 사용되는 내솥같이 고온의 열이 가해지면, 동용사 코팅층이 클래드판의 스테인레스 판재로부터 박리되는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 클래드판의 스테인레스 판재로부터 용이하게 박리되지 않을 뿐만 아니라, 클래드판의 열전도율과 열보존율이 더욱 개선될 수 있는 동용사 코팅층을 갖는 클래드판과 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판은, 알루미늄층과 스테인레스층으로 이루어진 클래드메탈층, 고탄소강 소재로 이루어진 연마재로 블라스팅하여 상기 스테인레스층 표면에 형성되어 있는 블라스팅면, 그리고 상기 블라스팅면에 형성되어 있는 동용사층을 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판에서, 상기 동용사층은, 10kg/㎠ 이상의 압축공기로 세척제를 분사하여 블라스팅면에 부착되어 있는 이물질을 제거한 다음 형성될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판에서, 상기 동용사층은, 스테인레스의 변태점까지 가열된 상태에서 형성될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판으로 이루어진 용기는, 알루미늄층과 스테인레스층으로 이루어진 클래드메탈층, 고탄소강 소재로 이루어진 연마재로 블라스팅하여 상기 스테인레스층 표면에 형성되어 있는 블라스팅면, 그리고 상기 블라스팅면에 형성되어 있는 동용사층을 가지며, 상기 알루미늄층 표면에는 불소수지 코팅층이 형성되어 있고, 상기 동용사층 표면에는 클리어 코팅층이 형성되어 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판의 제조방법은, 스테인레스층 표면을 블라스팅하는 단계, 블라스팅면을 세척하는 단계, 클래드메탈을 가열하는 단계, 가열된 클래드메탈의 블라스팅면에 동용사층을 형성하는 단계, 그리고 동용사층 표면을 연마하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판의 제조방법은, 동용사층 표면을 연마한 다음 클리어 코팅층을 형성하는 단계와 알루미늄층에 불소수지 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판의 제조방법에서, 스테인레스층 표면을 블라스팅하는 단계는, 고탄소강 소재로 이루어진 연마재로써 블라스팅하는 동용사 코팅층을 가질 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판의 제조방법에서, 블라스팅면을 세척하는 단계는, 10kg/㎠ 이상의 압축공기로 세척제를 분사하여 블라스팅면(21)에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판의 제조방법에서, 클래드메탈을 가열하는 단계는, 스테인레스의 변태점까지 가열된 상태에서 형 성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 고탄소강의 작은 입자로써 블라스팅하여 표면에 작은 요철부가 형성되어 있는 클래드메탈의 스테인레스층을 변태점까지 가열시킨 상태에서 동용사 공정을 거치므로, 코팅되어 있는 동용사층이 클래드메탈로부터 박리되는 것을 방지할 수 있어, 클래드판의 신뢰성을 제고할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 스테인레스 판재표면에 황동용사 코팅층 보다 우수한 열전도율을 갖는 동용사층이 형성되므로, 열전도율이 더욱 높아 용기 따위에 적용되는 경우 동일한 열에너지를 가하더라도 가열속도가 더욱 빨라져서, 연료 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 동용사 코팅층이 스테인레스층의 열을 빨리 전달 받아 보유하게 되고, 보유한 열은 동용사 코팅층 전체가 스테인레스층 전체를 감싸면서, 스테인레스 층의 온도를 보다 신속하게 상승시키므로, 열보존율이 우수하여 에너지 낭비를 방지할 수 있다.

또한, 제조공정이 단순하며, 재료비를 절감할 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명한다.

도 1은 동용사 코팅층을 갖는 클래드판을 나타낸 구성도이고, 도 2는 도1에서 공정별 작업과정을 나타내는 작업상태도이고, 도 3은 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법을 나타낸 공정도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판은, 알루미늄층(10)과 스테인레스층(20)으로 이루어진 클래드메탈층(30), 그리고 동용사층(40)을 포함한다.

알루미늄층(10)은, 본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판에서 스테인레스층(20)과 함께 클래드판을 형성한다. 스테인레스층(20) 표면은 고탄소강 소재로 이루어진 연마재로 블라스팅하여 블라스팅면(21)이 형성되어 있다.

클래드메탈층(30)은 두 가지의 금속재료의 표면을 금속학적으로 접합하여 일체 화시킨 적층형의 복합재료로서, 이와 같이 클래드메탈층(30)을 형성함으로써 소재의 성능을 극대화시키고, 고가의 소재를 절약할 수 있기 때문에 경제적으로도 큰 장점이 있다. 따라서, 소재의 조합이 점차 다양해지고 있으며 적용분야도 확대되고 있다.

상기와 같은 스테인리스강-알루미늄 클래드메탈층(30)은 스테인리스강과 알루미 늄의 장점을 적절히 조합시켜 사용하기 위하여 창안되었는데, 알루미늄의 낮은 비중과 높은 열전도도, 스테인리스강의 우수한 내식성 및 가공성 등의 장점을 가지고 있다.

동용사층(40)은, 클래드메탈을 가열하는 단계를 거치면서 스테인레스의 변태점인 780℃까지 가열되어 있는 상기 모재의 표면에 동용사를 실시하여 형성되는 층이다.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판으로 이루어진 용기는, 상기 클래드판(100)을 갖는 용기 내면에 형성되는 불소수지 코팅층(50) 및 클리어 코팅층(60)을 더 포함한다.

불소수지 코팅층(50)은, 동용사 코팅층을 갖는 클래드판으로 이루어진 용기(110)의 내측면에 처리하여, 알루미늄층(10)을 보호함과 동시에 설거지가 용이하도록 하기 위하여 형성시킨 층이다.

클리어 코팅층(60)은, 연마된 동용사층의 표면(40)을 보호하며, 동 고유의 색상이 잘 표현되도록 하기 위하여 실리콘 클리어코팅 따위를 형성시킨 층이다.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에 대하여 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법은, 스테인레스층 표면을 블라스팅하는 단계(S1), 블라스팅면을 세척하는 단계(S2), 클래드메탈을 가열하는 단계(S3), 가열된 클래드메탈의 블라스팅면에 동용사층을 형성하는 단계(S4) 및 동용사층 표면을 연마하는 단계(S5)를 포함하며, 연마된 동용사층에 클리어코팅층을 형성하는 단계(S6)와 알루미늄층에 불소수지 코팅층을 형성하는 단계(S7)를 더 포함할 수 있다.

스테인레스층 표면을 블라스팅하는 단계(S1)는, 본 발명의 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에서, 고탄소강 소재로 이루어진 연마재로 블라스팅하여 상기 스테인레스층(20) 표면에 작은 흠집을 형성시키는 단계로서, 상기와 같이 작은 흠집을 형성되어 있는 표면에 동용사층(40)이 견고하게 결합될 수 있다.

블라스팅면을 세척하는 단계(S2)는, 본 발명의 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에서, 상기 블라스팅하는 단계(S1)에서 형성된 작은 흠집을 갖는 표면의 이물질 따위를 제거하기 위한 단계로서, 10kg/㎠ 이상의 압축공기로 세척제를 분사하여 블라스팅면(21)에 부착되어 있는 이물질을 제거한다.

클래드메탈을 가열하는 단계(S3)는, 본 발명의 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에서, 블라스팅면을 세척하는 단계(S2)를 거친 모재의 표면에 동용사층(40)이 견고하게 결합될 수 있도록 하기 위한 공정으로서, 상기 모재를 스테인레스의 변태점인 780℃까지 가열하므로써 그 체적이 최대가 되도록 하는 공정이다.

가열된 클래드메탈의 블라스팅면에 동용사층을 형성하는 단계(S4)는, 본 발명의 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에서, 클래드메탈을 가열하는 단계(S3)를 거치면서 스테인레스의 변태점인 780℃까지 가열되어 있는 상기 모재의 표면에 동용사를 실시하는 공정이다.

동용사층 표면을 연마하는 단계(S5)는, 본 발명의 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에서, 클리어 코팅층(60)을 형성하기 위하여 동용사층(40) 표면을 연마하여 이물질을 제거하는 공정이다.

연마된 동용사층에 클리어코팅층을 형성하는 단계(S6)는, 본 발명의 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에서, 연마된 동용사층의 표면을 보호하며, 동 고유의 색상이 잘 표현되도록 하기 위하여 실리콘 클리어코팅 따위를 형성시키는 단계이다.

알루미늄층에 불소수지 코팅층을 형성하는 단계(S7)는, 본 발명의 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법에서, 동용사 코팅층을 갖는 클래드판으로 이루어진 용기(110)의 내측면에 불소수지 코팅층을 형성하여, 알루미늄층(10)을 보호함과 동시에 설거지가 용이하도록 하기 위한 공정이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판을 나타낸 구성도이고,

도 2는 도1에서 공정별 작업과정을 나타내는 작업상태도이고,

도 3은 도1에서 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법을 나타낸 공정도이고,

도 4는 본 발명에 따른 동용사 코팅층을 갖는 클래드판으로 이루어진 용기를 나타낸 단면도이고,

도 5는 도4에서 동용사 코팅층을 갖는 클래드판으로 이루어진 용기의 제조방법을 나타낸 공정도이다.

<도면에 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 알루미늄층 20 : 스테인레스층

21 : 블라스팅면 30 : 클래드메탈

40 : 동용사층 50 : 불소수지 코팅층

60 : 클리어 코팅층 100 : 클래드판

110 : 용기

Claims

알루미늄층과 스테인레스층으로 이루어진 클래드메탈층,

고탄소강 소재로 이루어진 연마재로 블라스팅하여 상기 스테인레스층 표면에 형성되어 있는 블라스팅면, 그리고

상기 블라스팅면에 형성되어 있는 동용사층을 가지는

동용사 코팅층을 갖되,

상기 동용사층은 상기 스테인레스층이 변태점까지 가열된 상태에서 형성되는 클래드판.
제1항에서,

상기 동용사층은, 10kg/㎠ 이상의 압축공기로 세척제를 분사하여 블라스팅면에 부착되어 있는 이물질을 제거한 다음 형성되는 동용사 코팅층을 갖는 클래드판.
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알루미늄층과 스테인레스층으로 이루어진 클래드메탈층,

고탄소강 소재로 이루어진 연마재로 블라스팅하여 상기 스테인레스층 표면에 형성되어 있는 블라스팅면, 그리고

상기 블라스팅면에 형성되어 있는 동용사층을 가지며,

상기 알루미늄층 표면에는 불소수지 코팅층이 형성되어 있고, 상기 동용사층 표면에는 클리어 코팅층이 형성되어 있는 동용사 코팅층을 갖되,

상기 동용사층은 상기 스테인레스층이 스테인레스의 변태점까지 가열된 상태에서 형성되는클래드판으로 이루어진 용기.
스테인레스층 표면을 블라스팅하는 단계,

블라스팅면을 세척하는 단계,

클래드메탈을 가열하는 단계,

가열된 클래드메탈의 블라스팅면에 동용사층을 형성하는 단계, 그리고

동용사층 표면을 연마하는 단계를 포함하되,

상기 클래드메탈을 가열하는 단계는 상기 스테인레스층을 스테인레스의 변태점까지 가열하는 클래드판 제조방법.
제5항에서,

동용사층 표면을 연마한 다음 클리어 코팅층을 형성하는 단계와 알루미늄층에 불소수지 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는

동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법.
제5항에서,

스테인레스층 표면을 블라스팅하는 단계는, 고탄소강 소재로 이루어진 연마재로써 블라스팅하는 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법.
제5항에서,

블라스팅면을 세척하는 단계는, 10kg/㎠ 이상의 압축공기로 세척제를 분사하여 블라스팅면에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 동용사 코팅층을 갖는 클래드판 제조방법.
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