KR101302433B1 - 사각 하우징의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 사각 하우징의 좌우 측면을 구성하는 한 쌍의 제1 소재를 설정된 사각 하우징의 세로 폭보다 길게 가공하는 단계와, 상기 가공된 제1 소재의 내면 외측에 가로폭 방향을 따라 설정된 깊이의 홈을 가공하는 단계와, 상기 제1 소재와 직각으로 맞닿아 상기 사각 하우징의 상하면을 구성하는 한 쌍의 제2 소재의 외측면에, 상기 제1 소재의 홈에 삽입되어 고정 가능한 돌기를 가공하는 단계와, 상기 제1 소재의 홈과 상기 제2 소재의 돌기를 조립하는 단계와, 상기 조립된 제1 소재와 제2 소재의 접합부를 따라 마찰교반접합으로 가접합을 실시하는 단계와, 상기 가접합된 접합부를 따라 마찰교반접합으로 본접합을 실시하여 사각 하우징을 제조하는 단계를 포함하는 사각 하우징의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징에 관한 것이다.

Description

사각 하우징의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징{MANUFATURING METHOD OF SQUARE HOUSING AND MANUFATURED SQUARE HOUSING USING THE SAME}

본 발명은 사각 하우징의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰교반접합법을 이용하여 사각의 금속 하우징을 제조하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 형상의 하우징에 관한 것이다.

금속으로 제조되는 사각형의 하우징은 산업장비에 널리 쓰이고 있는 형태이다. 이러한 사각 하우징은 일반적으로 사용되는 금속 챔버에도 사용될 수 있으며, 소정의 기기의 내부의 공간을 형성하는 프레임으로 사용된다.

구체적으로, 이러한 사각 하우징은 진공 증착용 게이트 밸브 하우징으로도 사용되고 있다. 진공 증착은 반도체용 웨이퍼, LCD패널용 유리기판 등의 기판에 진공 상태에서 특정한 물질을 증착시키기 위해 사용되는 방법이다. 이러한 진공증착 장비는 챔버 내를 진공 상태로 유지한 상태에서 웨이퍼나 유리기판 등의 표면에 특정 물질을 증착하고, 또 다른 챔버로 이송되어 다른 공정을 진행해야 하므로 진공을 유지하면서 챔버와 챔버 사이를 연결하는 게이트 밸브가 사용되고 있다. 이와 같이 챔버와 챔버 사이를 연결하는 게이트 밸브 하우징은 웨이퍼의 세대 수 즉 웨이퍼 직경이 증가함에 따라 계속하여 사이즈가 증대되고 있다.

일반적으로 사각의 대형 금속 하우징은 목표로 하는 크기의 직육면체 등의 원재료를 구입하여 원재료의 내부 및 외부를 가공하여 최종적으로 요구되는 형상을 만들어가는 방법으로 제조된다. 이러한 방법으로 원재료의 내부를 소정의 가공 툴로 깎아내게 되면 가공 후 불필요하게 소모되는 재료의 양이 많고, 가공시 시간이 많이 소요되며, 가공 후 남겨진 재료를 다시 재활용하기 위해 불필요한 에너지가 소모되는 문제점이 발생할 수 있다. 그러므로 이로 인한 제조 단가의 상승을 막을 수 없다. 또한, 절삭이나 연삭 등의 가공에 의한 절단면을 다시 최종 제품으로 사용하기 위해 재가공해야되므로 제조 과정이 복잡해질 수 있다.

마찰 교반 접합은 특수 형상의 장치를 고속으로 회전시킨 후 모재에 삽입하여 접합선을 따라 이송함으로써 모재에 발생되는 마찰열을 이용하여 용융점 이하 온도에서 두 소재의 재결정화를 통해 접합하는 고상접합 기술이다. 마찰 교반 접합의 특징은 경량비철금속(Al,Cu,Mg 등) 접합에 탁월한 성능을 나타내며 용융으로 인한 기공 및 결함이 없고 우수한 접합부 강도와 깊은 용입 및 빠른 생산속도를 가지는 것이다.

본 발명의 목적은, 원재료의 손실을 최소화하여 제조단가를 낮출 수 있는 사각 하우징의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징을 제공하는 것이다. 또한, 제조 과정에서 뒤틀림이나 접합에 의한 재료의 변형을 최소화할 수 있어 최종 제품의 결함을 줄일 수 있는 사각 하우징의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 사각 하우징의 제조방법은, 사각 하우징의 좌우 측면을 구성하는 한 쌍의 제1 소재를 설정된 사각 하우징의 세로 폭보다 길게 가공하는 단계와, 상기 가공된 제1 소재의 내면 외측에 가로폭 방향을 따라 설정된 깊이의 홈을 가공하는 단계와, 상기 제1 소재와 직각으로 맞닿아 상기 사각 하우징의 상하면을 구성하는 한 쌍의 제2 소재의 외측면에, 상기 제1 소재의 홈에 삽입되어 고정 가능한 돌기를 가공하는 단계와, 상기 제1 소재의 홈과 상기 제2 소재의 돌기를 조립하는 단계와, 상기 조립된 제1 소재와 제2 소재의 접합부를 따라 마찰교반접합으로 가접합을 실시하는 단계와, 상기 가접합된 접합부를 따라 마찰교반접합으로 본접합을 실시하여 사각 하우징을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 조립하는 단계에서 상기 한 쌍의 제2 소재가 상방향 또는 하방향으로 휘거나 뒤틀리는 것을 방지하기 위해 제2 소재 사이에 받침부를 하나 이상 설치할 수 있다.

상기 본접합을 실시하는 단계에서, 마찰교반접합 시 사용되는 툴의 회전은 제2 소재가 위치한 방향과 동일한 방향으로 이루어질 수 있다.

상기 가접합이 완료된 지점에 나타나는 엔드홀에서 상기 본접합을 시작할 수 있다.

상기 가접합을 실시하는 단계와 상기 본접합을 실시하는 단계에서, 가접합 혹은 본접합을 실시하는 좌측 혹은 우측 중 한 곳에만, 상기 제2 소재를 마찰교반접합 장치에 고정하기 위한 지그를 설치하여 접합을 실시할 수 있다.

상기 본접합을 실시한 이후, 상기 사각 하우징의 최종 형상으로 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 사각 하우징의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징에 의하면, 원재료의 손실을 최소화하여 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다. 또한, 제조 과정에서 뒤틀림이나 접합에 의한 재료의 변형을 최소화할 수 있어 최종 제품의 결함을 줄일 수 있어 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사각 하우징을 제조하는 방법을 순서대로 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 제조 방법을 개략적인 그림으로 도시한 모식도이다.
도 3은 일반적인 사각 하우징 제조 기술을 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사각 하우징의 평면도이다.
도 5는 도 4의 일부를 확대한 부분확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사각 하우징의 제조 중 조립하는 단계의 실시예를 나타낸 개략적인 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 접합 방법을 도시한 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사각 하우징의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사각 하우징을 제조하는 방법을 순서대로 도시한 순서도이고, 도 2는 도 1의 제조 방법을 개략적인 그림으로 도시한 모식도이다. 사각 하우징을 제조하기 위하여 먼저 제1 소재(100)를 설정된 사각 하우징의 세로 폭보다 길게 가공한다(S10). 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이 사각 하우징은 상하좌우에 각각 금속판이 둘러싸인 형태로, 가운데 소정의 물체가 드나들 수 있는 사각의 창이 형성된 형태일 수 있다. 이와 같은 사각 하우징의 좌우측면을 형성하는 것이 제1 소재(100)이다. 그러므로 제1 소재(100)는 직육면체의 두꺼운 금속판재일 수 있다.

일반적으로 사각 하우징은, 도 3과 같이, 최종 제품의 사이즈와 동일한 사이즈의 직육면체형 원소재를 구입하여 원소재의 내부를 파낸 후 최종 제품이 요구하는 형태와 동일한 형태의 외관을 갖도록 제조하였다. 그러나 이러한 방법을 사용하면 금속으로 이루어진 원소재의 내부를 깎아내거나 파내기 위하여 대규모의 공구가 필요할 뿐 아니라, 이에 따른 가공 시간이 들어가고 가공에 필요한 시간도 많이 소모되었다. 물론 원소재의 가공에 따라 손실되는 소재의 양도 많아 불필요하게 제조 단가가 상승할 수 있다.

또한, 수요자가 요구하는 사각 하우징의 크기가 큰 경우에는 가공하여야 하는 원소재의 크기도 커지게 된다. 그와 더불어 가공에 필요한 장비도 그 규모가 점점 커져야 하고 이에 따른 한계들이 계속하여 문제될 소지가 있다. 그러나 본 발명과 같이 분리된 각각의 소재를 가공하여 접합하는 방법을 사용하면 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

사각 하우징의 세로 폭은 도 4와 같이, 사각 하우징을 상측에서 내려다 보았을 때 사각 하우징의 세로 방향의 폭(L1)을 의미한다. 상술한 제1 소재(100)를 사각 하우징의 세로 폭(L1)보다 길게 형성한다는 것은 도 4와 같이, 최종 형상의 목표치에 해당하는 사각 하우징의 세로 폭(L1) 보다 제1 소재(100)의 길이를 길게 형성함을 의미한다. 이와 같이 제1 소재(100)의 길이는 설정된 사각 하우징의 세로 폭(L1)보다 길게 형성하는 이유는 하기와 같다.

일반적으로 마찰교반접합시에는 뾰족한 원뿔과 같은 형상의 특수한 툴을 모재에 삽입하여 고속으로 회전시킴으로써 회전에 의해 발생한 마찰열을 이용하여 서로 다른 모재를 접합하게 된다. 그러므로 접합 시작부와 종료점에 툴의 삽입과 배출이 발생하게 되고, 이로 인하여 툴이 배출되는 부분에 툴의 형상과 같은 구멍 즉 엔드홀이 생성되게 된다. 이러한 엔드홀은 작업이 끝난 이후에 다시 막아주거나 소정의 가공을 하여 없애주어야 한다.

이를 위하여 마찰교반접합시에 접합부의 양끝단에 직육면체 혹은 정육면체 등 형상의 탭을 따로 가공하여 고정시킨 후 탭으로 툴을 삽입하여 접합을 실시한 후 반대편 끝단에 고정된 탭을 통하여 툴을 배출시켜 엔드홀을 탭에 남도록 하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이러한 탭은 따로 가공을 해야하므로 가공비가 들어갈 뿐 아니라, 일일이 높이와 넓이 등을 맞추어 접합물에 따라 탭을 새로이 가공해야하므로 가공에 소요되는 시간과 수고가 들어가게 되는 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 본 발명에서는 제1 소재(100)를 접합이 필요한 사각 하우징의 세로 폭(L1)보다 길게 가공하여 양 끝단 일부를 통하여 마찰교반접합 시 접합을 수행하는 툴을 삽입하고 배출하도록 하였다.

이와 같이 제1 소재(100)의 길이를 설정된 사각 하우징의 세로 폭(L1)보다 길게 가공한 후, 제1 소재(100)의 내면 외측에 가로 방향(L2)을 따라 설정된 깊이의 홈(110)을 가공한다(S20). 이때 가로 방향은 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 소재(100)의 폭(L2) 방향을 의미하는 것이다. 도 4와 같이, 최종 사각 하우징 제품이 완성되었을 때를 기준으로 하여 사각 하우징의 내측 벽면을 이루고 있는 제1 소재(100)의 내측 벽면에 소정의 공구 등을 이용하여 일정 깊이의 홈(110)을 가공한다. 이때 홈(110)의 깊이는 제1 소재(100) 전체 폭의 1/2가량이 바람직하다. 이때 제1 소재(100)에 형성된 홈(110)의 끝단이 곧 향후 마찰교반접합이 이루어지는 접합선을 형성하게 되는 것이다.

제1 소재(100)에 가공되는 홈(110)은 도 5와 같이, 양 끝단이 밖으로 볼록한 형태의 고리 형상인 것이 바람직하다. 이는 향후 제2 소재(200)와 결합하였을 때 고정되는 힘을 증가시키기 위해서이다. 또한, 제1 소재(100)에 가공되는 홈(110)은 사각형일 수도 있으며 향후 결합될 제2 소재(200)와 결합되어 고정될 수 있는 형태이면 어떠한 형태이든 가능하다.

제1 소재(100)에 직각으로 맞닿아 조립되며 사각 하우징의 상하면을 구성하게 되는 제2 소재(200)의 외측면에 상술한 제1 소재(100)에 형성된 홈(110)과 대응되는 형상의 돌기(210)를 가공한다(S30). 제2 소재(200)는 사각 하우징의 가로 방향 상하부면을 구성하게 되는 금속판재로서 가로 길이방향으로 긴 형상인 금속판재일 수 있다. 제2 소재(200)의 외측면에 형성되는 돌기(210)는 제1 소재(100)의 홈(110)에 삽입되어 제1 소재(100)와 고정될 수 있는 형태이면 어떠한 형태이든 가능하다. 도 4와 같이, 제2 소재(200)에 형성된 돌기(210)는 제2 소재(200)의 양 끝단을 제1 소재(100)의 홈(110)에 대응되는 형상으로 가공하는 방법으로 형성될 수 있다.

제1 소재(100) 및 제2 소재(200)의 가공이 완료되면, 제1 소재(100)의 홈(110)과 제2 소재(200)의 돌기(210)를 끼워 맞추는 방식으로 제1 소재(100)와 제2 소재(200)를 조립한다(S40). 도 4와 같이, 조립 후 제2 소재(200)는 제1 소재(100)의 양 끝단 사이의 일측에 맞닿아 조립되는 것이 바람직하다. 이는 상술한 바와 같이 향후 마찰교반접합 시 제1 소재(100)의 끝 부분에 엔드홀을 남게하여 별도의 탭을 설치하지 않고도 마찰교반접합을 실시할 수 있도록 하기 위함이다.

제2 소재(200)는 상술한 바와 같이, 가로 길이 방향으로 긴 한 쌍의 금속 판재로서 사각 하우징의 상하면을 구성하게 된다. 그러나 이러한 긴 판재이기 때문에 접합 도중 상방향 또는 하방향으로 판재가 휘어질 수 있다. 또한, 접합 중 상하방향으로 자체 하중에 의해 휘어져 접합 후 뒤틀리는 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 도 6과 같이, 제1 소재(100)와 제2 소재(200)를 조립할 때 한 쌍의 제2 소재(200) 사이에 하나 이상의 받침부(300)를 설치할 수 있다. 받침부(300)는 한 쌍의 제2 소재(200)가 조립된 간격과 동일한 간격을 높이로 가지는 직육면체 형태의 금속재판, 나무판, 세라믹판, 유리판 등일 수 있다. 받침부(300)는 접합 동안 한 쌍의 제2 소재(200) 사이에서 제2 소재(200)를 편평한 상태로 유지시키는 것일 수 있다.

제1 소재(100)와 제2 소재(200)의 조립이 완료되면 제1 소재(100)와 제2 소재(200)의 홈(110)과 돌기(210)가 맞닿은 지점을 따라 즉 접합선을 따라 가접합을 실시한다(S50). 가접합은 마찰교반접합 방식에 의하여 이루어진다. 가접합은 후술할 본접합을 실시하기 전에 제1 소재(100)와 제2 소재(200)를 완전히 고정하고 접합부를 좀 더 견고히 하기 위하여 실시하는 것일 수 있다.

제2 소재(200)는 가접합이 수행되는 동안 바닥에서 움직이지 않도록 하기 위해 지그로 고정될 수 있다. 지그는 제2 소재(200)의 일부에 고정 연결되고, 다른 한편은 바닥에 고정되어 접합이 이루어지는 동안 제2 소재(200)를 제 위치에서 이탈하지 않게끔 잡아주는 역할을 하는 것일 수 있다.

가접합은 제1 소재(100)와 제2 소재(200)의 조립부에 형성된 접합선을 따라 이루어지되, 제1 소재(100)는 좌우측에 각각 하나씩 있으므로 좌측 혹은 우측 중 한 곳에서 먼저 실시된다. 이때 가접합이 좌측에서 실시되는 경우 지그는 제2 소재(200)의 좌측 부분에만 설치하여 제2 소재(200)의 좌측부분만을 바닥에 고정시키는 것이 바람직하다. 그 이유는 가접합이 실시되는 동안 제1 소재(100)와 제2 소재(200)의 위치가 일부 틀어지는 등의 변화가 발생할 수 있다. 그런데 가접합을 실시할 때에 가접합이 수행되는 부분과 그 반대편까지 지그를 이용하여 모두 고정시키게 되면 최종 접합 후 제품에서 비틀림이나 휘어짐 등의 변형이 나타날 수 있다. 그러므로 지그는 접합이 실시되는 좌측 혹은 우측 중 한 곳에만 설치하여 잡아주고, 한쪽 방향은 자유롭게 놓아둠으로써 접합에 의한 소정의 위치 이동을 허용하여 최종 접합 시 형상에 뒤틀림이나 휘어짐 등을 최소로 줄여줄 수 있도록 할 수 있다.

또한, 가접합은 접합선을 따라 특수한 형상의 툴이 고속으로 회전하면서 이루어지는데 이때 툴의 회전은 어떠한 방향으로 회전하는 것이든 모두 가능하다.

가접합은 제1 소재(100)의 끝단으로 툴을 삽입하는 것으로 시작하여, 제1 소재(100)의 반대편 끝단으로 툴을 빼내어 종료하게 된다. 가접합이 실시되는 접합선은 제1 소재(100)의 홈(110) 끝단과 제2 소재(200)의 돌기(210)가 맞닿은 선이므로 접합선은 제1 소재(100)의 폭 중간쯤에 위치하게 된다. 그러므로 사각 하우징의 세로 폭보다 길게 형성된 제1 소재(100)의 끝단에 엔드홀이 형성되면서 가접합이 마무리되게 되고, 실제 접합이 필요한 접합선에는 엔드홀이 남겨지지 않게 된다.

가접합은 후술할 본접합의 실시 깊이의 약 10~50%정도의 깊이로 실시되는 것이 바람직하다. 가접합이 본접합 깊이의 10% 미만으로 이루어지는 경우는 소재간의 접합 효과가 미미하여 효과가 떨어질 수 있으며, 본접합 깊이의 50%를 초과하면 가접합에 소요되는 시간이 지나치게 소요될 수 있고, 이에 따라 소모되는 툴 등 장비의 소모도 많아질 수 있어 바람직하지 않다.

가접합이 마무리되면 가접합된 접합 라인을 따라 마찰교반접합으로 본접합을 실시하여 사각 하우징을 제조한다(S60).

본접합은 가접합된 접합선을 따라 이루어지되, 가접합과 마찬가지로 제1 소재(100)가 위치한 좌측 또는 우측 중 한 곳에서 먼저 실시된다. 이때 본접합이 좌측에서 실시되는 경우 지그는 제2 소재(200)의 좌측 부분에만 설치하여 제2 소재(200)의 좌측부분만을 바닥에 고정시키는 것이 바람직하다. 그 이유는 본접합이 실시되는 동안에도 가접합을 실시할 때와 마찬가지로 제1 소재(100)와 제2 소재(200)의 위치가 일부 틀어지는 등의 변화가 발생할 수 있다. 그런데 본접합을 실시할 때에 접합이 수행되는 부분과 그 반대편까지 지그를 이용하여 모두 고정시키게 되면 최종 접합 후 제품에서 비틀림이나 휘어짐 등의 변형이 나타날 수 있다. 그러므로 지그는 접합이 실시되는 좌측 혹은 우측 중 한 곳에만 설치하여 잡아주고, 한쪽 방향은 자유롭게 놓아둠으로써 접합에 의한 소정의 위치 이동을 허용하여 최종 접합 시 형상에 뒤틀림이나 휘어짐 등을 최소로 줄여줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본접합은 접합선을 따라 특수한 형상의 툴이 고속으로 회전하면서 이루어지는데 이때 툴의 회전은 가접합 시와 마찬가지로 제2 소재(200)가 위치한 방향과 동일한 방향으로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 7에 도시한 바와 같이, 마찰교반접합 시 툴이 회전하는 방향을 따라 응력이 작용하게 되고, 이러한 응력에 의해 소재가 제 위치에서 이탈하거나 밀릴 수 있다. 그러므로 본 발명에서는 상대적으로 크기가 작고 하중이 적게 나가며 외측에 위치한 제1 소재(100)의 방향으로 툴을 회전하게 되면 제1 소재(100)가 제2 소재(200)에서 이탈하여 바깥쪽으로 밀려나갈 수 있으므로 툴을 제2 소재(200)가 위치한 방향으로 회전시켜 제1 소재(100)의 이탈을 방지하여 주는 것이 바람직하다. 가접합을 실시할 때와 마찬가지로 도 7과 같이, 제1 소재(100)가 좌측에 위치하고 제2 소재(200)가 그 우측에 조립되어 하단에서 상단으로 접합이 수행되는 경우, 마찰교반접합용 툴은 제2 소재(200)가 위치한 방향 즉 시계방향으로 회전하면서 접합을 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 본접합을 수행하기 위한 툴의 회전 속도는 약 100~2000RPM정도가 가능하며, 바람직하게는 300~1500RPM이다. 이와 같은 범위 미만으로 툴을 회전시키면 접합 속도가 너무 느리고, 교반에 의해 소재가 용융되어 외부로 튀어나오는 등 접합 불량이 발생할 수 있으며, 이 범위를 초과하는 경우에는 접합 속도가 너무 빠르기 때문에 툴에 과다한 응력이 작용하여 툴의 손상을 일으킬 수 있다. 또한, 이러한 회전 속도를 감안하였을 때 툴의 이동 속도는 약 0.2~5mm/s인 것이 바람직하다. 이러한 툴의 이동 속도는 툴의 이동 속도를 감안하여 툴에 무리가 가지 않고 접합이 잘 이루어지는 범위 내에서 조절되는 것이 바람직하다.

본접합에 사용되는 툴은 가접합 시 사용한 툴보다 상하로 길이가 긴 툴을 사용하여 가접합에 비해 좀더 깊이있는 접합을 수행하는 것이 바람직하다. 이는 가접합으로 어느 정도 고정되어 있는 접합 부위를 완전히 견고하게 접합하기 위함이다. 또한, 본접합은 가접합이 완료되면서 형성된 엔드홀에 툴을 삽입하여 시작하게 된다. 최초 접합을 실시할 때 툴이 소재를 뚫고 들어가기 위하여 많은 응력이 필요할 수 있는데 본 발명에서는 가접합이 완료되며 형성된 엔드홀을 본접합의 시작점으로 이용하기 때문에 최초에 툴이 소재를 뚫고 들어가기 위한 힘이 덜 들어간다는 장점이 있다.

이와 같이 본접합을 실시한 후, 외관 형상을 가공하여 최종 사각 하우징의 형태로 만들어줄 수 있다(S60). 본 발명에서 제1 소재(100)가 최종 사각 하우징의 목표 세로 폭보다 길게 형성된 채 접합이 수행되었으므로 본접합까지 모두 마무리가 된 이후에 최종 사각 하우징의 세로 폭과 동일한 길이에 맞추어 제1 소재(100)의 나머지 부분을 잘라주는 것이 필요하다. 또한, 제1 소재(100)의 나머지부분을 잘라내고 나서 외관 형상을 매끄럽게 다듬어 줄 수 있다.

물론, 본접합을 실시한 후 금속 판재의 종류 및 성질에 따라 강도와 경도 등을 향상시키기 위한 열처리를 수행할 수 있다. 이러한 열처리는 공지된 금속 열처리 방법에 따라 수행될 수 있다.

이러한 본 발명의 사각 하우징 제조방법을 이용하여 진공 증착 장비에 사용되는 진공 증착 장비용 게이트 밸브 하우징을 제조하는 것이 가능하다. 또한, 진공 증착 장비용 사각 챔버 등을 제조하는 것 또한 가능하다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 사각 하우징의 제조방법을 이용하면 사각 하우징의 제작 시 원재료의 손실을 최소화하여 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다. 또한, 제조 과정에서 뒤틀림이나 접합에 의한 재료의 변형을 최소화할 수 있으므로 품질이 좋은 제품을 생산해 낼 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 사각 하우징의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 사각 하우징은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100: 제1 소재 110: 홈
200: 제2 소재 210: 돌기
300: 받침부 L1 : 사각 하우징 세로 폭
L2: 제1 소재의 폭

Claims (7)

1. 사각 하우징의 좌우 측면을 구성하는 한 쌍의 제1 소재를 설정된 사각 하우징의 세로 폭보다 길게 가공하는 단계;
   상기 가공된 제1 소재의 내면 외측에 가로폭 방향을 따라 설정된 깊이의 홈을 가공하는 단계;
   상기 제1 소재와 직각으로 맞닿아 상기 사각 하우징의 상하면을 구성하는 한 쌍의 제2 소재의 외측면에, 상기 제1 소재의 홈에 삽입되어 고정 가능한 돌기를 가공하는 단계;
   상기 제1 소재의 홈과 상기 제2 소재의 돌기를 조립하는 단계;
   상기 조립된 제1 소재와 제2 소재의 접합부를 따라 마찰교반접합으로 가접합을 실시하는 단계; 및
   상기 가접합된 접합부를 따라 마찰교반접합으로 본접합을 실시하여 사각 하우징을 제조하는 단계;를 포함하는 사각 하우징의 제조 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조립하는 단계에서 상기 한 쌍의 제2 소재가 상방향 또는 하방향으로 휘거나 뒤틀리는 것을 방지하기 위해 제2 소재 사이에 받침부를 하나 이상 설치하는 사각 하우징의 제조 방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 본접합을 실시하는 단계에서, 마찰교반접합 시 사용되는 툴의 회전은 제2 소재가 위치한 방향과 동일한 방향으로 이루어지는 사각 하우징의 제조 방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가접합이 완료된 지점에 나타나는 엔드홀에서 상기 본접합을 시작하는 사각 하우징의 제조 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 가접합을 실시하는 단계와 상기 본접합을 실시하는 단계에서, 가접합 혹은 본접합을 실시하는 좌측 혹은 우측 중 한 곳에만, 상기 제2 소재를 마찰교반접합 장치에 고정하기 위한 지그를 설치하여 접합을 실시하는 사각 하우징의 제조 방법.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 본접합을 실시한 이후, 상기 사각 하우징의 최종 형상으로 가공하는 단계를 더 포함하는 사각 하우징의 제조 방법.
   
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