KR101382539B1 - 유도가열 조리용기의 제조방법 - Google Patents

유도가열 조리용기의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도가열 조리용기의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스에 의한 용기 성형과 자성판 부착을 완료한 후에 용기의 내부면에 연질 또는 경질의 피막을 형성하여 용기 내부면에 생길 수 있는 프레스 가공으로 발생한 자국을 없앰으로써 보다 제품의 완성도를 높일 수 있는 유도가열 조리용기의 제조방법이다.

Description

유도가열 조리용기의 제조방법{Method of making kitchen vessel}
본 발명은 유도가열 조리용기의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스에 의한 용기 성형과 자성판 부착을 완료한 후에 용기의 내부면에 연질 또는 경질의 피막을 형성하여 용기 내부면에 생길 수 있는 프레스 가공으로 발생한 자국을 없앰으로써 보다 제품의 완성도를 높일 수 있는 유도가열 조리용기의 제조방법이다.
일반적으로 유도가열 조리용기를 가열하기 위한 레인지(렌지) 즉, 인덕션 레인지는 기존의 가스레인지나 전기레인지를 대체하는 조리기기로써 안정성이 높고 열효율이 높아 경제적이어서 그 사용이 증대되고 있다.
이러한 유도가열 조리용기는 인덕션 레인지에 형성된 코일에 전류를 보내면 코일에서 자력선이 발생하고 발생된 자력선이 레인지 위에 놓인 조리용기의 바닥을 통과하면서 조리용기에 포함된 저항성분에 의해서 와류전류를 생성시키며, 발생된 와류전류는 조리용기 그 자체에만 발열이 일어나도록 함으로써 레인지 상판이 뜨겁게 되지 않아도 조리용기만 가열하게 된다.
이러한 유도가열 조리용기 즉, 인덕션 레인지용 조리용기는 종래기술로서 특허 제1022843호에 개시되어 있는 인덕션 레인지용 조리용기의 제조방법이 있다.
상기 특허에는 알루미늄 금속소재를 용기의 형상으로 프레스 가공하는 단계와; 상기 가공된 용기 표면의 유지를 탈지용액으로 제거하고, 연마작업 및 인산처리를 통해 표면처리하는 단계와; 상기 표면처리된 용기의 외부 표면에 목적한 색상의 에나멜 내열도료를 도포하고, 200 ~ 260℃의 온도 범위에서 내식성 코팅하는 단계와; 상기 용기의 코팅되지 않은 부분을 연삭하는 단계와; 상기 연삭된 용기를 0℃ 또는 16℃의 온도에서 80V 또는 20V의 전압이 인가된 황산, 인산, 옥살산 중 어느 하나에 45 ~ 50분 동안 침지시킴으로써 연삭된 부분의 외부 표면에 40 ~ 50㎛의 두께로 알루미늄 양극 산화 코팅층을 형성시키는 단계와; 상기 용기의 저면에 부착되는 STS 430 재질의 스테인레스 판재를 가공하는 단계; 및 상기 스테인레스 판재를 용기의 외측 저면에 유압프레스로 800 ~ 2000톤의 힘을 가하여 압착시키는 단계;로 구성되되, 상기 스테인레스 판재를 가공하는 단계는, 용기의 규격에 맞추어 스테인레스를 가공하는 단계와; 가공된 스테인레스 판재의 표면 이물질을 세척하는 단계와; 세척된 스테인레스 판재에 다수 개의 구멍을 천공하고 일정한 두께가 유지되도록 성형하는 단계; 및 성형된 스테인레스 판재 상의 오물 및 유분을 세척하는 단계;로 이루어지고, 상기 스테인레스 판재는 1.0mm의 두께로 성형되고, 스테인레스 판재에 천공되는 다수 개의 구멍은 직경이 4.0mm인 것을 특징으로 하는 인덕션 렌지용 조리용기의 제조방법이 개시되어 있다.
이러한 종래의 방법은 외부면 코팅과 내부면 연삭을 행한 뒤 알루미늄 양극 산화 코팅에 의해 피막을 형성하며 이후 STS(스테인리스 스틸) 430 재질의 판재 즉, 자성판을 부착하게 되는데, 자성판 부착을 위해서는 유압프레스의 높은 가압력이 필요하고 이로 인해 내부면에 눌린 자국이 생기게 된다. 이렇게 생긴 자국은 사용자의 용기 사용시 계속하여 노출되게 되고 이로써 제품에 대한 완성도를 떨어뜨리는 단점이 있다.
인덕션 레인지와 관련된 또 다른 종래 기술로서는 특허 제0659733호에 개시되어 있다.
상기 특허에는 저면에는 내부로 절곡된 삽입부가 구비됨과 동시에 상기 삽입부 중앙에는 소정 모양의 돌기부가 형성되도록 용기부를 제작하고, 상기 용기부의 삽입부 내에 은과 주석분말을 함유한 접착제를 도포 또는 분사한 다음, 상기 삽입부와 대응되는 모양을 갖고 중앙에는 돌기부가 끼워지는 관통공이 형성된 자성강판을 삽입부에 삽입한 후, 그 상면을 고온 가압하여 분말성분을 녹여 용기와 자성강판이 결합되도록 하며, 상기 자성강판은 삽입부의 높이보다 좀 더 작은 두께를 갖도록 하여 고온 가압과정에서 삽입부에 자성강판의 상단을 덮는 걸림턱이 형성되도록 는 인덕션 렌지용 주방용기의 제조방법의 제조방법에 있어서, 상기 자성강판의 중앙 관통공에는 적어도 하나 이상의 고정돌기가 형성되고, 용기부의 돌기부에는 상기 고정돌기와 대응되는 고정홈이 하단이 절곡된 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 인덕션 렌지용 주방용기의 제조방법이 개시되어 있다.
상기 특허에는 용기부의 삽입부 내에 은과 주석분말을 함유한 접착제를 도포 또는 분사한 다음 자성강판을 삽입부에 삽입하여 상면을 고온 가압하는 방식으로 분말 성분을 녹여 용기와 자성강판이 결합되도록 하나, 상면을 고압으로 가열하고 이 상태에서 가압해야 하므로 제조공정이 번거롭고 제조비용이 상승된다.
또한, 은과 주석분말이 완전히 녹은 상태에서 가압이 이루어지지 않을 경우 장시간 사용으로 접착력이 떨어지거나, 반복되는 사용에 의해 분말이 녹아 용기와 자성강판의 결합력이 떨어질 우려가 있다.
따라서 본 발명은 성형된 용기에 자성판을 부착한 뒤 내부면에 피막을 형성함으로써 프레스 가압에 따른 자국이 발생하지 않아 완성도가 높은 유도가열 조리용기의 제조방법을 제공하며, 자성판 부착 후에는 바닥면에 전기가 통하므로 양극 산화에 의해 코팅하기 위해 용기 바닥면을 절연하는 유도가열 조리용기의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 유도가열 조리용기의 제조방법은 용기성형단계(S 10)와; 표면처리단계(S 20)와; 외부면 코팅단계(S 30)와; 연삭단계(S 40)와; 자성판 부착단계(S 50)와; 내부면 연삭단계(S 60)와; 절연막 부착단계(S 70)와; 피막 형성단계(S 80)와; 절연막 제거단계(S 90)와; 버핑 단계(S 100) 및 조립단계(S 110);로 구성한다.
따라서, 본 발명은 유도가열 조리용기의 제조방법을 제공하되, 성형된 용기에 자성판을 부착한 뒤 내부면에 피막을 형성함으로써 최종적으로 생산된 제품은 프레스 가압에 따른 자국이 발생하지 않는 현저한 효과가 있다.
또한, 자성판 부착 후에는 바닥면에 전기가 통하므로 양극 산화로써 용기의 내면을 코팅하기 위해 용기 바닥면을 절연막에 의해 간단히 절연함으로써 제조공정을 간소화할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제조공정도
도 2는 본 발명의 공정실시예시도
도 3은 본 발명에 의한 자성판의 구성예시도
본 발명은 유도가열 조리용기의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스에 의한 용기 성형과 자성판 부착을 완료한 후에 용기의 내부면에 연질 또는 경질의 피막을 형성하여 용기 내부면에 생길 수 있는 프레스 가공으로 발생한 자국을 없앰으로써 보다 제품의 완성도를 높일 수 있는 유도가열 조리용기의 제조방법이다.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제조공정도이고, 도 2는 본 발명의 공정실시예시도로서, 본 발명에 의한 유도가열 조리용기의 제조방법은 프레스(2)에 의해 용기(1)를 성형하는 용기성형단계(S 10)와; 성형된 용기(1)의 이물질을 제거하는 표면처리단계(S 20)와; 외부면을 코팅하는 외부면 코팅단계(S 30)와; 외부면 바닥부를 연삭하여 용기 표면이 노출되는 연삭단계(S 40)와; 외부면 바닥부에 자성판(4)을 부착하는 자성판 부착단계(S 50)와; 내부면을 연삭하는 내부면 연삭단계(S 60)와; 외부면 바닥부에 절연막(5)을 부착하는 절연막 부착단계(S 70)와; 내부면에 연질 또는 경질의 피막을 형성하는 피막 형성단계(S 80)와; 절연막(5)을 제거하는 절연막 제거단계(S 90)로 이루어진다.
먼저, 용기성형단계(S 10)는 프레스(2)로써 판재를 이용하여 용기(1)를 성형하는 단계로서, 인덕션 레인지에 사용하는 용기의 원재료로서 적합한 판재는 녹이 잘 슬지 않고 성형성이 우수하며 비자성체이면서도 열전달율이 놓은 스테인리스 소재를 사용할 수 있으며, 특히 STS 340 소재가 가격면이나 기타 요구조건들에 있어 가장 적합하다. 상기 STS 340 소재 이외에도 용기 성형에 적합한 소재를 사용할 수 있음은 당연한데, STS 340 소재를 사용할 경우 30~50mm의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
용기성형단계(S 10) 이후에는 성형된 용기의 이물질을 제거하는 표면처리단계(S 20)가 진행된다. 즉, 표면처리단계는 프레스(2)와 금형에 의해 판재를 성형할 때에는 용기 성형시 발생할 수 있는 크랙(crack) 방지를 위해 금형 내에 윤활제를 도포하게 되는데 이러한 윤활제가 용기에 묻을 수 있으며 기타 칩 등의 이물이 묻을 수 있으므로 이러한 이물을 제거해주어야 한다.
표면처리단계(S 20) 이후에는 외부면을 코팅하는 외부면 코팅단계(S 30)가 진행된다. 외부면 코팅은 종래 조리용기에 다양한 방법이 사용되고 있는데 그 중에서 분체도장, 세라믹 도장, 내열페인트 도장, 불소 처리, 법랑 처리 등 다양한 방법 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
외부면 코팅 이후에는 외부면 바닥부를 연삭해주는데, 상기 외부면 코팅단계(S 30)에서 일부 묻어있는 코팅을 벗겨 내고 표면을 매끄럽게 해주기 위해 그라인더(3) 등의 연삭공구나 연삭기를 이용해 연삭단계(S 40)를 실시한다.
연삭단계(S 40)를 거친 용기는 외부면 바닥부에 자성판(4)을 부착하는 자성판 부착단계(S 50)가 진행된다. 자성판(4)은 도 3과 같이 홈(4a)과 돌기(4b)가 형성되어 있는 자성판(4)을 유압프레스를 이용해 바닥부에 가압함으로써 자성판(4)의 돌기가 바닥부에 삽입 압착되는 방식으로 용기와 결합된다.
자성판(4) 부착이 완료된 용기는 내부면을 연삭하는 내부면 연삭단계(S 60)가 진행되고, 이후 자성판(4)이 붙은 바닥부에 절연막(5)을 부착하는 절연막 부착단계(S 70)가 진행된다.
상기 절연막(5)은 외부의 전기가 자성판(4)으로 흐르지 않을 정도의 충분한 두께를 유지해야 하며 반복사용이 가능한 소재가 적합한다. 이러한 소재로서는 절연테이프, 실리콘, 고무 등을 사용할 수 있다.
경우에 따라 절연공정의 편리성을 위해 절연성이 높은 마스킹 액을 바닥부에 도포함으로써 상기 절연테이프, 실리콘, 고무 등의 절연막 대신 사용할 수도 있다.
절연막 부착단계(S 70) 이후에는 관용적으로 사용되는 피막 형성단계(S 80)가 진행된다. 즉, 알루미늄의 경우 원래 대단히 활성적이어서 공기 중에 노출되면 표면이 즉시 산화되어 자연적인 산화 피막으로 덮이게 되므로 순수한 금속표면이 생기지 않는데, 이러한 산화 피막은 알루미늄 표면을 도금하거나 다른 금속으로 코팅하는 것을 어렵게 한다. 또한 자연 산화 피막은 두께가 얇아 근래에는 인공적인 방법으로 산화피막을 더욱 두껍게 하여 표면 강도가 높은 제품을 생산하여 사용한다.
따라서, 상기 피막 형성단계(S 80)는 황산용액이 담긴 수조(6)에 전압을 가하여 일정시간 침지시켜 내부면 전체에 산화 피막이 형성되도록 하는데, 외부면 바닥부의 경우 자성판(4)으로 인해 전기가 흐르게 되면 자성판(4) 자체가 타버릴 우려가 있으므로 수조(6) 내의 황산용액과 바닥부를 절연막(5)으로 완전히 절연시켜 용기 내부면에 피막을 형성하여야 한다.
피막 형성단계(S 80) 이후에는 절연막(5)을 제거하는 절연막 제거단계(S 90)가 이루어지고, 내부면 광택을 위한 버핑단계(S 100)가 실행된다. 상기 절연막 제거단계(S 90)는 말 그대로 절연막(5)을 제거해주는 단계로서 절연테이프, 실리콘, 고무 등의 절연막을 사용하였을 경우 바닥부에서 분리시켜주며, 마스킹 액을 절연막으로 사용하였을 경우 마스킹 액을 세척해주는 과정이 필요하다.
절연막 제거단계(S 90) 이후에는 내부면 광택을 위한 버핑 단계(S 100)와, 손잡이를 조립하는 조립단계(S 110)를 더 부가할 수 있다.
먼저, 상기 버핑단계(S 100)는 연마재를 바르고 표면을 연마하는 단계로서 피막의 두께를 고르게 해주고 외관의 심미성을 놓여 제품의 완성도를 높이는 공정이며, 손잡이 조립단계(S 110)는 손잡이가 있는 용기일 경우 손잡이를 조립하는 단계이며, 손잡이가 없는 용기의 경우에는 상기 조립단계(S 110)가 필요치 않음은 당연하다.
1. 용기 2. 프레스
3. 그라인더 4. 자성판
5. 절연막 6. 수조

Claims (3)

  1. 프레스(2)에 의해 용기(1)를 성형하는 용기성형단계(S 10)와;
    성형된 용기(1)의 이물질을 제거하는 표면처리단계(S 20)와;
    외부면을 코팅하는 외부면 코팅단계(S 30)와;
    외부면 바닥부를 연삭하여 용기 표면이 노출되는 연삭단계(S 40)와;
    외부면 바닥부에 자성판(4)을 부착하는 자성판 부착단계(S 50)와;
    내부면을 연삭하는 내부면 연삭단계(S 60)와;
    외부면 바닥부에 절연막(5)을 부착하는 절연막 부착단계(S 70)와;
    내부면에 연질 또는 경질의 피막을 형성하는 피막 형성단계(S 80)와;
    절연막(5)을 제거하는 절연막 제거단계(S 90);를 포함하되,
    상기 절연막 제거단계(S 90) 이후에는 내부면 광택을 위한 버핑 단계(S 100)가 더 포함되고,
    상기 절연막(5)은 절연테이프, 실리콘, 고무, 마스킹 액 중 어느 하나를 선택하여 사용하거나 둘 이상을 복합적으로 선택하여 사용하는 것으로,
    상기 자성판 부착단계(S 50)에서 자성판(4)은 홈(4a)과 돌기(4b)가 형성되어 있는 자성판(4)을 유압프레스를 이용해 바닥부에 가압함으로써 자성판(4)의 돌기(4b)가 바닥부에 삽입 압착되는 방식으로 용기(1)와 결합되며,
    상기 피막 형성단계(S 80)는 황산용액이 담긴 수조(6)에 전압을 가하여 일정시간 침지시켜 내부면 전체에 산화 피막이 형성되도록 하는데, 외부면 바닥부의 경우 자성판(4)으로 인해 전기가 흐르게 되면 자성판(4) 자체가 타버릴 우려가 있으므로 수조(6) 내의 황산용액과 바닥부를 절연막(5)으로 완전히 절연시켜 용기(1) 내부면에 피막을 형성하는 것이 특징인 유도가열 조리용기의 제조방법
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