KR101471027B1 - 컬 및 로프 헤밍롤러 - Google Patents

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KR101471027B1 KR1020140064619A KR20140064619A KR101471027B1 KR 101471027 B1 KR101471027 B1 KR 101471027B1 KR 1020140064619 A KR1020140064619 A KR 1020140064619A KR 20140064619 A KR20140064619 A KR 20140064619A KR 101471027 B1 KR101471027 B1 KR 101471027B1
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panel
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장학영
박채용
송한용
정준교
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(주)글로벌 로보틱스
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Abstract

본 발명은 컬 및 로프 헤밍롤러에 관한 것으로, 인너패널에 밀착되는 가압단부와, 패널의 다른 부분보다 더 두껍게 형성된 헤밍부와, 헤밍부 및 가압단부를 연결하는 오목한 눌림부로 이루어진 아웃터패널의 단부 중, 헤밍롤러가 아웃터패널의 눌림부만을 눌러서 가압단부의 자체 강성으로 인너패널에 밀착되도록 헤밍롤러의 일측 둘레에 1~3mm의 폭을 갖는 성형부가 형성되어 있다.
따라서, 좁은 폭을 가지는 성형부가 헤밍부 및 가압단부의 연결부위인 절곡부분 즉 눌림부만을 가압하여서 절곡시키므로 넓은 면이 접촉된 상태에서 패널의 컬형상을 따라 절곡시킬 때보다 헤밍롤러의 회전이 자유롭고, 가압단부가 울지 않으며 이에 따라 패널의 외관 및 도장 상태가 매우 양호해 진다.

Description

컬 및 로프 헤밍롤러{Curl and rope hemming roller}
본 발명은 헤밍 롤러에 관한 것으로, 더 상세하게는 좁은 폭을 가지는 성형부가 헤밍부 및 가압단부의 연결부위인 절곡부분 즉 눌림부만을 가압하여서 절곡시키고, 헤밍롤러의 회전에 의해 성형부가 눌림부를 가압하면서 이송될시, 성형부가 눌림부를 벗어나지 않으며, 외부에 빈번히 노출되고 마모가 심한 헤밍롤러의 성형부에 내부식성, 내마모성이 향상되는 컬 및 로프 헤밍롤러에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 회사에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만 여개의 부품을 수차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.
특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨져 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.
이와 같이 패널을 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형되는 성형공정 후, 트리밍(TRIMMING)과 피어싱(PIECING) 및 플랜징(FLANGING), 헤밍(HEMMING) 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡, 휨 등의 가공작업을 거치게 된다.
종래의 헤밍롤러장치는 6축 다관절 아암으로 이루어진 로봇의 아암 선단에 장착되어 로봇의 작동에 의해 인너패널과 아우터패널의 가장 자리 부분을 따라 이동하면서, 하형다이 상에 배치된 아우터패널을 말아서 인너패널을 감싸도록 가공하게 된다.
즉, 인너패널 및 아우터패널을 지지하는 하형다이의 스타일 라인(즉, 패널의 가장자리 라인)을 따라 움직이는 다관절 로봇의 아암 선단에 헤밍롤러를 장착한다. 헤밍롤러는, 로봇의 작동에 의해 패널의 가장자리를 따라 이동하면서 패널에 구름 접촉하여 이를 헤밍 가공하도록 한다.
헤밍롤러는 그 재질이 금속재질로 이루어지며, 적어도 350Kgf 이상의 하중에 그 내구성을 유지할 수 있도록 구성된다.
이러한 종래의 롤러 헤밍장비의 작동은, 성형품 별로 로봇 제어반에 의해 설정된 6축 다관절 로봇의 아암 선단에서, 로봇의 설정된 작동에 따라 인너패널 및 아우터패널의 가장자리를 이동하면서 라인 공압에 의하여 작동하는 작동실린더가 헤밍롤러를 통하여 패널의 헤밍부에 가압력을 전달하므로 헤밍 작업을 이루게 된다.
이와 같은 종래의 헤밍롤러장치는 도 1에 도시한 바와 같이 자동차 패널(1)의 전후방 단부에 로프헤밍(3) 및 컬헤밍(2) 작업을 수행한다.
도 2는 헤밍롤러(10)의 일 실시예를 보인 개략적 부분 단면도로 써, 헤밍롤러(10)는 인너패널(4)의 단부를 감싸는 아우터패널(5)의 절곡 단부 전체를 접촉하면서 절곡시킨다. 따라서 패널(1)의 절곡된 단부가 얇은 U자형태로 절곡되므로 전면충돌시 얇은 절곡 단부 때문에 앞자리의 탑승자가 다치는 문제가 발생되었다.
도 3은 도 2의 문제점을 해결하기 위한 종래의 다른 헤밍롤러(20)이며, 이러한 헤밍롤러(20)는 패널(1) 단부를 더 헤밍시켜서 헤밍부(6)가 다른 부분보다 더 두껍게 형성되도록 한 것이다.
그런데 이러한 종래의 헤밍롤러(20)는 헤밍롤러(20)의 가압면(21) 전체가 아웃터패널(5)의 가압단부(7)에 접촉되어서 가압단부(7) 전체를 가압하는 구조이다.
이와 같이 헤밍롤러(20)의 가압면(21) 전체가 아웃터패널(5)의 가압단부(7) 전체 폭만큼 접촉된 상태로 가압하는 구조는, 가압단부(7)의 표면을 울게 만들어서 패널(1)의 미관을 해치고 도장 작업의 불량을 초래한다.
즉, 헤밍롤러(20)의 가압면(21)은 회전시 직진하려고 하는 반면에 패널(1)의 가압단부(7)는 도 1의 컬헤밍(2) 또는 로프헤밍(3)의 헤밍라인같이 곡선 형태이다. 따라서 헤밍롤러(20)의 가압면(21)이 가압단부(7)에 넓게 접촉될 경우, 헤밍롤러(20)가 가압단부(7)를 따라 곡선으로 이송되기가 쉽지 않다.
또한, 가압단부(7)에 넓게 접촉된 헤밍롤러(20)가 곡선을 따라 이송되면서 가압방향이 계속 바뀌므로 가압단부(7)를 울게 만든다. 가압단부(7)가 울게 되면 패널(1)의 외관이 손상될 뿐 아니라, 도장시 울면서 발생된 구불구불한 골 사이로 페인트가 모이고 흐르면서 균일하게 도포되지 못하게 한다.
대한민국 특허등록 제10-0875877호
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 좁은 폭을 가지는 성형부가 헤밍부 및 가압단부의 연결부위인 절곡부분 즉 눌림부만을 가압하여서 절곡시키도록 한 컬 및 로프 헤밍롤러를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 헤밍롤러의 회전에 의해 성형부가 눌림부를 가압하면서 이송될시, 성형부가 눌림부를 벗어나지 않도록 한 컬 및 로프 헤밍롤러를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 외부에 빈번히 노출되고 마모가 심한 헤밍롤러의 성형부에 내부식성, 내마모성이 향상되도록 한 컬 및 로프 헤밍롤러를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컬 및 로프 헤밍롤러는, 인너패널 및 아우터패널을 지지하는 하형다이의 패널의 가장자리 라인을 따라 움직이는 다관절 로봇의 아암 선단에 장착되고, 로봇의 작동에 의해 패널의 가장자리를 따라 이동하면서 패널에 구름 접촉하면서 아웃터패널의 단부를 헤밍 가공하는 헤밍롤러에 있어서, 인너패널에 밀착되는 가압단부와, 패널의 다른 부분보다 더 두껍게 형성된 헤밍부와, 헤밍부 및 가압단부를 연결하는 눌림부로 이루어진 아웃터패널의 단부 중, 눌림부를 누르도록 헤밍롤러의 일단 둘레에 형성된 성형부; 성형부로부터 이격된 헤밍롤러의 둘레에 형성되어 있고 성형부가 회전되면서 눌림부를 가압할시 가압라인을 벗어나지 않도록 헤밍부의 외면을 따라 이송되면서 성형부를 안내하는 가이드부; 성형부 및 가이드부의 사이에 오목하게 형성되어서 헤밍부의 볼록한 부위가 인입되는 헤밍성형홈으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컬 및 로프 헤밍롤러는, 인너패널에 밀착되는 가압단부와, 패널의 다른 부분보다 더 두껍게 형성된 헤밍부와, 헤밍부 및 가압단부를 연결하는 오목한 눌림부로 이루어진 아웃터패널의 단부 중, 헤밍롤러가 아웃터패널의 눌림부만을 눌러서 가압단부의 자체 강성으로 인너패널에 밀착되도록 헤밍롤러의 일측 둘레에 1~3mm의 폭을 갖는 성형부가 형성되어 있고; 헤밍롤러의 성형부 일측 둘레에 헤밍부의 볼록한 부분이 위치되도록 오목한 헤밍성형홈이 형성되어 있으며; 헤밍성형홈의 일측 둘레에 성형부가 눌림부를 따라 이송되면서 가압할 시 헤밍성형홈이 헤밍부로부터 이탈되지 않도록 볼록한 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 컬 및 로프 헤밍롤러의 다른 특징은, 성형부의 폭은, 1~3mm이다.
본 발명의 컬 및 로프 헤밍롤러의 또 다른 특징은, 헤밍롤러의 성형부 둘레에는, 코팅층이 형성되되, 이 코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 성형부의 둘레에 용사되어 이루어진다.
이상에서와 같은 본 발명은, 인너패널에 밀착되는 가압단부와, 패널의 다른 부분보다 더 두껍게 형성된 헤밍부와, 헤밍부 및 가압단부를 연결하는 오목한 눌림부로 이루어진 아웃터패널의 단부 중, 헤밍롤러가 아웃터패널의 눌림부만을 눌러서 가압단부의 자체 강성으로 인너패널에 밀착되도록 헤밍롤러의 일측 둘레에 1~3mm의 폭을 갖는 성형부가 형성되어 있다. 따라서, 좁은 폭을 가지는 성형부가 헤밍부 및 가압단부의 연결부위인 절곡부분 즉 눌림부만을 가압하여서 절곡시키므로 넓은 면이 접촉된 상태에서 패널의 컬형상을 따라 절곡시킬 때보다 헤밍롤러의 회전이 자유롭고, 가압단부가 울지 않으며 이에 따라 패널의 외관 및 도장 상태가 매우 양호해 진다.
또한, 성형부는, 1~3mm의 폭을 갖도록 형성된다. 성형부의 폭이 1mm 미만이면, 눌림부를 따라 좁고 날카로운 노치홈이 발생되므로 성형부의 강도가 저하되고 외관이 손상되는 문제점이 발생된다. 성형부의 폭이 3mm를 초과하면, 성형부가 아웃터패널의 눌림부만 가압하는 것이 아니라 가압단부까지 침범하여서 누르게 되며, 이에 따라 가압단부가 울게 되며 결국 패널의 외관 및 도장 상태가 매우 불량해진다. 따라서 본 발명의 성형부는, 1~3mm의 폭을 갖도록 형성되므로 눌림부의 절곡상태가 비교적 완만하고 눌린 자국이 심하게 형성되지 않으며, 불필요하게 가압단부까지 누르지 않으므로 가압단부의 우는 형상이 방지된다.
그리고, 헤밍롤러의 성형부 일측 둘레에 헤밍부의 볼록한 부분이 위치되도록 오목한 헤밍성형홈이 형성되어 있고, 헤밍성형홈의 일측 둘레에 성형부가 눌림부를 따라 이송되면서 가압할 시 헤밍성형홈이 헤밍부로부터 이탈되지 않도록 볼록한 가이드부가 형성되어 있다. 따라서, 헤밍롤러의 회전에 의해 성형부가 눌림부를 가압하면서 이송될시, 헤밍성형홈 내에 헤밍부의 볼록한 부분이 위치되고 가이드부가 헤밍부의 외주면에 접촉된 상태로 이송되므로 성형부가 눌림부를 벗어나지 않도록 가이드한다. 그러므로 본 발명의 헤밍롤러는 헤밍성형홈 및 가이드부에 의해 성형부가 컬 및 로프 형상을 벗어나지 않으면서 안정적으로 헤밍 작업이 이루어진다.
본 발명의 헤밍롤러의 성형부 둘레에는, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 성형부의 둘레에 용사되어 이루어진 코팅층이 형성된다. 따라서 외부에 빈번히 노출되고 마모가 심한 헤밍롤러의 성형부에 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어난 코팅층이 형성되므로 성형부의 마모 및 산화가 방지되고, 이에 따라 헤밍롤러의 수명이 연장되어서 유지 보수비가 절감되는 효과가 있다.
도 1은 자동차 패널의 전후방 단부에 컬헤밍 및 로프헤밍된 상태를 보인 개략적 평면도
도 2는 종래의 헤밍롤러 및 그 헤밍롤러에 의한 헤밍 작업의 일 실시예를 보인 개략적 부분 단면도
도 3은 종래의 다른 헤밍롤러 및 그 헤밍롤러에 의한 헤밍 작업의 다른 실시예를 보인 개략적 부분 단면도
도 4는 본 발명의 헤밍롤러를 보인 개략적 사시도
도 5는 도 4의 부분 단면도
도 6은 본 발명의 헤밍롤러에 의한 헤밍작업을 보인 개략적 단면도
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 4는 본 발명의 헤밍롤러를 보인 개략적 사시도이고, 도 5는 도 4의 부분 단면도이며, 도 6은 본 발명의 헤밍롤러에 의한 헤밍작업을 보인 개략적 단면도이다.
이러한 본 발명의 컬 및 로프 헤밍롤러는 인너패널(31) 및 아우터패널(30)을 지지하는 하형다이의 패널(30)의 가장자리 라인을 따라 움직이는 다관절 로봇의 아암 선단에 장착되고, 로봇의 작동에 의해 패널(30)의 가장자리를 따라 이동하면서 패널(30)에 구름 접촉하면서 아웃터패널(32)의 단부를 헤밍 가공한다.
이러한 본 발명의 헤밍롤러(40)는 성형부(41), 가이드부(43), 헤밍성형홈(42)이 형성된다.
성형부(41)는, 인너패널(31)에 밀착되는 가압단부(34)와, 패널(30)의 다른 부분보다 더 두껍게 형성된 헤밍부(33)와, 헤밍부(33) 및 가압단부(34)를 연결하는 눌림부(35)로 이루어진 아웃터패널(32)의 단부 중, 눌림부(35)를 누르도록 헤밍롤러(40)의 일단 둘레에 형성된다.
가이드부(43)는, 성형부(41)로부터 이격된 헤밍롤러(40)의 둘레에 형성되어 있고 성형부(41)가 회전되면서 눌림부(35)를 가압할시 컬 헤밍 또는 로프 헤밍될 가압라인을 벗어나지 않도록 헤밍부(33)의 외면을 따라 이송되면서 성형부(41)를 안내한다.
헤밍성형홈(42)은, 성형부(41) 및 가이드부(43)의 사이에 오목하게 형성되어서 헤밍부(33)의 볼록한 부위가 인입된다.
이와 같은 본 발명은, 좁은 폭을 가지는 성형부(41)가 헤밍부(33) 및 가압단부(34)의 연결부위인 절곡부분 즉 눌림부(35)만을 가압하여서 절곡시키므로 넓은 면이 접촉된 상태에서 패널(30)의 컬형상을 따라 절곡시킬 때보다 헤밍롤러(40)의 회전이 자유롭고, 가압단부(34)가 울지 않으며 이에 따라 패널(30)의 외관 및 도장 상태가 매우 양호해 진다.
그리고, 헤밍롤러(40)의 회전에 의해 성형부(41)가 눌림부(35)를 가압하면서 이송될시, 헤밍성형홈(42) 내에 헤밍부(33)의 볼록한 부분이 위치되고 가이드부(43)가 헤밍부(33)의 외주면에 접촉된 상태로 이송되므로 성형부(41)가 눌림부(35)를 벗어나지 않도록 가이드한다.
이러한 본 발명의 컬 및 로프 헤밍롤러는, 인너패널(31)에 밀착되는 가압단부(34)와, 패널(30)의 다른 부분보다 더 두껍게 형성된 헤밍부(33)와, 헤밍부(33) 및 가압단부(34)를 연결하는 오목한 눌림부(35)로 이루어진 아웃터패널(32)의 단부 중, 헤밍롤러(40)가 아웃터패널(32)의 눌림부(35)만을 눌러서 가압단부(34)의 자체 강성으로 인너패널(31)에 밀착되도록 헤밍롤러(40)의 일측 둘레에 1~3mm의 폭을 갖는 성형부(41)가 형성되어 있다.
성형부(41)의 폭이 1mm 미만이면, 눌림부(35)를 따라 좁고 날카로운 노치홈이 발생되므로 눌림부(35)의 강도가 저하되고 외관이 손상되는 문제점이 발생된다.
성형부(41)의 폭이 3mm를 초과하면, 성형부(41)가 아웃터패널(32)의 눌림부(35)만 가압하는 것이 아니라 가압단부(34)까지 침범하여서 누르게 되며, 이에 따라 가압단부(34)가 울게 되므로 결국 패널(30)의 외관 및 도장 상태가 매우 불량해진다.
따라서 본 발명의 성형부(41)는, 1~3mm의 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 눌림부(35)의 절곡상태가 비교적 완만하고 눌린 자국이 심하게 형성되지 않고, 불필요하게 가압단부(34)까지 누르지 않으므로 가압단부(34)의 우는 형상이 방지된다.
헤밍롤러(40)의 가이드부(43) 일면에는 경사진 접촉방지경사면(44)이 형성되어 있다. 접촉방지경사면(44)은 수평선에 대해 100~170°의 경사를 갖도록 형성된다.
접촉방지경사면(44)의 경사각도가 100°미만일 경우, 결합보스(45)와 가이드부(43) 사이에 노치부가 발생되어서 충격시 가이드부(43)의 손상이 발생된다.
접촉방지경사면(44)의 경사각도가 170°를 초과할 경우, 헤밍롤러(40)가 눌림부(35)를 가압할 시 접촉방지경사면(44)이 헤밍부(33)에 불필요하게 접촉되면서 헤밍부(33)에 손상을 초래하며, 헤밍롤러(40)가 컬헤밍(2) 라인 또는 로프헤밍(3)의 라인을 따라 이송될 시 저항역할을 하여 부드럽게 이송되는 것을 방해한다.
따라서, 접촉방지경사면(44)은 수평선에 대해 100~170°의 경사를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 헤밍롤러(40)의 성형부(41) 둘레에는, 코팅층이 형성된다.
이 코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 성형부의 둘레에 용사되어 이루어진다.
헤밍롤러(40)의 성형부(41)에 세라믹 코팅을 하는 이유는 마모 방지, 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 코팅은 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다.
헤밍롤러(40)의 성형부(41)의 코팅고정은, 가공된 성형부(41)의 샌드블라스팅(Sand Blasting)작업, 클리닝(cleaning)작업을 수행한 후 그 둘레에 코팅층을 형성시킨다.
이 코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 헤밍롤러(40)의 성형부(41) 둘레에 용사되어 이루어진다.
산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.
이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 코팅층이 헤밍롤러(40)의 성형부(41) 둘레에 확실하게 피복되도록 하며, 헤밍롤러(40)의 성형부(41)에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 성형부(41)의 손상을 방지시킨다.
여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96∼98중량%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 성형부(41)의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.
이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4중량%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 헤밍롤러(40)의 성형부(41) 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 성형부(41)가 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 재료들로 이루어진 코팅층은, 성형부(41)의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.
이러한 코팅층은, 상기의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 성형부(41)의 둘레에 제트분사하여서 400㎛으로 용사한 후 다이아몬드휠(Diamond Wheel) 및 필름(Film)을 이용하여 50∼600㎛으로 랩핑한다.
코팅층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 코팅층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 코팅층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹코팅에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
헤밍롤러(40)의 성형부(41)에 코팅층이 코팅되는 동안 성형부(41)의 온도는 상승되는데, 가열된 성형부(41)의 변형이 방지되도록 성형부(41)가 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.
코팅층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재가 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 코팅층 둘레에 도포된다.
무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 코팅 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 코팅두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 코팅두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 코팅두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.
따라서 외부에 빈번히 노출되는 헤밍롤러(40)의 성형부(41) 둘레에 내마모성, 내산화성이 뛰어난 코팅층이 형성되므로 헤밍롤러(40)의 성형부(41)가 마모 및 산화되는 것이 지연되고, 이에 따라 컬 및 로프 헤밍롤러의 수명이 연장되어서 유지 보수비가 절감되는 효과가 있다.
한편, 헤밍롤러(40)는, 노듈러주철로 이루어지는 것이 바람직하다.
노듈러주철은, 일반 회주철의 용탕에 마그네슘 등을 첨가하여 응고과정에서 흑연이 구상으로 정출된 주철이므로 회주철에 비하여 흑연의 형태가 구상이다. 이러한 노듈러주철은 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.
본 발명의 헤밍롤러(40)는 노듈러주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.
여기서, 노듈러주철을 1600℃ 미만으로 가열하면 전체 조직이 충분히 용융되지 못하며, 1650℃를 초과하여 가열시키면 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 노듈러주철을 1600∼1650℃로 가열하는 것이 바람직하다.
용융된 노듈러주철에는 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣는 바, 마그네슘이 0.3중량% 미만이면 구상화 처리제를 투입효과가 극히 미미해 지며, 0.7중량%를 초과하면 구상화 처리제의 투입효과가 크게 향상되지 않는 반면에, 고가의 재료비가 증가되는 문제점이 있다. 그러므로 구상화 처리제의 마그네슘 혼합비율은 0.3∼0.7중량% 정도가 적합하다.
용융된 노듈러주철에 구상화 처리제가 투입되면 이를 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한다. 구상화 처리 온도가 1500℃ 미만이면 구상화 처리가 제대로 이루어지지 않으며, 1550℃를 초과하면 구상화 처리 효과가 크게 개선되지 않는 반면에 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 구상화 처리 온도는 1500∼1550℃가 적합하다.
이와 같이 본 발명의 헤밍롤러(40)가 노듈러주철로 이루어지므로 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.
30 : 패널 31 : 인너패널
32 : 아웃터패널 33 : 헤밍부
34 : 가압단부 35 : 눌림부
40 : 헤밍롤러 41 : 성형부
42 : 헤밍성형홈 43 : 가이드부
44 : 접촉방지경사면

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 인너패널(31)에 밀착되는 가압단부(34)와, 패널(30)의 다른 부분보다 더 두껍게 형성된 헤밍부(33)와, 헤밍부(33) 및 가압단부(34)를 연결하는 오목한 눌림부(35)로 이루어진 아웃터패널(32)의 단부 중, 헤밍롤러(40)가 아웃터패널(32)의 눌림부(35)만을 눌러서 가압단부(34)의 자체 강성으로 인너패널(31)에 밀착되도록 헤밍롤러(40)의 일측 둘레에 1~3mm의 폭을 갖는 성형부(41)가 형성되어 있고;
    헤밍롤러(40)의 성형부(41) 일측 둘레에 헤밍부(33)의 볼록한 부분이 위치되도록 오목한 헤밍성형홈(42)이 형성되어 있으며;
    헤밍성형홈(42)의 일측 둘레에 성형부(41)가 눌림부(35)를 따라 이송되면서 가압할 시 헤밍성형홈(42)이 헤밍부(33)로부터 이탈되지 않도록 볼록한 가이드부(43)가 형성되어 있고;
    헤밍롤러(40)의 가이드부(43) 일면에는 수평선에 대해 100~170°의 경사를 갖는 접촉방지경사면(44)이 형성되며;
    성형부(41)가 헤밍부(33) 및 가압단부(34)의 연결부위인 눌림부(35)만을 가압하여서 절곡시키므로 면접촉된 상태에서 패널(30)의 컬형상을 따라 절곡시킬 때보다 헤밍롤러(40)의 회전이 자유롭고, 가압단부(34)에 주름이 방지되며;
    헤밍롤러(40)의 성형부(41) 둘레에는,
    코팅층이 형성되되, 이 코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 성형부의 둘레에 용사되어 이루어지며;
    헤밍롤러(40)는,
    노듈러주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진 것을 특징으로 하는 컬 및 로프 헤밍롤러.
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