KR101823934B1

KR101823934B1 - 냉연강 복합패널 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101823934B1
Application number: KR1020170105173A
Authority: KR
Inventors: 김재호
Original assignee: 주식회사 제이콥스
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2018-01-31

Abstract

본 발명은 냉연강 복합패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 알루미늄판과 냉연강판이 적층된 구성을 이루도록 함으로서 제품의 강성을 극대화함과 함께 재료의 평활도를 확보할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 복합패널은, 강성이 우수한 냉연강판(10)의 상면과 하면에 각각 저융점 알루미늄판(20,30)이 적층 구성되되, 상기 저융점 알루미늄판(20,30)의 표면에는 방청유(21,31)가 코팅 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

냉연강 복합패널 및 그 제조방법{COMPLEX PANEL STRUCTURE AND MANUFACTURE METHOD}

본 발명은 복합패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저융점 알루미늄판의 가운데 판재를 강성이 우수한 냉연강판으로 구성하여 복합패널의 제품 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.

일반적으로, 복합패널(클래드판)은 단일소재의 금속으로 해결할 수 없는 문제점, 즉 스테인레스강은 고내식성을 가지는 금속이기는 하나 열전도성이 나쁘고 국부가열이 되는 단점이 있고, 알루미늄은 타금속재료에 비하여 가볍고 열전도성이 뛰어난 금속이기는 하나 내식성이 약한 단점이 있다.

이러한 알루미늄은 타금속 재료와 합금에 의하여 내식성과 강도를 강화시킬 수 있으나 타금속에 비하여 내부식성, 자기특성 등이 떨어지고, 특히, 가열용기로 사용되는 경우에는 물속에 함유된 다른 이온과 반응하여 색상이 검게 변하는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다른 성질을 가진 이종의 금속이나 복합금속을 이용하여 단일의 금속이 가지고 있는 상기의 단점을 해결하기 위한 일종으로 클래드판이 사용되고 있다.

이러한 클래드판에 관련된 기술의 종래 일 예로 특허등록 제707479호에서는 2장의 저융점 알루미늄판 사이에 고융점 알루미늄판이 적층 형태로 접합된 구성이 개시된 바 있다.

그러나, 상기한 종래 기술에서의 클래드판은 3개의 층이 모두 동일한 알루미늄 재료로만 이루어짐으로서 외부 환경의 영향에 따른 강성이 상대적으로 약한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 알루미늄 재료와 함께 강성이 우수한 냉연강판을 구성시킴으로서 복합패널의 강성을 더욱 향상시킴과 함께 제품의 생산효율을 증대시키도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 냉연강 복합패널은, 강성이 우수한 냉연강판(GI냉연강판)의 상면과 하면에 각각 저융점 알루미늄판이 적층 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 복합패널은, 알루미늄판과 냉연강판이 적층된 구성을 이루게 됨으로서 제품의 강성을 극대화함과 함께 재료의 평활도를 확보할 수 있는 효과를 나타낸다.

특히, 알루미늄판의 표면에 방청유를 코팅시킴으로서 표면산화 발생이 방지되는 이점을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉연강판 단면도.
도 2는 본 발명에서 냉연강판에 저융점 알루미늄판이 적층 구성된 냉연강 복합패널 단면 구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉연강 복합패널 단면 구조도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 복합패널 제조과정 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 냉연강 복합패널 단면 구조도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉연강 복합패널의 제작과정 및 제작된 클래드판의 구성을 도 1 및 도 2를 통해 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에서의 복합패널 제작을 위해서는 먼저 주재료가 되는 강성이 우수한 냉연강판(10)을 준비한 후, 준비된 냉연강판(10)을 세척하게 된다.

이후, 상기 냉연강판(10) 및 저융점 알루미늄판(20,30)의 표면을 기계적 또는 화학적 방법으로 거칠게 하는 표면처리작업을 실시한 후, 냉연강판(10)의 상면과 하면에 각각 저융점 알루미늄판(20,30)을 적층 시키게 된다. 이때, 저융점 알루미늄판(20,30)은 융점이 550~580℃가 되는 알루미늄판이 사용되어지게 된다.

이와 같이 3층의 적층 구조를 갖는 냉연강판(10) 및 알루미늄판(20,30)을 40~80%의 압하율로 냉간 또는 온간압연을 실시함으로서 본 발명의 냉연강 복합패널이 완성되어지게 된다.

이와 같이 제작되어진 본 발명의 냉연강 복합패널은 표면처리와 압연공정을 통하여 제조되어지게 됨으로 설비투자비가 절감되고, 생산성이 향상될 뿐만 아니라 제조원가가 절감되는 이점을 나타내게 된다.

또한, 기존에 알루미늄으로만 제작된 판재와 비교하여 내부에 고강성의 냉연강판이 구성됨으로서 복합패널의 내구성 및 강도가 극대화 되어짐으로서, 제품 제작시 평활도가 우수해지는 효과를 나타내게 된다.

특히, 도 3 및 도 4에서와 같이 2개의 저융점 알루미늄판(20,30)을 각각 방청유에 침지시켜서 표면코팅을 실시함과 함께 냉연강판(10)을 준비하는 표면코팅단계(ST 1), 상기 냉연강판(10)의 상면과 하면에 각각 방청유(21,31) 표면코팅이 이루어진 저융점 알루미늄판(20,30)이 적층 되어지도록 하는 적층단계(ST 2), 상기 적층된 냉연강판(10) 및 상,하부 저융점 알루미늄판(20,30)을 300~600℃로 가열하는 가열단계(ST 3), 상기 적층된 냉연강판(10) 및 상,하부 저융점 알루미늄판(20,30)을 40~80%의 압하율로 온간압연하는 압연단계(ST 4), 상기 압연가공이 이루어진 제품에 10,000~13,000가우스의 자기장을 가해주는 자화단계(ST 5)를 통해 제작이 이루어진다.

즉, 먼저 표면코팅단계(ST 1)에서 클래드판 제작과정에서 세척이 이루어진 저융점 알루미늄판(20,30)의 표면에 방청유(21,31)를 코팅 형성하게 된다.

이때, 사용되는 방청유(21,31)에는 산화크롬, 티타늄분말, 엘라스토머 분말이 첨가됨이 바람직한데, 방청유 60~80중량%, 산화크롬 10~20중량%, 티타늄분말 5~10중량%, 엘라스토머 분말 5~10중량%의 비율로 혼합이 이루어진 것으로서, 방청유(21,31)에 저융점 알루미늄판(20,30)을 10~30분 동안 침지시킴으로서 코팅작업이 이루어지게 된다.

이후, 방청유 코팅이 이루어진 저융점 알루미늄판(20,30)을 냉연강판(10)의 상면과 하면에 각각 적층시킨 상태에서, 300~600℃로 가열하는 작업을 실시하게 된다.

그리고, 가열작업이 완료되면 적층된 냉연강판(10) 및 상,하부 저융점 알루미늄판(20,30)을 40~80%의 압하율로 온간압연을 실시하게 된다.

이후, 압연가공이 이루어진 제품에 10,000~13,000가우스의 자기장을 5~10분동안 가해주는 자화과정을 통해 본 발명의 복합패널이 완성되어지게 된다.

이와 같은 과정을 통해 제작된 냉연강 복합패널은 내부의 저융점 알루미늄판(20,30) 표면에 방청유(21,31)가 코팅되어짐으로서, 이후의 가열 및 압연 과정에서 표면산화 발생이 방지되어질 수 있게 된다.

특히, 방청유(21,31)에는 산화크롬이 첨가되어져 있기 때문에 외부환경으로 부터 저융점 알루미늄판(20,30)을 보호하여, 광택효과를 향상시킴과 함께 표면 백화현상이 방지되어질 수 있게 된다.

또한, 열가소성의 고분자물질인 엘라스토머 분말이 첨가됨으로서 코팅층의 크랙발생이 방지되며, 티타늄분말은 외부 이물질이 방청유 코팅층에 흡착되는 것을 방지하는 기능을 수행하게 된다.

그리고, 자화단계(ST 5)에서는 압연이 이루어진 복합패널 양측에서 자기장을 가해줌으로서 온간압연 상태가 안정적으로 유지됨과 함께 냉연강판(10)과 저융점 알루미늄판(20,30) 상호간의 초기 결합력이 더욱 증대되어질 수 있게 되는 이점을 나타내게 된다

또한, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 자화단계(ST 5) 후에는 냉연강판(10)과 저융점 알루미늄판(20,30) 상호간의 틈새부위의 마감을 위한 황화철 파우더 20~40중량%, 염화구리 파우더 10~30중량%, 아크릴 수지 30~50중량% 의 혼합조성을 이루는 마감재(12)를 도포하는 마감코팅층 형성단계(ST 5-1)가 추가로 실시되게 된다.

이와 같은 마감재(12)는 압연단계(ST 4)에서 실시되는 온간압연 과정에서 발생되는 냉연강판(10)과 저융점 알루미늄판(20,30) 사이의 틈새 발생부위를 메워주는 기능을 수행하는 것으로서, 마감재(12)가 외벽면에 코팅 형성되어짐으로서 틈새 발생을 방지하게 된다.

특히, 마감재(12)에 혼합된 황화철 및 염화구리는 직전의 자화단계(ST 5)에서 발생된 자력으로 인해 코팅층에 전체적으로 균일하게 분포되어지게 됨으로서 마감재(12) 코팅층이 균일한 두께를 이루도록 하게 된다.

따라서, 마감재(12)가 코팅 형성됨으로서 인해 냉연강판(10)과 알루미늄판(20,30) 상호간의 결합력이 더욱 극대화되어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

10 : 냉연강판 20,30 : 저융점 알루미늄판
21,31 : 방청유

Claims

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저융점 알루미늄판(20,30)을 방청유에 침지시켜서 표면코팅을 실시하는 표면코팅단계와;(ST 1)
상기 표면 코팅이 이루어진 저융점 알루미늄판(20,30)을 냉연강판(10)의 상면과 하면에 각각 적층 되어지도록 하는 적층단계와;(ST 2)
상기 적층된 냉연강판(10) 및 상,하부 저융점 알루미늄판(20,30)을 300~600℃로 가열하는 가열단계와;(ST 3)
상기 적층된 냉연강판(10) 및 상,하부 저융점 알루미늄판(20,30)을 40~80%의 압하율로 온간압연하는 압연단계와;(ST 4)
상기 압연가공이 이루어진 제품에 10,000~13,000가우스의 자기장을 가해주는 자화단계;(ST 5)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강 복합패널 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 표면코팅단계에서 사용되는 방청유에는 산화크롬, 티타늄분말, 엘라스토머 분말이 첨가되되, 방청유 60~80중량%, 산화크롬 10~20중량%, 티타늄분말 5~10중량%, 엘라스토머 분말 5~10중량%의 비율로 혼합이 이루어진 것을 특징으로 하는 냉연강 복합패널 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 자화단계(ST 5) 후에는 냉연강판(10)과 저융점 알루미늄판(20,30) 상호간의 틈새부위의 마감을 위한 황화철 파우더, 염화구리 파우더, 아크릴 수지의 혼합조성을 이루는 마감재(12)를 도포하는 마감코팅층 형성단계가 추가로 실시되되, 상기 마감코팅층은 황화철 파우더 20~40중량%, 염화구리 파우더 10~30중량%, 아크릴 수지 30~50중량%의 혼합조성을 이루는 것을 특징으로 하는 냉연강 복합패널 제조방법.