KR102012200B1 - 이종 두께를 갖는 강판의 가공 및 조립 방법 - Google Patents

이종 두께를 갖는 강판의 가공 및 조립 방법 Download PDF

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Abstract

하나의 강판 내에, 제1 두께를 갖는 제1 강판 영역, 상기 제1 두께와 다른 제2 두께를 갖는 제2 강판 영역 및 상기 제1 강판 영역과 상기 제2 강판 영역 사이에 위치하며 상기 제1 두께에서 상기 제2 두께로 변경되는 테이퍼드 구간으로 이뤄진 제3 강판 영역을 포함하는 이종 두께 강판의 가공 및 그 조립 방법이 제공된다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른, 이종 두께를 갖는 강판의 가공 방법은, 상기 이종 두께 강판의 측부, 상부 및 하부 중 어느 하나에 강판 부재를 접촉시키는 단계와 상기 강판 부재가 접촉됨에 따라, 상기 강판 부재와 상기 이종 두께 강판 사이에 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역의 두께 차이로 인한 높낮이차가 형성되는 단계와 가압 장비에 의해 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역이 가압되는 단계와 상기 가압에 의해, 상기 형성된 높낮이차가 미리 설정된 범위 내의 높낮이차로 조정되는 단계를 포함를 포함할 수 있다.

Description

이종 두께를 갖는 강판의 가공 및 조립 방법{METHOD FOR PROCESSING AND ASSEMBLING PLATE HAVING DIFFERENT THICKNESS}
본 발명은 이종 두께를 갖는 강판의 가공 및 조립 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 테이퍼드 구조를 중심으로 이종의 두께로 이뤄진 강판에 대한 가공 방법 및 그 조립 방법에 의한 것이다.
선박의 부재 또는 구조물은 부위별로 압력을 받는 정도가 다르다. 이에 따라 선박 건조 시, 서로 다른 두께의 강판을 용접하여 연결된 부재 또는 구조물이 블록에 적용되고 있다. 이 같은 용접 과정으로 인하여, 작업 공수가 늘어나고 후공정이 늦어지는 경우의 문제가 발생한다.
이 같은 문제를 개선하기 위하여, 두께가 서로 다른 두 개의 강판을 용접하지 않고, 하나의 강판 내에서 서로 다른 두께를 갖는 신개념 강판인 스텝 (STEP, Steel Tapered Enhanced Plate)이 최근 개발되었다.
스텝은, 용접 과정이 생략될 수 있어, 생산성 증대에 도움이 되고, 용접 부위 감소로 인한 품질 향상 및 검사시간 단축의 장점을 제공하는 장점을 제공하는 반면, 새로운 형상으로 인해, 기존의 용접된 강판에 적용되던 가공 방법이 이용될 수 없는 문제가 있다.
따라서, 하나의 강판 내에서 서로 다른 두께가 완만한 경사로 존재하는 스텝을 가공하기 위한 가공 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스텝에 대한 가공 방법을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 하나의 강판 내에서 테이퍼드 구간을 기준으로 서로 다른 두께를 갖는 강판에 대한, 절단, 벤딩(Bending), 판접, 부재 부착 등의 가공 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 스텝가공 방법이 적용된 선박용 부재를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 스텝 조립 방법이 적용된 선박용 부재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 스텝을 연속하여 종방향으로 용접함으로써, 기존의 횡방향 용접 과정이 생략된 선박용 구조물을 제작하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 두께를 갖는 강판의 가공 방법은, 하나의 강판 내에, 제1 두께를 갖는 제1 강판 영역, 상기 제1 두께와 다른 제2 두께를 갖는 제2 강판 영역 및 상기 제1 강판 영역과 상기 제2 강판 영역 사이에 위치하며 상기 제1 두께에서 상기 제2 두께로 변경되는 테이퍼드 구간으로 이뤄진 제3 강판 영역을 포함하는 이종 두께 강판의 가공 방법으로서, 상기 테이퍼드 구간의 방향을 따라, 상기 제3 강판 영역의 상부 표면을 미리 설정된 길이 단위로 복수의 구간으로 구분하는 단계와 상기 복수의 구간마다 서로 다른 절단 각도로 절단 가공을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 구간으로 구분하는 단계는, 상기 미리 설정된 길이 단위마다 상기 복수의 구간을 구분하기 위한 마킹을 상기 제3 강판 영역의 상부 표면에 각각 형성하는 단계를 포함하고, 상기 절단 가공을 수행하는 단계는, 상기 제1 강판 영역부터 상기 제3 강판 영역을 지나 상기 제2 강판 영역까지 상기 이종 두께 강판의 절단 가공을 수행하되, 상기 제3 강판 영역의 절단 시, 상기 각각의 마킹을 따라 절단 가공이 수행되는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 절단 가공을 수행하는 단계는, 상기 복수의 구간 중, 제1 구간에서 절단 가공이 수행되는 동안, 상기 제1 구간에 가해지는 절단 외력의 방향이 상기 제1 구간의 표면에 수직하는 각도로부터 미리 설정된 각도 범위 내로 절단 가공이 수행되는 단계와 상기 제1 구간과 다른 제2 구간에서 절단 가공이 수행되는 동안, 상기 제2 구간에 가해지는 절단 외력의 방향이 상기 제2 구간의 표면에 수직하는 각도로부터 미리 설정된 각도 범위 내로 절단 가공이 수행되는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 길이 단위는, 상기 제1 구간에서 절단 가공이 수행되는 동안, 상기 제1 구간에 가해지는 절단 외력의 방향이 상기 제1 구간의 표면에 수직하는 각도로부터 미리 설정된 각도 범위 내로 절단 가공이 수행되고, 상기 제2 구간에서 절단 가공이 수행되는 동안, 상기 제2 구간에 가해지는 절단 외력의 방향이 상기 제2 구간의 표면에 수직하는 각도로부터 미리 설정된 각도 범위 내로 절단 가공이 수행되도록 결정될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이종 두께를 갖는 강판의 가공 방법은, 하나의 강판 내에, 제1 두께를 갖는 제1 강판 영역, 상기 제1 두께와 다른 제2 두께를 갖는 제2 강판 영역 및 상기 제1 강판 영역과 상기 제2 강판 영역 사이에 위치하며 상기 제1 두께에서 상기 제2 두께로 변경되는 테이퍼드 구간으로 이뤄진 제3 강판 영역을 포함하는 이종 두께 강판의 가공 방법으로서, 벤딩(Bending) 장비에 의해 상기 제1 강판 영역, 상기 제3 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역의 상부 표면이 가압되는 단계와 상기 상부 표면이 가압됨에 따라, 상기 이종 두께 강판의 길이 방향을 축으로 곡률이 형성되도록 상기 이종 두께 강판에 대한 벤딩 가공이 수행되는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 가압되는 단계는, 상기 벤딩 장비에 의해, 상기 제1 강판 영역, 상기 제3 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역의 두께에 의해 형성되는 경사를 따라 상기 이종 두께 강판이 가압됨에 따라, 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역 중, 두께가 두꺼운 강판 영역에 제1 압력이 가해지고, 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역 중, 두께가 얇은 강판 영역에 상기 제1 압력 보다 강한 제2 압력이 가해지는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 가압되는 단계는, 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역의 두께 차이에 의해 형성되는 높낮이차를 해소하기 위한 라이너(Liner) 부재가 삽입되는 단계와 상기 라이너 부재가 삽입된 후, 상기 벤딩 장비에 의해 상기 제1 강판 영역, 상기 제3 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역의 상부 표면이 가압되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이종 두께를 갖는 강판의 가공 방법은, 하나의 강판 내에, 제1 두께를 갖는 제1 강판 영역, 상기 제1 두께와 다른 제2 두께를 갖는 제2 강판 영역 및 상기 제1 강판 영역과 상기 제2 강판 영역 사이에 위치하며 상기 제1 두께에서 상기 제2 두께로 변경되는 테이퍼드 구간으로 이뤄진 제3 강판 영역을 포함하는 이종 두께 강판의 가공 방법으로서, 상기 이종 두께 강판의 측부, 상부 및 하부 중 어느 하나에 강판 부재를 접촉시키는 단계와 상기 강판 부재가 접촉됨에 따라, 상기 강판 부재와 상기 이종 두께 강판 사이에 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역의 두께 차이로 인한 높낮이차가 형성되는 단계와 가압 장비에 의해 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역이 가압되는 단계와 상기 가압에 의해, 상기 형성된 높낮이차가 미리 설정된 범위 내의 높낮이차로 조정되는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가압되는 단계는, 상기 가압장비에 의해, 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역 중, 두께가 두꺼운 강판 영역에 제1 압력이 가해지고, 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역 중, 두께가 얇은 강판 영역에 상기 제1 압력 보다 강한 제2 압력이 가해지는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신규 개발된 이종 두께 강판에 대한 가공 방법이 제공되는 효과가 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 이종 두께 강판의 테이퍼드 구간의 길이 방향 절단에 있어 최적의 절단 효율을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 선박용 구조물 또는 선박용 부재의 제작 시 이용되는 강판의 이종 두께로 인한 단차를 극복할 수 있는 가공 방법이 제공되는 효과가 있다. 이로 인해, 이종 두께 강판이 선박의 다양한 구성요소에 폭넓게 활용될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 이종 두께 강판의 예시이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에서 참조되는, 이종 두께 강판의 벤딩 가공 방법의 예시이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 이종 두께 강판의 판접 가공 방법의 예시이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 이종 두께 강판의 빌트업(BLT-UP) 부재 용접 가공 방법의 예시이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 이종 두께 강판의 선박용 구조물 제작 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 이종 두께 강판의 절단 가공 방법의 예시이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, 본 발명의 실시예가 적용되는 이종 두께 강판은, 주로 스텝으로 예시될 것이나, 본 발명의 실시예는 하나의 강판 내에서 서로 다른 두께를 갖는 강판에 폭넓게 적용될 수 있으며, 스텝의 가공 방법에 국한되지 않는다. 이종 두께 강판은, 이종 두께를 갖는 강판으로 표현될 수도 있다. 또한, 이종 두께 강판은, 예를 들어, 선박용 후판일 수도 있다
또한, 본 명세서에서, 선박용 구조물 또는 선박용 부재는 선박 내부 또는 외면을 구성하는 다양한 강판재의 구성요소를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 이종 두께 강판의 예시이다. 도 1을 참조하면, 이종 두께 강판(100)은 하나의 강판 내에, 제1 두께를 갖는 제1 강판 영역(101), 제1 두께와 다른 제2 두께를 갖는 제2 강판 영역(103) 및 제1 강판 영역(101)과 제2 강판 영역(103) 사이에 위치하며 제1 두께에서 제2 두께로 변경되는 테이퍼드 구간으로 이뤄진 제3 강판 영역(105)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이종 두께 강판(100)은 스텝일 수도 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에서 참조되는, 이종 두께 강판의 벤딩 가공 방법의 예시이다. 벤딩 가공은, 벤딩 장비에 의해 수행되며, 예를 들어, 벤딩 장비는 2200t 롤 프레스 장치 또는 2500t 롤 프레스 장치일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 벤딩 장비는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 이용되는, 강판의 길이 방향 또는 길이 방향을 축으로 강판에 곡률을 형성시키기 위한 장비일 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 벤딩 장비(200, 210)에 의해 제1 강판 영역(101), 제3 강판 영역(105) 및 제2 강판 영역(103)의 상부 표면이 가압될 수 있다. 또한, 상부 표면이 가압됨에 따라, 이종 두께 강판(100)의 길이 방향을 축으로 곡률이 형성되도록 이종 두께 강판(100)에 대한 벤딩 가공이 수행될 수 있다. 이때, 이종 두께 강판(100)의 길이 방향이란, 제1 강판 영역(101)에서 제3 강판 영역(105)를 지나, 제2 강판 영역(103)을 향하는 방향을 말한다.
도 2를 참조하면, 제1 강판 영역(101), 제3 강판 영역(105) 및 제2 강판 영역(103)의 두께에 의해 경사가 형성된다. 이와 같은 경사를 따라, 벤딩 장비(200)가 이종 두께 강판(100)의 상부 표면에 놓여지고, 이종 두께 강판(100)을 가압할 수 있다.
특히, 도 2에서, 제1 강판 영역(101) 위에 놓여진 벤딩 장비(200)의 일단은 가압 방향의 반대 방향(201)으로 올라가 있고, 제2 강판 영역(103) 위에 놓여진 벤딩 장비(200)의 또 다른 일단은 가압 방향(203)으로 내려와 있다. 즉, 제1 강판 영역(101) 및 제2 강판 영역(103)의 두께 차이로, 이종 두께 강판(100)의 표면에 경사가 발생하며, 발생된 경사를 따라 벤딩 장비(200)가 놓여질 수 있다. 또한, 놓여진 방향을 따라 벤딩 장비(200)가 이종 두께 강판(100)을 가압한다. 이에 따라, 두꺼운 강판 영역인 제1 강판 영역(101)에 상대적으로 약한 제1 압력이 가해지고, 두께가 얇은 강판 영역인 제2 강판 영역(103)에 제1 압력 보다 강한 제2 압력이 가해질 수 있다. 이와 같이, 하나의 벤딩 장비의 적용 각도를 달리하여, 이종 두께 강판(100)이 영역 별로 압력 차이를 두고 가압됨으로써, 벤딩 장비(200)와 이종 두께 강판(100)의 각 영역 사이의 공간은 최소화되고, 벤딩 효율 및 성능이 극대화 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 강판 영역(101) 및 제2 강판 영역(103)의 두께 차이에 의해 형성되는 높낮이차를 해소하기 위하여, 라이너(Liner) 부재(300)가 삽입될 수 있다. 이에 따라, 제2 강판 영역(103)의 두께는, 제1 강판 영역(101)의 두께만큼 보상이 이뤄질 수 있다. 라이너가 삽입된 채로, 벤딩 장비(210)가 제1 강판 영역(101), 제3 강판 영역(105) 및 제2 강판 영역(103)의 상부 표면을 가압함에 따라, 이종 두께 강판(100)에 대한 길이 방향의 벤딩 가공이 수행된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 이종 두께 강판에 대한 판접 가공 방법의 예시이다.
도 4 (a)를 참조하면, 이종 두께 강판(100)의 측부에 판접 대상 강판인 강판 부재(400)가 접촉된다. 특히, 도 4에서, 이종 두께 강판(100)의 길이에 맞춰져, 그 측부에 강판 부재(400)가 배열되었다. 상기 두 강판(100, 400)의 길이가 맞춰짐에 따라, 이종 두께 강판(100)의 판접 가공 시에도 기존의 강판 판접을 위한 몰드(Mould) 라인을 이용할 수 있다. 강판 부재(400)는 하나의 두께로 유지되는 일반적인 강판일 수 있다.
강판 부재(400)가 이종 두께 강판(100)에 접촉됨에 따라, 강판 부재(400)와 이종 두께 강판(100) 사이에 제1 강판 영역(101) 및 제2 강판 영역(103)의 두께 차이로 인한 높낮이차가 형성된다. 특히, 공간(410)는, 이종 두께 강판(100)의 바닥면으로부터 높낮이차로 인해 뜬 공간일 수 있다.
도 4 (b)를 참조하면, 가압 장비(421, 422)에 의해 제1 강판 영역(101) 및 제2 강판 영역(103)이 가압된다. 가압 장비는 예를 들어, 유압프레스(Hydraulic pressure) 또는 롤러 프레스(Roller pressure)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 가압 장비는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 이용되는 장비로서, 이종 두께 강판(100)의 두께 변화로 인하여 발생한 공간(410)을 최소화하고, 이종 두께 강판(100)의 측부와 강판 부재(400)의 측부를 맞추기 위하여 이종 두께 강판(100)의 제2 강판 영역(103)에 압력을 가하는 장비일 수 있다. 또한, 이종 두께 강판(100)의 제1 강판 영역(101)을 고정시키기 위해 제1 강판 영역(101)에 압력을 가하는 장비일 수도 있다. 가압 장비(421, 422)는 개별 가압 장비일 수 있고, 하나의 가압 장비에 포함된 구성요소, 예를 들어 가압 실린더일 수도 있다.
또한, 가압장비(423, 424)는 이종 두께 강판(100)에 접촉하여 배열된 강판 부재(400)를 고정할 수 있다. 즉, 가압 장비(421, 422, 423, 424)는, 이종 두께 강판(100) 및 강판 부재(400)를 판접 가공하기 위해 가압 동작을 통해 상기 두 강판(100, 400)을 고정시킬 수 있다. 특히, 가압 장비(422)는, 가압 장비(421, 423, 424)가 제1 강판 영역(101) 및 강판 부재(400)에 가하는 압력 대비 강한 압력을 제2 강판 영역(103)에 가한다. 이로써, 상기 형성된 높낮이차가 미리 설정된 범위 내의 높낮이차로 조정될 수 있다. 즉, 공간(410)이 미리 설정된 범위 내로 조정될 수 있다. 이에 따라, 이종 두께 강판(100) 및 강판 부재(400)의 용접 시, 양 강판의 측부 접촉 면적이 최대화되고, 용접 공정의 편의성이 증대되고, 용접 강도가 최대화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 이종 두께 강판에 대한 빌트업 부재 용접 가공 방법의 예시이다. 즉, 이종 두께 강판에 다른 강판 부재를 부착시키는 방법의 예시이다.
도 5 (a)를 참조하면, 이종 두께 강판(100)의 상부에 용접 대상 강판인 빌트업 부재(500)가 접촉된다. 특히, 도 5에서, 이종 두께 강판(100)의 길이에 맞춰져, 그 상부에 빌트업 부재(500)가 놓여졌다. 예를 들어, 빌트업 부재(500)는 빌트업 웹(Web)과 빌트업 페이스(Face)로 구성된 티(T) 자의 구조물일 수 있다. 도 5에서 이종 두께 강판(100)의 상부에 빌트업 부재(500)가 놓여진 경우가 예시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이종 두께 강판(100)가 하부에 다른 강판 부재의 상부에 놓여질 수도 있다.
빌트업 부재(500)가 이종 두께 강판(100)에 접촉됨에 따라, 빌트업 부재(500)와 이종 두께 강판(100) 사이에 제1 강판 영역(101) 및 제2 강판 영역(103)의 두께 차이로 인한 높낮이차가 형성된다. 특히, 공간(510)는, 이종 두께 강판(100)의 상부 표면 위로, 상기 높낮이차로 인해 발생된 공간일 수 있다.
도 5 (b)를 참조하면, 가압 장비(521, 522)에 의해 제1 강판 영역(101) 및 제2 강판 영역(103)이 가압된다. 가압 장비(521, 522)는 도 4에서 설명된 가압 장비와 동일한 장비일 수 있다.
특히, 가압 장비(522)는, 가압 장비(521)가 제1 강판 영역(101)에 가하는 압력 대비 강한 압력을 제2 강판 영역(103)에 가한다. 이로써, 상기 형성된 높낮이차가 미리 설정된 범위 내의 높낮이차로 조정될 수 있다. 즉, 공간(510)이 미리 설정된 범위 내로 조정될 수 있다. 이에 따라, 이종 두께 강판(100) 및 빌트업 부재(500)의 용접 시, 이종 두께 강판(100)의 상부 및 빌트업 부재(500)의 하부 사이의 접촉 면적이 최대화되고, 용접 공정의 편의성이 증대되고, 용접 강도가 최대화될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 5 (b)에 도시된 바와 같이, 하부의 가압 장비(523, 524)에 의해, 이종 두께 강판(100)이 고정될 수도 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 이종 두께 강판의 선박용 구조물 제작 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은, 전술한 이종 두께 강판(100)이 적용되지 않고, 서로 다른 두께의 강판을 용접하여, 선박용 구조물을 제작하는 방법의 예시이다. 도 6을 참조하면, 제1 두께의 강판(601, 602, 603, 604, 605) 및 제2 두께의 강판(611, 612, 613, 614, 615)를 각각 몰드 라인에 배열되었다(S601). 예를 들어 제1 두께는 21.5mm이고, 제2 두께는 19mm이다.
단계(S602)에서, 제1 두께의 강판(601, 602, 603, 604, 605)과 제2 두께의 강판(611, 612, 613, 614, 615)이 횡방향 용접된다. 이에 따라, 제1 두께 및 제2 두께인 이종 두께의 강판이 하나의 강판으로 용접된다. 단, 용접된 하나의 강판은, 전술한 이종 두께 강판(100)과는 구별되는 2개의 강판이 용접 가공된 강판이다.
다음으로, 용접 가공된 강판 5개가 종방향으로 용접된다(S603). 이로써, 상부의 용접이 마무리되고, 단계(S604)에서, 하부 용접을 위해 종방향 용접된 구조물이 뒤집어 진다. 단계(S605)에서 하부의 횡방향 용접이 마무리 되고, 단계(S606)에서 하부의 종방향 용접이 수행된다. 이로써, 총 10개의 강판이 용접된 선박용 구조물이 완성된다.
도 7은, 전술한 이종 두께 강판(100)이 선박용 구조물 제작에 이용되는 경우의 예시이다. 도 7에서, 이종 두께 강판의 예시로 이종 두께 강판(701, 702, 703, 704, 705)이 배열된 경우(S701)가 도시되었다. 도7을 참조하면, 이종 두께 강판(701, 702, 703, 704, 705)의 상부가 종방향 용접되고(S703), 용접된 구조물이 뒤집어 진 후(S705), 하부의 종방향 용접이 수행됨(S707)으로써, 선박용 구조물이 완성된다.
도 6의 경우, 총 6단계 공정이 소요되었으나, 도 7의 경우, 4단계 공정만 소요되었으며, 이종 두께 강판을 이용한 선박용 구조물 제작은 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 이종 두께 강판의 절단 가공 방법의 예시이다.
도 8을 참조하면, 테이퍼드 구간의 방향을 따라, 즉, 제3 강판 영역(105)의 길이 방향을 따라, 제3 강판 영역(105)의 상부 표면이 미리 설정된 길이 단위로 복수의 구간으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 이종 두께 강판(100)의 제3 강판 영역(105)의 길이가 1m일 때, 미리 설정된 길이 단위는 250mm일 수 있다. 이 경우, 제3 강판 영역(105)이 길이 방향으로 4등분 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 미리 설정된 길이 단위마다 복수의 구간을 구분하기 위한 마킹(A, B, C)이 제3 강판 영역(105)의 상부 표면에 각각 형성될 수 있다. 상기 마킹(A, B, C)는 이종 두께 강판(100)의 상부 표면에 실제 표시될 수 있다.
다음으로, 복수의 구간마다 서로 다른 절단 각도로 절단 가공을 수행될 수 있다. 예를 들어, 절단 장비(미도시)가 테이퍼드 구간을 지나며, 절단 가공을 수행하는 동안, 절단 장비가 가하는 외력으로부터 제3 강판 영역(105)의 상부까지의 거리가 변경된다. 제3 강판 영역(105)이 경사를 갖기 때문이다. 이 경우, 절단 장비가 절단 외력을 가하는 각도, 예를 들어, 토치의 절단 각도가 제3 강판 영역(105)의 상부 표면으로부터 수직하는 방향이 될 때, 절단을 위한 외력이 가장 효과적으로 가해질 수 있다. 절단 장비는 이를 위해, 토치 각도를 미리 설정된 제1 구간 동안, 제1 각도를 유지하다, 다음 제2 구간에서 제2 각도로 변경하여 절단 가공을 수행할 수 있다. 절단 외력 각도는 예를 들어, 토치 각도일 수 있으며, 제1 각도 및 제2 각도는, 각각 제1 구간 및 제2 구간의 표면에 수직하는 각도로부터 미리 설정된 각도 범위 내의 각도일 수 있다.
절단 가공은, 제1 강판 영역(101)부터 제3 강판 영역(105)을 지나 제2 강판 영역(103)까지 이종 두께 강판(100)에 대하여 수행되며, 특히, 제3 강판 영역(105)에서는 절단 선이 마킹A, 마킹B, 마킹C를 따라 형성될 수 있다. 절단 장비는 예를 들어, 밀링 장치, 플라즈마 장치일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상술한 절단 장비는 본 발명이 속한 기술분야에서 널리 이용되는 절단 장비일 수 있다.
한편, 미리 설정된 길이 단위는, 테이퍼드 구간의 길이에 따라 변경될 수 있다. 즉, 미리 설정된 길이 단위는, 상기 제1 각도 및 제2 각도가, 각각 제1 구간 및 제2 구간의 표면에 수직하는 각도로부터 미리 설정된 각도 범위 내의 각도 조건을 만족할 수 있도록 하는 거리로 결정될 수 있다. 즉, 제3 강판 영역(105)의 상부 표면에 절단 외력이 작용하는 각도를 일정 수준으로 유지시키기 위해서는, 제3 강판 영역(105)의 상부 표면의 복수의 구간이 소정의 길이로 구분되어야 한다. 이와 같은 복수의 구간을 소정의 거리가 구분할 수 있는 거리로 미리 설정된 길이 단위가 결정될 수 있다.
상기 벤딩 장비, 절단 장비, 가압 장비는 이종 두께 강판(100)을 가공하기 위한 장비로서, 개별 장비일 수 있으나, 각 장비를 제어하기 위한 제어 장치 또는 소프트웨어는 동일할 수도 있다. 예를 들어, 제어 장치는, 상기 소프트웨어를 로드하는 메모리와 상기 로드된 소프트웨어를 연산하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 제어 장치는 상기 벤딩 장비, 절단 장비 및 가압 장비 각각에 구비될 수 있다. 이로써, 제어 장치는, 사용자 설정에 따라, 테이퍼드 구간의 길이 정보, 제1 두께 및 제2 두께의 두께 정보, 테이퍼드 구간의 경사 각도 중 적어도 하나를 입력 받고, 이를 기초로, 상기 벤딩 장비의 벤딩 가공, 상기 절단 장비의 절단 가공, 상기 가압 장비의 가압 가공이 수행되도록 제어할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 이종 두께 강판
105 테이퍼드 구간
200 제1 프레스 장치
210 제2 프레스 장치
300 라이너 구조물
400 판접 대상 강판
500 빌트업 부재

Claims (2)

  1. 하나의 강판 내에, 제1 두께를 갖는 제1 강판 영역, 상기 제1 두께와 다른 제2 두께를 갖는 제2 강판 영역 및 상기 제1 강판 영역과 상기 제2 강판 영역 사이에 위치하며 상기 제1 두께에서 상기 제2 두께로 변경되는 테이퍼드 구간으로 이뤄진 제3 강판 영역을 포함하는 이종 두께 강판의 가공 방법에 있어서,
    상기 이종 두께 강판의 측부, 상부 및 하부 중 어느 하나에 강판 부재를 접촉시키는 단계;
    상기 강판 부재가 접촉됨에 따라, 상기 강판 부재와 상기 이종 두께 강판 사이에 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역의 두께 차이로 인한 높낮이차가 형성되는 단계;
    가압 장비에 의해 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역이 가압되는 단계; 및
    상기 가압에 의해, 상기 형성된 높낮이차가 미리 설정된 범위 내의 높낮이차로 조정되는 단계를 포함하는,
    이종 두께를 갖는 강판의 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가압되는 단계는,
    상기 가압장비에 의해, 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역 중, 두께가 두꺼운 강판 영역에 제1 압력이 가해지고, 상기 제1 강판 영역 및 상기 제2 강판 영역 중, 두께가 얇은 강판 영역에 상기 제1 압력 보다 강한 제2 압력이 가해지는 단계를 포함하는,
    이종 두께를 갖는 강판의 가공 방법.
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