KR102230574B1 - 복합강 팬의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스틸팬 및 그 제조 공정에 관한 것으로, 복합강 팬 및 그 제조 공정은 팬 바디(1)을 포함하고, 팬 바디(1)은 내층 작업층(11)과 외층 가열층(12)를 포함하며, 외층 가열층(12)는 내층 작업층(11)를 감싸고, 팬 바디(1)의 하부 및 팬 개구 가장자리에는 구조 강도를 강화하는 보스가 있다. 제조 시에는 먼저 시트에 오일을 칠하고 다중 구조에 대해 각각 단조 성형을 한 후, 다중 구조를 다시 하나로 단조시킨다. 본 발명은 높은 톤수 압력을 통해 각 층을 단단하게 접합시키고, 높은 톤수 압력 작용을 통해 팬 바디의 소재를 차가운 고체상태 또는 가열상태 하에서 유동시킴으로써, 밀도가 더 치밀하고 분자 구조가 더욱 세밀하게 배열되기 때문에, 알루미늄 합금과 스테인레스 스틸이나 자기 전도층 소재와의 접착력이 증가된다. 또한 팬 바디는 다중 복합강 소재의 일체형 성형, 개구부와 하부의 계단식 강화 작용을 통해, 팬 바디가 파이로리틱 코팅 하에서 쉽게 변형되지 않는다.

Description

복합강 팬의 제조 방법{Composite steel pan and manufacturing process}

본 발명은 스틸 팬의 그 제조 방법에 관한 것이며, 특히 일종의 복합강 팬 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

현재, 종래의 기술 중의 일반적 복합강 팬은 도 1내지 도2와 같이 내층(4), 중간층(5)과 외층(6)을 포함하며, 내층(4)은 작업층이고, 중간층(5)은 자기 전도성 소재로 만들어진 열전도층이며, 외층(6)은 가열층이고, 외층(6)과 중간층(5)은 모두 내층(4)의 하부에 골고루 위치하며, 접합 위치의 외부 가장자리에 틈이 형성됨에 따라, 떨어지거나 물이 새기 쉽고, 오목 바닥 테스트를 통과하기 어려운 결함을 초래한다. 또한 다중 복합강 팬이 프레스나 선압 성형과 같은 일반적 스탬핑 성형이 되면, 팬 바디가 파이로리틱 코팅으로 인해 변형되어 제품의 외관 품질에 영향을 미치고, 바닥판의 고온 변형으로 오목 바닥 테스트를 통과할 수 없다.

상기와 같은 점을 감안하여 본 발명의 목적은 종래의 기술 중 팬 바디가 파이로리틱 코팅으로 인해 변형되어 제품의 외관 품질에 영향을 미치고, 바닥판의 고온 변형으로 오목 바닥 테스트를 통과할 수 없는 문제를 해결하는 일종의 복합강 팬 및 그 제조 공정을 제공하는 것이다.

상기 기술문제를 해결하기 위해, 본 발명은 아래의 기술방안을 사용한다.
본 발명에 따른, 복합강 팬의 제조방법은, 오일러를 사용해 시트의 양면에 오일을 칠하는 시트 도유 단계(A);
프레스기를 사용해 오일을 칠한 시트에 스탬핑하여 내층 작업층(11)을 형성하며, 내층 작업층(11)의 하부를 스탬핑하여 팬 바닥 보스(3)을 형성하고, 내층 작업층(11)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 내부 환형 보스(4)(상기 내부 환형 보스(4)의 상단면(41)과 팬 개구는 수평이고, 상기 내부 환형 보스(4)의 측면(42)는 외부로 돌출된 호형면이며, 상기 내부 환형 보스의 바닥면(43)은 상기 측면(42)에서 내측으로 매끄럽게 좁아지는 구조를 지님)를 형성하며, 다시 오일을 칠한 자기 전도성 시트를 스탬핑하여 자기 전도성 소재로 만들어진 외층 가열층(12)을 형성하고, 외층 가열층(12)의 하부를 아래로 스탬핑하여 제 1 그루브(1211)를 가진 받침판(121)을 형성하며, 외층 가열층(12)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 제 2 그루브(1221)를 가진 외부 환형 보스(122)를 형성하는 1차 단조 성형 단계(B); 및
외층 가열층(12)을 내층 작업층(11) 외측에 감싸서 상기 내층 작업층의 팬 바닥 보스(3)를 상기 외층 가열층(12)의 제 1 그루브(1211) 내에 배치하고, 상기 내층 작업층(11)의 내부 환형 보스(4)를 상기 외층 가열층(12)의 외부 환형 보스(122)에 대응하게 배치하고, 상기 내부 환형 보스(4)의 바닥면(43)을 상기 외부 환형 보스(122)의 제2 그루브(1221)에 대응하여 배치한 후, 다시 프레스기를 사용하여 상기 내층 작업층(11)의 내부 환형 보스(4)를 상기 외층 가열층(12)의 외부 환형 보스(122)에 결합시키고, 상기 내부 환형 보스(4)의 바닥면(43)을 상기 외부 환형 보스(122)의 제2 그루브(1221)에 결합시켜, 내층 작업층(11)과 외층 가열층(12)을 일체형 팬 바디로 스탬핑하는 2차 단조 성형 단계(C);를 포함한다.

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최적화로서, 내층 작업층의 소재는 스테인레스 스틸 내층 작업층 또는 알루미늄 내층 작업층이다.

최적화로서, 팬 바디의 외부 바닥면은 평면이고, 팬 바닥의 두께는 중심에서 외측으로 점점 두꺼워진다.

최적화로서, 팬 바닥의 보스와 내층 작업층의 외표면은 매끄럽게 전이된다.

최적화로서, 외층 가열층은 철 외층 가열층 또는 스테인레스 스틸 외층 가열층이다, 그 자기 전도성 외층 가열층은 외층 가열층의 열전도 효율을 대폭 향상시킨다.

최적화로서, 내부 환형 보스의 상단면은 팬 개구와 수평이고, 그 측면은 호형면이며, 호형면의 라디안은 내층 작업층 내표면과 동일한 높이의 호도와 동일하고, 그 바닥면과 내층 작업층 외표면은 매끄럽게 전이된다. 내부 환형 보스는 팬 개구 위치의 강도를 대폭 향상시키고, 그 가열 변형 가능성을 효율적으로 감소시킨다.

일종의 복합강 팬의 제조 공정은 아래의 단계를 포함한다.

A. 시트 도유: 오일러를 사용해 시트의 양면에 오일을 칠한다.

B. 1차 단조 성형: 프레스기를 사용해 오일을 칠한 시트에 스탬핑하여 내층 작업층을 형성하고, 내층 작업층의 하부를 스탬핑하여 팬 바닥 보스를 형성하며, 내층 작업층의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 내부 환형 보스를 형성한다. 다시 오일을 칠한 자기 전도성 시트를 스탬핑하여 외층 가열층을 형성하고, 외층 가열층의 하부를 아래로 스탬핑하여 제 1 그루브를 가진 받침판을 형성하며, 외층 가열층의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 제 2 그루브를 가진 외부 환형 보스를 형성한다.

C. 2차 단조 성형: 외층 가열층을 내층 작업층 외측에 감싸서 보스를 제 1 그루브 내에 배치하고, 내부 환형 보스를 제 2 그루브 내에 배치하며, 다시 프레스기를 사용해 내층 작업층과 외층 가열층을 일체형 팬 바디로 스탬핑한다.

본 발명은 위의 기술방안을 사용해 다음의 유익한 효과를 얻는다. 본 발명은 높은 톤수 압력을 통해 알루미늄 합금이나 스테인레스 스틸을 자기 전도층 소재와 더욱 단단하게 접합시키고, 높은 톤수 압력 작용을 통해 알루미늄 합금 소재를 차가운 고체상태 또는 가열상태에서 유동시켜서 다중 구조를 더욱 치밀하게 연결시키고, 분자 구조를 더욱 세밀하게 배열시킴으로써, 알루미늄 합금이나 스테인레스 스틸과 자기 전도층 소재와의 접착력을 증가시킨다. 또한 팬 바디 다중 복합강 소재의 일체형 성형, 팬 바디 하부의 계단과 팬 개구에 설치된 계단이 팬 바디의 전체적 구조를 강화시킴으로써, 강화 위치의 가열 변형이 대폭 감소되기 때문에, 일반적으로 떨어지거나 물이 새기 쉽고, 오목 바닥 테스트를 통과하기가 어려운 끼워넣기식 다중 바닥이나 전체 다중 바닥 팬의 문제를 해결한다.

도 1은 배경 기술 중 상기 종래 기술 중의 일반적인 다중 팬 바디의 단면도,
도 2는 도 1중 팬 바디의 분해 전개도,
도 3은 본 발명의 팬 바디 구조 결선도,
도 4는 본 발명 중 다중 구조 팬 바디의 분해 전개도,
도 5는 도 4중 A위치의 확대도,
도 6은 도 4중 B위치의 확대도이다.

아래 도면과 실시예를 결합하여 본 발명을 더 상세하게 설명하기로 한다.

실시예 1

일종의 복합강 팬은 도 3-5과 같이 팬 바디 (1)을 포함하고, 팬 바디 (1)은 내층 작업층 (11)과 자기 전도성 소재로 만들어진 외층 가열층 (12)를 포함하며, 내층 작업층 (11)의 하부는 아래로 돌출되어 팬 바닥 보스 (3)을 형성하고, 외층 가열층 (12)의 하부는 아래로 돌출되어 받침판 (121)을 형성하며, 받침판 (121)에는 제 1 그루브 (1211)이 있다. 내층 작업층 (11)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치에는 내부 환형 보스 (4)가 있고, 외층 가열층 (12)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치에는 외부 환형 보스 (122)가 있으며, 외부 환형 보스 (122)의 내측에는 제 2 그루브(1221)이 있다. 외층 가열층 (12)는 내층 작업층 (11)의 외측에서 감싸지고, 팬 바닥 보스 (3)은 제 1 그루브 (1211) 내에 배치되며, 내부 환형 보스 (4)는 제 2 그루브 (1221) 내에 배치된다.

내층 작업층 (11)의 소재는 스테인레스 스틸 내층 작업층 또는 알루미늄 내층 작업층이다.

팬 바디 (1)의 외부 바닥면은 평면이고, 팬 바닥의 두께는 중심에서 외측으로 점점 두꺼워진다.

팬 바닥 보스 (3)과 내층 작업층 (11)의 외표면은 매끄럽게 전이된다.

외층 가열층 (12)는 철 외층 가열층 또는 스테인레스 스틸 외층 가열층이다.

내부 환형 보스 (4)의 상단면 (41)과 팬 개구는 수평이고, 그 측면 42는 외부로 돌출된 호형면이며, 호형면의 라디안은 내층 작업층 (11) 내표면과 동일한 높이의 호도와 동일하고, 그 바닥면 (43)과 내층 작업층 (11) 외표면은 매끄럽게 전이된다. 즉, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 도시된 바와 같이, 내층 작업층(11)의 상단부에는 내부 환형 보스(4)가 형성되며, 내부 환형 보스(4)는 상단면(42)와, 외부로 돌출된 측면(42)와, 상기 측면에서 안쪽으로 좁아지는 바닥면(43)을 지닌다. 상기 내부 환형 보스(4)의 상단면은 상기 팬 개구와 수평이며, 상기 내부 환형 보스(4)의 측면(42)은 바깥쪽 측면으로 돌출된 호형면을 지니며, 상기 내부 환형 보스 바닥면(43)은 상기 호형면에서 안쪽으로 매끄럽게 좁아지는 구조를 지닌다.
내층 작업층(11)과 결합되는 외측 가열층(12)에는 제 2 그루브 (1221)을 가진 외부 환형 보스 (122)를 형성하는 데, 상기 내부 환형 보스의 바닥면은 상기 외부 환형 보스의 제2 그루브(1221)에 대응하여 결합한다.

일종의 복합강 팬의 제조 공정은 아래의 단계를 포함한다.

A. 시트 도유: 오일러를 사용해 시트의 양면에 오일을 칠한다.

B. 1차 단조 성형: 프레스기를 사용해 오일을 칠한 시트에 스탬핑하여 내층 작업층 (11)을 형성하고, 내층 작업층 (11)의 하부를 스탬핑하여 팬 바닥 보스 (3)을 형성하며, 내층 작업층 (11)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 내부 환형 보스 (4)를 형성한다. 다시 오일을 칠한 자기 전도성 시트를 스탬핑하여 외층 가열층 (12)를 형성하고, 외층 가열층 (12)의 하부를 아래로 스탬핑하여 제 1 그루브 (1211)을 가진 받침판 (121)을 형성하며, 외층 가열층 (12)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 제 2 그루브 (1221)을 가진 외부 환형 보스 (122)를 형성한다.

C. 2차 단조 성형: 외층 가열층 (12)를 내층 작업층 (11) 외측에 감싸서 팬 바닥 보스 (3)을 제 1 그루브 (1211) 내에 배치하고, 내부 환형 보스 (4)를 제 2 그루브 (1221) 내에 배치하며, 다시 프레스기를 사용해 내층 작업층 (11)과 외층 가열층 (12)를 일체형 팬 바디로 스탬핑한다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 내부 환형 보스(4)를 제2 그루브(1221)에 결합시켜 일체형 팬을 형성한다.

단조 성형 시, 높은 톤수 압력을 사용해서 다중 구조를 더욱 단단하게 접합시킨다.

완제품 복합강 팬에 대한 팬의 오목 바닥 테스트를 진행한다: 1. 팬 바디의 하부 직경을 측정한다. 2. 각도판을 사용해 팬 바닥에 선 8개를 그리고, 각 선은 모두 팬 바닥의 중심을 통과하며, 각 선 두 개씩마다 각도 차이는 45°이다. 각 선에 오목 바닥 양의 최대 점을 측정하고 8개 점의 움푹한 크기를 기록한다. 3. 팬 바디를 200℃로 가열해서 상기 8개 점의 움푹한 크기를 측정하고, 변화값을 계산한다. 4. 하부 직경이 0.3%-0.6%*직경에서 움푹하고, 차가운 실온 상태 하에서 하부 직경이 0.6%*직경 이내에서 움푹하면 합격 제품이다.

실시예 2

일반 전체 다중 바닥 (기포가 없는 다중 바닥) 테스트 결과

실시예 3

다중 스틸 단조 팬 테스트 결과

그중, 실시예 2와 실시예 3은 각각 일반 전체 다중 바닥(기공이 없는 다중 바닥) 팬과 다중 스틸 단조 팬 테스트 데이터이다.

위의 수치를 통해 본 발명을 일반적인 인덕션 레인지용 다중 바닥 팬과 비교하면, 본 다중 복합강 팬은 가열되면 하부가 쉽게 변형되지 않고, 투자율 면적이 크기 때문에, 열을 보다 균일하게 전달할 수 있다는 것을 알 수 있다. 일반적인 다중 바닥 팬과 비교해서, 하부가 가열로 인해 돌출됨에 따라, 투자율 면적이 감소되어 열효율의 손실이 발생하지 않는다. 본 발명의 공정은 다음을 동시에 포함한다. 높은 톤수 압력 하에서 기타 소재, 알루미늄 합금을 스테인레스 스틸 또는 자기 전도층 소재와 더욱 단단하게 접합시킨다. 높은 톤수 압력 작용을 통해 기타 소재, 알루미늄 합금 소재를 차가운 고체상태 또는 가열상태에서 유동시켜서 기타 소재, 알루미늄 합금의 밀도를 더욱 치밀하게 만들고, 분자 구조를 더욱 세밀하게 배열시키는 동시에, 알루미늄 합금과 스테인레스 스틸 또는 자기 전도층 소재와의 접착력을 증가시킨다. 팬 바닥에 복합층을 추가시키는 종래의 기술과 비교해서, 본 특허의 복합강 팬 바닥층은 완전히 둘러싸인 구조이기 때문에, 열 방출 효율이 크게 증가되어 다른 소재 사이에 열 방출이 균일하지 않은 문제를 해결함에 따라, 바닥이 움푹해지는 가능성을 감소시킨다.

총괄하면, 이상은 본 발명의 비교적 우수한 실시예 일 뿐이며, 본 발명의 청구 범위에 따른 등가의 변화와 수정은 모두 본 발명의 청구 범위에 포함된다.

1. 팬 바디
11. 내층 작업층
12. 외층 가열층
121. 받침판
1211. 제 1 그루브
122. 외부 환형 보스
1221. 제 2 그루브
3. 팬 바닥 보스
4. 내부 환형 보스
41. 내부 환형 보스 상단면
42. 내부 환형 보스의 측면
43. 내부 환형 보스의 바닥면

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 오일러를 사용해 시트의 양면에 오일을 칠하는 시트 도유 단계(A);
   프레스기를 사용해 오일을 칠한 시트에 스탬핑하여 내층 작업층(11)을 형성하며, 내층 작업층(11)의 하부를 스탬핑하여 팬 바닥 보스(3)을 형성하고, 내층 작업층(11)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 내부 환형 보스(4)를 형성하되,
   상기 내부 환형 보스(4)의 상단면(41)과 팬 개구는 수평이고, 상기 내부 환형 보스(4)의 측면(42)는 외부로 돌출된 호형면이며, 상기 내부 환형 보스의 바닥면(43)은 상기 측면(42)에서 내측으로 매끄럽게 좁아지는 구조를 지니며,
   다시 오일을 칠한 자기 전도성 시트를 스탬핑하여 자기 전도성 소재로 만들어진 외층 가열층(12)을 형성하고, 외층 가열층(12)의 하부를 아래로 스탬핑하여 제 1 그루브(1211)를 가진 받침판(121)을 형성하며, 외층 가열층(12)의 외측벽이 인접한 팬 개구 위치를 스탬핑하여 제 2 그루브(1221)를 가진 외부 환형 보스(122)를 형성하는 1차 단조 성형 단계(B); 및
   외층 가열층(12)을 내층 작업층(11) 외측에 감싸서 상기 내층 작업층의 팬 바닥 보스(3)를 상기 외층 가열층(12)의 제 1 그루브(1211) 내에 배치하고, 상기 내층 작업층(11)의 내부 환형 보스(4)를 상기 외층 가열층(12)의 외부 환형 보스(122)에 대응하게 배치하고, 상기 내부 환형 보스(4)의 바닥면(43)을 상기 외부 환형 보스(122)의 제2 그루브(1221)에 대응하여 배치한 후,
   다시 프레스기를 사용하여 상기 내층 작업층(11)의 내부 환형 보스(4)를 상기 외층 가열층(12)의 외부 환형 보스(122)에 결합시키고, 상기 내부 환형 보스(4)의 바닥면(43)을 상기 외부 환형 보스(122)의 제2 그루브(1221)에 결합시켜,
   내층 작업층(11)과 외층 가열층(12)을 일체형 팬 바디로 스탬핑하는 2차 단조 성형 단계(C);를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합강 팬의 제조 방법.
   
   

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