KR102286626B1 - 이종 금속 접합체 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
이종 금속 접합체가 제공된다. 이 이중 금속 접합체는 본체 및 본체의 일면에 용융에 의해 접합되는 접합 부재를 포함하는 구성을 가진다. 본체와 접합 부재가 접하는 면에는 서로 대칭되는 형상을 가지는 요철부가 형성되고, 본체와 접합 부재가 접하는 면의 테두리에는 솔리드 처리에 의해 본체와 접합 부재를 접합시키는 본딩부가 더 형성되며, 그리고 본체와 접합 부재는 체결 수단에 의해 서로 결합되는 구성을 가진다.
Description
본 발명은 이종 금속의 접합체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 서로 종류가 다른 금속들이 견고하게 접합된 접합체의 구조 및 그 접합체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 서로 다른 두 개의 금속들을 접합하고자 하는 경우에는, 서로 성질이 상이하여 접합이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 대한민국 등록특허 제10-0555910호에서와 같이 별도의 재질을 코팅(coating)하고 용융하는 등의 방법으로 접합을 시도한다.
그러나 이러한 종래의 방법은 단순히 두 개의 금속들 각각의 표면이 서로 잘 접합되도록 하는 것에 초점을 두고 있다. 따라서, 충격이 가해지거나 시간이 경과하면 두 개의 금속들 사이의 접합 부분의 접합력이 약해지는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 두 개의 이종 금속들이 접하는 부분에 요철(凹凸) 형상을 성형하여 서로 결합되도록 함으로써, 구조적으로 이종 금속들의 분리가 어려운 이종 금속 접합체를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 두 개의 이종 금속들이 구조적으로 결합이 견고하게 이루어지도록 하는 한편, 솔리드(solide) 처리에 의해 접합력이 향상되도록 하는 이종 금속 접합체의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 이종 금속 접합체를 제공한다. 이 이종 금속 접합체는 본체, 본체의 일면에 용융에 의해 접합되는 접합 부재를 포함할 수 있다. 본체와 접합 부재가 접하는 면에는, 서로 대칭되는 형상을 가지는 요철부가 형성될 수 있다.
요철부는 본체와 접합 부재에 각각 서로 대칭되는 형상으로 성형되는 요철 홈과 요철 돌기를 포함할 수 있다.
요철 홈은 본체 또는 접합 부재의 외면으로부터 내측으로 함몰된 형상을 가지며, 그리고 내측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하도록 형성될 수 있다.
요철 돌기는 접합 부재 또는 본체의 외면으로부터 외측으로 돌출되게 형성되며, 그리고 외측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하는 형상을 가질 수 있다.
요철부는 본체와 접합 부재에 각각 서로 대칭되는 형상으로 성형되는 돌기와 수용 홈을 포함할 수 있다.
수용 홈은 본체 또는 접합 부재의 내측에 형성되어 일정 공간을 형성하는 몸통 홈 및 몸통 홈과 본체 또는 접합 부재의 외면 사이에 형성되며 몸통 홈의 단면보다 작은 크기의 단면을 가지는 목 홀을 포함할 수 있다.
돌기는 본체 또는 접합 부재의 외측으로 돌출되게 형성되며, 몸통 홈과 목 홀의 형상과 대칭되는 형상으로 성형되어 각각 몸통 홈과 목 홀에 수용되는 몸통부 및 목부를 포함할 수 있다.
본체와 접합 부재가 접하는 면의 테두리에는, 솔리드 처리에 의해 본체와 접합 부재를 접합시키는 본딩부가 더 형성될 수 있다.
본체와 접합 부재는 체결 수단에 의해 서로 결합될 수 있다.
요철부는 다단으로 이루어질 수 있다.
본딩부는 본체와 접합 부재가 접하는 면의 테두리에 모따기로 형성된 본딩 홈에 충진된 접착제가 경화된 것일 수 있다.
또한, 상기한 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 이종 금속 접합체의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 본체의 일면에 요철 홈을 가공하는 요철 홈 가공 단계, 본체의 테두리에 철판을 덧대는 덧댐 단계, 본체에 열을 가하는 가열 단계, 가열 단계를 거친 본체에 접합 부재를 용융시켜 본체의 표면에 입히는 접합 단계, 접합 단계가 완료된 본체와 접합 부재의 접합 부위의 테두리에 본딩 홈을 형성하는 접합부 가공 단계, 접합부 가공 단계를 거친 다음, 고온 상태에서 본딩 홈에 접착제를 충진시키는 솔리드 처리 단계 및 접합 단계 또는 솔리드 처리 단계를 거친 다음, 자연 상태에서 용융된 접합 부재 또는 접착제를 냉각시키는 냉각 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 이종 금속 접합체 및 그 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예들에서는 이종 금속 접합체의 접합부에 요철부가 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 요철부에 의해 두 개의 금속들이 서로 미끄러지는 현상이 방지될 수 있다. 특히, 요철부를 본 발명의 일 실시예들과 같이 형성하는 경우에는 두 개의 금속들이 좌우는 물론 상하로도 서로 이탈되지 않게 되므로 견고한 결합이 가능해지는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예들에서는 요철부가 형성되는 외에도, 솔리드 처리에 의해 두 개의 금속들이 결합될 수 있다. 따라서, 이종 금속 접합체의 결합이 더욱 견고한 이점이 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일 실시예들에서는 별도의 체결 수단이 더 구비되어 이종 금속들을 결합할 수 있다. 따라서, 요철부 및 본딩(bonding) 그리고 체결 나사 등에 의해 두 개의 금속들이 서로 결합하게 되므로 이종 금속 접합체의 결합이 완전해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 측면 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체를 설명하기 위한 분해 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이종 금속 접합체의 일 구성인 본체의 다른 구성을 설명하기 위한 입체도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이종 금속 접합체의 일 구성인 본체의 또 다른 구성을 설명하기 위한 입체도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 제조 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 측면 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체를 설명하기 위한 분해 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이종 금속 접합체의 일 구성인 본체의 다른 구성을 설명하기 위한 입체도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이종 금속 접합체의 일 구성인 본체의 또 다른 구성을 설명하기 위한 입체도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 제조 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
하나의 구성 요소(element)가 다른 구성 요소와 '접속된(connected to)' 또는 '결합한(coupled to)'이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접적으로 연결된 또는 결합한 경우, 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 '직접적으로 접속된(directly connected to)' 또는 '직접적으로 결합한(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. '및/또는'은 언급된 아이템(item)들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '밑(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 장치 또는 구성 요소들과 다른 장치 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 장치의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 장치를 뒤집을 경우, 다른 장치의 '아래(below)' 또는 '밑(beneath)'으로 기술된 장치는 다른 장치의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 장치는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나(rounded) 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 정면 단면도이고, 그리고 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 측면 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성이 도시되어 있다.
도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체는 본체(100) 및 본체(100)의 일면에 용융에 의해 접합되는 접합 부재(200) 등으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 롤 그라인더(roll grinder)에서 워크롤(work-roll)을 지지하기 위한 지지단이 본체(100)가 되고, 그리고 이러한 본체(100)의 표면에 입혀지는 화이트 메탈(white eetal)이 접합 부재(200)가 될 수 있다.
그리고 본체(100)와 접합 부재(200)가 접하는 면에는 서로 대칭되는 형상을 가지는 요철부(300)가 형성될 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 도시된 바와 같이 본체(100)와 접합 부재(200)의 접촉면에는 요철 형상이 성형되며, 그리고 이러한 요철 형상은 본체(100)와 접합 부재(200)의 결합을 견고히 하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 접합 부재(200)의 상면에 워크롤이 회전하거나 하는 경우에도 접합 부재(200)는 본체(100)에 견고하게 고정되어 있으므로, 접합 부재(200)와 본체(100) 사이에는 슬립(slip)이 일어나지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 요철부(300)가 다단 형태로 이루어지는 것도 가능할 수 있다. 이렇게 요철부(300)가 다단으로 이루어지면 하나의 단 형태의 요철로 이루어지는 경우보다 좌우의 슬립이나 유동이 확실히 방지되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 요철부(300)는 본체(100)와 접합 부재(200)에 각각 서로 대칭되는 형상으로 성형되는 요철 홈(310)과 요철 돌기(320) 등으로 구성될 수 있다.
요철 홈(310)은 본체(100) 또는 접합 부재(200)의 외면으로부터 내측으로 함몰된 형상을 가지며, 그리고 내측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하도록 형성되고, 그리고 요철 돌기(320)는 외측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하는 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 요철 홈(310)은 본체(100)의 외면(도 4에서는 상면)으로부터 내측(도 4에서는 하측)으로 함몰된 형상을 가지며, 그리고 내측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하도록 형성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 요철 홈(310)은 단면이 사다리꼴 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 요철 돌기(320)는 접합 부재(200)의 외면(도 4에서는 하면)으로부터 외측(도 4에서는 하측)으로 돌출되게 형성되며, 그리고 외측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 요철 돌기(320)는 요철 홈(310)과 대응되도록 사다리꼴 형상의 단면을 가지게 형성될 수 있다.
따라서, 요철 돌기(320)가 요철 홈(310)에 삽입되면, 접합 부재(200)와 본체(100)는 서로 견고하게 결합되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 해당하는 도 4에서는 본체(100)에 요철 홈(310)이 형성되고, 그리고 접합 부재(200)에 요철 돌기(320)가 형성되는 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 반대로 형성하는 것도 가능할 수 있다. 즉, 접합 부재(200)에 요철 홈(310)이 형성되고, 그리고 본체(100)에 요철 돌기(320)가 형성되는 구성도 가능함은 물론이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 그리고 도 5b는 도 5a에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체를 설명하기 위한 분해 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 요철부(300)는 본체(100)와 접합 부재(200)에 각각 서로 대칭되는 형상으로 성형되는 돌기(330)와 수용 홈(340)을 포함하는 구성을 가질 수 있다.
수용 홈(340)은 본체(100) 또는 접합 부재(200)의 내측에 형성되어 일정 공간을 형성하는 몸통 홈(342)과, 몸통 홈(342)과 본체(100) 또는 접합 부재(200)의 외면 사이에 형성되며 몸통 홈(342)의 단면보다 작은 크기의 단면을 가지는 목 홀(hole)(344)로 이루어질 수 있다.
도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 수용 홈(340)은 본체(100)에 형성될 수 있다. 그리고 몸통 홈(342)은 도시된 바와 같이 사각형의 단면을 가지도록 본체(100)의 내부에 형성될 수 있다. 또한, 몸통 홈(342)과 본체(100)의 상면 사이에는 목 홀(344)이 형성될 수 있다. 즉, 목 홀(344)은 몸통 홈(342)과 본체(100) 외부의 통로가 되는 부분이며, 이러한 목 홀(344)의 단면(좌우 폭)은 몸통 홈(342)의 단면(좌우 폭)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
돌기(330)는 본체(100) 또는 접합 부재(200)의 외측으로 돌출되게 형성되며, 그리고 몸통 홈(342)과 목 홀(344)의 형상과 대칭되는 형상으로 성형되어 각각 몸통 홈(342)과 목 홀(344)에 수용되는 몸통부(332) 및 목부(334) 등으로 이루어질 수 있다.
도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 돌기(330)는 접합 부재(200)에 형성될 수 있다. 몸통부(332)는 몸통 홈(342)과 대응되는 형상 및 크기를 가지도록 형성되며, 도시된 바와 같이 사각 형상의 단면을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고 목부(334)는 몸통부(332)와 접합 부재(200) 사이를 연결하는 부분이며, 목부(334)의 단면(좌우 폭)은 몸통부(332)의 단면(좌우 폭)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성을 가지는 돌기(330)가 수용 홈(340)에 삽입되면, 접합 부재(200)는 본체(100)에 견고하게 결합될 수 있다. 물론, 상기와 같이 돌기(330)가 수용 홈(340)에 삽입되는 구성을 가지기 위해서는 화이트 메탈 등으로 이루어지는 접합 부재(200)를 용융시켜 수용 홈(340)에 삽입시켜 돌기(330)와 같은 형상이 성형되도록 하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체는 앞서 설명된 요철부(300) 형상 외에도, 솔리드 처리와 본딩을 추가한 구성을 가질 수 있다.
구체적으로는, 본체(100)와 접합 부재(200)가 접하는 면의 테두리에는 솔리드 처리에 의해 본체(100)와 접합 부재(200)를 접합시키는 본딩부(400)가 더 형성되며, 그리고 본체(100)와 접합 부재(200)는 체결 수단(500)에 의해 서로 결합될 수 있다.
그리고 도시된 바와 같이, 본체(100)와 접합 부재(200)가 서로 접하고 있는 테두리에는, 모따기가 되어 있다. 즉, 접촉면의 테두리 일부가 각각 절개되어 본딩 홈(410)을 형성하고 있으며, 이러한 본딩 홈(410)에는 본드(bond) 등과 같은 접착제가 충진되어 본딩부(400)를 형성할 수 있다. 따라서, 360℃ ~ 380℃의 열을 가하여 본딩 홈(410)에 솔리드 처리를 함으로써, 접착제에 의해 본체(100)와 접합 부재(200)가 서로 본딩될 수 있다.
따라서, 요철부(300) 형상에 본딩부(400)가 가미됨으로 인하여, 본체(100)와 접합 부재(200)의 결합이 더욱 견고해질 수 있다.
한편, 체결 수단(500)에 의해 본체(100)와 접합 부재(200)가 더 견고하게 결합되는 구성이 가능할 수 있다.
체결 수단(500)의 구성으로는 체결 홈(510)과 체결 나사(520)가 예시되어 있다. 즉, 본체(100)와 접합 부재(200)에 각각 서로 대응되는 체결 홈(510)이 형성되고, 이러한 체결 홈(510)에 체결 나사(520)가 체결됨으로써, 본체(100)에 접합 부재(200)가 구조적으로 더 견고하게 결합될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이종 금속 접합체의 일 구성인 본체의 다른 구성을 설명하기 위한 입체도이고, 그리고 도 8은 본 발명의 일 실시예들에 따른 이종 금속 접합체의 일 구성인 본체의 또 다른 구성을 설명하기 위한 입체도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본체(100)의 상면에 형성된 요철 홈(310)의 일례가 각각 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 요철부(300)는 물결무늬 모양으로 이루어지는 것도 가능할 수 있다.
그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 요철부(300)가 다수의 서로 다른 형상을 가지도록 형성되는 것도 가능할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 제조 방법을 설명하기 위한 블록 흐름도이고, 그리고 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면 흐름도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 금속 접합체의 제조 방법은 본체(100)의 일면에 요철 홈(310)을 가공하는 요철 홈 가공 단계(S100)와, 본체(100)의 테두리에 철판(600)을 덧대는 덧댐 단계(S110)와, 본체(100)에 열을 가하는 가열 단계(S120)와, 가열 단계(S120)를 거친 본체(100)에 접합 부재(200)를 용융시켜 본체(100)의 표면에 입히는 접합 단계(S130)와, 접합단계(S130)가 완료된 본체(100)와 접합 부재(200)의 접합 부위 테두리에 본딩 홈(410)을 형성하는 접합부 가공 단계(S140)와, 접합부 가공 단계(S140)를 거친 다음 고온 상태에서 본딩 홈(410)에 접착제를 충진시키는 솔리드 처리 단계(S150)와, 접합 단계(S130) 또는 솔리드 처리 단계(S150)를 거친 다음 자연 상태에서 용융된 접합 부재(200) 또는 접착제를 냉각시키는 냉각 단계(S160) 등으로 이루어질 수 있다.
요철 홈 가공 단계(S100)는 요철부(300)를 형성하기 위해 본체(100)에 요철 홈(310)을 가공하는 단계일 수 있다. 즉, 접합 부재(200)를 용융하여 넣기 위한 홈을 만드는 과정일 수 있다.
덧댐 단계(S110)는 도 10의 (a)와 같이 본체(100)의 테두리에 철판(600)을 덧대는 단계이며, 이는 본체(100)의 상면에 접합 부재(200)를 용융하여 넣을 때 접합 부재(200)가 외측으로 흘러내리지 않도록 하기 위한 것일 수 있다.
가열 단계(S120)는 접합이 잘되도록 하기 위해 본체(100)를 가열하는 과정이며, 이때에는 본체(100)가 약 380℃ ~ 400℃의 온도가 되도록 가열하는 것이 바람직할 수 있다. 본체(100)는 탄소강(S45C)으로 만들어질 수 있다. 즉, 가열 단계(S120)는 도 10의 (b)에서와 같이 철판(600)을 덧댄 본체(100)를 가열하는 과정일 수 있다.
접합 단계(S130)는 가열 단계(S120)를 거친 본체(100)에 접합 부재(200)를 용융시켜 본체(100)의 표면에 입히는 단계일 수 있다. 즉, 가열 단계(S120)에 의해 가열된 본체(100)에 도 10의 (c)에서와 같이 상측으로부터 용융된 접합 부재(200)를 부어 넣는 과정일 수 있다.
여기서, 접합 부재(200)로는 화이트 메탈, 티타늄(titanium : Ti)이 사용되는 것이 바람직할 수 있다.
상기와 같은 접합 단계(S130)에 의해 본체(100)의 상면에 접합 부재(200)가 부착되고 나면, 자연 냉각에 의해 접합 부재(200)를 냉각시킬 수 있다. 이 과정은 냉각 단계(S160)에 해당될 수 있다.
상기와 같은 접합 단계(S130)와 냉각 단계(S160)가 다 완료되고 나면, 다음으로는 접합부 가공 단계(S140)가 수행될 수 있다. 접합부 가공 단계(S140)는 접합면을 그라인더 등을 이용하여 모따기 하는 과정일 수 있다.
이와 같이 과정에 의해 본체(100)와 접합 부재(200)의 접촉면 테두리가 가공되어 본딩 홈(410)이 형성된 상태가 도 10의 (d)에 도시되어 있다.
다음으로는, 솔리드 처리 단계(S150)가 진행될 수 있다. 솔리드 처리 단계(S150)는 접합부 가공 단계(S140)에 의해 형성된 본딩 홈(410)에 본드와 같은 접착제를 충진하는 과정일 수 있다. 이때에는 본딩 홈(410) 부위를 360℃ ~ 380℃의 온도로 가열하여 솔리드 처리하는 것이 바람직할 수 있다.
솔리드 처리 단계(S150)가 진행되고 나면, 도 10의 (e)에서와 같이 본체(100)와 접합 부재(200)의 접촉면에는 본딩부(400)가 형성되어 본체(100)와 접합 부재(200)의 결합이 더욱 견고하게 될 수 있다.
솔리드 처리 단계(S150) 이후에는, 냉각 단계(S160)가 진행될 수 있다. 즉, 솔리드 처리 단계(S150)에서 가열된 접합 부재(200)와 접착제 등을 자연 상태에서 냉각시키는 과정일 수 있다.
상기와 같은 과정들에 의해 본 발명에 의한 이종 금속 접합체의 제조 방법의 주요 공정이 마무리되며, 이후에는 황삭 가공 등이 더 진행될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 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 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 본체
200 : 접합 부재
300 : 요철부
310 : 요철 홈
320 : 요철 돌기
330 : 돌기
332 : 몸통부
334 : 목부
340 : 수용 홈
342 : 몸통 홈
344 : 목 홀
400 : 본딩부
410 : 본딩 홈
500 : 체결 수단
510 : 체결 홈
520 : 체결 나사
600 : 철판
200 : 접합 부재
300 : 요철부
310 : 요철 홈
320 : 요철 돌기
330 : 돌기
332 : 몸통부
334 : 목부
340 : 수용 홈
342 : 몸통 홈
344 : 목 홀
400 : 본딩부
410 : 본딩 홈
500 : 체결 수단
510 : 체결 홈
520 : 체결 나사
600 : 철판
Claims (5)
- 본체; 및
상기 본체의 일면에 중간 부재없이 용융에 의해 접합되는 접합 부재를 포함하는 구성을 가지며,
상기 본체와 상기 접합 부재가 접하는 면에는 서로 대칭되는 형상을 가지는 요철부가 형성되고,
상기 본체와 상기 접합 부재가 접하는 면의 테두리에는 솔리드 처리에 의해 상기 본체와 상기 접합 부재를 접합시키는 본딩부가 더 형성되며, 그리고
상기 본체와 상기 접합 부재는 체결 수단에 의해 서로 결합되는 구성을 가지는 이종 금속 접합체. - 제 1항에 있어서,
상기 요철부는 상기 본체와 상기 접합 부재에 각각 서로 대칭되는 형상으로 성형되는 요철 홈과 요철 돌기를 포함하는 구성을 가지며,
상기 요철 홈은 상기 본체 또는 상기 접합 부재의 외면으로부터 내측으로 함몰된 형상을 가지며, 그리고 내측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하도록 형성되고, 그리고
상기 요철 돌기는 상기 접합 부재 또는 상기 본체의 외면으로부터 외측으로 돌출되게 형성되며, 그리고 외측으로 갈수록 점차 단면적이 증가하는 형상을 가지는 이종 금속 접합체. - 제 1항에 있어서,
상기 요철부는 상기 본체와 접합 부재에 각각 서로 대칭되는 형상으로 성형되는 돌기와 수용 홈을 포함하는 구성을 가지며,
상기 수용 홈은:
상기 본체 또는 상기 접합 부재의 내측에 형성되어 일정 공간을 형성하는 몸통 홈; 및
상기 몸통 홈과 상기 본체 또는 상기 접합 부재의 외면 사이에 형성되며 상기 몸통 홈의 단면보다 작은 크기의 단면을 가지는 목 홀을 포함하고, 그리고
상기 돌기는 상기 본체 또는 상기 접합 부재의 외측으로 돌출되게 형성되며, 상기 몸통 홈과 상기 목 홀의 형상과 대칭되는 형상으로 성형되어 각각 상기 몸통 홈과 상기 목 홀에 수용되는 몸통부 및 목부를 포함하는 이종 금속 접합체. - 제 1항에 있어서,
상기 요철부는 다단으로 이루어지는 이종 금속 접합체. - 제 1항에 있어서,
상기 본딩부는 상기 본체와 상기 접합 부재가 접하는 상기 면의 상기 테두리에 모따기로 형성된 본딩 홈에 충진된 접착제가 경화된 것인 이종 금속 접합체.
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-
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