KR102381521B1 - 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

정밀도가 개선되어 결합력이 개선되며 공정시간이 단축되어 경제성이 개선 개선되도록, 본 발명은 오목부 및 볼록부가 연속 교번된 물결 주름 형상으로 구비되는 금속 재질의 베이스판부; 상기 베이스판부의 오목부에 면접촉되어 결합되되 핀삽입홀이 복수개소 관통 형성되는 결합판과, 하부가 상기 핀삽입홀에 각각 삽입 및 결합되되 상부가 상기 베이스판부의 상측방향으로 연장된 복수개의 결합핀을 포함하는 결합매개판부; 상기 베이스판부 및 상기 결합매개판부의 상부에 적층 도포되어 경화되되, 상기 결합핀이 관통 배치된 섬유강화플라스틱; 및 상기 섬유강화플라스틱의 상부에 결합되며, 하부에 상기 결합핀이 관통 결합된 인슐레이션을 포함하는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널을 제공한다.

Description

핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법{fireproof lightweight composite panel using pin and manufacturing method thereof}
본 발명은 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정밀도가 개선되어 결합력이 개선되며 공정시간이 단축되어 경제성이 개선되는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 해양플랜트와 대형선박의 블라스트 구역의 벽면에 사용되는 내화패널은 물결 주름(corrugation) 형상의 철판재와, 단열재를 상호 결합한 구조로 제작된다.
최근에는, 내화패널을 경량화하기 위해 무거운 철판재만을 사용하는 대신에, 얇은 철판재와 섬유강화플라스틱(FRP,fiber-reinforced plastic)을 결합하여 상기 단열재와 결합시킨 복합패널을 사용하고 있다. 이때, 섬유강화플라스틱의 비중은 철 대비 0.2배 수준이며 비강도는 2.5배 수준이다.
이때, 상기 복합패널을 제조하기 위해, 철판재와 섬유강화플라스틱을 접착제를 통해 접합하는 방식과, 철판재에 섬유강화플라스틱을 적층하는 방식이 사용되고 있다. 여기서, 결합력을 높이고 공정단축과 원가점감을 위해 섬유강화플라스틱 적층 방식이 주로 사용된다.
그러나, 종래에는 상기 복합패널의 철판재와 섬유강화 플라스틱 간의 결합부분이 외부 충격 또는 장기적인 피로상황에서 쉽게 박리되어 상호 분리됨에 따라 패널의 내화도 및 단열특성이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 상기 철판재 및 상기 섬유강화플라스틱을 상기 단열재에 결합하는데 이때 상기 철판재 및 상기 섬유강화플라스틱이 상기 단열재와 상이한 재질로 구비되어 상호간의 결합력이 저하되는 문제점이 있었다.
한국 공개실용신안 제20-2012-0006626호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 정밀도가 개선되어 결합력이 개선되며 공정시간이 단축되어 경제성이 개선 개선되는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 오목부 및 볼록부가 연속 교번된 물결 주름 형상으로 구비되는 금속 재질의 베이스판부; 상기 베이스판부의 오목부에 면접촉되어 결합되되 핀삽입홀이 복수개소 관통 형성되는 결합판과, 하부가 상기 핀삽입홀에 각각 삽입 및 결합되되 상부가 상기 베이스판부의 상측방향으로 연장된 복수개의 결합핀을 포함하는 결합매개판부; 상기 베이스판부 및 상기 결합매개판부의 상부에 적층 도포되어 경화되되, 상기 결합핀이 관통 배치된 섬유강화플라스틱; 및 상기 섬유강화플라스틱의 상부에 결합되며, 하부에 상기 결합핀이 관통 결합된 인슐레이션을 포함하는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널을 제공한다.
한편, 본 발명은 오목부 및 볼록부가 연속 교번된 물결 주름 형상으로 구비되는 금속 재질의 베이스판부가 준비되고, 상기 베이스판부와 동종 재질로 구비된 결합판에 복수개소 관통 형성된 핀삽입홀에 복수개의 결합핀의 하부가 각각 삽입 및 결합되어 결합매개판부가 준비되는 제1단계; 상기 결합매개판부의 하면이 상기 베이스판부의 오목부에 면접촉되어 결합되는 제2단계; 상기 베이스판부 및 상기 결합매개판부의 상부에 섬유강화플라스틱이 적층 도포되어 경화되되, 상기 섬유강화플라스틱이 상기 결합핀의 하측면을 감싸며 면접촉된 상태에서 경화되며, 상기 결합핀의 상부가 상기 섬유강화플라스틱의 상측으로 노출되는 제3단계; 및 상기 섬유강화플라스틱의 상부에 미네랄울, 세라크울, 글라스울 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구성된 인슐레이션이 결합되되, 상기 결합핀의 상부가 상기 인슐레이션으로 삽입되어 내화성 경량 복합패널이 제조되는 제4단계를 포함하되, 상기 제1단계는, 상기 결합판에 각 상기 핀삽입홀이 상호 기설정된 간격을 두고 격자 형상으로 복수개소 관통 형성되는 단계와, 각 상기 결합핀의 하부가 상기 핀삽입홀에 용접 결합되는 단계를 포함하고, 상기 제1단계에서, 상기 기설정된 간격은 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 반비례하여 설정되되, 상기 핀삽입홀의 개수는 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 비례하여 설정되고, 상기 결합핀은 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 대응되는 길이로 구비됨을 특징으로 하는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널의 제조방법을 제공한다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 결합매개판부의 결합판 및 결합핀 사이에 형성된 제1용접영역과 결합판의 하면 외측 테두리와 베이스판부의 오목부 상면 사이에 형성된 제2용접영역이 섬유강화플라스틱에 의해 밀폐되어 외부 공기 및 습기로부터 차단 커버되므로 해양환경에서의 내식성이 현저히 개선될 수 있다.
둘째, 결합판에 상호 기설정된 간격을 두고 종방향 및 횡방향을 따라 격자 형상으로 복수개소 형성되는 핀삽입홀의 개수 및 상호간 간격이 인슐레이션 및 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 대응하여 최적화되어 형성된 상태에서 결합핀이 용접 결합되므로 제품의 내구성이 현저히 개선될 수 있다.
셋째, 섬유강화플라스틱이 베이스판부 및 결합매개판부의 상부에 적층됨과 동시에 상측방향으로 연장된 결합핀의 하측면을 감싸며 면접촉에 따라 접합면이 수평 및 수직방향으로 복합적으로 형성된 상태에서 경화되므로 이종 재질 간의 결합력이 현저히 증가되어 박리가 예방되며 제품의 내구성이 현저히 개선될 수 있다.
넷째, 섬유강화플라스틱이 베이스판부 및 결합매개판부의 상부에 적층 도포되어 경화되기 전의 반건조 상태에서 인슐레이션의 하면이 면접촉되어 접착됨에 따라 상호간의 결합력이 견고하게 증대되므로 제품의 내구성이 현저히 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널에서 베이스판부 및 결합매개판부를 상측에서 바라본 상면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널의 제조방법을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널의 제조방법을 나타낸 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널에서 베이스판부 및 결합매개판부를 상측에서 바라본 상면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널의 제조방법을 나타낸 예시도이다. 이때, 이하에서 설명될 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널과 내화성 경량 복합패널은 동일한 의미로 이해함이 바람직하다.
도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널(100)은 베이스판부(10), 결합매개판부(20), 섬유강화플라스틱(30), 그리고 인슐레이션(40)를 포함한다. 이때, 상기 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널(100)은 해양플랜트와 대형선박의 블라스트 구역의 벽면에 적용될 수 있다.
여기서, 상기 베이스판부(10)는 오목부(11) 및 볼록부(12)가 연속 교번된 물결 주름(corrugation) 형상으로 구비됨이 바람직하며, 철 등의 금속 재질로 구비됨이 바람직하다.
상세히, 상기 오목부(11) 및 상기 볼록부(12)는 각각 평판 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 볼록부(12)가 상기 오목부(11)보다 상측으로 배치됨이 바람직하다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 오목부(11)가 상기 베이스판부(10)의 하부에 배치되고 상기 볼록부(12)가 상기 베이스판부(10)의 상부에 배치되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다.
또한, 상기 오목부(11) 및 상기 볼록부(12)의 사이에는 평판 형상으로 구비되어 상기 오목부(11) 및 상기 볼록부(12) 사이에 일체로 경사지게 연결되는 경사부(13)가 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 베이스판부(10)는 상기 오목부(11), 상기 경사부(13) 및 상기 볼록부(12)가 순차적으로 연속 교번되되 절곡지게 각이 진 형태로 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 오목부(11) 및 상기 경사부(13)의 사이와, 상기 볼록부(12) 및 상기 경사부(13)의 사이의 경계선은 상호 대응되는 각도로 절곡지게 일체로 연결됨이 바람직하다.
한편, 상기 결합매개판부(20)는 결합판(21)과, 결합핀(22)을 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 결합판(21) 및 상기 결합핀(22)을 포함하는 상기 결합매개판부(20)는 상기 베이스판부(10)와 동종 재질, 즉 철 등의 금속 재질로 구비됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 결합판(21)이 상기 베이스판부(10)와 동종 재질로 구비됨으로써 상호간의 용접 결합이 용이하게 수행될 수 있다.
여기서, 상기 결합판(21)은 상기 베이스판부(10)와 동종 재질로 구비되며, 핀삽입홀(21a)이 상호 기설정된 간격을 두고 횡방향 및 종방향을 따라 행렬 형태의 격자 형상으로 복수개소 관통 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 결합판(21)은 기설정된 상하방향 두께를 갖도록 구비됨이 바람직하며, 상기 핀삽입홀(21a)의 높이가 상기 결합판(21)의 두께에 대응됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 결합판(21)의 상하방향 두께는 1.0~2.0mm로 구비될 수 있다. 또한, 상기 결합판(21)의 두께는 상기 베이스판부(10)의 두께 이하로 구비될 수 있다.
이때, 상기 핀삽입홀(21a) 간의 기설정된 간격은 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 반비례하여 형성되되, 상기 핀삽입홀(21a)의 개수는 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 비례하여 형성됨이 바람직하다.
예컨대, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합이 작으면 상기 핀삽입홀(21a) 간의 기설정된 간격은 멀어지도록 설정될 수 있으며, 이와 동시에 상기 결합판(21)에 형성된 상기 핀삽입홀(21a)의 전체 개수가 감소되도록 설정될 수 있다.
반면에, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합이 크면 상기 핀삽입홀(21a) 간의 기설정된 간격이 가까워지도록 설정될 수 있으며, 이와 동시에 상기 결합판(21)에 형성된 상기 핀삽입홀(21a)의 전체 개수가 증가되도록 설정될 수 있다.
이를 통해, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 대응하여 상기 결합판(21)에 형성되는 상기 핀삽입홀(21a)의 개수 및 상호간 간격이 최적화되어 설정된 후 각 상기 핀삽입홀(21a)에 상기 결합핀(22)이 결합되므로 결합력 및 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
따라서, 상기 결합판(21)에 상호 기설정된 간격을 두고 종방향 및 횡방향을 따라 격자 형상으로 복수개소 형성되는 상기 핀삽입홀(21a)의 개수 및 상호간 간격이 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 대응하여 최적화되어 형성된 상태에서 상기 결합핀(22)이 결합되므로 제품의 내구성이 현저히 개선될 수 있다.
그리고, 상기 결합핀(22)은 복수개로 구비되어 각각의 하부가 각 상기 핀삽입홀(21a)에 삽입 및 결합되되 상부가 상기 베이스판부(10)의 상측방향으로 연장됨이 바람직하다. 이때, 상기 결합핀(22)의 외경은 상기 핀삽입홀(21a)의 내경에 대응되어 구비됨이 바람직하다.
상세히, 각 상기 결합핀(22)의 상부는 상기 결합판(21)의 상측방향으로 배치되되 상기 결합판(21)과 실질적인 수직으로 배치되며, 각 상기 결합핀(22)의 하부는 상기 핀삽입홀(21a)에 용접 결합됨이 바람직하다.
여기서, 상기 결합판(21)의 하면과 상기 결합핀(22)의 하면이 상호 동일평면상에 정렬된 후 상기 결합판(21) 및 상기 결합핀(22) 하부에서부터 티그(tig) 용접됨에 따라 상기 결합매개판부(20)가 제조될 수 있다. 즉, 상기 결합판(21) 및 상기 결합핀(22)의 결합영역에 제1용접영역(22a)이 형성될 수 있다. 이때, 상호 용접 결합된 상기 결합판(21)의 하면 윤곽 및 상기 결합핀(22)의 하면 윤곽은 상호 연속적인 윤곽으로 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 결합핀(22)은 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 실질적으로 대응되는 길이로 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합이라 함은 상기 오목부(11)의 상측에 배치된 상기 섬유강화플라스틱(30)의 하면에서 상기 오목부(11)의 상측에 배치된 상기 인슐레이션(40)의 상면 사이의 거리를 의미한다. 또한, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 실질적으로 대응된다 함은 상기 결합핀(22)의 길이가 상기 오목부(11)의 상측에 배치된 상기 섬유강화플라스틱(30)의 하면에서 상기 오목부(11)의 상측에 배치된 상기 인슐레이션(40)의 상면 사이의 거리보다 미세하게 작은 길이로 구비됨으로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 결합핀(22)의 길이가 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합을 초과하는 경우 최종 제조된 내화성 경량 복합패널(100)의 외면에 상기 결합핀(22)이 노출될 우려가 있다. 반면, 상기 결합핀(22)의 길이가 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합보다 현저히 작은 경우 상기 인슐레이션(40)에 대한 결합력이 저하될 우려가 있다.
따라서, 상기 결합핀(22)이 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 실질적으로 대응되는 길이로 구비되므로 상기 결합핀(22)이 상기 내화성 경량복합패널(100)의 내부에 배치되어 상기 인슐레이션(40)에 대한 우수한 결합력을 제공할 수 있다.
이에 따라, 복수개의 상기 결합핀(22)이 상기 결합판(21)에 결합된 상기 결합매개판부(20)가 상기 베이스판부(10)와 동종 재질로서 별도로 제조된 후 상기 베이스판부(10)에 면접촉되어 용접 결합되는 것만으로 상기 인슐레이션(40)을 결합하여 내화성 경량 복합패널(100)을 제조하기 위한 준비가 실질적으로 완료되므로 공정시간이 현저히 단축되어 경제성이 개선될 수 있다.
그리고, 상기 결합매개판부(20)는 하면이 상기 베이스판부(10)의 오목부(11) 상면에 면접촉되어 결합됨이 바람직하다. 여기서, 상기 결합판(21)의 하면 외측 테두리와 상기 오목부(11)의 상면 사이에는 제2용접영역(21b)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 결합매개판부(20)는 상기 오목부(11)의 상면 면적 이하의 면적으로 구비됨이 바람직하며, 상기 오목부(11)의 상면에 폭방향을 따라 배치됨이 바람직하다. 물론, 상기 결합매개판부(20)가 상기 오목부(11)의 상면 전체를 커버하며 배치되는 경우도 본 발명의 권리범위에 포함됨으로 이해함이 바람직하다.
이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 결합매개판부(20)가 상기 오목부(11)의 상면에 면접촉되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 경우에 따라 상기 결합매개판부가 상기 오목부의 하면 또는 상하방향 양면에 면접촉되되 상기 결합핀이 상기 베이스판부의 하측방향으로 연장될 수도 있다. 또는, 경우에 따라 상기 결합매개판부가 상기 볼록부의 상면 및 하면 중 적어도 어느 일면에 면접촉 될 수도 있다.
그리고, 상기 결합판(21) 및 상기 결합핀(22) 간의 결합영역에는 상기 제1용접영역(22a)이 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 결합영역은 상기 결합판(21)의 하면과 상기 결합핀(22)의 하면이 상호 동일평면상에 정렬된 후 상기 결합판(21) 및 상기 결합핀(22) 하부에서부터 티그(tig) 용접되는 영역을 의미한다.
또한, 상기 결합판(22)의 하면 외측 테두리와 상기 오목부(11)의 상면 사이에는 상기 제2용접영역(21b)이 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 제1용접영역(22a) 및 상기 제2용접영역(21b)은 상기 섬유강화플라스틱(30)에 의해 밀폐되어 외부 공기 및 습기로부터 차단 커버됨이 바람직하다.
따라서, 상기 결합판(21) 및 상기 결합핀(22) 사이에 형성된 상기 제1용접영역(22a)과 상기 결합판(22)의 하면 외측 테두리와 상기 오목부(11)의 상면 사이에 형성된 상기 제2용접영역(21b)이 상기 섬유강화플라스틱(30)에 의해 밀폐되어 외부 공기 및 습기로부터 차단 커버되므로 해양환경에서의 내식성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 상기 섬유강화플라스틱(30,FRP,fiber-reinforced plastic)은 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 적층 도포되어 경화되되, 상기 결합핀(22)이 관통 배치됨이 바람직하다.
이때, 상기 섬유강화플라스틱(30)은 내화 성능 향상을 위해 수지함량을 줄이고, 철판재와의 결합력을 높이기 위해 인퓨전 진공적층공법(vacuum infusion)을 통해 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 적층 도포되어 경화될 수 있다.
여기서, 상기 섬유강화플라스틱(30)은 상기 베이스판부(10)의 상측방향으로 연장되는 상기 결합핀(22)의 하측면을 감싸며 면접촉된 상태에서 경화됨이 바람직하다. 즉, 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 적층 도포되어 경화되는 상기 섬유강화플라스틱(30)이 상기 베이스판부(10)의 상측방향으로 연장되는 상기 결합핀(22)의 하측면을 감싸며 면접촉된 상태에서 경화되므로 접합면이 수평 및 수직방향으로 복합적으로 형성된 상태에서 경화된다.
이를 통해, 상기 섬유강화플라스틱(30)이 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 적층됨과 동시에 상기 결합핀(22)의 하측면을 감싸며 면접촉에 따라 접합면이 수평 및 수직방향으로 복합적으로 형성된 상태에서 경화되므로 이종 재질 간의 결합력이 현저히 증가되어 층간박리가 예방되며 제품의 내구성이 현저히 개선될 수 있다.
즉, 상기 결합핀(22)의 하측면에 상기 섬유강화플라스틱(30)이 면접촉된 상태에서 경화됨에 따라 상기 섬유강화플라스틱(30)와 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20) 간의 상호 접합력이 현저히 증가될 수 있다.
또한, 상기 섬유강화플라스틱(30)이 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 결합된 이후 별도의 용접공정이 더 요구되지 않으므로 연소 및 그을음 등에 의한 상기 섬유강화플라스틱(30)의 손상이 미연에 방지되어 제품의 정밀성이 개선되며 제조과정에서의 불량품 발생이 최소화되므로 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
그리고, 상기 인슐레이션(40)은 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상부에 결합되며, 하부에 상기 결합핀(22)이 관통 결합됨이 바람직하다. 여기서, 상기 인슐레이션(40)은 미네랄울, 세라크울, 글라스울 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구성됨이 바람직하다. 즉, 상기 인슐레이션(40)은 내화 및 단열특성이 우수한 재질로 구비되어 상기 섬유강화플라스틱(30)이 적층된 금속 재질의 상기 베이스판부(10)의 상면에 결합됨으로써 우수한 성능의 내화성 경량 복합패널(100)을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 인슐레이션(40)은 상기 오목부(11)의 상면에 형성된 공간에 형합되는 형상으로 구비되는 제1인슐레이션(40a)과, 상기 제1인슐레이션(40a)의 상면 및 상기 볼록부(12)의 상면에 배치된 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상면을 동시에 커버하며 결합되는 제2인슐레이션(40b)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1인슐레이션(40a) 및 상기 제2인슐레이션(40b)은 상호 동일한 재질로 구비됨이 바람직하다.
그리고, 상기 제1인슐레이션(40a) 및 상기 제2인슐레이션(40b)은 상기 결합핀(22)이 내측으로 관통 결합됨에 따라 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)에 결합 및 고정됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 제1인슐레이션(40a)의 하면은 상기 섬유강화플라스틱(30)이 경화되기 전의 반건조 상태에서 상호 접착됨에 따라 상호간 결합력이 증대될 수 있다. 따라서, 상기 섬유강화플라스틱(30)이 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 적층 도포되어 경화되기 전의 반건조 상태에서 상기 인슐레이션(40)의 하면이 면접촉되어 접착됨에 따라 상호간의 결합력이 견고하게 증대되므로 제품의 내구성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널의 제조방법은 베이스판부(10) 및 결합매개판부(20)가 준비(s10), 결합매개판부(20)가 베이스판부(10)의 오목부(11)에 면접촉되어 결합(s20), 베이스판부(10) 및 결합매개판부(20)의 상부에 섬유강화플라스틱(30)이 적층 도포되어 경화(s30), 및 섬유강화플라스틱(30)의 상부에 인슐레이션(40) 결합 및 결합핀(22)의 상부가 인슐레이션(40)으로 삽입되어 내화성 경량 복합패널(100) 제조(s40)의 일련의 단계를 포함한다.
먼저, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 오목부(11) 및 볼록부(12)가 연속 교번된 물결 주름 형상으로 구비되는 금속 재질의 베이스판부(10)가 준비되고, 상기 베이스판부(10)와 동종 재질로 구비된 결합판(21)에 복수개소 관통 형성된 핀삽입홀(21a)에 복수개의 결합핀(22)의 하부가 각각 삽입 및 결합되어 결합매개판부(20)가 준비된다(s10).
상세히, 상기 결합매개판부(20)가 준비되는 단계는, 상기 결합판(21)에 각 상기 핀삽입홀(21a)이 상호 기설정된 간격을 두고 격자 형상으로 복수개소 관통 형성되는 단계를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 핀삽입홀(21a)의 내경은 상기 결합핀(22)의 외경에 대응되어 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 기설정된 간격은 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 반비례하여 설정되되, 상기 핀삽입홀(21a)의 개수는 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 비례하여 설정됨이 바람직하다.
예컨대, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합이 작으면 상기 핀삽입홀(21a) 간의 기설정된 간격은 멀어지도록 설정될 수 있으며, 이와 동시에 상기 결합판(21)에 형성된 상기 핀삽입홀(21a)의 전체 개수가 감소되도록 설정될 수 있다.
반면에, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합이 크면 상기 핀삽입홀(21a) 간의 기설정된 간격이 가까워지도록 설정될 수 있으며, 이와 동시에 상기 결합판(21)에 형성된 상기 핀삽입홀(21a)의 전체 개수가 증가되도록 설정될 수 있다.
이를 통해, 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 대응하여 상기 결합판(21)에 형성되는 상기 핀삽입홀(21a)의 개수 및 상호간 간격이 최적화되어 설정된 후 상기 핀삽입홀(21a)이 형성되므로 결합력 및 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
또한, 상기 결합매개판부(20)가 준비되는 단계는, 각 상기 결합핀(22)의 상부가 상기 결합판(21)의 상측으로 노출 배치되되 각 상기 결합핀(22)의 하부가 상기 핀삽입홀(21a)에 용접 결합되는 단계를 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 결합핀(22)은 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 실질적으로 대응되는 길이로 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 결합핀(22)의 길이가 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합을 초과하는 경우 최종 제조된 내화성 경량 복합패널(100)의 외면에 상기 결합핀(22)이 노출될 우려가 있다. 반면, 상기 결합핀(22)의 길이가 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합보다 현저히 작은 경우 상기 인슐레이션(40)에 대한 결합력이 저하될 우려가 있다.
따라서, 상기 결합핀(22)이 상기 인슐레이션(40) 및 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상하방향 두께 합에 실질적으로 대응되는 길이로 구비되므로 상기 인슐레이션(40)에 대한 우수한 결합력을 제공할 수 있다.
한편, 상기 결합매개판부(20)의 하면이 상기 베이스판부(10)의 오목부(11) 상면에 면접촉되어 결합된다(s20). 여기서, 상기 결합판(21)의 하면 외측 테두리와 상기 오목부(11)의 상면 사이에는 상기 제2용접영역(21b)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 결합매개판부(20)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 상기 베이스판부(10)의 각 오목부(11) 중 적어도 어느 하나에 배치됨으로 이해함이 바람직하다. 예컨대, 상기 결합매개판부(20)가 복수개로 구비되어 각 상기 오목부(11)의 상면마다 각각 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수개의 상기 결합핀(22)이 상기 결합판(21)에 결합된 상기 결합매개판부(20)가 상기 베이스판부(10)와 동종 재질로서 별도로 제조된 후 상기 베이스판부(10)에 면접촉되어 용접 결합되는 것만으로 상기 인슐레이션(40)을 결합하여 내화성 경량 복합패널(100)을 제조하기 위한 준비가 실질적으로 완료되므로 공정시간이 현저히 단축되어 경제성이 개선될 수 있다.
한편, 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 섬유강화플라스틱(30)이 적층 도포되어 경화되되, 상기 결합핀(22)의 상부가 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상측으로 노출된다(s30).
여기서, 상기 섬유강화플라스틱(30)은 상기 결합핀(22)의 상부가 상기 베이스판부(10)의 상측으로 연장된 상태로 배치된 상기 결합매개판부(20)의 결합판(21)과, 상기 결합매개판부(20)에 의해 차폐되지 않은 상기 베이스판부(10)의 상면에 동시에 적층 도포되어 경화됨이 바람직하다.
또한, 상기 섬유강화플라스틱(30)은 상기 베이스판부(10)의 상측방향으로 연장되는 상기 결합핀(22)의 하측면을 감싸며 면접촉된 상태에서 경화됨이 바람직하다. 즉, 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 적층 도포되어 경화되는 상기 섬유강화플라스틱(30)이 상기 베이스판부(10)의 상측방향으로 연장되는 상기 결합핀(22)의 하측면을 감싸며 면접촉된 상태에서 경화되므로 접합면이 수평 및 수직방향으로 복합적으로 형성된 상태에서 경화된다.
이를 통해, 상기 섬유강화플라스틱(30)이 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 적층됨과 동시에 상기 결합핀(22)의 하측면을 감싸며 면접촉에 따라 접합면이 수평 및 수직방향으로 복합적으로 형성된 상태에서 경화되므로 이종 재질 간의 결합력이 현저히 증가되어 제품의 내구성이 현저히 개선될 수 있다.
즉, 상기 결합핀(22)의 하측면에 상기 섬유강화플라스틱(30)이 면접촉된 상태에서 경화됨에 따라 상기 섬유강화플라스틱(30)와 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20) 간의 상호 접합력이 현저히 증가될 수 있다.
또한, 상기 섬유강화플라스틱(30)이 상기 베이스판부(10) 및 상기 결합매개판부(20)의 상부에 결합된 이후 별도의 용접공정이 더 요구되지 않으므로 연소 및 그을음 등에 의한 상기 섬유강화플라스틱(30)의 손상이 미연에 방지되어 제품의 정밀성이 개선되며 제조과정에서의 불량품 발생이 최소화되므로 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상부에 미네랄울, 세라크울, 글라스울 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구성된 인슐레이션(40)이 결합되되, 상기 결합핀(22)의 상부가 상기 인슐레이션(40)으로 삽입되어 내화성 경량 복합패널(100)이 제조된다(s40).
여기서, 도 1을 참조하면, 상기 인슐레이션(40)은 상기 오목부(11)의 상면에 형성된 공간에 형합되는 형상으로 구비되는 제1인슐레이션(40a)과, 상기 제1인슐레이션(40a)의 상면 및 상기 볼록부(12)의 상면에 배치된 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상면을 동시에 커버하며 결합되는 제2인슐레이션(40b)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 인슐레이션(40)이 결합되는 단계는, 상기 베이스판부(10)의 오목부(11) 상면 배치된 상기 결합핀(22)에 상기 제1인슐레이션(40a)이 삽입되어 결합되는 단계와, 상기 제1인슐레이션(40a)의 상면 및 상기 베이스판부(10)의 볼록부(12)의 상면에 배치된 상기 섬유강화플라스틱(30)의 상면을 동시에 커버하며 상기 제2인슐레이션(40b)이 결합되는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1인슐레이션(40a) 및 상기 제2인슐레이션(40b)은 상기 결합핀(22)이 내측으로 삽입됨에 따라 결합 및 고정됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 제1인슐레이션(40a)의 하면은 상기 섬유강화플라스틱(30)이 경화되기 전에 상호 접합됨에 따라 상호간 결합력이 증대될 수도 있다.
또한, 상기 결합핀(22)은 상기 결합판(21)에 하부가 결합되고 상기 섬유강화플라스틱(30)에 의해 하면부가 감싸여져 경화된 상태에서, 상기 제1인슐레이션(40a) 및 상기 제2인슐레이션(40b)에 하부로부터 상측방향으로 순차적으로 삽입되어 결합됨이 바람직하다.
따라서, 상기 베이스판부(10)와 동종 재질로서 별도로 제조된 결합매개판부(20)의 결합판(21)이 베이스판부(10)에 면접촉 결합됨과 동시에 결합매개판부(20)의 결합핀(22)이 이종 재질로서 구비된 섬유강화플라스틱(30) 및 인슐레이션(40)에 결합되므로 견고한 결합력을 갖는 내화성 경량 복합패널(100)을 제공받을 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 내화성 경량 복합패널 10: 베이스판부
20: 결합매개판부 21: 결합판
21a: 핀삽입홀 22: 결합핀
30: 섬유강화플라스틱 40: 인슐레이션

Claims (5)

  1. 오목부 및 볼록부가 연속 교번된 물결 주름 형상으로 구비되는 금속 재질의 베이스판부;
    상기 베이스판부의 오목부에 면접촉되어 결합되되 핀삽입홀이 복수개소 관통 형성되는 결합판과, 하부가 상기 핀삽입홀에 각각 삽입 및 결합되되 상부가 상기 베이스판부의 상측방향으로 연장된 복수개의 결합핀을 포함하는 결합매개판부;
    상기 베이스판부 및 상기 결합매개판부의 상부에 적층 도포되어 경화되되, 상기 결합핀이 관통 배치된 섬유강화플라스틱; 및
    상기 섬유강화플라스틱의 상부에 결합되며, 하부에 상기 결합핀이 관통 결합된 인슐레이션을 포함하되,
    상기 결합판은 상기 베이스판부와 동종 재질로서 구비되며, 상기 결합판에는 각 상기 핀삽입홀이 상호 기설정된 간격을 두고 격자 형상으로 복수개소 관통 형성되며, 각 상기 결합핀의 하부는 상기 핀삽입홀에 용접 결합되되,
    상기 기설정된 간격은 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 반비례하여 형성되고, 상기 핀삽입홀의 개수는 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 비례하여 형성되며,
    상기 결합핀은 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 대응되는 길이로 구비됨을 특징으로 하는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인슐레이션은 미네랄울, 세라크울, 글라스울 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구성되고,
    상기 섬유강화플라스틱은 상기 베이스판부의 상측방향으로 연장되는 상기 결합핀의 하측면을 감싸며 면접촉됨을 특징으로 하는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널.
  3. 삭제
  4. 오목부 및 볼록부가 연속 교번된 물결 주름 형상으로 구비되는 금속 재질의 베이스판부;
    상기 베이스판부의 오목부에 면접촉되어 결합되되 핀삽입홀이 복수개소 관통 형성되는 결합판과, 하부가 상기 핀삽입홀에 각각 삽입 및 결합되되 상부가 상기 베이스판부의 상측방향으로 연장된 복수개의 결합핀을 포함하는 결합매개판부;
    상기 베이스판부 및 상기 결합매개판부의 상부에 적층 도포되어 경화되되, 상기 결합핀이 관통 배치된 섬유강화플라스틱; 및
    상기 섬유강화플라스틱의 상부에 결합되며, 하부에 상기 결합핀이 관통 결합된 인슐레이션을 포함하되,
    상기 결합판 및 상기 결합핀 간의 결합영역에는 제1용접영역이 형성되며,
    상기 결합판의 하면 외측 테두리와 상기 오목부의 상면 사이에는 제2용접영역이 형성되되,
    상기 제1용접영역 및 상기 제2용접영역은 상기 섬유강화플라스틱에 의해 차단 커버됨을 특징으로 하는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널.
  5. 오목부 및 볼록부가 연속 교번된 물결 주름 형상으로 구비되는 금속 재질의 베이스판부가 준비되고, 상기 베이스판부와 동종 재질로 구비된 결합판에 복수개소 관통 형성된 핀삽입홀에 복수개의 결합핀의 하부가 각각 삽입 및 결합되어 결합매개판부가 준비되는 제1단계;
    상기 결합매개판부의 하면이 상기 베이스판부의 오목부에 면접촉되어 결합되는 제2단계;
    상기 베이스판부 및 상기 결합매개판부의 상부에 섬유강화플라스틱이 적층 도포되어 경화되되, 상기 섬유강화플라스틱이 상기 결합핀의 하측면을 감싸며 면접촉된 상태에서 경화되며, 상기 결합핀의 상부가 상기 섬유강화플라스틱의 상측으로 노출되는 제3단계; 및
    상기 섬유강화플라스틱의 상부에 미네랄울, 세라크울, 글라스울 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구성된 인슐레이션이 결합되되, 상기 결합핀의 상부가 상기 인슐레이션으로 삽입되어 내화성 경량 복합패널이 제조되는 제4단계를 포함하되,
    상기 제1단계는, 상기 결합판에 각 상기 핀삽입홀이 상호 기설정된 간격을 두고 격자 형상으로 복수개소 관통 형성되는 단계와, 각 상기 결합핀의 하부가 상기 핀삽입홀에 용접 결합되는 단계를 포함하고,
    상기 제1단계에서, 상기 기설정된 간격은 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 반비례하여 설정되되, 상기 핀삽입홀의 개수는 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 비례하여 설정되고, 상기 결합핀은 상기 인슐레이션 및 상기 섬유강화플라스틱의 상하방향 두께 합에 대응되는 길이로 구비됨을 특징으로 하는 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널의 제조방법.
KR1020190146131A 2019-11-14 2019-11-14 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법 KR102381521B1 (ko)

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