KR102574213B1 - 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치 및 이를 이용한 압착 방법 - Google Patents

박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치 및 이를 이용한 압착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 방법은, 접착 필름을 사이에 두고 박판의 석재 패널와 글라스 패널을 서로 접합하여 접합 패널을 준비는 단계; 상기 접합 패널을 장치 내로 이송하고, 상기 접합 패널을 진공 분위기 하에서 서로 압착 가공하는 진공 압착 단계; 및 상기 장치 내에서 복사열을 인가하여 상기 압착된 접합 패널을 가열하는 가열 단계;를 포함하고, 상기 진공 압착 단계는, 상기 접합 패널이 진공 용기 내에 밀봉 배치된 상태에서 상기 진공 용기에 결합된 진공 펌프를 사용하여 상기 내부 공간을 진공 분위기로 감압한다.

Description

박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치 및 이를 이용한 압착 방법{APPARATUS FOR COMPRESSING STONE PANNEL AND GLASS PANNEL AND COMPRESSING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치 및 이를 이용한 압착 방법에 관한 것으로서, 특히 두께가 불균일한 박판 석재를 파손 없이 유리 패널에 진공 압착하고, 강제 대류 방식을 통해 접착 필름을 안정적으로 접착하여 박판 석재와 유리 패널을 효율적으로 접합하는 것이 가능한, 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치 및 이를 이용한 압착 방법에 관한 것이다.
반투광성의 박판 석재를 유리에 접합하고 후면에서 백라이트 조명을 투광하여 석재 특유의 미려한 무늬를 남기면서도 고급스러운 조명 보조수단으로서 백라이트 스톤(backlight stone)이 있다. 각종 건축물의 벽체나 바닥 등의 내외장재로 사용하며, 최근 백화점이나 호텔, 미술관, 고급 레스토랑 등에서 품격있는 인테리어 제품으로 각광을 받고 있다.
일반적으로 백라이트 스톤을 제작하는 공정은 크게, 세척-예열-예압-본압으로 이루어진다.
먼저, 석재를 박판으로 절단 가공하여 박판 석재 패널을 준비하고, 석재 패널과 글라스 패널을 유리 세척기에 통과시켜 세척한다. 이후 석재 패널과 글라스 패널을 접착 필름을 사이에 두어 서로 접합시킨 후, 예열 설비에서 예열 공정을 진행하며, 예열이 끝난 석재 패널과 글라스 패널의 접합 부재를 닙 롤러(nip-roller)에 진입시켜 기계적으로 가압하여 예압한다. 예압이 끝난 이후, 오토클레이브에 통과시켜 고온 고압 상태에서 접합 패널 내 공기를 제거하고 최종 압착(본압) 공정을 진행한다.
그러나, 이와 같은 종래 공정에 따르면, 예열 공정과 예압 공정의 두 단계를 수행함에 따라 공정의 효율성이 낮다는 문제점이 있었고, 특히 예압 공정에서 nip-roller 방식의 강한 기계적 압착을 수행할 때 박판의 석재와 유리가 파손되어버리는 치명적인 문제점이 발생하였다. 박판 석재의 경우 재질의 특성 상 그 두께가 일정하지 않기 때문에 석재의 파손률이 상당히 높았다. 뿐만 아니라, nip-roller 방식에서는 석재 패널과 글라스 패널의 전면에 걸쳐 일정한 압력을 적용할 수 없는 한계로 인해 그 사이의 중간 접착 필름에서 기포 제거(De-Airing)가 매우 어렵다. 백라이트 스톤 내 잔존하는 기포에 의한 조명의 품질 저하는 제품 불량으로 이어진다. 한편, 패널의 균일 접합을 위해 종래에는 히터의 대류열을 이용하여 중간 접착 필름을 접착시키나, 가열 공기의 대류가 불균일하고 접합 패널의 특정 부위에 집중됨으로써 접착 필름의 접착 불량도 문제로 발생하였다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 장비와 방법에 관한 기술이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 자재의 파손 없이 박판 석재와 유리를 가압 접착할 수 있고, 접착 과정에서 가열 공기를 균일하게 대류하여 접착 필름을 안정적으로 접착하며, 가압 공정과 예열 공정을 하나의 장치에서 함께 수행하는 것이 가능한, 박판 석재와 유리의 압착 방법과 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 방법은, 접착 필름을 사이에 두고 박판의 석재 패널와 글라스 패널을 서로 접합하여 접합 패널을 준비는 단계; 상기 접합 패널을 장치 내로 이송하고, 상기 접합 패널을 진공 분위기 하에서 서로 압착 가공하는 진공 압착 단계; 및 상기 장치 내에서 복사열을 인가하여 상기 압착된 접합 패널을 가열하는 가열 단계;를 포함하고, 상기 진공 압착 단계는, 상기 접합 패널이 진공 용기 내에 밀봉 배치된 상태에서 상기 진공 용기에 결합된 진공 펌프를 사용하여 상기 내부 공간을 진공 분위기로 감압하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공 용기는 플랙서블한 재질로 구성되어 상기 감압에 의해 내면이 상기 석재 패널의 외면 및 상기 글라스 패널의 외면에 대하여 각각 압착될 수 있다.
또한, 상기 진공 압착 단계 이전에, 상기 장치 외부에서 상기 접합 패널을 미리 준비된 진공 용기 내에 삽입하여 밀봉시키는 밀봉 단계; 및 상기 밀봉된 진공 용기를 상기 장치 내부로 이송시키는 단계;를 수행할 수 있다.
또한, 상기 진공 용기는 서로 분리된 일면과 타면이 가장자리에서 상호 부착되어 선택적으로 개방 및 폐쇄 가능한 백(bag) 형태의 구조로서, 상기 밀봉 단계는, 상기 개방 상태에서 상기 접합 패널을 상기 일면에 안착시킨 후 상기 타면 가장자리를 일면 가장자리에 부착함으로써 내부에 접합 패널을 수용할 수 있다.
또한, 상기 가열 단계는, 상기 진공 용기의 일면으로부터 이격 배치된 복수의 히팅 요소를 발열시켜 상기 장치 내 공기를 가열하고, 상기 히팅 요소의 근방에 배치된 적어도 하나의 팬으로 송풍하여 상기 가열된 공기를 상기 장치 내에서 순환시킴으로써 상기 접합 패널을 가열할 수 있다.
또한, 상기 장치에는 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널이 상기 히팅 요소와 상기 진공 용기 사이에 배치되고, 상기 가열된 공기는 상기 에어 스크린 패널의 통공을 통과하면서 상기 진공 용기 측으로 균일하게 대류할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치는, 진공 용기가 고정되는 배치대; 상기 진공 용기에 결합되어 진공 용기 내부를 감압 구동하는 진공 펌프; 상기 진공 용기의 일면 상측에서 진공 용기의 일면을 따라 정렬 배치된 복수의 히팅 요소; 상기 히팅 요소의 근방에 설치되어 히팅 요소를 향해 송풍하는 적어도 하나의 팬; 및 상기 히팅 요소와 상기 진공 용기 사이에 배치되고, 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널;을 포함하고, 접착 필름을 사이에 두고 박판의 석재 패널와 글라스 패널이 서로 접합된 접합 패널이 상기 진공 용기 내부에 밀봉 배치된 상태에서 상기 진공 펌프를 사용하여 상기 진공 용기 내부를 진공 분위기로 감압하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 진공 용기는 플랙서블한 재질로 구성되어 상기 감압에 의해 내면이 상기 석재 패널의 외면 및 상기 글라스 패널의 외면에 대하여 각각 압착될 수 있다.
또한, 상기 진공 용기는 서로 분리된 일면과 타면이 가장자리에서 상호 부착되어 선택적으로 개방 및 폐쇄 가능한 백(bag) 형태의 구조로서, 상기 진공 용기는 상기 개방 상태에서 상기 접합 패널을 상기 일면에 안착시킨 후 상기 타면 가장자리를 일면 가장자리에 부착함으로써 내부에 접합 패널을 수용할 수 있다.
또한, 상기 진공 용기의 타면 하측에서 진공 용기의 일면을 따라 정렬 배치된 복수의 히팅 요소; 상기 히팅 요소의 근방에 설치되어 히팅 요소를 향해 송풍을 인가하는 적어도 하나의 팬; 및 상기 히팅 요소와 상기 진공 용기 사이에 배치되고, 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플랙서블한 진공 용기를 이용하여 접합 부재를 진공 가압함으로써 박판 석재의 두께나 형상에 무관하게 박판 석재 및 유리의 파손 없이 접합 부재를 가압 접착할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래 공정에서는 예압과 본압 공정을 별도로 진행하는데 반해, 본 발명에서는 하나의 장치 내에서 접합 공정이 함께 수행됨으로써 공정 효율을 극대화하는 효과가 있다.
또한, 가열 공기의 강제 대류를 통해 균일한 대류를 형성함으로써 접착 필름 내 기포를 원활하게 제거, 제품 외관의 미려함을 유지하는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치의 개념도이다.
도 1b은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치의 개념도이다.
도 1c는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치의 개념도이다.
도 2a 내지 도 2c는 접착 필름을 사이에 두고 박판의 석재 패널와 글라스 패널이 서로 접합된 접합 패널의 가능한 실시예를 각각 도시한다.
도 3은 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치의 진공 용기의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 압착 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다. 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치의 개념도 도 1b는 본 발명의 또 따른 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치의 개념도, 도 2a 내지 도 2c는 접착 필름을 사이에 두고 박판의 석재 패널와 글라스 패널이 서로 접합된 접합 패널의 가능한 실시예, 도 3은 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치의 진공 용기의 일 실시예를 나타낸 개념도이다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치(100)에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치(100)는 얇은 패널 형태의 석재 패널(11)의 일면에 얇은 패널 형태의 글라스 패널(13)을 접합하기 위한 장치로서, 예컨대, 두께 1~2mm의 석재 패널(11)과 두께 3~12mm의 글라스 패널(13)을 면 접합한다. 석재 패널(11)과 글라스 패널(13)은 그 사이에 접착 필름(12)을 두고 접착 필름(12)에 의해 서로 임시 접합된 접합 패널(10) 상태로 사전에 준비되는데, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 접합 패널(10)은 하나의 석재 패널(11)과 하나의 글라스 패널(13)이 접착 필름(12)을 매개로 접합된 구조(도 2a) 뿐만 아니라, 글라스 패널(13)의 양면에 각각 하나의 석재 패널(11)이 접착 필름(12)을 매개로 접합된 구조(도 2b), 글라스 패널(13)의 일면에 하나의 석재 패널(11)이 접착 필름(12)을 매개로 접합되고 글라스 패널(13)의 타면에 또 다른 글라스 패널(13)이 접착 필름(12)으로 접합된 구조(도 2c)가 될 수 있다. 접착 필름(12)은 그 종류에 제한되지 않으나, 가열 경화형 접착 필름, 예컨대 에폭시 수지계 접착 필름을 채용할 수 있다.
이와 같이 미리 준비된 접합 패널(10)은 상기 장치(100) 내에 장입됨으로써 본 장치(100)에 의한 접합 공정이 진행된다. 본 발명에 따른 장치(100)는, 진공 용기(110), 진공 용기(110)가 고정되는 지그(120), 진공 용기(110)에 결합되어 진공 용기(110) 내부를 감압 구동하는 진공 펌프(111), 복수의 히팅 요소(130), 적어도 하나의 팬(150), 그리고 에어 스크린 패널(170)을 포함하여 구성된다.
진공 용기(110)는 접합 패널(10)을 수용하는 구성으로서, 접합 패널(10)은 진공 용기(110) 그 양단이 지그(120)에 결착되어 장치(100) 내부 공간에 배치된다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 진공 용기(110)는 서로 분리된 일면과 타면이 가장자리에서 상호 부착되어 선택적으로 개방 및 폐쇄 가능한 백(bag) 형태의 구조로 될 수 있다. 즉, 개방 상태에서 접합 패널(10)을 일면에 안착 수용하고 이후 타면이 일면에 대해 덮은 후 서로 가장자리를 부착함으로써 내부 공간을 밀봉하는 구조로 구성될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 진공 용기(110)는 적어도 일단이 개방되어 개방구를 통해 접합 패널(10)이 인입되는 구조로 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 접합 패널(10)은 장치(100) 내에 장입된 후, 진공 용기(110) 내에서 진공 압착됨과 동시에 후술하는 열풍 블로잉에 의해 예열된다. 이 때문에 진공 용기(110)는 접합 패널(10)을 진공하기 위해 밀봉 상태를 유지해야 한다. 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 진공 용기(110)는 감압 시 접합 패널(10)의 외형에 대응하게 형태가 변형되도록 플랙서블한 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 동시에 열에 강한 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 추가적으로, 접합 패널(10)이 진공 용기(110) 내에서 원활하게 압착될 수 있도록, 진공 용기(10)의 내면과 접합 패널(10) 사이에는 일 면적 상에 공극이 유지될 필요가 있다. 진공 용기(110)와 접합 패널(10) 사이에 공극 유지 수단(미도시)을 개입할 수 있고, 공극 유지 수단으로는 예컨대, 메쉬망 구조의 시트를 채용할 수 있다. 메쉬망 구조의 시트를 개입시킴에 따라 진공 용기(110)와 접합 패널(10) 사이에 틈이 존재하게 되며, 이러한 틈이 공정 중에 유지됨에 따라 후술하는 진공 펌프(111)가 진공 용기 내의 공기를 흡입하는 동안 공기 유로로 작용하여 양자의 압착이 원활하게 진행되도록 한다.
진공 용기(110) 일측에는 라인(112)을 통해 진공 펌프(111)가 연결되어 있고, 진공 펌프(111)를 구동하여 진공 용기(110) 내부를 진공 분위기로 감압한다. 이에 따라, 감압에 의해 진공 용기(110)의 내면이 석재 패널(11)의 외면 및 상기 글라스 패널(13)의 외면에 대하여 각각 밀착된다. 진공 용기(110)는 플랙서블한 재질로 되어 있기 때문에 석재 패널(11)과 글라스 패널(13)의 불균일한 외면에도 불구하고 이들 자제를 파손시키지 않으면서 압착할 수 있는 이점이 있다. 특히, 석재 패널(11)은 재질과 가공의 한계로 인해 두께가 일정하지 않은 경우가 많기 때문에 기존의 롤러에 의한 물리적 압착 방식 하에서는 압착 과정에서 자제 파손의 문제가 있었다. 하지만, 본 발명에 따른 진공 용기 압착은 기존의 nip-roller 압착 방식에 비해 자제 파손을 현저하게 줄일 수 있는 이점이 있다.
한편, 장치(100) 내부에는 진공 용기(110)를 수용하는 수용 공간이 구비되고 수용 공간에는 진공 용기(110)를 적재 및 고정시키기 위한 배치대(미도시)가 설치된다. 진공 용기(110) 안에는 석재 패널(11)과 글라스 패널(13)의 접합 패널(10)이 배치되며, 도 1b에 도시된 바와 같이, 배치대는 접합 패널(10)의 한쪽 면이 히팅 요소(130)로부터 실질적으로 동일 간격으로 이격 배치될 수 있도록 진공 용기(110)를 고정시키는 것이 바람직하다. 예컨대, 배치대는 진공 용기(110)가 장치(100) 내 장입시 진공 용기(110)의 가장 자리를 상방으로 지지하여 진공 용기(110) 내의 접합 패널(10)의 일면 또는 타면이 히팅 요소(130)에 대면 배치될 수 있도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 전술한 배치대는 회전 스테이지가 될 수 있으며, 후술하는 복사열이 접합 패널(10)에 균일하게 조사될 수 있도록 회전 스테이지가 축회전하여 스테이지 상방에 안착된 진공 용기(110)를 평면에서 회전 구동하는 것도 가능하다.
한편, 본 장치(100)는 복수의 히팅 요소(130)를 포함한다. 복수의 히팅 요소(130)를 발열시켜 장치(100) 내부의 공기를 가열한다. 그 일 실시예로서 히팅 요소(130)로 적외선 히터를 채용할 수 있다. 본 발명에 따른 히팅 요소(130)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 진공 용기(110)의 일면 상측에서 진공 용기(110)의 일면을 따라 정렬 배치될 수 있고, 또 장치(100) 내부의 히팅 효율을 높이기 위해 복수의 히팅 요소(130)가 매트릭스 형태로 면 정렬됨으로써 진공 용기(110) 일면 전체에 걸쳐 커버하도록 배치될 수 있다. 히팅 요소(130)에 의해 가열된 공기는 대류 후 진공 용기(110)에 도달하여 접합 패널(10)의 접착 필름(12)을 접착시킨다.
한편, 적어도 하나의 팬(150)이 히팅 요소(130)의 근방에 설치되어 히팅 요소(130)에 의해 가열된 공기를 진공 용기(110)를 향해 송풍한다. 도 1b는 예시적인 실시예로서, 복수의 팬(150)이 장치(100) 상측에 설치된 상태를 도시한다. 팬(150)은 장치(100)의 내부 또는 외부에서 설치된 구동 모터를 통해 전력 공급되고, 도시된 바와 같이 히팅 요소(130)의 상방에 배치되어 히팅 요소(130)에 의해 가열된 공기가 히팅 요소(130) 하방의 진공 용기(110)로 블로잉될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 글라스 패널(13)과 석재 패널(11)은 열전도의 차이로 인해 서로 열 팽창량이 다르다. 만일, 공기를 강제 순환하지 않고 히팅 요소(130)의 열을 직접 진공 용기(110)상에 인가할 경우에는 접합 패널(10)의 변형을 일으킬 수 있다. 하지만, 팬(150)에 의한 공기의 강제 대류 방식(Convection)을 채용할 경우, 히팅 요소(130) 주변의 가열된 공기가 강제 대류하여 진공 용기(110)에 송풍됨으로써 석재 패널(11)의 특성에 무관하게 안정적인 가열이 가능하다. 이에 따라 접합 패널(10)의 접착 필름(12)은 대류열에 의해 안정적으로 접착되면서 석재 패널(11)과 글라스 패널(13)을 보다 긴밀하게 접합시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(100)는, 히팅 요소(130)와 진공 용기(110) 사이에 배치되고 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널(170)을 포함한다. 에어 스크린 패널(170)은 히팅 요소(130)와 팬(150)의 구동에 의해 형성된 가열 공기가 진공 용기(110) 측으로 일정하게 송풍될 수 있도록 하는 구성이다. 즉, 석재 패널(11)과 글라스 패널(13) 사이의 접착 필름(12)을 균일하게 접착하기 위해서는 접착 필름(12)에 균일한 열풍을 인가할 필요가 있으며, 본 발명에서는 에어 스크린 패널(170) 상에 통공을 일정하게 형성함으로써 열풍이 복수의 통공을 통해 균일하게 분산되면서 풍량과 풍속이 균일하게 되고 진공 용기(110) 상에 열풍이 균일하게 인가될 수 있다. 특히, 에어 스크린 패널(170)을 사용하지 않을 경우, 팬(150)의 송풍 경로 상의 일부 진공 용기(110) 부분에만 가열 공기가 집중되지만, 에어 스크린 패널(170)을 설치함으로써 송풍 경로를 분산 가이드함으로써 국부 집중 타격을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 에어 스크린 패널(170)을 설치함으로써 장치(100) 내 히팅 요소(130)의 개수를 줄이더라도 진공 용기(110) 측으로 균일한 열풍을 인가할 수 있는 이점을 제공한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전술한 바와 같은 히팅 요소(130), 팬(150) 및 에어 스크린 패널(170)의 세트를 추가적으로 더 구비할 수 있다. 즉, 복수의 히팅 요소(130)가 진공 용기(110)의 타면 하측에서 진공 용기(110)의 타면을 따라 정렬 배치되고, 적어도 하나의 팬(150)이 히팅 요소(130)의 근방, 즉 장치(100) 하측에 설치되어 히팅 요소(130)를 향해 송풍을 인가하며, 특히 히팅 요소(130)와 진공 용기(110) 사이에 배치되고 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널(170)을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 도 1c에 도시된 바와 같이, 전술한 제2 실시예의 구조에서, 추가의 에어 스크린 패널을 하방에 설치하지 않고, 대신에, 진공 용기를 지지하는 배치대의 하부 스테이지 패널(180)에 복수의 통공을 형성하여 에어 스크린 패널로서 대체 사용할 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 장치(100) 하방에 마련된 팬(150)이 장치(100) 하측에 설치된 히팅 요소(130)를 향해 송풍을 인가하며, 히팅 요소(130) 주변의 가열 공기가 상승하면서 전술한 하부 스테이지 패널(180)의 통공을 통해 진공 패널에 접촉한다. 열풍이 복수의 통공을 통해 분산 유입되면서 풍량과 풍속이 균일하게 되고 진공 용기(110) 하면을 향해 균일한 열풍이 인가될 수 있다. 이에 따라 별도의 에어 스크린 패널을 설치하지 않고 동등한 열풍 분산 효과를 갖는다.
박판 석재와 유리의 압착 방법
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 압착 방법의 순서도이다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 접착 필름(12)을 사이에 두고 박판의 석재 패널(11)와 글라스 패널(13)을 서로 접합하여 접합 패널(10)을 준비한다. 이때의 접합 패널(10)은 필름에 의해 임시 접합된 상태이다. 석재 패널(11)은 그 두께가 1~2mm, 글라스 패널(13)은 그 두께가 3~12mm일 수 있고, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 접합 패널(10)은 하나의 석재 패널(11)과 하나의 글라스 패널(13)이 접착 필름(12)을 매개로 접합된 구조(도 2a) 뿐만 아니라, 글라스 패널(13)의 양면에 각각 하나의 석재 패널(11)이 접착 필름(12)을 매개로 접합된 구조(도 2b), 글라스 패널(13)의 일면에 하나의 석재 패널(11)이 접착 필름(12)을 매개로 접합되고 글라스 패널(13)의 타면에 또 다른 글라스 패널(13)이 접착 필름(12)으로 접합된 구조(도 2c)가 될 수 있다. 접착 필름(12)은 그 종류에 제한되지 않으나, 가열 경화형 접착 필름(12), 예컨대 에폭시 수지계 접착 필름(12)을 채용할 수 있다.
다음, 접합 패널(10)을 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치(100) 내로 이송하고, 접합 패널(10)을 진공 분위기 하에서 서로 압착 가공한다(진공 압착 단계). 이때, 접합 패널(10)이 장치(100) 외부에서 진공 용기(110)에 배치된 후 진공 용기(110)와 함께 장치(100) 내로 장입될 수도 있고, 또는 접합 패널(10) 자체가 장치(100) 내부로 장입된 후 장치(100) 내에 미리 준비된 진공 용기(110) 내로 진입할 수도 있다. 이하에서는 전자를 기준으로 설명하면, 진공 압착 단계 이전에, 먼저, 장치(100) 외부에서 접합 패널(10)을 미리 준비된 진공 용기(110) 내에 삽입하여 밀봉시키는 밀봉 단계 및 밀봉된 진공 용기(110)를 장치(100) 내부로 이송시키는 단계를 수행할 수 있다. 이때, 진공 용기(110)는 접합 패널(10)을 수용하는 구성으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 일면과 타면이 가장자리에서 상호 부착되어 선택적으로 개방 및 폐쇄 가능한 백(bag) 형태의 구조, 즉, 개방 상태에서 접합 패널(10)을 일면에 안착하고 이후 타면이 일면에 대해 덮은 후 서로 가장자리를 부착함으로써 내부 공간을 밀봉하는 구조로 구성될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 진공 용기(110)는 적어도 일단이 개방되어 개방구를 통해 접합 패널(10)이 인입되는 구조로 형성될 수도 있다. 한편, 본 발명의 압착 방법에 따르면, 접합 패널(10)은 장치(100) 내에 장입된 후, 진공 용기(110) 내에서 진공 압착됨과 동시에 후술하는 열풍 블로잉에 의해 예열된다. 이 때문에 진공 용기(110)는 접합 패널(10)의 밀봉 및 압착을 위해, 감압 시 접합 패널(10)의 외형에 대응하게 형태가 변형되도록 플랙서블한 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 예열을 견디기 위해 열에 강한 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 접합 패널(10)을 수용한 진공 용기(110)가 장치(100) 내에 배치된 이후에, 진공 용기(110)의 일측에 라인(112)을 통해 연결된 진공 펌프(111)를 구동하여 진공 용기(110) 내부를 진공 분위기로 감압한다. 이에 따라, 감압에 의해 진공 용기(110)의 내면이 석재 패널(11)의 외면 및 상기 글라스 패널(13)의 외면에 대하여 각각 밀착된다. 진공 용기(110)는 플랙서블한 재질로 되어 있기 때문에 석재 패널(11)과 글라스 패널(13)을 파손시키지 않으면서 압착할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 진공 용기(110) 압착은 기존의 롤러 압착 방식에 비해 자제 파손을 현저하게 줄일 수 있는 이점이 있다.
다음, 장치(100) 내에서 복사열을 인가하여 압착된 접합 패널(10)을 가열한다(가열 단계). 구체적으로, 가열 단계는 히팅 요소(130)의 발열, 팬(150)의 구동에 의한 송풍의 방식으로 진행된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(100)에는 복수의 히팅 요소(130)가 도 1b에 도시된 바와 같이 진공 용기(110)의 일면 상측에서 진공 용기(110)의 일면을 따라 정렬 배치될 수 있고, 또 복수의 히팅 요소(130)가 매트릭스 형태로 면 정렬됨으로써 진공 용기(110) 일면 전체에 걸쳐 커버하도록 배치될 수 있다. 또, 적어도 하나의 팬(150)이 히팅 요소(130)의 근방에 설치되어 히팅 요소(130)에 의해 가열된 공기를 진공 용기(110)를 향해 송풍한다. 본 발명의 압착 방법에서는 복수의 히팅 요소(130)를 발열시켜 장치(100) 내 공기를 가열하고, 히팅 요소(130)의 근방에 배치된 적어도 하나의 팬(150)으로 송풍하여 가열된 공기를 장치(100) 내에서 순환시킴으로써 접합 패널(10)을 가열한다. 가열된 공기는 대류 후 진공 용기(110)에 도달하여 접합 패널(10)의 접착 필름(12)을 접착시킨다. 팬(150)은 히팅 요소(130)의 상방에 배치되어 히팅 요소(130)에 의해 가열된 공기가 히팅 요소(130) 하방의 진공 용기(110)로 블로잉될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 글라스 패널(13)과 석재 패널(11)은 열전도의 차이로 인해 서로 열 팽창량이 다르기 때문에, 공기를 강제 순환하지 않고 히팅 요소(130)의 열을 직접 진공 용기(110)상에 인가할 경우에는 접합 패널(10)의 변형을 일으킬 수 있다. 하지만, 본 발명과 같이, 팬(150)에 의한 공기의 강제 대류 방식(Convection)을 채용할 경우, 히팅 요소(130) 주변의 가열된 공기가 강제 대류하여 진공 용기(110)에 송풍됨으로써 석재 패널(11)의 특성에 무관하게 안정적인 가열이 가능하며, 이에 따라 접합 패널(10)의 접착 필름(12)은 대류열에 의해 안정적으로 경화되면서 석재 패널(11)과 글라스 패널(13)을 보다 긴밀하게 접합시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 장치(100)는 히팅 요소(130)와 진공 용기(110) 사이에 배치되고 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널(170)을 포함한다. 에어 스크린 패널(170)은 히팅 요소(130)와 팬(150)의 구동에 의해 형성된 가열 공기가 진공 용기(110) 측으로 일정하게 대류할 수 있도록 하는 구성이다. 전술한 가열된 공기는 에어 스크린 패널(170)의 통공을 통과하면서 진공 용기(110) 측으로 균일하게 대류할 수 있다. 본 발명의 접합 패널(10)에서 석재 패널(11)과 글라스 패널(13) 사이의 접착 필름(12)을 균일하게 접착하기 위해서는 접착 필름(12)에 균일한 열풍을 인가할 필요가 있으며, 본 발명에서는 에어 스크린 패널(170) 상에 통공을 일정하게 형성함으로써 열풍이 복수의 통공을 통해 균일하게 분산되면서 풍량과 풍속이 균일하게 되고 진공 용기(110) 상에 열풍이 균일하게 인가될 수 있다. 특히, 에어 스크린 패널(170)을 사용하여 송풍 경로를 분산함으로써, 팬(150)의 송풍 경로 상의 일부 진공 용기(110) 부분에만 가열 공기가 집중되는 집중 타격을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플랙서블한 진공 용기를 이용하여 접합 부재를 진공 가압함으로써 박판 석재의 두께나 형상에 무관하게 박판 석재 및 유리의 파손 없이 접합 부재를 가압 접착할 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래 공정에서는 예압 종료 후 오토클레이브에서 본압 공정을 진행하여야 하는데 반해, 본 발명에서는 하나의 장치 내에서 접합 공정이 함께 수행됨으로써 공정 효율을 극대화하는 효과가 있다. 또, 가열 공기의 강제 대류를 통해 균일한 대류를 형성함으로써 접착 필름 내 기포를 원활하게 제거, 제품 외관의 미려함을 유지하는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 박판 석재와 유리의 압착 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 장치 110: 진공 용기
120: 지그 111: 진공 펌프
130: 히팅 요소 150: 팬
170: 에어 스크린 패널 180: 하부 스테이지 패널
10: 접합 패널 11: 석재 패널
12: 접착 필름 13: 글라스 패널

Claims (10)

  1. 박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치로서,
    진공 용기가 고정되는 배치대;
    상기 진공 용기에 결합되어 진공 용기 내부를 감압 구동하는 진공 펌프;
    상기 진공 용기의 일면 상측에서 진공 용기의 일면을 따라 정렬 배치된 복수의 히팅 요소 및 상기 진공 용기의 타면 하측에서 진공 용기의 타면을 따라 정렬 배치된 복수의 히팅 요소;
    상기 진공 용기 일면의 히팅 요소의 근방에 설치되어 히팅 요소를 향해 송풍하는 적어도 하나의 팬과 및 상기 장치 하방에 마련되고 진공 용기 타면의 히팅 요소를 향해 송풍을 인가하는 적어도 하나의 또 다른 팬; 및
    상기 진공 용기 일면의 히팅 요소와 상기 진공 용기 사이에 배치되고, 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널;
    을 포함하고,
    상기 진공 용기를 지지하는 배치대의 하부 스테이지 패널에 복수의 통공이 형성되며,
    접착 필름을 사이에 두고 박판의 석재 패널와 글라스 패널이 서로 접합된 접합 패널이 상기 진공 용기 내부에 밀봉 배치된 상태에서 상기 진공 펌프를 사용하여 상기 진공 용기 내부를 진공 분위기로 감압하고,
    상기 진공 용기의 일면의 히팅 요소 및 상기 진공 용기의 타면의 히팅 요소를 각각 발열시켜 상기 장치 내 공기를 가열하고, 상기 진공 용기 일면의 히팅 요소의 근방에 배치된 팬과 상기 진공 용기 타면의 히팅 요소의 근방에 마련된 팬을 송풍하여 상기 가열된 공기를 상기 장치 내에서 순환시킴으로써 상기 접합 패널을 가열하며,
    상기 가열된 공기는 상기 에어 스크린 패널의 통공과 상기 하부 스테이지 패널의 통공을 통과하면서 상기 진공 용기의 일면 및 타면 측으로 균일하게 대류하는 것을 특징으로 하는,
    박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공 용기는 플랙서블한 재질로 구성되어 상기 감압에 의해 내면이 상기 석재 패널의 외면 및 상기 글라스 패널의 외면에 대하여 각각 압착되는 것을 특징으로 하는,
    박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 진공 용기는 서로 분리된 일면과 타면이 가장자리에서 상호 부착되어 선택적으로 개방 및 폐쇄 가능한 백(bag) 형태의 구조로서, 상기 진공 용기는 상기 개방 상태에서 상기 접합 패널을 상기 일면에 안착시킨 후 상기 타면 가장자리를 일면 가장자리에 부착함으로써 내부에 접합 패널을 수용하는 것인,
    박판 석재와 유리의 압착을 위한 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 접착 필름을 사이에 두고 박판의 석재 패널과 글라스 패널을 서로 접합하여 접합 패널을 준비하는 단계;
    제1항에 따른 장치 외부에서 상기 접합 패널을 미리 준비된 진공 용기 내에 삽입하여 밀봉시키는 밀봉 단계;
    상기 밀봉된 진공 용기를 상기 장치 내부로 이송시키는 단계;
    상기 접합 패널을 장치 내로 이송하고, 상기 접합 패널을 진공 분위기 하에서 서로 압착 가공하는 진공 압착 단계; 및
    상기 장치 내에서 복사열을 인가하여 상기 압착된 접합 패널을 가열하는 가열 단계;
    를 포함하고,
    상기 진공 압착 단계는,
    상기 접합 패널이 진공 용기 내에 밀봉 배치된 상태에서 상기 진공 용기에 결합된 진공 펌프를 사용하여 상기 장치의 내부 공간을 진공 분위기로 감압하며,
    상기 가열 단계는,
    상기 진공 용기의 일면으로부터 이격 배치된 복수의 히팅 요소 및 상기 진공 용기의 타면 하측에서 진공 용기의 타면을 따라 정렬 배치된 복수의 히팅 요소를 각각 발열시켜 상기 장치 내 공기를 가열하고, 상기 진공 용기 일면의 히팅 요소의 근방에 배치된 적어도 하나의 팬과 상기 진공 용기 타면의 히팅 요소의 근방에 마련된 적어도 하나의 또 다른 팬으로 송풍하여 상기 가열된 공기를 상기 장치 내에서 순환시킴으로써 상기 접합 패널을 가열하되,
    상기 장치에는 복수의 통공이 균일하게 형성된 에어 스크린 패널이 상기 진공 용기 일면의 히팅 요소와 상기 진공 용기 사이에 배치되고, 상기 진공 용기를 지지하는 배치대의 하부 스테이지 패널에 복수의 통공이 형성되며,
    상기 가열된 공기는 상기 에어 스크린 패널의 통공과 상기 하부 스테이지 패널의 통공을 통과하면서 상기 진공 용기의 일면 및 타면 측으로 균일하게 대류하는 것을 특징으로 하는,
    박판 석재와 유리의 압착 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진공 용기는 플랙서블한 재질로 구성되어 상기 감압에 의해 내면이 상기 석재 패널의 외면 및 상기 글라스 패널의 외면에 대하여 각각 압착되는 것을 특징으로 하는,
    박판 석재와 유리의 압착 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진공 용기는 서로 분리된 일면과 타면이 가장자리에서 상호 부착되어 선택적으로 개방 및 폐쇄 가능한 백(bag) 형태의 구조로서,
    상기 밀봉 단계는, 상기 개방 상태에서 상기 접합 패널을 상기 일면에 안착시킨 후 상기 타면 가장자리를 일면 가장자리에 부착함으로써 내부에 접합 패널을 수용하는 것인,
    박판 석재와 유리의 압착 방법.
  10. 삭제
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