KR20010020765A - 도장강판의 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 도장강판의 가공방법은 도장강판을 굽힘가공하는 굽힘가공공정과, 도장강판 중 적어도 굽힘가공된 부분을 가열하는 가열공정을 구비한 방법이며, 이 방법에 의하면 도장강판을 굽힘가공하였을 때에 굽힘가공된 부분의 도막에 잔류응력이 발생하였다고 해도 가열공정을 실행하여 도장강판 중 적어도 굽힘가공된 부분을 가열하기 때문에 상기 잔류응력을 소멸시킬 수 있어, 도장강판을 굽힘가공하였을 때에 굽힘가공된 부분의 도막의 악화를 방지하고, 도장강판의 베이스강판으로서 냉간압연강판을 사용 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

도장강판의 가공방법{WORKING METHOD OF A COATING STEEL PLATE}

본 발명은 미리 도장되어 있는 강판(도장강판)을 가공하여 예를 들면, 냉장고의 외부상자를 제작하도록 하는 경우에 적합한 도장강판의 가공방법에 관한 것이다.

냉장고의 외부상자를 제작할 때에 도장강판(PCM(프리코트메탈)로 칭하는 강판)을 소정 형상으로 커트함과 동시에 굽힘가공함으로써, 외부상자를 제작하는 방법이 채용되고 있다. 이 방법에 의하면, 외부상자를 제작한 후, 그 외부상자를 도장하는 공정을 생략할 수 있기 때문에, 냉장고의 제조성이 향상한다.

그러나, 도장강판을 굽힘가공한 경우, 특히 도장강판의 단부에 외부상자의 플랜지부에 상당하는 부분을 형성하는 굽힘가공(이 굽힘가공을 콜드롤포머라고 부름)을 실시한 경우, 그 굽힘가공된 부분의 도막이 악화하는 경우가 있었다. 구체적으로는 도장강판의 상기 플랜지부의 도막에 굽힘가공 시의 잔류응력에 따라 미세 균열이 발생하는 경우가 있으며, 이 미세 균열에 수분이 침입할 우려가 있었다.

이 경우, 도장강판의 베이스가 되는 강판이 아연강판이기 때문에, 도막의 미세 균열에 수분이 침입하였다고 해도 강판이 녹스는 일은 없었다. 이에 대하여 최근, 외부상자의 제조비용을 내리기 위해서 도장강판의 베이스강판으로서 냉간압연강판(SPCC)을 사용하는 것이 검토되고 있다. 그리고, 냉간압연강판을 도장강판의 베이스강판으로 한 경우에는 상기 굽힘가공에 의해 도막에 발생한 미세 균열에 수분이 침입하면, 강판이 녹슬 우려가 있었다. 이 때문에, 냉간압연강판을 도장강판의 베이스강판으로서 사용할 수 없었다.

그래서, 본 발명의 목적은 도장강판을 굽힘가공하였을 때에 굽힘가공된 부분의 도막이 악화되는 것을 방지할 수 있는 도장강판의 가공방법을 제공하는 데에 있다.

도 1은 제 1 실시예를 나타내는 것이며, 외부상자의 제조공정의 플로우챠트를 나타내는 도면,

도 2는 외부상자 및 냉장고의 제조공정을 개략적으로 나타내는 도면,

도 3은 도장강판의 굽힘 가공된 부분을 나타내는 부분측면도, 및

도 4는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 것이며, 도장강판 및 고주파 가열헤드를 나타내는 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 도장강판 2: 부분

3: 외부상자 6: 단열상자체

7: 냉장고 8: 고주파 가열헤드

본 발명의 도장강판의 가공방법은 도장강판을 굽힘가공하는 굽힘가공공정과, 도장강판 중 적어도 굽힘가공된 부분을 가열하는 가열공정을 구비한 것에 특징을 갖는다.

상기 방법에 의하면 도장강판을 굽힘가공하였을 때에 굽힘가공된 부분의 도막에 잔류응력이 발생하였다고 해도 가열공정을 실행하여 도장강판 중 적어도 굽힘가공된 부분을 가열하기 때문에, 상기 잔류응력을 소멸시킬 수 있다. 이에 의해 도장강판을 굽힘가공하였을 때의 굽힘가공된 부분의 도막의 악화를 방지할 수 있다.

또, 상기 가열공정에 있어서는 굽힘가공된 도장강판 전체를 오븐 속에 투입하여 가열하도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 가열공정에 있어서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분을 고주파 가열수단에 의해 가열하도록 구성하는 것도 좋다. 또한, 상기 가열공정에 있어서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분을 적외선 히터에 의해 가열하도록 구성하는 것도 보다 한층 바람직하다.

한편, 상기 가열공정에 있어서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분에 열풍을 분사하여 해당 부분을 가열하도록 구성하는 것도 좋은 구성이다. 또, 상기 가열공정에 있어서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분에 열탕을 거쳐 가열하도록 구성하는 것도 바람직한 구성이다.

또한, 상기 도장강판을 굽힘가공함으로써 냉장고의 외부상자를 제조하는 공정과, 상기 외부상자와 내부상자의 사이에 우레탄폼을 발포 충전하여 단열상자체를 형성하는 공정을 구비하고, 상기 우레탄폼을 발포충전하기 위해서 상기 외부상자를 예열할 때에 상기 가열공정을 동시에 실행하도록 구성하는 것이 보다 한층 바람직한 구성이다.

또, 냉간압연강판을 베이스로 한 강판에 도막을 코팅함으로써 상기 도장강판을 구성하는 것이 좋은 구성이다. 또한, 아연강판을 베이스로 한 강판에 도막을 코팅함으로써 상기 도장강판을 구성하는 것도 바람직한 구성이다.

이하, 본 발명을 냉장고의 외부상자를 제작하는 방법에 적용한 제 1 실시예에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다. 우선, 도 2는 본 실시예의 냉장고의 외부상자를 제작하는 제조공정을 나타내는 도면이다. 이 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 최초로 도장강판(1)을 준비한다. 이 도장강판(1)은 예를 들면, 냉간압연강판(즉, SPCC)을 베이스로 한 강판에 도막을 코팅(즉, PCM도장)하여 이루어지는 강판이다. 본 실시예의 경우, 예를 들면, 폴리에스테르계 도료를 사용하고 있다.

그리고, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 도장강판(1)의 둘레가장자리부를 소정 형상으로 커트하거나, 소정 구멍 등을 뚫는 공정을 실행한다. 이어서, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이 도장강판(1)의 도면 중 상하 단부를 굽힘가공(이 굽힘가공을 콜드롤포머, 즉 CRF성형공정이라 부름)함으로써, 도장강판(1)의 상하단부에 외부상자의 플랜지부에 상당하는 부분(2)을 형성한다. 또한 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이 도장강판(1)을 U굽힘 등의 굽힘가공을 실행함으로써, 외부상자(3)를 제작한다. 이 경우, 도 2의 (c) 및 (d)에 나타나는 공정이 본 발명의 굽힘가공공정에 상당한다.

이 후, 도장강판(1) 중 상기 굽힘가공된 부분을 가열하는 가열공정을 실행한다. 본 실시예의 경우, 예를 들면, 오븐 속에 상기 굽힘가공된 도장강판(1)(즉, 외부상자(3)) 전체를 수용하고, 오븐 내부의 온도를 예를 들면 100℃로 설정하여 30분간 가열(즉, 어닐)하도록 구성되어 있다.

그리고, 도 2의 (e)에 도시한 바와 같이 상기 외부상자(3)와 내부상자(4)를 조합하여 양자의 사이에 우레탄폼을 발포 충전함과 동시에 간막이벽(5) 등을 설치하여, 냉장고의 단열상자체(6)를 제조한다. 또한, 도 2의 (f)에 도시한 바와 같이, 상기 단열상자체(6)에 콤프레서나 냉각기나 콘덴서 등의 냉동사이클, 팬장치나 센서나 제어회로 등의 전장품 및 냉장실이나 냉동실 등의 각 개구부를 개폐하는 문 등을 설치함으로써, 냉장고(7) 제품의 조립이 완료되도록 구성되어 있다.

여기에서 본 실시예의 냉장고(7)의 외부상자(3)의 제조공정에 대하여 간단하게 표현하면, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같은 제조공정의 플로우챠트가 된다. 즉, 본 실시예의 제조공정은 냉간압연강판(SPCC)에 PCM도장을 실행하는 공정, 도장강판(1)을 굽힘가공하는 CRF성형공정 및 굽힘가공한 도장강판(1)을 가열하는 어닐가온공정을 구비하고 있다. 또한, 종래 구성의 냉장고의 외부상자의 제조공정은 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 아연강판을 사용하고, 이 아연강판에 PCM도장을 실행하는 공정과, 도장강판을 굽힘가공하는 CRF성형공정을 구비하고 있다.

다음에, 본 실시예의 작용, 즉 상기 어닐가온공정을 가한 것에 따른 작용에 대하여 설명한다. 우선, 도장강판(1)을 굽힘가공하면, 도 3에 도시한 바와 같이 굽힘가공된 굽힘가공부(2a, 2b)의 표면에 도막에 잔류응력이 남아 있고, 청소제 등을 묻힘으로써 미세 균열이 발생한다. 또한, 이 미세 균열이 발생하였는지 여부는 다음과 같은 염수분무시험에 의해 녹이 발생하였는지 여부로 판단할 수 있다. 이 염수분무시험은 상기 굽힘가공부(2a, 2b)의 표면을 메탄올로 예를 들면 30회 닦은(이른바 메탄올연마) 후, 염수를 분무하고(염수분무시험을 받고), 그 후 예를 들면 300시간후에 녹이 발생하였는지 여부를 판정하는 시험이다. 이 시험에 있어서 녹이 발생함으로써 굽힘가공부(2a, 2b)의 표면의 도막에 미세 균열이 발생하고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 30회의 메탄올연마를 실시하지 않으면, 염수분무시험을 실시하여도 녹이 발생되지 않는 것을 시험에 의해 알 수 있다. 즉, 상기 메탄올은 미세 균열의 발생이나 도막의 팽윤(膨潤)을 일으키고, 도막 내로의 수분의 침입을 촉진하는 작용을 초래한다고 생각된다. 그리고, 냉장고의 실제 사용환경에서는 사용자에 의해 알콜계 청소제를 이용하여 냉장고를 닦도록 하는 청소가 실행되고 있고, 이 청소작업을 상기 메탄올연마에 의해 재현하고 있다.

또한, 상기 굽힘가공공정 후, 어닐가온공정(가열공정)을 실행하여 도장강판(1) 중 굽힘가공된 부분을 가열하면, 상기 잔류응력을 소멸시킬 수 있다. 실제, 상기 어닐가온공정을 실행한 것에 대하여, 상술한 염수분무시험(30회 메탄올연마와 염수분무시험)을 실시하여도 녹은 발생하지 않았다. 이 경우, 어닐에 의해 도막내의 잔류응력을 단시간에서 해방시킬 수 있다고 생각된다. 더하여 도막의 베이킹을 더욱 강화하는 것도, 도막에 따라서는 얻을 수 있다고 생각된다. 또한, 어닐을 실행한 것에 대하여 30회 메탄올연마를 실시하지 않고 염수분무시험만을 실시한 경우도 물론 녹은 발생하지 않았다.

여기에서 본 발명자들이 실험한 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

	굽힘가공후의어닐(가열)	메탄올연마	녹발생
No 1	없음	없음	없음
No 2	없음	있음(30회)	있음
No 3	있음(100℃×30분)	없음	없음
No 4	있음(100℃×30분)	있음(30회)	없음

이 표 1에서 본 실시예에 의하면, 즉 도장강판(1)의 굽힘가공 후, 어닐가온공정을 실행함으로써 도장강판(1)을 굽힘가공한 때의 굽힘가공된 굽힘가공부(2a, 2b)의 표면의 도막의 악화를 방지할 수 있다. 그리고, 상기 실시예에 의하면, 도장강판(1)의 베이스로서 냉간압연강판(즉, SPCC)을 사용하는 것이 가능하게 되기 때문에, 아연강판을 베이스로 하는 종래 구성에 비해 외부상자(3)의 제조비용을 싸게 할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 어닐가온공정(가열공정)에 있어서 굽힘가공된 도장강판(1) 전체를 오븐 속에 투입하고 예를 들면, 100℃에서 예를 들면 30분간 가열하도록 구성하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 가열온도나 가열시간은 적정 변경하면 좋다. 예를 들면, 가열온도를 80℃∼150℃정도의 범위로 함과 동시에 가열시간을 3초∼30분정도의 범위로 하도록 설정하여도 좋다. 이 경우, 가열온도를 올릴수록 가열시간을 단축할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는 굽힘가공된 도장강판(1) 전체를 가열하도록 구성하였지만, 이에 대신하여 도장강판(1) 중 굽힘가공된 부분만을 가열하도록 구성하여도 좋다. 예를 들면, 도 4에 도시한 제 2 실시예와 같은 도장강판의 가공공법이 바람직하다.

이 제 2 실시예에서는 도 4에 도시한 바와 같이 도장강판(1) 중 굽힘가공된 부분(2)만을 고주파 가열수단인 고주파가열헤드(8)에 의해 가열하도록 구성하였다. 상기 고주파가열헤드(8)에는 도시하지 않은 고주파 발생장치에서 고주파가 공급되도록 구성되어 있다. 그리고, 이 구성의 경우, 고주파 가열헤드(8)측을 고정하여, 굽힘가공된 부분(2)을 고주파 가열헤드(8)에 근접시킨 상태에서 도장강판(1)측을 도 4 중 화살표방향으로 이동시킴으로써 상기 굽힘가공된 부분(2)을 연속적으로 고주파가열하도록 구성되어 있다.

또한, 상술한 이외의 제 2 실시예의 구성은 제 1 실시예와 동일한 구성으로 되어 있다. 따라서, 제 2 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 거의 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 제 2 실시예에서는 도장강판(1) 중 굽힘가공된 부분(2)만을 고주파 가열헤드(8)에 의해 가열하도록 구성하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 적외선히터에 의해 가열하도록 구성하여도 좋다. 또, 도장강판(1) 중 굽힘가공된 부분(2)에만 열풍(예를 들면, 200℃ 이상의 열풍)을 분사함으로써 상기 부분(2)을 가열하도록 구성하여도 좋다. 또한 도장강판(1) 중 굽힘가공된 부분(2)에 열탕을 거쳐 해당 부분을 가열하도록 구성하여도 좋다.

한편, 냉장고를 제조하는 경우, 외부상자와 내부상자의 사이에 우레탄폼을 발포 충전하여 단열상자체를 형성하는 공정을 구비하고 있고, 이 공정에 있어서는 우레탄폼을 발포 충전하기 위해서 예열로를 사용하여 외부상자를 예열하고 있다. 따라서, 이 예열로에 의해 외부상자를 가열하는 예열 시에 상기한 가열공정(어닐가온공정)을 동시에 실행하도록 구성하는 것이 바람직한 구성이다.

또, 상기 각 실시예에서는 냉간압연강판(SPCC)을 베이스로 한 강판에 도막을 코팅한 도장강판(1)을 이용하였지만, 이에 대신하여 아연강판을 베이스로 한 강판에 도막을 코팅한 것을 이용하여도 좋고, 이 구성에 의하면, 내식(녹방지)성능을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에서는 도장강판(1)을 CRF성형하는 공정을 구비한 방법에 본 발명을 적용하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 도장강판을 프레스성형하는 공정을 구비한 방법에 적용하여도 좋고, 이 구성의 경우 프레스성형 후의 도장강판을 가열하도록 구성하면 좋다.

본 발명은 이상의 설명에서 알 수 있듯이, 도장강판을 굽힘가공하는 굽힘가공공정과, 도장강판 중 적어도 굽힙가공된 부분을 가열하는 가열공정을 구비하였기 때문에, 도장강판을 굽힘가공하였을 때에 굽힘가공된 부분의 도막에 발생하는 잔류응력을 소멸시킬 수 있고, 상기 굽힘가공된 부분의 도막의 악화를 방지할 수 있다는 우수한 효과를 나타낸다.

Claims (9)

1. 도장강판을 굽힘가공하는 굽힘가공공정과,

   도장강판 중 적어도 굽힘가공된 부분을 가열하는 가열공정을 구비한 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열공정에서는 굽힘가공된 도장강판 전체를 오븐 속에 투입하여 가열하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열공정에서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분을 고주파가열수단에 의해 가열하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열공정에서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분을 적외선 히터에 의해 가열하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열공정에서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분에 열풍을 분사하여 해당 부분을 가열하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열공정에서는 상기 도장강판 중 굽힘가공된 부분에 열탕을 거쳐 해당 부분을 가열하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 도장강판을 굽힘가공함으로써 냉장고의 외부상자를 제조하는 공정과,

   상기 외부상자와 내부상자의 사이에 우레탄폼을 발포 충전하여 단열상자체를 형성하는 공정을 구비하고,

   상기 우레탄폼을 발포 충전하기 위해서 상기 외부상자를 예열할 때에 상기 가열공정을 동시에 실행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도장강판은 냉간압연 강판을 베이스로 한 강판에 도막을 코팅한 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도장강판은 아연강판을 베이스로 한 강판에 도막을 코팅한 것을 특징으로 하는 도장강판의 가공방법.