KR20100138003A - 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 빌렛을 압출 공정에 의해 알루미늄 플레이트로 제조하는 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비에 관한 것이다.

본 발명은, 알루미늄 빌렛이 수용되는 컨테이너와, 상기 컨테이너에 수용된 알루미늄 빌렛이 단면 수축하면서 원하는 폭과 두께의 알루미늄 플레이트로 소성변형되도록 하기 위한 압출 다이와, 상기 컨테이너에 수용된 알루미늄 빌렛을 상기 압출 다이로 밀어내는 더미 블록과 램을 구비한 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비에 있어서, 상기 압출 다이는, 상기 알루미늄 빌렛이 압입되는 입구로부터 압출되는 출구까지의 치수가 계단식으로 감소하면서 상기 알루미늄 플레이트의 두께에 상응하는 치수로 되는 압출 호울을 구비한 것을 특징으로 하는 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비를 제공한다.

본 발명에 따르면, 기존의 압연 공정이 아닌 압출 공정에 의해 최근에 요구되고 있는 얇은 디스플레이 장치 등에 적용 가능한 두께를 갖는 알루미늄 플레이트를 제조할 수 있게 된다.

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Description

알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비{Extrusion instrument for manufacturing aluminium plate}

본 발명은 압출 장비에 관한 것으로서, 특히 알루미늄 빌렛을 압출함으로써 두께가 최소화된 알루미늄 플레이트로 제조하기 위한 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비에 관한 것이다.

여러 가지 용도로 사용되고 있는 알루미늄 플레이트는 기존의 스틸 플레이트에 비해 중량이 가볍고 성형이 용이하기 때문에 최근에는 매우 다양한 분야에서 스틸 플레이트를 대체하면서 적용되고 있다.

그 대표적인 적용예로는, LCD(Liquid Crystal Display) 모듈이나 LED(Light Emitting Diode) 모듈 또는 PDP(Plasma Display Panel) 모듈과 같은 디스플레이장치의 바텀 플레이트(bottom plate)를 비롯한 새시(sash)를 들 수 있으며, 이 외에도 태양광 모듈이나 조명장치 및 각종 광원장치 등과 같은 전자/전기 장치 구성 부품들의 테두리를 고정하면서 보호하기 위한 프레임을 형성하는 새시에도 적용되고 있다.

한편, 알루미늄 플레이트의 소재로는 1100, 3003, 5052, 5083, 5086 등의 비열처리 합금계열과 6061, 6063 등의 열처리 합금계열이 있다. 그리고, 통상적인 알루미늄 플레이트는, 예를 들어 3003이나 5052계의 알루미늄 주조 슬라브를 압연 공정을 통해 제조하게 된다.

압연 공정에 의해 알루미늄 플레이트를 제조하는 근본적인 이유는, 압출을 하고자 할 경우 제조 가능한 폭 및 두께의 제한으로 인해 원하는 사이즈의 알루미늄 플레이트를 제조할 수 없기 때문이다. 따라서, 지금까지의 압연 방법으로는 최근에 두께가 얇고 폭이 넓은 디스플레이 장치 등의 요구 사양에 적합한 알루미늄 플레이트를 제조하기는 사실상 불가능하다고 할 수 있다. 더욱이, 압연 공정에 의한 알루미늄 플레이트의 제조는 플레이트의 형상에 제한이 따르므로 후속가공이 요구된다는 문제가 있다.

이에, 기존의 압연 공정이 아닌 압출 공정에 의해 최근에 요구되고 있는 얇은 디스플레이 장치 등에 적용 가능한 두께를 갖는 알루미늄 플레이트를 제조할 수 있는 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비가 필요한 실정이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 감안함과 아울러 알루미늄 플레이트를 압출 공정에 의해 제조할 수 있도록 하기 위해 개발된 것으로서, 그 목적은 기존의 압연 공정을 대체하면서 수요가의 요구에 부응하여 두께의 치수 제한을 극복할 수 있는 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 알루미늄 빌렛이 수용되는 컨테이너와, 상기 컨테이너에 수용된 알루미늄 빌렛이 단면 수축하면서 원하는 폭과 두께의 알루미늄 플레이트로 소성변형되도록 하기 위한 압출 다이와, 상기 컨테이너에 수용된 알루미늄 빌렛을 상기 압출 다이로 밀어내는 더미 블록과 램을 구비한 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비에 있어서, 상기 압출 다이는, 상기 알루미늄 빌렛이 압입되는 입구로부터 압출되는 출구까지의 치수가 계단식으로 감소하면서 상기 알루미늄 플레이트의 두께에 상응하는 치수로 되는 압출 호울을 구비한 것을 특징으로 하는 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비를 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 기존의 압연 공정을 대체하면서 압출 공정에 의해 두께의 치수 제한을 극복하여 알루미늄 플레이트를 제조할 수 있으므 로, 최근에 요구되고 있는 얇은 디스플레이 장치 등에 적용 가능한 두께를 갖는 알루미늄 플레이트를 제조할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비는, 알루미늄 빌렛을 압출 다이를 통해 압출함으로써 소정의 폭과 두께를 갖는 알루미늄 플레이트(P)로 소성가공하게 되는바, 본 발명에서 제조하고자 하는 알루미늄 플레이트의 소재로는 6061, 6063 등의 열처리 합금계열뿐만 아니라 1100, 3003, 5052, 5083, 5086 등의 비열처리 합금계열에 한정되지 아니한다. 그리고, 본 발명에 따라 제조된 알루미늄 플레이트는 LCD 모듈이나 LED 모듈 또는 PDP 모듈과 같은 디스플레이장치의 바텀 플레이트(bottom plate)를 비롯한 새시에 적용될 수 있으며, 이 외에도 태양광 모듈이나 조명장치 및 각종 광원장치 등과 같은 전자/전기 장치 구성 부품들의 테두리를 고정하면서 보호하기 위한 프레임을 형성하는 새시에도 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비에 대한 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 압출 장비를 구성하는 압출 다이를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예의 압출 장비는, 압출 소재인 알루미늄 빌렛(B)이 수용되는 컨테이너(2)와, 이 컨테이너(2)에 수용된 알루미늄 빌렛(B)의 단면이 수축하면서 원하는 폭과 두께로 소성되도록 하기 위한 압출 다이(1), 그리고 컨테이너(2)에 수용된 알루미늄 빌렛(B)을 압출 다이(1) 쪽으로 밀어내는 더미 블록(3)과 램(4)으로 구성되어 있다. 특히, 상기 압출 다이(1)는 알루미늄 빌렛(B)이 압입되는 입구(1a)로부터 압출되는 출구(1b)까지의 치수가 계단식으로 감소하면서 제조하고자 하는 알루미늄 플레이트의 두께에 상응하는 치수로 되는 압출 호울(1c)을 구비하고 있다.

이러한 본 발명의 압출 다이(1)와 비교하여, 도 4에 도시된 기존의 압출 다이(10)를 참조해보면, 기존의 압출 다이(10)에 구비된 압출 호울(10c)은 알루미늄 빌렛(B)이 압입되는 입구(10a)로부터 압출되는 출구(10b)까지의 치수가 동일한 구조로 되어 있음을 알 수 있다.

따라서, 도 3에 도시된 것처럼 본 발명의 압출 다이(1)가 구비된 압출 장비를 이용하여 알루미늄 빌렛(B)을 압출하면, 컨테이너(2)에 수용된 알루미늄 빌렛(B)이 램(4)에 의해 밀려서 압출 다이(1)의 압출 호울(1c)로 압출될 때, 압출되는 입구(1a)로부터 출구(1b)까지 계단식으로 치수가 감소하는 압출 호울(1c)의 각 단계를 거칠 때마다 압력이 저감되는데, 본 발명의 발명자가 실험한 결과에 따르면 치수가 동일한 압출 호울(10c)을 구비한 기존의 압출 다이(1)를 적용하였을 경우와 대비하였을 때 약 15%씩 압출에 필요한 압력이 저감되는 것으로 나타났다.

또한, 본 발명의 압출 다이(1)가 구비된 압출 장비를 적용하는 경우, 압출되는 소재가 압출 호울(1c)을 통해 단계적으로 압출되므로 제조되는 알루미늄 플레이트의 두께 변화가 최소화되며, 압출 다이(1)의 수명도 종래의 압출 다이(10)에 비해 40% 이상 향상될 뿐만 아니라, 제조하고자 하는 알루미늄 플레이트의 폭과 두께를 연속적으로 유지하여 재현성을 확보할 수가 있다.

참고로, 본 발명에 따른 압출 과정에 대한 작업예를 들면 다음과 같다. 길이 780mm의 6063계 알루미늄 빌렛(B)을 알루미늄 플레이트(P)로 압출하기 위해 알루미늄 빌렛(B)을 560℃로 가열하여 압출 장비로 투입하였다. 이때, 컨테이너(2)의 온도를 460℃, 압출 다이(1)의 온도를 491℃로 하였으며, 램(4)의 속도를 1.4mm/sec로 하면서 압출되는 출구(1b)의 온도를 450℃로 하여 압출 작업을 수행한 결과, 굴곡이나 막힘이 없이 알루미늄 플레이트를 양산할 수 있었다. 특히 8,000톤급 압출 장비를 적용할 경우, 알루미늄 빌렛(B)을 폭 650mm의 알루미늄 플레이트(P)로 압출할 수 있었으며, 알루미늄 플레이트(P)의 두께는 기존에 4mm까지 압연 공정을 통해 생산할 수 있었으나, 본 발명에서는 압출 과정을 통해 1.2mm까지 생산할 수 있었다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비에 대한 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1의 압출 장비를 구성하는 압출 다이를 나타낸 도면이다.

도 3은 도 1의 압출 장비를 통하여 알루미늄 플레이트가 제조되는 모습을 나타낸 도면이다.

도 4는 도 1에 대응하여 기존의 압출 장비를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 압출 다이 1a : 압출 호울의 입구

1b : 압출 호울의 출구 1c : 압출 호울

2 : 컨테이너 3 : 더미 블록

4 : 램 B : 알루미늄 빌렛

P : 알루미늄 플레이트

Claims (1)

1. 알루미늄 빌렛이 수용되는 컨테이너와, 상기 컨테이너에 수용된 알루미늄 빌렛이 단면 수축하면서 원하는 폭과 두께의 알루미늄 플레이트로 소성변형되도록 하기 위한 압출 다이와, 상기 컨테이너에 수용된 알루미늄 빌렛을 상기 압출 다이로 밀어내는 더미 블록과 램을 구비한 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비에 있어서,

   상기 압출 다이는, 상기 알루미늄 빌렛이 압입되는 입구로부터 압출되는 출구까지의 치수가 계단식으로 감소하면서 상기 알루미늄 플레이트의 두께에 상응하는 치수로 되는 압출 호울을 구비한 것을 특징으로 하는 알루미늄 플레이트 제조용 압출 장비.

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