KR20120015712A - 박판 접합방법 및 이를 이용한 프레임 형성방법 - Google Patents

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Abstract

박판 접합방법 및 이를 이용한 프레임 형성방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 박판 접합방법은: 박판의 맞닿는 부위에 벤딩부를 형성하는 벤딩단계와, 상호 접하는 벤딩부를 맞대어 용접하는 용접단계 및 용접단계에서 접합된 벤딩부의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법은: 박판을 일정길이로 절단하여 단위박판을 형성하고, 단위박판을 용접을 통해 사각 틀로 형성하는 박판 접합단계과, 박판 접합단계에서 형성된 사각 틀의 전면에 헤어라인을 형성하는 헤어라인 가공단계 및 사각 틀의 전면에 코팅처리하는 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

박판 접합방법 및 이를 이용한 프레임 형성방법{METHOD FOR JOINING THIN METAL PLATES AND METHOD FOR MANUFACTURING FRAME USING THE SAME }
본 발명은 박판 접합방법 및 이를 이용한 프레임 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박판의 용접시 용접자국을 제거할 수 있고, 이를 이용하여 전면이 미려한 프레임을 제작할 수 있는 박판 접합방법 및 이를 이용한 프레임 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 아크 용접을 이용한 두 부재의 맞대기 이음 용접에 있어서 국부적인 용융으로 인해 불균일하게 발생하는 용접 열원 근방 재료의 열 팽창과 수축이 용접 열원에서 떨어진 주위로부터 구속을 받아 용접잔류응력과 용접변형이 발생한다.
용접변형은 다양한 발생 형태를 보여주며 용접변형이 용접부의 치수변화를 초래하는 양상에 따라 면내 변형과 면외 변형으로 대별되는데, 면내 변형에는 종 수축, 횡 수축 및 회전변형이 있고 면외 변형에는 각 변형, 종 굽힘 변형 및 좌굴 변형이 있다.
부재의 두께가 얇은 박판일수록 굽힘 강성이 급격히 작아지기 때문에 박판에서는 용접중의 열 응력이나 용접완료 시의 압축 잔류응력에 의해 좌굴 변형이 발생하기 쉽다. 박판 부재의 좌굴 변형을 억제하는 방법으로 용접중 용접부 주위를 인장이나 압축 응력을 가하여 잔류응력을 감소시켜 변형을 억제하는 기계적인 방법과, 용접부 주위를 저온의 가스나 액체 등으로 급속 냉각시켜 변형을 억제하거나 용접후 변형이 발생한 부재에 국부적인 가열을 통해 변형을 감소시키는 열적인 방법과, 용접 전 전 부재를 강제 구속하여 용접변형을 억제하는 방법과 용접입열을 감소시켜 용접변형을 최소화하는 방법 등이 제시되고 있다.
그러나, 박판의 용접시 용접비드의 가장자리가 움푹 파이는 언더컷이 발생하게 되고, 용접비드를 연마에 의해 제거하여도 전면에 용접자국과 언더컷이 제거되지 않아 매끈한 프레임을 제공하지 못하는 단점을 지닌다.
따라서, 대형 LED TV의 전면 프레임을 제작할 경우, 용접을 이용하지 못하고, 원판의 중앙을 펀칭에 의해 제거하여 사용되고 있는 실정이며, 이로 인해 제조단가가 상승하는 문제점을 지니고 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 박판의 상호 대응되는 부위에 벤딩부를 형성하고 맞대기하여 용접한 후 전면으로 돌출된 벤딩부를 절삭 또는 연삭으로 제거함으로써, 용접 자국이 제거되는 박판 접합방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기한 박판 접합방법에 의해 단위박판을 사각틀로 형성하여 프레임을 제작할 수 있어 원가를 절감할 수 있는 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 박판 접합방법은: 박판의 맞닿는 부위에 벤딩부를 형성하는 벤딩단계와, 상호 접하는 벤딩부를 맞대어 용접하는 용접단계 및 용접단계에서 접합된 벤딩부의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 용접면 가공단계는 벤딩부의 전면을 절삭가공 또는 연마가공에 의해 박판의 전면과 높이를 일치시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 박판 접합방법은: 박판을 일정길이로 절단하여 단위박판을 형성하고, 상기 단위박판을 용접을 통해 사각 틀로 형성하는 박판 접합단계와, 박판 접합단계에서 형성된 사각 틀의 전면에 헤어라인을 형성하는 헤어라인 가공단계 및 사각 틀의 전면에 코팅처리하는 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 박판 접합단계는 박판의 맞닿는 부위에 벤딩부를 형성하는 벤딩단계와, 벤딩부를 맞대어 용접하는 용접단계 및 용접단계에서 접합된 벤딩부의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 용접면 가공단계는 벤딩부의 전면을 절삭가공 또는 연마가공에 의해 박판의 전면과 높이를 일치시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 박판 접합단계 이후, 사각 틀의 내외측 가장자리를 절단하는 절단단계를 더 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 헤어라인 가공단계에서는 사각 틀의 전면이 다이아몬드 사포로 연마되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 박판 용접방법 및 이를 이용한 프레임 형성방법은 종래 발명과 달리 박판의 상호 대응되는 부위에 벤딩부를 형성하고 맞대기하여 용접한 후 전면으로 돌출된 벤딩부를 절삭 또는 연삭으로 제거함으로써, 용접 자국이 제거되는 박판 접합방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기한 박판 접합방법에 의해 단위박판을 사각틀로 형성하여 프레임을 제작할 수 있어 원가를 절감할 수 있는 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 보인 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 보인 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법을 보인 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 박판 접합방법 및 이를 이용한 프레임 형성방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 보인 순서도이다.
도 1 또는 도 2에서 도시된 바와 같이 박판 접합방법은 크게, 벤딩단계(S10), 용접단계(S20) 및 용접면 가공단계(S30)를 포함하여 이루어진다.
벤딩단계(S10)는 서로 마주하는 박판(10)이 맞대어 지는 부위에 벤딩부(20)를 형성한다.
박판(10)은 스텐레스 판으로 이루어지며, 압연공정에 의해 1mm 이하로 제작된다.
그리고, 박판(10)의 가장자리는 프레스 가공에 의해 0.18mm 단차지게 벤딩부(20)가 형성되는 것이다.
용접단계(S20)에서는 벤딩단계(S10)에서 형성된 벤딩부(20)를 상호 마주보도록 맞대기하여 용접한다.
이때, 용접은 아크용접, 레이저용접 등 다양한 용접이 가능하며, 박판(10)의 변형을 방지하기 위해 용접부 주위를 인장이나 압축 응력을 가하여 잔류응력을 감소시켜 변형을 억제하는 기계적인 방법이나, 용접부(30) 주위를 저온의 가스나 액체 등으로 급속 냉각시켜 변형을 억제하는 열적인 방법 등을 이용하여 용접변형을 최소화하는 것이 바람직하다.
용접단계(S20)에 의해 각 벤딩부(20)는 접합되게 되고, 도 1에서 도시된 바와 같이 용접부(30)에는 비드(32)가 발생되고, 비드(32)의 주위에는 언더컷(34)이 발생된다.
용접단계(S20) 이후에는 접합된 벤딩부(20)의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계(S30)를 수행한다.
용접면 가공단계(S30)는 벤딩부(20)의 전면을 절삭가공 또는 연마가공에 의해 박판(10)의 전면과 높이를 일치시키는 것으로서, 용접면 가공단계(S30)에 의해 벤딩부(20) 전면이 절삭 또는 연마됨으로 용접부(30)에 형성된 비드(32) 및 비드(32) 주위의 언더컷(34)도 함께 제거되며, 접합된 박판(10) 전면에 용접자국이 전혀 나기 않게 하고, 평평하게 하는 공정이다.
절삭가공은 절삭팁에 의해 돌출된 벤딩부(20)의 전면을 절삭하는 절삭기에 의한 가공이고, 연마가공은 연마사포에 의해 돌출된 벤딩부(20)의 전면을 연마하는 연마기에 의한 가공이다.
용접면 가공단계(S30)에서는 절삭가공 또는 연마가공시 박판을 진공흡착하여 고정한 상태에서 하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 박판(10)에 벤딩부(20)를 형성한 후 용접하고, 벤딩부(20)의 전면으로 돌출된 부위를 제거함으로써, 용접라인이 보이지 않고 전면이 깔끔한 박판(10)을 제공할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법을 보인 순서도이다.
도 3 또는 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법은 크게, 박판 접합단계(S100), 헤어라인 가공단계(S120) 및 코팅단계(S130)를 포함하여 이루어진다.
박판 접합단계(S100)는 박판(10)을 일정길이로 절단하여 단위박판(15)을 형성하고, 단위박판(15)을 용접을 통해 사각 틀(100)로 형성한다.
직사각 형태의 박판(10)을 절단가공에 의해 장방향 단위박판(15)으로 절단한다. 이로 인해 대형 프레임의 제작시 중앙부를 펀칭 가공하여 제거하고 가장자리를 사각틀로 형성하는 것보다 제조원가를 현저히 줄일 수 있는 효과를 지닌다.
박판 접합단계(S100)는 단위박판(15)의 맞닿는 부위에 벤딩부(20)를 형성하는 벤딩단계(S10)와, 벤딩부(20)를 맞대어 용접하는 용접단계(S20) 및 용접단계(S20)에서 접합된 벤딩부(20)의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계(S30)를 포함하여 이루어진다.
벤딩단계(S10)에서는 단위박판(15)의 가장자리를 프레스 가공에 의해 0.18mm 단차지게 벤딩부(20)를 형성한다.
이때, 도 3에서 도시된 바와 같이 단위박판(15)은 좌우단위박판(17)과 상하단위박판(19)으로 이루어지는데, 좌우단위박판(17)은 상하단부에 벤딩부(20)가 형성되고, 상하단위박판(19)은 좌우단위박판(17)과 맞닿는 부위에 벤딩부(20)가 형성된다.
따라서, 각 단위박판(17,19)은 상호 벤딩부(20)가 맞대어지고, 용접단계(S20)에서 용접되어 사각틀(100)을 형성하는 것이다.
그리고 용접단계(S20) 이후에는 접합된 벤딩부(20)의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계(S30)를 수행한다.
용접단계(S20)는 아크용접, 레이저용접 등 다양한 용접으로 이루어지고, 용접면 가공단계(S30)는 절삭가공 또는 연마가공으로 벤딩부(20)의 전면을 단위박판(15)의 높이로 일치시키는 것으로서, 자세한 설명은 상술한 것으로 대신한다.
그리고, 박판 접합단계(S100) 이후, 사각틀(100)의 내외측 가장자리를 절단하는 절단단계(S110)를 수행한다.
이는 용접에 의해 사각틀(100)을 형성한 후에 용접의 시작점과 끝점이 불량하므로 사각틀(100)의 내외측 가장자리를 제거하는 것으로서, 도 3에서 도시된 바와 같이 점선부분이 절단되어 용접이 불량인 부분을 제거하는 것이다.
따라서, 각 단위박판(17,19)은 최초에 완성품인 프레임의 폭보다 5mm정도 더 크게 형성되어 절단단계(S110)에서 절단되어 불량인 부분을 제거할 수 있는 것이다.
이후, 사각 틀(100)의 전면에 헤어라인을 형성하는 헤어라인 가공단계(S120)를 수행한다.
헤어라인 가공단계(S120)는 연마기의 연마부재에 의한 연마공정에 의해 이루어지는데, 연마부재는 다이아몬드 사포로 하는 것이 바람직하다.
즉, 다이아몬드 사포로 이루어진 연마부재가 사각틀의 전면에 접촉되어 연마됨으로써, 직선형태의 미세한 라인을 형성하여 미관을 수려하게 하는 헤어라인을 형성하는 것이다.
이후, 헤어라인이 형성된 사각틀의 전면을 코팅처리하는 코팅단계(S130)를 수행한다.
코팅단계(S130)에서는 방오, 발수 및 발유성을 지닐 뿐만 아니라 오염제거에 효과가 있는 불소계 지문방지제가 첨가된 표면코팅이 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 박판 15 : 단위박판
20 : 벤딩부 30 : 용접부
32 : 비드 34 : 언더컷
100 : 사각틀

Claims (7)

  1. 박판의 맞닿는 부위에 벤딩부를 형성하는 벤딩단계;
    상호 접하는 상기 벤딩부를 맞대어 용접하는 용접단계; 및
    상기 용접단계에서 접합된 상기 벤딩부의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 접합방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 용접면 가공단계는 상기 벤딩부의 전면을 절삭가공 또는 연마가공에 의해 상기 박판의 전면과 높이를 일치시키는 것을 특징으로 하는 박판 접합방법.
  3. 박판을 일정길이로 절단하여 단위박판을 형성하고, 상기 단위박판을 용접을 통해 사각 틀로 형성하는 박판 접합단계;
    상기 박판 접합단계에서 형성된 상기 사각 틀의 전면에 헤어라인을 형성하는 헤어라인 가공단계; 및
    상기 사각 틀의 전면에 코팅처리하는 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 박판 접합단계는 상기 박판의 맞닿는 부위에 벤딩부를 형성하는 벤딩단계;
    상기 벤딩부를 맞대어 용접하는 용접단계; 및
    상기 용접단계에서 접합된 상기 벤딩부의 용접면을 가공하는 용접면 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 용접면 가공단계는 상기 벤딩부의 전면을 절삭가공 또는 연마가공에 의해 상기 박판의 전면과 높이를 일치시키는 것을 특징으로 하는 박판 접합방법.
  6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 박판 접합단계 이후, 상기 사각 틀의 내외측 가장자리를 절단하는 절단단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 헤어라인 가공단계에서는 상기 사각 틀의 전면이 다이아몬드 사포로 연마되는 것을 특징으로 하는 박판 접합방법을 이용한 프레임 형성방법.
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