KR20130064855A - Bonding method and structure between composite material and metal material - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A bonding method of a composite material is provided to attach a composite material and a metal material without separate processing processes. CONSTITUTION: A bonding method(10) of a composite material and a metal material comprises a step of arranging at least one metal frame(12) on a first composite panel(11) which has at least one layer; and a step of arranging a second composite panel(13) which has at least one layer, to surround the upper side of the metal frame, and bonding the bottom of the second composite panel and the upper side of the first composite panel. The length of the metal frame is longer than the width or breadth of the first composite panel.

Description

복합 재료와 금속 재료의 접합 방법 및 접합 구조{BONDING METHOD AND STRUCTURE BETWEEN COMPOSITE MATERIAL AND METAL MATERIAL}Bonding METHOD AND STRUCTURE BETWEEN COMPOSITE MATERIAL AND METAL MATERIAL}

본 발명은 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법 및 접합 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 주 재료인 금속 재료와 보조 재료인 복합 재료의 접합 방법 및 접합 구조에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a joining method and a joining structure of a composite material and a metal material, and more particularly, to a joining method and a joining structure of a metal material, which is a main material of a ship, and a composite material, which is an auxiliary material.

일반적으로, 선박을 제조하는 데에는 전통적으로 금속 재료가 주된 재료로써 이용되어 왔다. 특히, 강철(steel) 재료의 경우에는 성형성이 뛰어나므로 선체를 비롯한 각종 선박 구조를 설계하는 데에 널리 이용되었다. 그러나 근래에는 국제적인 해양환경보호규정의 강화 등으로 인하여 친환경 선박 건조에 대한 수요가 급증하였고, 이에 따라 친환경 선박을 건조하기 위한 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다. In general, metal materials have traditionally been used as the main material for manufacturing ships. In particular, steel materials have been extensively used to design various ship structures including hull because of their excellent formability. In recent years, however, due to the strengthening of the international marine environmental protection regulations, there has been a rapid increase in the demand for environmentally friendly ships, and development of technologies to build environmentally friendly ships is required.

이와 같은 친환경 선박을 건조하기 위한 기술은 다양한 기술분야에서 연구 개발되고 있으며, 그 중 하나로는 선박 경량화와 관련된 기술이 있다. 선박 경량화 기술은 친환경 선박에서는 이산화탄소 배출량이 종래보다 적을 것이 필수적으로 요구되는 바, 선박을 경량화시켜 이산화탄소 배출량을 줄이는 것을 목적으로 하는 기술을 의미한다. The technology to build such an eco-friendly vessel has been researched and developed in various technical fields, one of which is related to the weight reduction of ships. Ship lighter technology is a technology that aims to reduce carbon dioxide emissions by reducing the weight of vessels as it is essential that eco-friendly vessels require less CO2 emissions than before.

이와 관련하여, 종래에 선박 제조 시에 주된 재료로 이용되는 금속 재료는 선박 경량화에 장애 요인으로 작용한다는 문제점이 있었다. 따라서, 선박에 사용되는 금속 재료 중 일부분을 다른 재료로 대체하고자 하는 노력이 이루어지게 되었다. 이러한 대체 재료들 중, 섬유강화 플라스틱(Fiber Reinforced Plastics, FRP)으로 대표되는 복합 재료는 금속 재료에 비하여 상대적으로 가벼우면서도, 금속 재료에 준하는 강도를 가지고 있으므로, 금속 재료의 일부를 상기 복합 재료로 대체하기 위한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다. In this connection, there has been a problem that metal materials conventionally used as main materials in ship manufacturing act as obstacles to the weight reduction of ships. Therefore, efforts have been made to replace some of the metal materials used in ships with other materials. Among these alternative materials, a composite material represented by Fiber Reinforced Plastics (FRP) has a strength comparable to that of a metal material while being relatively lighter than a metal material, so that a part of the metal material is replaced with the composite material Research and development are being actively carried out.

그런데, 금속 재료 및 복합 재료를 함께 사용하고자 함에 있어서, 금속 재료와 비금속 재료인 복합 재료간의 접합 기술의 부재로 인하여 효과적으로 양 재료를 복합적으로 사용하기 어렵다는 문제가 발생하였다. 이는 동일 재료간의 접합은 수밀성 및 접착력이 우수하지만, 이종 재료간의 접합은 수밀성 및 접착력이 현저하게 떨어지기 때문이다. However, there is a problem that it is difficult to use both materials effectively because of the lack of a bonding technique between a metal material and a composite material that is a nonmetallic material in using a metal material and a composite material together. This is because the bonding between the same materials is excellent in the water tightness and the adhesive force, but the bonding between the dissimilar materials is remarkably deteriorated in water tightness and adhesion.

일반적으로 복합 재료간 접합에서는 기계적 접합방법 또는 접착제 이용 접합방법이 있으며, 기계적 접합방법은 복합 재료의 강도를 저하시킬 수 있으므로 접착제 이용 접합방법이 많이 사용되고 있다. 그러나, 복합 재료와 금속 재료를 접착제를 이용하여 접합하고자 하는 경우에는, 수밀성이 낮을뿐더러 고온에서 접합력이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.In general, there is a mechanical bonding method or a bonding method using a bonding agent in a bonding between composites, and a bonding method using an adhesive is widely used because a mechanical bonding method can lower the strength of a composite material. However, when the composite material and the metal material are to be bonded together using an adhesive, the watertightness is low and the bonding force is remarkably deteriorated at a high temperature.

이와 같은 문제를 해결하기 위한 방법의 예시로, 특허문헌 1에서는 접합되는 금속 부재의 중심에 홈을 형성하여 접착제를 와인딩 시키는 방법을 개시하였으며, 특허문헌 2에서는 금속 부재 또는 복합 부재(강화 섬유)에 구멍을 형성하여 하나의 부재를 다른 부재로 둘러싸도록 형성하는 방법을 개시하고 있다. As an example of a method for solving such a problem, Patent Document 1 discloses a method of forming a groove in the center of a metal member to be bonded to wind an adhesive. In Patent Document 2, a metal member or a composite member And a hole is formed so that one member is surrounded by another member.

그러나, 특허문헌 1 에서는 금속 부재 및 복합 부재를 여전히 접착제만을 통해 접합시키는 방법으로 수밀성 및 접합성이 다소 떨어지는 문제점이 있었으며, 특허문헌 2에서는 금속 부재 또는 복합 부재에 대하여 별도의 가공 공정이 요구되므로 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.However, in Patent Document 1, there is a problem that the watertightness and the bonding property are somewhat deteriorated by the method of still bonding the metal member and the composite member through only the adhesive. In Patent Document 2, since a separate processing step is required for the metal member or the composite member, There has been a problem of becoming complicated.

특허문헌 1: 한국공개특허 제2003-0009759호 (2003.02.05 공개)Patent Document 1: Korean Published Patent Application No. 2003-0009759 (published Feb., 2003) 특허문헌 2: 일본등록특허 제3849567호 (2006.09.08 등록)Patent Document 2: Japanese Patent No. 3849567 (registered on September, 2006)

본 발명의 실시예들은 별도의 가공 공정을 요구하지 않고서도 복합 재료 및 금속 재료를 접합 가능한 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법을 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are to provide a method of joining a composite material and a metal material capable of joining the composite material and the metal material without requiring a separate processing process.

또한, 복합 재료 및 금속 재료의 접합체간 연결에 있어, 강도를 유지 및 보강 가능한 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조를 제공하고자 한다.In addition, in the connection between the composite material and the joint of the metal material, it is to provide a joint structure of the composite material and the metal material capable of maintaining and reinforcing strength.

본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 층을 가지는 제1 복합패널 상부면에 적어도 하나의 금속 프레임을 배치하는 1 단계; 및 상기 금속 프레임을 위에서 감싸도록 적어도 하나의 층을 가지는 제2 복합패널을 배치하고, 상기 제2 복합패널의 하부면을 상기 제1 복합패널의 상부면과 접합하는 2단계를 포함하는, 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법이 제공될 수 있다. According to an aspect of the invention, the step of disposing at least one metal frame on the upper surface of the first composite panel having at least one layer; And arranging a second composite panel having at least one layer to surround the metal frame from above, and joining a lower surface of the second composite panel to an upper surface of the first composite panel. And a method of joining a metal material may be provided.

이 때, 상기 금속 프레임은, 상기 금속 프레임의 길이가 상기 제1 복합패널의 폭 또는 너비보다 길도록 형성될 수 있다. In this case, the metal frame may be formed such that the length of the metal frame is longer than the width or width of the first composite panel.

또한, 상기 제1 복합패널 및 상기 제2 복합패널을 에폭시계 접착제 또는 에스테르계 접착제로 접합할 수 있다. In addition, the first composite panel and the second composite panel may be bonded with an epoxy adhesive or an ester adhesive.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 금속 프레임이 제1 복합패널 내부에 수용되는 것으로, 상기 제1 금속 프레임의 양단이 상기 제1 복합패널 외부로 돌출되도록 형성되는 제1 접합체; 및 제2 금속 프레임이 제2 복합패널 내부에 수용되는 것으로, 상기 제2 금속 프레임의 양단이 상기 제2 복합패널 외부로 돌출되도록 형성되는 제2 접합체를 포함하고, 상기 제1 금속 프레임 및 상기 제2 금속 프레임이 수평 방향으로 결합되어 형성되는, 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조가 제공될 수 있다. According to another aspect of the invention, the first metal frame is accommodated inside the first composite panel, the first assembly formed so that both ends of the first metal frame protrude out of the first composite panel; And a second bonding body in which a second metal frame is accommodated in the second composite panel, and both ends of the second metal frame protrude out of the second composite panel. A joining structure of the composite material and the metal material may be provided, wherein the two metal frames are formed by being joined in the horizontal direction.

여기에서, 상기 제1 복합패널은, 상기 제1 금속 프레임 하부와 접하도록 배치되는 제1 하부복합패널; 및 상기 제1 금속 프레임을 위에서 감싸도록 배치되고, 하부면이 상기 제1 하부복합패널의 상부면과 접합되는 제1 상부복합패널을 포함할 수 있다. Here, the first composite panel may include: a first lower composite panel disposed to be in contact with a lower portion of the first metal frame; And a first upper composite panel disposed to surround the first metal frame and having a lower surface bonded to an upper surface of the first lower composite panel.

또한, 상기 제2 복합패널은, 상기 제2 금속 프레임 하부와 접하도록 배치되는 제2 하부복합패널; 및 상기 제2 금속 프레임을 위에서 감싸도록 배치되고, 하부면이 상기 제2 하부복합패널의 상부면과 접합되는 제2 상부복합패널을 포함할 수 있다. The second composite panel may include: a second lower composite panel disposed to be in contact with a lower portion of the second metal frame; And a second upper composite panel disposed to surround the second metal frame and having a lower surface bonded to an upper surface of the second lower composite panel.

한편, 상기 제1 금속 프레임의 제1 돌출부에 결합되는 제1 스틸 브라켓; 및 상기 제1 스틸 브라켓과 마주보도록 배치되는 것으로, 상기 제2 금속 프레임의 제2 돌출부에 결합되는 제2 스틸 브라켓을 더 포함할 수 있다. A first steel bracket coupled to a first projection of the first metal frame; And a second steel bracket disposed to face the first steel bracket and coupled to the second projection of the second metal frame.

또한, 상기 제1 접합체 및 상기 제2 접합체를 하부에서 지지하는 것으로, 상기 제1 스틸 브라켓 및 상기 제2 스틸 브라켓의 하부와 결합되어 배치되는 스틸 보강부를 더 포함할 수 있다.The first joint member and the second joint member may further include a steel reinforcement portion supporting the first joint member and the second joint member at a lower portion thereof and being coupled with a lower portion of the first steel bracket and the second steel bracket.

또한, 상기 스틸 보강부의 상부면은 상기 제1 접합체 및 상기 제2 접합체의 하부면과 접착제로 접착될 수 있다.The upper surface of the steel reinforcing portion may be adhered to the lower surface of the first junction body and the second junction body with an adhesive.

또한, 상기 제1 금속 프레임 및 상기 제2 금속 프레임의 결합 부위를 위에서 감싸도록 배치되고, 하부면이 상기 제1 복합패널 및 상기 제2 복합패널의 상부면과 접합되는 제3 복합패널을 더 포함할 수 있다.The first composite panel and the second composite panel may further include a third composite panel disposed to surround the first metal frame and the second metal frame at an upper portion thereof and having a lower surface bonded to the upper surfaces of the first composite panel and the second composite panel can do.

본 발명의 실시예들은 금속 프레임을 복합패널 내부에 수용시키고 금속 프레임 상하부에 배치되는 복합패널을 접합시킴으로써, 별도의 가공 공정 없이도 복합 재료 및 금속 재료를 접합 가능하다. The embodiments of the present invention allow the composite material and the metal material to be bonded without a separate processing step by accommodating the metal frame inside the composite panel and bonding the composite panel disposed at the upper and lower portions of the metal frame.

또한, 복합 재료 및 금속 재료의 접합체간 연결에 있어, 금속 프레임의 돌출부에 결합되는 스틸 브라켓 및 스틸 브라켓 하부에 결합되는 스틸 보강부를 배치함으로써, 접합체의 강도를 유지 및 보강할 수 있다.In addition, in the connection between the composite material and the metal material, steel brackets coupled to the protruding portions of the metal frame and steel reinforcing portions coupled to the lower portion of the steel bracket are disposed, whereby the strength of the joined body can be maintained and reinforced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법을 도시한 공정도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 A부분의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 제3 복합패널을 추가적으로 도시한 도면이다. 1 is a process diagram showing a method of bonding a composite material and a metal material according to an embodiment of the present invention.
Figs. 2 and 3 are views showing another embodiment of Fig. 1. Fig.
4 is a view schematically showing a joint structure of a composite material and a metal material according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a cross-sectional view of a portion A in Fig. 4; Fig.
FIG. 6 is a diagram further illustrating the third composite panel in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법(10)을 도시한 공정도이다. 1 is a process drawing showing a method 10 for bonding a composite material and a metal material according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 복합 재료 및 금속 재료를 접합하기 위하여, 우선 제1 복합패널(11) 상부면에 금속 프레임(12)을 배치한다.Referring to FIG. 1, in order to bond the composite material and the metal material, the metal frame 12 is first disposed on the upper surface of the first composite panel 11.

제1 복합패널(11)은 복합 재료로 제조되는 것으로, 여기에서 복합 재료는 두 가지 이상의 재료가 조합되어 물리적 또는 화학적으로 서로 다른 상(phase)을 형성하면서 보다 유효한 기능을 발현하는 재료를 의미한다. 상기 복합 재료는 특정 복합 재료로 한정되지 아니한다. 예를 들어, 상기 복합 재료는 (탄소)섬유강화 플라스틱(Fiber Reinforced Plastics, FRP), 글라스울 등의 유리 섬유, 아라미드(aramid) 섬유 등이 있다.The first composite panel 11 is made of a composite material. Here, the composite material refers to a material that combines two or more materials to form physically or chemically different phases and exhibits a more effective function . The composite material is not limited to a specific composite material. For example, the composite material includes (carbon) fiber reinforced plastics (FRP), glass fibers such as glass wool, and aramid fibers.

제1 복합패널(11)의 형상, 크기는 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 복합패널(11)은 패널형, 플레이트형 등으로 형성될 수 있으며, 금속 프레임(12)의 크기에 대응되는 크기를 가질 수 있다. The shape and size of the first composite panel 11 are not limited. For example, the first composite panel 11 may be formed in a panel shape, a plate shape, or the like, and may have a size corresponding to the size of the metal frame 12.

금속 프레임(12)은 제1 복합패널(11) 상부면에 배치되는 것으로, 금속 프레임(12)을 구성하는 금속은 한정되지 않는다. 예를 들어, 금속 프레임(12)은 강철(steel)을 비롯하여, 스테인리스 스틸(stainless steel), 비철금속 등으로도 제조될 수 있다. The metal frame 12 is disposed on the upper surface of the first composite panel 11, and the metal constituting the metal frame 12 is not limited. For example, the metal frame 12 may be made of steel, stainless steel, nonferrous metal, or the like.

한편, 금속 프레임(12)은 금속 프레임(12)의 길이가 제1 복합패널(11)의 폭 또는 너비보다 길도록 형성될 수 있다. 따라서, 금속 프레임(12)을 제1 복합패널(11) 상부면에 배치할 때에, 금속 프레임(12)의 양단이 제1 복합패널(11) 외부로 돌출되도록 배치할 수 있다. 이 경우에는 금속 프레임(12)을 다른 금속 프레임(12)과 연결할 수 있으며, 이에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다(이상 도 1의 (a) 참조).Meanwhile, the metal frame 12 may be formed such that the length of the metal frame 12 is longer than the width or width of the first composite panel 11. Therefore, when the metal frame 12 is disposed on the upper surface of the first composite panel 11, both ends of the metal frame 12 can be disposed so as to protrude to the outside of the first composite panel 11. [ In this case, the metal frame 12 can be connected to another metal frame 12, which will be described later with reference to other drawings (see Fig. 1 (a)).

다음으로, 금속 프레임(12)을 위에서 감싸도록 제2 복합패널(13)을 배치하고(도 1의 (b) 참조), 제2 복합패널(13)의 하부면을 제1 복합패널(11)의 상부면과 접합함으로써, 복합 재료와 금속 재료를 접합할 수 있다. 예를 들어, 제2 복합패널(13)의 중앙부는 금속 프레임(12)을 위에서 감싸고, 제2 복합패널(13)의 양측부는 제1 복합패널(11)에 접합할 수 있다. Next, the second composite panel 13 is disposed so as to surround the metal frame 12 (refer to FIG. 1 (b)), and the lower surface of the second composite panel 13 is placed on the first composite panel 11 So that the composite material and the metal material can be bonded. For example, the central portion of the second composite panel 13 may surround the metal frame 12, and the opposite side portions of the second composite panel 13 may be bonded to the first composite panel 11.

이 때, 제1 복합패널(11) 및 제2 복합패널(13)의 접합을 위하여 접착제(Bonding Adhesive Film)가 이용될 수 있다. 예를 들면, 제1 복합패널(11) 상부면에 접착제를 도포한 후, 제2 복합패널(13)의 하부면을 제1 복합패널(11) 상부면과 접합할 수 있다. 이 때, 제1 복합패널(11) 및 제2 복합패널(13)의 접합 부위에 일정한 압력 및 열이 가해지는 것이 가능하다. At this time, an adhesive (Bonding Adhesive Film) may be used for bonding the first composite panel 11 and the second composite panel 13. For example, after the adhesive is applied to the upper surface of the first composite panel 11, the lower surface of the second composite panel 13 may be joined to the upper surface of the first composite panel 11. At this time, it is possible to apply a certain pressure and heat to the joint portions of the first composite panel 11 and the second composite panel 13. [

상기 접착제의 종류는 한정되지 않으며, 예를 들면, 에폭시 계열, 에스테르 계열의 접착제를 사용할 수 있다. 한편, 상술한 내용을 제외하고 제2 복합패널(13)은 제1 복합패널(11)과 동일 또는 유사하므로, 중복 설명은 생략하도록 한다(이상 도1의 (c) 참조).The kind of the adhesive is not limited, and for example, an epoxy-based or ester-based adhesive may be used. Except for the above, the second composite panel 13 is the same as or similar to the first composite panel 11, so that redundant description is omitted (see FIG. 1 (c)).

도 2 및 도 3은 도 1의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 복합패널(11) 및 제2 복합패널(13)은 적어도 1층 이상 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 복합패널(11)을 2층으로 적층하고, 제1 복합패널(11) 상부면에 금속 프레임(12)을 배치할 수 있다. 또한, 금속 프레임(12)을 위에서 감싸도록 제2 복합패널(13)을 2층으로 적층할 수 있다. 제1 복합패널(11) 및 제2 복합패널(13)을 복수층으로 배치함으로써 강도 등에 있어 원하는 물성 효과가 구현되도록 할 수 있다.Figs. 2 and 3 are views showing another embodiment of Fig. 1. Fig. 2 and 3, at least one or more layers of the first composite panel 11 and the second composite panel 13 may be disposed. For example, the first composite panel 11 can be laminated in two layers, and the metal frame 12 can be disposed on the upper surface of the first composite panel 11. [ In addition, the second composite panel 13 may be laminated in two layers so as to cover the metal frame 12 from above. By arranging the first composite panel 11 and the second composite panel 13 in a plurality of layers, it is possible to realize a desired physical property effect in strength and the like.

한편, 금속 프레임(12)은 제1 복합패널(11) 상부면에 복수개가 배치될 수 있다. 예를 들면, 금속 프레임(12)은 제1 복합패널(11) 상부면에 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되는 것이 가능하다. 또한, 금속 프레임(12)은 사각 프레임(도2 참조) 또는 봉형(도3 참조)으로 형성될 수 있다.On the other hand, a plurality of metal frames 12 may be disposed on the upper surface of the first composite panel 11. For example, the metal frame 12 may be disposed parallel to the upper surface of the first composite panel 11 with a predetermined distance therebetween. Further, the metal frame 12 may be formed of a rectangular frame (see FIG. 2) or a rod shape (see FIG. 3).

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법은 금속 프레임(12)을 복합패널들(11,13) 사이에 배치시키고 동일 재료인 복합패널들(11,13)만을 접합하여 수밀성 및 접합력을 유지함으로써, 별도의 가공 공정 없이도 복합 재료 및 금속 재료의 접합 구조를 형성할 수 있다.In the method of joining a composite material and a metal material according to an embodiment of the present invention, the metal frame 12 is disposed between the composite panels 11 and 13, and only the composite panels 11 and 13 of the same material are joined, And by maintaining the bonding force, the bonding structure of the composite material and the metal material can be formed without a separate processing step.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the joint structure of the composite material and the metal material according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조(100, 이하 접합구조)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 A부분의 단면을 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view schematically illustrating a bonding structure (hereinafter, referred to as a bonding structure) of a composite material and a metal material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of portion A of FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 접합 구조(100)는 제1 접합체(110)와, 제1 접합체(110)와 연결되는 제2 접합체(130)를 포함한다. 또한, 제1 접합체(110)는 제1 금속 프레임(111) 및 제1 복합패널(113)을 포함하고, 제2 접합체(130)는 제2 금속 프레임(131) 및 제2 복합패널(133)을 포함한다. 이 때, 제1 접합체(110) 및 제2 접합체(130)의 연결은 제1 금속 프레임(111) 및 제2 금속 프레임(131)이 수평 방향으로 연결됨으로써 이루어질 수 있다. 상기 연결은 용접 방법 등이 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4에는 제1,2 금속 프레임(111,131)의 연결 부위에 형성되는 용접부(W)가 도시되어 있다.4 and 5, the bonding structure 100 includes a first bonding body 110 and a second bonding body 130 connected to the first bonding body 110. The first joint body 110 includes a first metal frame 111 and a first composite panel 113 and the second joint body 130 includes a second metal frame 131 and a second composite panel 133, . At this time, the connection of the first junction body 110 and the second junction body 130 can be performed by connecting the first metal frame 111 and the second metal frame 131 in the horizontal direction. A welding method or the like may be used for the connection. In this regard, FIG. 4 shows a weld W formed at a connection portion between the first and second metal frames 111 and 131.

제1 접합체(110)는 제1 금속 프레임(111)이 제1 복합패널(113) 내부에 수용되는 것으로, 제1 금속 프레임(111)의 양단이 제1 복합패널(113) 외부로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이 때, 제1 금속 프레임(111)에서 제1 복합패널(113) 외부로 돌출되는 부분을 제1 돌출부(111a)라 칭하기로 한다. The first joint body 110 is formed such that the first metal frame 111 is received in the first composite panel 113 and both ends of the first metal frame 111 are protruded to the outside of the first composite panel 113 . In this case, a portion protruding from the first metal frame 111 to the outside of the first composite panel 113 is referred to as a first protrusion 111a.

제1 복합패널(113)은 제1 하부복합패널(113a) 및 제1 상부복합패널(113b)을 포함할 수 있다. 제1 하부복합패널(113a)은 제1 금속 프레임(111) 하부와 접하도록 배치되고, 제1 상부복합패널(113b)은 제1 금속 프레임(111)을 위에서 감싸도록 배치될 수 있다. 이 때, 제1 상부복합패널(113b)의 하부면은 제1 하부복합패널(113a)의 상부면과 접합된다. 이에 따라, 제1 금속 프레임(111)은 제1 하부복합패널(113a) 및 제2 상부복합패널(113b)에 의해 구속된다. The first composite panel 113 may include a first lower composite panel 113a and a first upper composite panel 113b. The first lower composite panel 113a may be disposed in contact with the lower portion of the first metal frame 111 and the first upper composite panel 113b may be disposed to surround the first metal frame 111 from above. At this time, the lower surface of the first upper composite panel 113b is joined to the upper surface of the first lower composite panel 113a. Accordingly, the first metal frame 111 is restrained by the first lower composite panel 113a and the second upper composite panel 113b.

제2 접합체(130)는 제2 금속 프레임(131)이 제2 복합패널(133) 내부에 수용되는 것으로, 제2 금속 프레임(131)의 양단이 제2 복합패널(133) 외부로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이 때, 제2 금속 프레임(131)에서 제2 복합패널(133) 외부로 돌출되는 부분을 제2 돌출부(131a)라 칭하기로 한다. The second joint frame 130 is formed such that the second metal frame 131 is received in the second composite panel 133 so that both ends of the second metal frame 131 are protruded to the outside of the second composite panel 133 . In this case, a portion protruding from the second metal frame 131 to the outside of the second composite panel 133 will be referred to as a second protrusion 131a.

제2 복합패널(133)은 제2 하부복합패널(133a) 및 제2 상부복합패널(133b)을 포함할 수 있다. 제2 하부복합패널(133a)은 제2 금속 프레임(131) 하부와 접하도록 배치되고, 제2 상부복합패널(133b)은 제2 금속 프레임(131)을 위에서 감싸도록 배치될 수 있다. 이 때, 제2 상부복합패널(133b)의 하부면은 제2 하부복합패널(133a)의 상부면과 접합된다. 이에 따라, 제2 금속 프레임(131)은 제2 하부복합패널(133a) 및 제2 상부복합패널(133b)에 의해 구속된다.The second composite panel 133 may include a second lower composite panel 133a and a second upper composite panel 133b. The second lower composite panel 133a may be disposed to contact the lower portion of the second metal frame 131 and the second upper composite panel 133b may be disposed to surround the second metal frame 131 from above. At this time, the lower surface of the second upper composite panel 133b is joined to the upper surface of the second lower composite panel 133a. Accordingly, the second metal frame 131 is restrained by the second lower composite panel 133a and the second upper composite panel 133b.

한편, 제1 접합체(110) 및 제2 접합체(130)는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법에 따라 형성될 수 있으므로, 중복 설명은 배제하도록 한다.
The first junction body 110 and the second junction body 130 may be formed according to the method of joining the composite material and the metal material according to the embodiment of the present invention described above.

접합 구조(100)는 제1 스틸 브라켓(150) 및 제2 스틸 브라켓(170)을 더 포함할 수 있다. 제1 스틸 브라켓(150) 및 제2 스틸 브라켓(170)은 제1,2 금속 프레임(111,131)을 구속함으로써, 접합 구조(100)의 구조적 안정성을 확보하는 역할을 수행한다. The bonding structure 100 may further include a first steel bracket 150 and a second steel bracket 170. The first steel bracket 150 and the second steel bracket 170 serve to secure the structural stability of the bonding structure 100 by restricting the first and second metal frames 111 and 131.

제1 스틸 브라켓(150)은 제1 금속 프레임(111)의 제1 돌출부(111a)에 결합되어 배치될 수 있다. 또한, 제2 스틸 브라켓(170)은 제2 금속 프레임(131)의 제2 돌출부(131a)에 결합되어 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 스틸 브라켓(150) 및 제2 스틸 브라켓(170)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 한편, 제1,2 스틸 브라켓(150,170) 및 제1,2 돌출부(111a, 131a)의 결합은 용접 결합을 통해 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 도 4에는 상기 스틸 브라켓 및 돌출부의 결합 부위에 형성되는 용접부(W)가 도시되어 있다.The first steel bracket 150 may be coupled to the first protrusion 111a of the first metal frame 111. [ In addition, the second steel bracket 170 may be coupled to the second projection 131a of the second metal frame 131. Accordingly, the first steel bracket 150 and the second steel bracket 170 may be disposed to face each other. Meanwhile, the first and second steel brackets 150 and 170 and the first and second protrusions 111a and 131a may be coupled through welding. In this regard, FIG. 4 shows a weld W formed at the joining portion of the steel bracket and the protruding portion.

제1,2 스틸 브라켓(150, 170)의 형상 또는 크기는 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1,2 스틸 브라켓(150, 170)은 내부면이 제1,2 돌출부(111a, 131a)의 외면과 밀착되도록 형성될 수 있으며, 제1,2 돌출부(111a, 131a)의 외형에 대응하는 내부면을 가지도록 형성되는 것이 가능하다.
The shapes and sizes of the first and second steel brackets 150 and 170 are not limited. For example, the first and second steel brackets 150 and 170 may be formed such that an inner surface of the first and second steel brackets 150 and 170 closely contacts the outer surfaces of the first and second protrusions 111a and 131a. And it can be formed to have an inner surface corresponding to the outer shape.

접합 구조(100)는 스틸 보강부(190)를 더 포함할 수 있다. 스틸 보강부(190)는 제1 접합체(110) 및 제2 접합체(130)를 하부에서 지지함으로써, 접합 구조(100)의 구조적 안정성 및 강성을 확보하는 역할을 수행한다. Bonding structure 100 may further include a steel reinforcement 190. The steel reinforcement part 190 supports the first and second bodies 110 and 130 at the bottom to serve to secure structural stability and rigidity of the joint structure 100.

스틸 보강부(190)는 상부면에 제1 접합체(110) 및 제2 접합체(130) 하부면이 맞닿도록 배치될 수 있다. 이 때, 보다 안정적으로 제1 접합체(110) 및 제2 접합체(130)를 지지할 수 있도록, 스틸 보강부(190)의 상부면은 제1,2 스틸 브라켓(150,170)의 하부면과 용접 결합을 통해 결합될 수 있다(도 5의 용접부(w) 참조). The steel reinforcing portion 190 may be disposed on the upper surface so that the lower surfaces of the first junction body 110 and the second junction body 130 are in contact with each other. The upper surface of the steel reinforcing portion 190 is welded to the lower surface of the first and second steel brackets 150 and 170 so as to support the first joint body 110 and the second joint body 130 more stably at this time. (See the welded portion w in Fig. 5).

또한, 스틸 보강부(190)의 상부면은 제1,2 접합체(110,130)의 하부면과 접착제를 통해 접착될 수 있다. 이 경우, 스틸 보강부(190)는 제1,2 접합체(110,130)와 이종재료로 제조되기 때문에 양자간 접합성이 다소 떨어질 수 있다. 그러나, 스틸 보강부(190)는 제1,2 스틸 브라켓(150,170)과 이미 용접 결합되어 있으므로, 스틸 보강부(190) 및 제1,2 접합체(110,130)와의 접착은 상기 결합을 보충해주는 정도에 해당하여 문제가 되지 않는다.The upper surface of the steel reinforcing portion 190 may be bonded to the lower surface of the first and second joint members 110 and 130 through an adhesive. In this case, since the steel reinforcing portion 190 is made of a different material from the first and second junction bodies 110 and 130, the joint properties between the first and second junction bodies 110 and 130 may be somewhat lowered. However, since the steel reinforcing portion 190 is already welded to the first and second steel brackets 150 and 170, the adhesion between the steel reinforcing portion 190 and the first and second bonded bodies 110 and 130 can be improved That does not matter.

스틸 보강부(190)의 형상은 한정되지 않는다. 예를 들어, 스틸 보강부(190)는 강성을 가지도록 H빔 형상으로 형성되는 것이 가능하다. The shape of the steel reinforcing portion 190 is not limited. For example, the steel reinforcement 190 may be formed in an H beam shape to have rigidity.

도 6은 도 4에 제3 복합패널(200)을 추가적으로 도시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram further illustrating the third composite panel 200 in FIG.

접합구조(100)는 제3 복합패널(200)을 포함할 수 있다. 제3 복합패널(200)은 제1,2 금속 프레임(111,131)의 결합 부위에 복합패널이 배치되지 않아 생길 수 있는 강도 저하 등을 보완하는 역할을 수행하기 위한 것으로, 제3 복합패널(200)은 제1 금속 프레임(111) 및 제2 금속 프레임(131)의 결합 부위를 위에서 감싸도록 배치될 수 있다. 이 때, 제3 복합패널(200)의 하부면은 제1 접합체(110)의 제1 복합패널(113)과, 제2 접합체(130)의 제2 복합패널(133)의 상부면과 접합될 수 있다. 제1,2,3 복합패널(113,133,200)은 동종 재료에 해당하므로, 상기 접합은 접착제 등을 이용하여 수밀성 및 접합성 저하 없이 수행될 수 있다. The bonding structure 100 may include a third composite panel 200. The third composite panel 200 serves to compensate for a decrease in strength that may otherwise occur due to the absence of the composite panel at the coupling portions of the first and second metal frames 111 and 131. In the third composite panel 200, The first metal frame 111 and the second metal frame 131 may be arranged so as to surround the joining portion of the first metal frame 111 and the second metal frame 131 from above. At this time, the lower surface of the third composite panel 200 is joined to the first composite panel 113 of the first junction body 110 and the upper surface of the second composite panel 133 of the second junction body 130 . Since the first, second, and third composite panels 113, 133, and 200 correspond to the same material, the bonding may be performed by using an adhesive or the like without deteriorating the water tightness and bonding property.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 접합 구조(100)는 복합 재료 및 금속 재료의 접합체(110,130)간 연결에 있어, 금속 프레임(111,131)의 돌출부(111a,131a)에 결합되는 스틸 브라켓(150,170) 및 스틸 브라켓(150,170) 하부에 결합되는 스틸 보강부(190)를 배치함으로써 접합체(110,130)의 강도를 유지 및 보강할 수 있다. As described above, the bonding structure 100 according to an embodiment of the present invention is a steel that is coupled to the protrusions 111a and 131a of the metal frames 111 and 131 in the connection between the joints 110 and 130 of the composite material and the metal material. By arranging the brackets 150 and 170 and the steel reinforcement 190 coupled to the lower portions of the steel brackets 150 and 170, the strength of the joined bodies 110 and 130 may be maintained and reinforced.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10: 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법
11: 제1 복합패널 12: 금속 프레임
13: 제2 복합패널
100: 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조
110: 제1 접합체 111: 제1 금속 프레임
111a: 제1 돌출부 113: 제1 복합패널
113a: 제1 하부복합패널 113b: 제1 상부복합패널
130: 제2 접합체 131: 제2 금속 프레임
131a: 제2 돌출부 133: 제2 복합패널
133a: 제2 하부복합패널 133b: 제2 상부복합패널
150: 제1 스틸브라켓 170: 제2 스틸브라켓
190: 스틸 보강부 W: 용접부10: Method of joining composite material and metal material
11: first composite panel 12: metal frame
13: second composite panel
100: bonding structure of composite material and metal material
110: first connection body 111: first metal frame
111a: first protrusion 113: first composite panel
113a: first lower composite panel 113b: first upper composite panel
130: second junction body 131: second metal frame
131a: second projection 133: second composite panel
133a: second lower composite panel 133b: second upper composite panel
150: first steel bracket 170: second steel bracket
190: steel reinforcing portion W: welded portion

Claims (10)

적어도 하나의 층을 가지는 제1 복합패널 상부면에 적어도 하나의 금속 프레임을 배치하는 1 단계; 및
상기 금속 프레임을 위에서 감싸도록 적어도 하나의 층을 가지는 제2 복합패널을 배치하고, 상기 제2 복합패널의 하부면을 상기 제1 복합패널의 상부면과 접합하는 2단계를 포함하는, 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법.Disposing at least one metal frame on an upper surface of the first composite panel having at least one layer; And
And disposing a second composite panel having at least one layer to surround the metal frame from above, and joining a lower surface of the second composite panel to an upper surface of the first composite panel. Method of joining metal materials. 제1 항에 있어서,
상기 금속 프레임은, 상기 금속 프레임의 길이가 상기 제1 복합패널의 폭 또는 너비보다 길도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법.The method according to claim 1,
The metal frame is a bonding method of a composite material and a metal material, characterized in that the length of the metal frame is formed to be longer than the width or width of the first composite panel. 제1 항에 있어서,
상기 제1 복합패널 및 상기 제2 복합패널을 에폭시계 접착제 또는 에스테르계 접착제로 접합하는 것을 특징으로 하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 방법.The method according to claim 1,
And bonding the first composite panel and the second composite panel with an epoxy adhesive or an ester adhesive. 제1 금속 프레임이 제1 복합패널 내부에 수용되는 것으로, 상기 제1 금속 프레임의 양단이 상기 제1 복합패널 외부로 돌출되도록 형성되는 제1 접합체; 및
제2 금속 프레임이 제2 복합패널 내부에 수용되는 것으로, 상기 제2 금속 프레임의 양단이 상기 제2 복합패널 외부로 돌출되도록 형성되는 제2 접합체를 포함하고,
상기 제1 금속 프레임 및 상기 제2 금속 프레임이 수평 방향으로 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조.A first assembly in which a first metal frame is accommodated in the first composite panel, and both ends of the first metal frame protrude out of the first composite panel; And
A second metal frame is accommodated inside the second composite panel, and includes a second assembly formed at both ends of the second metal frame to protrude out of the second composite panel;
And the first metal frame and the second metal frame are joined to each other in a horizontal direction to form a joint structure of the composite material and the metal material. 제 4항에 있어서,
상기 제1 복합패널은,
상기 제1 금속 프레임 하부와 접하도록 배치되는 제1 하부복합패널; 및
상기 제1 금속 프레임을 위에서 감싸도록 배치되고, 하부면이 상기 제1 하부복합패널의 상부면과 접합되는 제1 상부복합패널을 포함하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조.5. The method of claim 4,
Wherein the first composite panel comprises:
A first lower composite panel disposed to be in contact with a lower portion of the first metal frame; And
And a first upper composite panel disposed to surround the first metal frame from above and having a lower surface bonded to an upper surface of the first lower composite panel. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 제2 복합패널은,
상기 제2 금속 프레임 하부와 접하도록 배치되는 제2 하부복합패널; 및
상기 제2 금속 프레임을 위에서 감싸도록 배치되고, 하부면이 상기 제2 하부복합패널의 상부면과 접합되는 제2 상부복합패널을 포함하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the second composite panel comprises:
A second lower composite panel disposed to be in contact with a lower portion of the second metal frame; And
And a second upper composite panel disposed to surround the second metal frame from above and having a lower surface bonded to an upper surface of the second lower composite panel. 제 4항에 있어서,
상기 제1 금속 프레임의 제1 돌출부에 결합되는 제1 스틸 브라켓; 및
상기 제1 스틸 브라켓과 마주보도록 배치되는 것으로, 상기 제2 금속 프레임의 제2 돌출부에 결합되는 제2 스틸 브라켓을 더 포함하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조.5. The method of claim 4,
A first steel bracket coupled to the first protrusion of the first metal frame; And
And a second steel bracket disposed to face the first steel bracket, the second steel bracket being coupled to the second protrusion of the second metal frame. 제 7항에 있어서,
상기 제1 접합체 및 상기 제2 접합체를 하부에서 지지하는 것으로, 상기 제1 스틸 브라켓 및 상기 제2 스틸 브라켓의 하부와 결합되어 배치되는 스틸 보강부를 더 포함하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조.8. The method of claim 7,
Bonding structure of the composite material and the metal material to support the first assembly and the second assembly from below, further comprising a steel reinforcement portion disposed in combination with the lower portion of the first steel bracket and the second steel bracket. 제 8항에 있어서,
상기 스틸 보강부의 상부면은 상기 제1 접합체 및 상기 제2 접합체의 하부면과 접착제로 접착되는 것을 특징으로 하는 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조.The method of claim 8,
The upper surface of the steel reinforcing portion is bonded to the lower surface of the first joined body and the second joined body by an adhesive, the joining structure of a composite material and a metal material. 제 4항에 있어서,
상기 제1 금속 프레임 및 상기 제2 금속 프레임의 결합 부위를 위에서 감싸도록 배치되고, 하부면이 상기 제1 복합패널 및 상기 제2 복합패널의 상부면과 접합되는 제3 복합패널을 더 포함하는, 복합 재료와 금속 재료의 접합 구조.5. The method of claim 4,
Further comprising a third composite panel disposed to surround the coupling portion of the first metal frame and the second metal frame from above, the lower surface is bonded to the upper surface of the first composite panel and the second composite panel, Joint structure of composite material and metal material.
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