KR20160082288A - fastener for joining sheet - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 판재 접합용 파스너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 본딩이나 복잡한 체결부품 없이, 마찰교반용접과 기계적 접합을 통하여 금속판재와 이종판재를 간단하게 접합할 수 있도록 하는 판재 접합용 파스너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 산업분야에서 두 금속판재를 상호 겹치기 접합하기 위해서는 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔을 이용한 레이저 용접이나, 스폿 용접기를 이용한 전기저항 용접이 주로 적용된다. Generally, in the industrial field, laser welding using a laser beam output from a laser oscillator or electric resistance welding using a spot welder is mainly applied to mutually overlap and bond two metal plates.
도 1에서는 일반적인 레이저 용접 시스템에 의해 레이저 용접 공정도로써, 레이저빔(LB)을 이용하여 금속판재를 용접하기 위한 일반적인 레이저 용접 시스템은 로봇(1)의 아암(3) 선단에 레이저 헤드(5)가 설치되고, 이 레이저 헤드(5)는 레이저 발진기(7)와 연결된다. 1, a general laser welding system for welding a metal plate using a laser beam LB as a laser welding process by a general laser welding system includes a
상기 로봇(1)은 로봇 제어기(C)에 의해 거동 제어되어 상기 레이저 헤드(5)를 소재(9)의 용접패턴을 따라 이동시키면서 레이저빔(LB)이 조사되도록 하여 용접작업을 진행하게 된다. The
한편, 최근에는 차체의 고강도 경량화의 추세에 따라 차체 소재로 금속판재 또는 비철금속판재뿐만 아니라 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS, 이하, CFRP라 칭함)으로 이루어지는 복합판재를 적용하는 사례가 빈번해 졌다. In recent years, in accordance with the trend of high-strength and light weight of the vehicle body, a case where a composite plate made of a carbon fiber-reinforced plastic (CFRP), as well as a metal plate or a non- lost.
탄소섬유를 이용한 CFRP는 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 높은 성능이 요구되는 항공이나 자동차 분야에서는 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있으며, 경제적인 조건만 해결되면 향후 사용이 더욱 확대되고, CFRP의 제조량이 비약적으로 증가될 것으로 기대된다.Since CFRP using carbon fiber is excellent in strength, elastic modulus, light weight and stability, it is widely regarded as one of the main materials in the aeronautical and automobile fields requiring high performance. If the economic condition is solved, The production of CFRP is expected to increase dramatically.
특히, 자동차 산업에서의 CFRP는 탄소섬유를 주로 에폭시나 플라스틱 등의 수지의 심으로 제조하여 많이 사용하는 추세이다. 즉, CFRP는 탄소섬유를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 제조한 후, 수지류에 함침하여 경화시킨 것으로서, 고강도, 고탄성의 경량소재로 주목받고 있는 첨단 복합 재료이며, 비금속재이다. Particularly, CFRP in the automobile industry is a tendency to use carbon fiber mainly made of resin such as epoxy or plastic. In other words, CFRP is a high-tech composite material that is made of carbon fiber in a winding shape or a fabric shape and then cured by impregnating the resin into a resin stream, which is a high-strength and highly elastic lightweight material.
그러나 상기한 바와 같은 CFRP 또는 비철금속판재 등을 차체에 적용하기 위해서는 이를 대체하기 어려운 부분에 적용되는 금속판재과의 접합이 가능해야 하는데, 두 소재의 물성적 특성에 의해 종래와 같이 레이저 용접이나 스폿 용접은 불가능한 단점이 있어, 주로 본딩이나 복잡한 체결부품을 이용한 기계적 접합(셀프 피어싱, 볼팅, 리벳팅 등)이 이루어지고 있다.However, in order to apply CFRP or a non-ferrous metal plate as described above to a vehicle body, it is necessary to be able to join the metal plate material which is difficult to replace. In the case of laser welding or spot welding, (Self-piercing, bolting, riveting, etc.) using bonding or complicated fastening parts.
이에, 금속판재에 CFRP 복합판재 또는 비철금속판재 등의 이종판재를 종래의 접합방법에 따른 본딩이나 기계적 접합을 위해서는 설계치수를 벗어나지 않도록 설계단계에서부터 치수가 고려되어야 하며, 이에 따른 레이아웃 상의 자유도가 낮은 단점이 있어 새로운 접합방법의 연구개발이 시급한 문제이다.Accordingly, in order to bond or mechanically bond a different plate material such as a CFRP composite plate or a non-ferrous metal plate to a metal plate, dimensions must be taken into consideration from the designing stage so as not to deviate from the designed dimension, Therefore, research and development of new bonding methods is an urgent problem.
상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the above background section are intended to enhance understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
본 발명의 실시 예는 금속판재와, 상기 금속판재와는 다른 소재의 이종판재를 상호 접합하기 위하여 상기 이종판재에 형성된 피어싱홀을 통하여 삽입되어 상기 금속판재에 대해서는 마찰교반용접으로 접합되고, 이종판재에 대해서는 기계적 접합으로 접합되어 금속판재와 이종판재를 상호 겹치기 접합할 수 있도록 하는 판재 접합용 파스너를 제공하고자 한다. The embodiment of the present invention is characterized in that a metal plate is inserted through a piercing hole formed in the dissimilar plate for joining the dissimilar plates of a material different from the metal plate and is joined to the metal plate by friction stir welding, The metal plate and the dissimilar plate can be overlapped and joined to each other by means of mechanical joining.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 금속판재와, 상기 금속판재와는 다른 소재의 이종판재를 상호 겹치기 접합하기 위한 판재 접합용 파스너에 있어서, 상면에 스핀들이 삽입되는 툴 삽입홈이 형성되는 헤드체; 상기 헤드체의 하면 중심에 일체로 형성되고, 하단면 중심에 프로브가 형성되는 용접체로 이루어지며, 상호 겹쳐진 금속판재와 이종판재를 마찰교반용접 및 기계적 접합으로 접합하는 판재 접합용 파스너가 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, a fastener for joining plate members for overlapping and joining a metal plate material and a dissimilar plate material of a material different from the metal plate, the fastener comprising: sieve; There is provided a fastener for joining a plate member made of a welded body integrally formed at the center of the lower surface of the head body and having a probe formed at the center of the lower end face thereof and joining the mutually overlapped metal plate and the dissimilar plate by friction stir welding and mechanical joining have.
또한, 상기 파스너는 상기 이종판재에 형성된 피어싱홀을 통하여 상기 용접체가 삽입된 상태로, 상기 스핀들을 통한 가압 및 회전작동에 의해 상기 용접체가 상기 금속판재에 마찰교반용접되고, 상기 헤드체가 상기 이종판재의 상면을 상기 금속판재 측으로 압착하여 기계적 접합으로 접합할 수 있다.The fastener is friction stir welded to the metal plate by pressing and rotating operation through the spindle while the welded body is inserted through the piercing hole formed in the dissimilar plate, Can be pressed to the metal plate side and bonded by mechanical bonding.
또한, 상기 헤드체는 원형단면의 하단 외주면을 따라 하면에 뽀족하게 돌출되어 접합 시, 상기 이종판재를 파고드는 돌출단이 형성될 수 있다.In addition, the head body may protrude from the lower surface along the lower outer circumferential surface of the circular cross-section to form a protruding end for engaging the dissimilar plate material upon joining.
또한, 상기 헤드체는 하면 상에 상기 용접체 둘레를 따라 내측으로 파여져, 접합 시, 상기 이종판재가 유입되는 유입홈이 형성될 수 있다.In addition, the head body may be formed on an under surface along a circumference of the welded body, and an inlet groove through which the dissimilar plate is introduced may be formed at the time of bonding.
또한, 상기 금속판재는 스틸 또는 마그네슘 합금을 소재로 할 수 있다.The metal plate material may be made of steel or a magnesium alloy.
또한, 상기 이종판재는 비철금속으로 이루어질 수 있다.Also, the dissimilar plate may be made of a non-ferrous metal.
여기서, 상기 비철금속은 알루미늄으로 이루어지는 판재 접합용 파스너. Here, the non-ferrous metal is made of aluminum.
또한, 상기 이종판재는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 복합판재로 이루어질 수 있다.In addition, the dissimilar plate may be made of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite plate.
본 발명의 실시 예에 따른 파스너는 금속판재와, 상기 금속판재와는 다른 소재의 이종판재를 상호 겹치기 접합하도록 상기 이종판재의 하부에 금속판재를 겹친 상태로, 상기 이종판재에 형성된 피어싱홀을 통하여 파스너를 삽입하여 상기 금속판재에 대해서는 마찰교반용접으로 접합하고, 이종판재에 대해서는 기계적 접합으로 접합하여 금속판재와 이종판재 즉, 비철금속판재 또는 CFRP 복합판재 등을 쉽게 겹치기 접합할 수 있다.The fastener according to an embodiment of the present invention includes a metal plate and a metal plate joined to a lower portion of the dissimilar plate so as to overlap and bond the dissimilar plates of a material different from the metal plate, The metal plate is joined to the metal plate by friction stir welding and mechanically joined to the dissimilar plate, so that the metal plate and the dissimilar plate, that is, the nonferrous metal plate or the CFRP composite plate can be easily overlapped and joined.
이에 따라, 본딩이나 접착제 테이핑 또는 복잡한 기계적 접합에 비하여 자동화 라인의 구현이 쉽고, 체결부품 등, 접합 부재료를 최소화하여 설계치수를 고려할 필요가 없다는 이점이 있다.Accordingly, it is easy to implement an automation line as compared with bonding, adhesive taping, or complicated mechanical bonding, and it is advantageous in that it is unnecessary to minimize the bonding material cost such as fastening parts and to consider the design dimensions.
또한, 본딩 접합은 접착제 정적온도를 유지관리해야 하는 반면, 주변 온도에 따른 접합강도의 편차가 없다는 이점도 있다. In addition, the bonding bonding has an advantage that there is no variation in bonding strength depending on the ambient temperature, while maintaining the static temperature of the bonding agent.
또한, CFRP 복합판재, 비철금속판재 외에도 다양한 복합판재와 금속판재의 접합에 적용할 수 있는 이점이 있다. In addition to the CFRP composite plate and nonferrous metal plate, there is an advantage that it can be applied to the joining of various composite plates to a metal plate.
도 1은 일반적인 레이저 용접 시스템에 의해 레이저 용접 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너의 상부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너의 저부 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A 선에 따른 파스너의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너의 접합공정도이다. 1 is a view showing a laser welding process by a general laser welding system.
2 is a top perspective view of a fastener for joining sheet members according to an embodiment of the present invention.
3 is a bottom perspective view of a fastener for joining sheet members according to an embodiment of the present invention.
4 is a sectional view of the fastener according to the line AA in Fig.
5 is a process diagram showing a fastening process of the fastener for joining sheet members according to the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너의 상부 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너의 저부 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A 선에 따른 파스너의 단면도이다. FIG. 2 is a top perspective view of a fastener for joining sheet members according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a bottom perspective view of a fastener for joining sheet members according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross- Sectional view.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너(10)는 금속판재(20)와, 상기 금속판재(20)와는 다른 소재의 이종판재(30)를 상호 겹치기 접합하기 위한 것으로, 헤드체(11)와 용접체(13)로 구성된다. 2 to 4, a
상기 헤드체(11)는 일정두께의 원형단면을 가지며, 상면에는 중앙에 스핀들(40)이 삽입되는 툴 삽입홈(11a)이 형성된다. The
또한, 상기 헤드체(11)는 상기 원형단면의 하단 외주면을 따라 하면에 뽀족하게 돌출되어 돌출단(11b)이 형성되는데, 상기 돌출단(11b)은 상기 금속판재(20)와 이종판재(30)의 겹치기 접합 시, 상기 이종판재(30)를 파고들도록 형성된다. The protruding
그리고 상기 용접체(13)는 상기 헤드체(11)의 하면 중심에 일체로 형성되며, 하단면 중심에는 프로브(13a)가 일체로 형성된다. The
이때, 상기 용접체(13) 둘레를 따라서는 상기 헤드체(11)의 하면 상에 내측으로 파여져 유입홈이(11c) 형성되는데, 상기 유입홈(11c)은 상기 금속판재(20)와 이종판재(30)의 겹치기 접합 시, 상기 이종판재(30)가 유입되어 상기 돌출단(11b)과 함께 기계적 접합력을 높여준다.At this time, an
이러한 구성을 갖는 판재 접합용 파스너(10)는 상호 겹쳐진 금속판재(20)와 이종판재(30)를 마찰교반용접 및 기계적 접합으로 상호 겹치기 접합이 이루어지도록 한다. The fastener (10) for joining sheet members having such a configuration allows the mutually overlapping metal sheet material (20) and the dissimilar sheet material (30) to be overlapped to each other by friction stir welding and mechanical joining.
즉, 상기 파스너(10)는 상기 이종판재(30)에 형성된 피어싱홀(H)을 통하여 상기 용접체(13)가 삽입된 상태로, 상기 스핀들(40)을 통한 가압 및 회전작동에 의해 상기 용접체(13)가 상기 금속판재(20)에 마찰교반용접되고, 상기 헤드체(11)가 상기 이종판재(30)의 상면을 상기 금속판재(20) 측으로 압착하여 기계적 접합으로 접합한다. That is, the
여기서, 상기 금속판재(20)는 스틸 또는 마그네슘 합금을 소재로 이루어질 수 있다. Here, the
또한, 상기 이종판재(30)는 비철금속 또는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 복합판재로 이루어질 수 있다. In addition, the
여기서, 상기 비철금속은 알루미늄으로 이루어질 수 있다.Here, the non-ferrous metal may be made of aluminum.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너의 접합공정도이다. 5 is a process diagram showing a fastening process of the fastener for joining sheet members according to the embodiment of the present invention.
따라서 도 5를 참조하면, 상기한 바와 같은 판재 접합용 파스너(10)는 스틸판재, 마그네슘 합금강판 등의 금속판재(20)와, 알루미늄 판재, CFRP 복합판재 등의 피어싱홀(H)을 갖는 이종판재(30)를 상호 겹친 상태로, 상기 피어싱홀(H)을 통하여 마찰교반용접 및 기계적 접합을 통하여 상호 접합한다.5, the fastener for joining
즉, 도 5의 (S1)에서와 같이, 상기 이종판재(30)의 하부에 금속판재(20)를 겹친 상태로, 상기 이종판재(30)에 형성된 피어싱홀(H)을 통하여 파스너(10)를 삽입하고, 상기 헤드체(11) 상의 툴 삽입홈(11a)에 스핀들(40)을 장착하여 상기 용접체(13)를 금속판재(20)에 대하여 가압하면서 회전시킨다. 5, the
그러면, 상기 금속판재(20)에 대해서는 용접체(13)의 프로브(13a)가 마찰열을 발생시키며 마찰교반용접(FW)이 진행되고, 상기 이종판재(30)에 대해서는 상기 헤드체(11)가 회전하면서 돌출단(11b)이 이종판재(30)의 상면을 파고들어 상기 피어싱홀(H)을 메우면서 이종판재(30)의 내부를 유입홈(11c) 측으로 밀어 넣게 된다. The
이에 따라, 도 5의 (S2)를 참조하면, 상기 파스너(10)는 용접체(13)가 상기 금속판재(20)의 상면에 대해 마찰교반용접(FW)이 이루어져 접합하고, 헤드체(11)가 상기 이종판재(30)에 대해 기계적 접합에 의해 접합되어 금속판재(20)와 이종판재(30) 즉, 비철금속판재 또는 CFRP 복합판재 등을 쉽게 겹치기 접합을 이룬다. 5 (S2), the
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 판재 접합용 파스너(10)는 본딩이나 접착제 테이핑 또는 복잡한 기계적 접합에 비하여 자동화 라인의 구현이 쉽고, 체결부품 등, 접합 부재료를 최소화하여 설계치수를 고려할 필요가 없게 된다.As described above, the
또한, 본딩 접합이 접착제 정적온도를 유지 및 관리해야 하는 반면, 본 발명의 실시 예에 따른 파스너(10)는 주변 온도에 따른 접합강도의 편차가 없다는 이점이 있으며, CFRP 복합판재, 비철금속판재(20) 외에도 다양한 복합판재와 금속판재(20)의 접합에 적용할 수 있다.The
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
10: 파스너
11: 헤드체
13: 용접체
11a: 툴 삽입홈
11b: 돌출단
11c: 유입홈
13a: 프로브
20: 금속판재
30: 이종판재
40: 스핀들
FW: 마찰교반용접
H: 피어싱홀10: fastener
11: Head body
13:
11a: Tool insertion groove
11b: protruding end
11c: Inflow home
13a: Probe
20: metal plate
30: Dissimilar plate
40: spindle
FW: Friction stir welding
H: Pierce Hall
Claims (14)
상면에 스핀들이 삽입되는 툴 삽입홈이 형성되는 헤드체;
상기 헤드체의 하면 중심에 일체로 형성되고, 하단면 중심에 프로브가 형성되는 용접체;로 이루어지며,
상호 겹쳐진 금속판재와 이종판재를 마찰교반용접 및 기계적 접합으로 접합하는 판재 접합용 파스너.A fastener for joining sheet materials for mutually overlapping and joining dissimilar plate materials different from the metal plate material,
A head body on which a tool insertion groove for inserting a spindle is formed;
And a welding body integrally formed at the center of a lower surface of the head body and having a probe formed at the center of a lower end surface thereof,
A fastener for joining plate members joined together by friction stir welding and mechanical joining.
상기 파스너는
상기 이종판재에 형성된 피어싱홀을 통하여 상기 용접체가 삽입된 상태로, 상기 스핀들을 통한 가압 및 회전작동에 의해 상기 용접체가 상기 금속판재에 마찰교반용접되고, 상기 헤드체가 상기 이종판재의 상면을 상기 금속판재 측으로 압착하여 기계적 접합으로 접합하는 판재 접합용 파스너.The method according to claim 1,
The fastener
Wherein the welded body is friction stir welded to the metal plate by pressing and rotating operation through the spindle while the welded body is inserted through the piercing hole formed in the dissimilar plate, A fastener for joining a plate material by press-bonding to a plate material side and joining by mechanical joining.
상기 헤드체는
원형단면의 하단 외주면을 따라 하면에 뽀족하게 돌출되어 접합 시, 상기 이종판재를 파고드는 돌출단이 형성되는 판재 접합용 파스너.The method according to claim 1,
The head body
And a protruding end is formed on the lower surface along the lower outer peripheral surface of the circular cross section so as to protrude therefrom.
상기 헤드체는
하면 상에 상기 용접체 둘레를 따라 내측으로 파여져, 접합 시, 상기 이종판재가 유입되는 유입홈이 형성되는 판재 접합용 파스너.The method according to claim 1,
The head body
And an inflow groove through which the dissimilar plate is introduced is formed on the lower surface of the fastener stringer.
상기 금속판재는
스틸 또는 마그네슘 합금을 소재로 하는 판재 접합용 파스너.3. The method according to claim 1 or 2,
The metal plate material
A fastener for joining sheet materials made of steel or magnesium alloy.
상기 이종판재는
비철금속으로 이루어지는 판재 접합용 파스너. 3. The method according to claim 1 or 2,
The dissimilar plate
A fastener for joining sheet materials made of non-ferrous metals.
상기 비철금속은
알루미늄으로 이루어지는 판재 접합용 파스너. The method according to claim 6,
The non-
A fastener for joining sheet materials made of aluminum.
상기 이종판재는
탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 복합판재로 이루어지는 판재 접합용 파스너. 3. The method according to claim 1 or 2,
The dissimilar plate
A carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite plate fastener for joining sheet materials.
원형단면을 가지며, 상면에 스핀들이 삽입되는 툴 삽입홈이 형성되고, 하단 외주면을 따라 하면에 뽀족하게 돌출되는 돌출단이 형성되는 헤드체;
상기 헤드체의 하면 중심에 일체로 형성되고, 하단면 중심에 프로브가 형성되는 용접체;로 이루어지며,
상기 이종판재에 형성된 피어싱홀을 통하여 상기 용접체가 삽입된 상태로, 상기 스핀들을 통한 가압 및 회전작동에 의해 상기 용접체가 상기 금속판재에 마찰교반용접되고, 상기 헤드체가 상기 이종판재의 상면을 상기 금속판재 측으로 압착하여 기계적 접합으로 접합하는 판재 접합용 파스너.A fastener for joining sheet materials for mutually overlapping and joining dissimilar plate materials different from the metal plate material,
A head body having a circular cross section and formed with a tool insertion groove for inserting a spindle on an upper surface thereof and a protruding end protruding from a lower surface along the lower end circumferential surface;
And a welding body integrally formed at the center of a lower surface of the head body and having a probe formed at the center of a lower end surface thereof,
Wherein the welded body is friction stir welded to the metal plate by pressing and rotating operation through the spindle while the welded body is inserted through the piercing hole formed in the dissimilar plate, A fastener for joining a plate material by press-bonding to a plate material side and joining by mechanical joining.
상기 헤드체는
하면 상에 상기 용접체 둘레를 따라 내측으로 파여져, 접합 시, 상기 이종판재가 유입되는 유입홈이 형성되는 판재 접합용 파스너.10. The method of claim 9,
The head body
And an inflow groove through which the dissimilar plate is introduced is formed on the lower surface of the fastener stringer.
상기 금속판재는
스틸 또는 마그네슘 합금을 소재로 하는 판재 접합용 파스너.10. The method of claim 9,
The metal plate material
A fastener for joining sheet materials made of steel or magnesium alloy.
상기 이종판재는
비철금속으로 이루어지는 판재 접합용 파스너. 10. The method of claim 9,
The dissimilar plate
A fastener for joining sheet materials made of non-ferrous metals.
상기 비철금속은
알루미늄으로 이루어지는 판재 접합용 파스너. 13. The method of claim 12,
The non-
A fastener for joining sheet materials made of aluminum.
상기 이종판재는
탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 복합판재로 이루어지는 판재 접합용 파스너. 10. The method of claim 9,
The dissimilar plate
A carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite plate fastener for joining sheet materials.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140193363A KR20160082288A (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | fastener for joining sheet |
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---|---|
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ID=56504233
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KR1020140193363A KR20160082288A (en) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | fastener for joining sheet |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20160082288A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107191456A (en) * | 2017-05-25 | 2017-09-22 | 柳州博纳汽车科技有限公司 | A kind of rotating welding rivet and its clinching method |
KR20180076239A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 주식회사 성우하이텍 | Rivet and methode for joining of pannel using the same |
KR20180095295A (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-27 | 서강대학교산학협력단 | Joint method by using rivet, rivet and joint device using rivet |
KR20190081139A (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 자동차부품연구원 | Jointing unit for dissimilar material |
JP2021527186A (en) * | 2018-06-08 | 2021-10-11 | マキシム グロージャン | A method for assembling the first part and the second part via an insert |
-
2014
- 2014-12-30 KR KR1020140193363A patent/KR20160082288A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180076239A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 주식회사 성우하이텍 | Rivet and methode for joining of pannel using the same |
KR20180095295A (en) * | 2017-02-17 | 2018-08-27 | 서강대학교산학협력단 | Joint method by using rivet, rivet and joint device using rivet |
CN107191456A (en) * | 2017-05-25 | 2017-09-22 | 柳州博纳汽车科技有限公司 | A kind of rotating welding rivet and its clinching method |
KR20190081139A (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 자동차부품연구원 | Jointing unit for dissimilar material |
JP2021527186A (en) * | 2018-06-08 | 2021-10-11 | マキシム グロージャン | A method for assembling the first part and the second part via an insert |
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