KR20190093819A - 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알미늄 하니콤 코어를 가지는 알미늄 패널의 제조 방법을 제안한다. 본 발명은, 평판 형상의 제1판 및 제2판, 그리고 상기 제1판 및 제2판 사이에서 지지되는 하니콤 코어를 포함하는 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법으로; 평판 형상의 제1판 및 제2판, 그리고 하니콤 코어를 각각 제조하는 부품 제조과정; 제1판의 상부에 알미늄 코어를 올려놓고, 이러한 지지상태를 임시적으로 고정하는 임시 조립 과정; 상기 임시 조립 과정에서 조립된 부분 조립체와 제2판을 각각 플럭스 처리하는 플럭스 처리과정; 상기 플럭스 처리과정이 완료된 부분 조립체에 제2판을 고정하는 조립과정; 그리고 상기 조립 과정이 완료된 것은 고온 분위기의 노에 투입하여 브레이징하는 과정으로 구성된다.

Description

알미늄 하니콤 패널의 제조 방법{Method for manufacturing aluminium honey comb panel}

본 발명은 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보다 손쉬운 하니콤 코어의 제조를 통하여 전체적인 공정이 간단하면서도 효율적으로 구성되는 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

알미늄 패널은 다른 금속에 비하여 상대적으로 경량이면서도 충분한 강도를 가지고 있기 때문에 다양한 구조물에 응용될 수 있다. 다양한 구조물에 응용될 수 있는 하나의 선행 기술로써, 예를 들면 일본 특허 제2792644호에서 제안한 알미늄 패널의 제조 방법을 들 수 있다. 그러나 이러한 특허문헌을 포함하는 종래 기술에 의한 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법에서는, 특히 양측 패널의 가운데를 형성하는 알미늄 하니콤 코어의 제조가 특히 복잡하고 생산성 향상에 장애가 되는 것이라고 할 수 있다.

본 발명은 구조적 강도가 충분히 높은 알미늄 허니콤 패널의 제조 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명은, 평판 형상의 제1판 및 제2판, 그리고 상기 제1판 및 제2판 사이에서 지지되는 하니콤 코어를 포함하는 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법으로; 평판 형상의 제1판 및 제2판, 그리고 하니콤 코어를 각각 제조하는 부품 제조과정; 제1판의 상부에 알미늄 코어를 올려놓고, 이러한 지지상태를 임시적으로 고정하는 임시 조립 과정; 상기 임시 조립 과정에서 조립된 부분 조립체와 제2판을 각각 플럭스 처리하는 플럭스 처리과정; 상기 플럭스 처리과정이 완료된 부분 조립체에 제2판을 고정하는 조립과정; 그리고 상기 조립 과정이 완료된 것은 고온 분위기의 노에 투입하여 브레이징하는 과정으로 구성된다.

본 발명의 부품 제조과정 중에서, 하니콤 코어의 제조는, 육각형의 하니콤 코어 구조 중에서 서로 평행하는 면에 대응하는 부분에 접착제층을 형성하면서 다수의 알미늄 판을 적층한 후, 알미늄 판을 외측으로 늘이는 것에 의하여 만들어지고, 이러한 알미늄 판은 클래드층이 형성되어 브레이징 가능한 것을 사용한다.

다른 실시 예에 의하면, 부품 제조 과정 중에서, 하니콤의 제조는, 각각의 알미늄 판을 절곡하여 하니콤 형상이 다층으로 성형될 수 있도록 성형한 후, 서로 평행하는 수평변을 접착제로 고정하거나 브레이징으로 일체화시키는 것에 의하여 만들어진다.

본 발명에서 사용하는 하니콤 프레임을 더 포함하여 구성될 수 있고, 이때 하니콤 프레임은 사각 관체를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 플럭스 처리과정은, 플럭스 용액에 디핑하는 것으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기본적으로 브레이징이라는 공법을 이용하면서 가장 효율적으로 알미늄 하니콤 패널을 생산할 수 있음을 알 수 있다. 특히 접착제를 이용하여 하니콤 코어를 성형하는 것은 전체적인 제조 공정에서 충분한 효율성을 가지는 것으로, 높은 생산성을 이룰 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 알미늄 하니콤 패널의 분해 사시도.
도 2는 본 발명 하니콤 코어의 제조를 설명하는 설명도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 알미늄 하니콤 패널은, 외측면을 구성하는 제1판(10)과 제2판(20), 그리고 제1판(10)과 제2판(20) 사이에 개재되는 하니콤 코어(14)로 구성된다. 여기서 도 1을 기준으로 하면, 제1판(10)은 하면이라고도 칭할 수 있고, 제2판(20)은 상면이라고도 칭할 수 있다. 본 발명은, 이와 같은 구성 요소를 주로 브레이징(Brazing) 공법을 이용하여 알미늄 패널로 제조하고자 한다.

다음에는 이와 같은 구성요소를 이용하여 전체적인 알미늄 하니콤 패널을 제조하는 방법을 순서대로 설명하고자 한다.

(1) 각 부품의 성형

(가) 상술한 제1판(10) 및 제2판(20), 그리고 하니콤 코어(14)를 각각 별도의 공정으로 만들게 된다. 여기서 제1판(10) 및 제2판(20)은 실질적으로 평판이기 때문에, 종래의 제조 방법과 동일하여 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 그리고 본 발명에서 하니콤 코어(14)는 다음과 같은 방법으로 만들어진다.

(나) 하니콤 코어의 제조

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 각각의 알미늄 판을 대칭 형상으로 절곡한 후, 접착부(14A)를 접착제로 접착하거나 브레이징으로 일체화시킴으로써 하니콤 코어를 제조할 수 있다. 여기서 각각의 알미늄 판은 다층으로 적층하면서 접착제에 의하여 하니콤 코어를 만들 수 있고, 또는 다층으로 적층하면서 스팟 용접 등의 방법으로 임시적으로 고정한 후, 브레이징으로 일체화하는 것에 의하여 하니콤 코어를 만들 수 있다.

또 다른 방법으로, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 다수의 알미늄 판을 적층하되 각각의 알미늄 판에는 정해진 구간에 접착제를 도포하게 된다. 여기서 적층되는 알미늄 판의 수는 도 3에서 이해할 수 있는 바와 같이 하니콤 코어의 넓이에 비례하여 결정될 것이다. 이렇게 정해진 부분에 접착제층이 형성된 다수의 알미늄 판을 양측에서 잡아 당기게 되면, 도시된 바와 같이 육각형의 하니콤 코어가 만들어진다.

여기서 하니콤 코어(14)의 육각면을 살펴보면, 수평 방향을 가지는 수평변(14a)은 알미늄 판 사이에서 접착제층이 형성된 부분이고, 수평변의 양측에 형성되는 경사 방향을 가지는 경사변(14b)은 접착제층이 형성되지 않은 부분이다. 즉, 육각형의 하니콤 코어 구조에서, 서로 평행하는 변에는 접착제층을 형성하고 양측으로 잡아당기게 되면 적층된 다수의 판이 펼쳐지면서 허니콤 코어(14)가 만들어지는 것이다.

여기서 이와 같은 접착제층을 이용하여 금속(알미늄) 하니콤 코어를 만드는 공정 자체는 이미 공지된 것이다. 본 발명에서는 이러한 방법을 이용하여 하니콤 코어를 만들고 있으나, 위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 브레이징을 이용하여 패널을 만드는 것을 기본적인 기술적 착상으로 하고 있다.

그리고 도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 하니콤 코어의 제조에 사용되는 각각의 알미늄 판은 브레이징이 가능한 것을 사용하는 것을 특징으로 한다. 브레이징이 가능한 알미늄 판이라고 함은, 브레이징 온도에서 녹아서 접촉된 다른 판과 서로 접합될 수 있도록 일측면 또는 양측면이 처리된(claded) 알미늄 판을 사용하는 것이다.

하니콤 코어를 제조하는 과정을 정리하면, 제1방법으로써, 하니콤 코어 구조 중에서 서로 평행하는 면에 대응하는 부분에 접착제층을 형성하면서 다수의 알미늄 판을 적층한 후, 알미늄 판을 외측으로 늘이는 것에 의하여 만들어진다. 여기서 알미늄 판은 클래드층이 형성되어 브레이징 가능한 것을 사용한다.

상기 하니콤의 제조의 제2방법으로, 각각의 알미늄 판을 절곡하여 하니콤 형상이 다층으로 성형될 수 있도록 성형한 후, 서로 평행하는 수평변을 접착제로 고정하거나 브레이징으로 일체화시키는 것에 의하여 만들어질 수 있다.

(2) 임시 부분 조립

다음에는 하니콤 알미늄 패널을 만들기 위한 부품의 일부 조립이 진행된다. 예를 들면 적어도 하나의 판(제1판)(10)과 하니콤 코어(14)를 조립하는 과정이 수행된다. 이러한 조립과정은 하니콤 코어(14)를 상판(10) 상에 올려서 임시적으로 고정하는 것이 바람직하다. 상판(10)에 하니콤 코어(14)를 임시적으로 고정하는 것은, 스팟 용접은 물론이고 임시적으로 고정할 수 있는 것이면 기계적인 요소를 사용하는 것도 가능할 것임은 당연하다.

그리고 필요에 따라서는 도 1에 도시한 프레임(12)을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면 하니콤 코어(14)를 프레임(12)의 내측에 결합시킨 후 제1판(10) 상에 올려놓는 전체적인 임시 조립을 하는 것이다. 여기서 필요하다면 제1판(10)과 프레임(12)은 리벳, 용접 등의 방법으로 임시 고정하는 것도 가능하고, 하니콤 코어(14)와 프레임(12) 또는 제1판(10) 등과 임시 고정하는 것도 가능하다.

여기서 제2판(20)을 조립하지 않는 것은 이후의 처리 공정(플럭스 공정)을 위한 것이다. 그리고 이와 같이 제2판(20)을 제외한 상태의 조립품(제1판, 코어 프레임, 그리고 하니콤 코어 조립체)을 임시적으로 고정상태로 만들어야 한다. 여기서 하니콤 코어(12)와 제1판(10)의 임시 고정을 리벳, 피스 등을 이용할 때, 보다 편리한 임시 고정 및 전체적인 패널의 구조적 강도 향상을 위하여, 상기 하니콤 프레임(12)을 사각 관체 형상을 가지도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.

(3) 플럭스처리

이와 같이 하니콤 코어(14)와 제1판(10)이 임시로 조립된 후에는, 플럭스 처리를 위하여 디핑(Dipping)을 수행한다. 이와 같은 플러스 처리 공정은 분말 상태의 플럭스를 일정 비율로 용액과 섞은 후, 그 용액에 상술한 부분 조립체와 제2판(20)을 디핑하는 것으로 수행될 수 있다. 또는 액상의 플럭스를 부분 조립체와 제2판(20)의 필요 부분에 공급함으로써 플럭스 처리되는 것도 가능할 것이다.

(4) 전체적 조립

플럭스 처리가 완료되면, 제2판(20)을 부분 조립체(제1판과 하니콤 코어 조립체) 상에 올려놓고, 스팟 용접 또는 기계 요소를 사용하여 임시적으로 이들을 지지할 수 있도록 전체적인 조립을 수행한다.

(5) 브레이징

플럭스 처리가 완료된 상태에서 전체적 조립이 완려되면, 전체 구조물을 일체화시키는 브레이징 과정이 진행된다. 이러한 브레이징 과정은 특정 분위기의 노(Furnace) 내부에서 특정 온도까지 가열함으로써, 클래드층이 녹아서 인접하는 판재와 일체화되는 과정을 의미한다. 그리고 이러한 브레이징 과정에서의 고온에 의하여, 하니콤 코어(14)를 성형할 때 만들어진 접착제층은 제거된다.

이와 같은 브레이징 처리시 일반적으로 통기공을 만드는데, 예를 들면 하니콤 코어의 각 셀 내부의 압력을 외부 분위기의 압력과 동등하게 하고, 하니콤 코어의 변형 및 불량 등의 발생을 방지하기 위한 통기공을 하니콤 코어의 각 격벽 및 하니콤 프레임에 성형한다. 그러나 이러한 기술은 위 종래 기술에서 언급한 특허 문헌 등에서도 명백하게 드러나는 것이어서 이러한 부분에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명 알미늄 패널의 제조 방법은 브레이징을 기준으로 하되, 알미늄 코어의 제조에 있어서는 접착제를 이용하되 브레이징 가능한 알미늄 판을 이용하고 있음을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서는 가장 시간이 많이 걸리고 까다로운 공정인 알미늄 코어를 만드는 과정을 간단화함과 동시에 브레이징을 접목함으로써, 전체적으로 효율적인 생산이 가능할 것으로 기대된다.

10 ..... 제1판
12 ..... 하니콤 프레임
14 ..... 하니콤 코어
20 ..... 제2판
1

Claims (5)

1. 평판 형상의 제1판 및 제2판, 그리고 상기 제1판 및 제2판 사이에서 지지되는 하니콤 코어를 포함하는 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법으로;
   평판 형상의 제1판 및 제2판, 그리고 하니콤 코어를 각각 제조하는 부품 제조과정;
   제1판의 상부에 알미늄 코어를 올려놓고, 이러한 지지상태를 임시적으로 고정하는 임시 조립 과정;
   상기 임시 조립 과정에서 조립된 부분 조립체와 제2판을 각각 플럭스 처리하는 플럭스 처리과정;
   상기 플럭스 처리과정이 완료된 부분 조립체에 제2판을 고정하는 조립과정; 그리고
   상기 조립 과정이 완료된 것은 고온 분위기의 노에 투입하여 브레이징하는 과정으로 구성되는 알미늄 하니콤 패널의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 부품 제조과정 중에서, 하니콤 코어의 제조는, 육각형의 하니콤 코어 구조 중에서 서로 평행하는 면에 대응하는 부분에 접착제층을 형성하면서 다수의 알미늄 판을 적층한 후, 알미늄 판을 외측으로 늘이는 것에 의하여 만들어지고, 이러한 알미늄 판은 클래드층이 형성되어 브레이징 가능한 것을 특징으로 하는 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 부품 제조 과정 중에서, 하니콤의 제조는, 각각의 알미늄 판을 절곡하여 하니콤 형상이 다층으로 성형될 수 있도록 성형한 후, 서로 평행하는 수평변을 접착제로 고정하거나 브레이징으로 일체화시키는 것에 의하여 만들어지는 하니콤 패널의 제조 방법.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 하니콤 코어를 둘러싸는 하니콤 프레임을 더 포함하여 구성되고, 여기서 하니콤 프레임은 사각 관체인 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 플럭스 처리과정은, 플럭스 용액에 디핑하는 것으로 이루어지는 알미늄 하니콤 패널의 제조 방법.
   
   
   
   
   

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