KR20200084705A - 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기밀성이 우수한 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법은, 서로 접합하여 용접이 이루어지는 두 모재 중 제1 모재의 접합단면에 돌출부를 형성하고, 제2 모재의 접합단면에 상기 돌출부가 삽입되는 홈부를 형성하는 접합구조가공단계와, 상기 홈부에 상기 돌출부가 삽입된 상태에서 상기 제1 모재와 제2 모재의 경계를 용접하여 결합시키는 용접단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법 {Method for preparing a hot press chamber for display}

본 발명은 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기밀성이 우수한 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법에 관한 것이다.

디스플레이와 같은 전자부품 등의 제조과정에서 이물질의 유입을 차단하고 최적의 환경을 제공하기 위하여 핫프레스 챔버가 사용되고 있다.

일반적으로 핫프레스 챔버는 비용적인 측면을 고려하여 SUS 재질의 판재를 용접하여 제작한다.

그러나 용접 숙련도에 따라 열변형이 발생하거나 표면 상태가 불량하여 용접품질의 차이가 발생하게 된다.

이러한 용접품질의 차이는 용접 부분의 열변형, 크랙 등의 문제를 발생시키게 된다.

최근에는 디스플레이의 크기가 증가함에 따라 이러한 디스플레이를 수용할 수 있는 대형화된 챔버가 요구되고 있다.

이러한 요구에 맞춰 챔버의 크기가 대형화됨에 따라 용접할 SUS 재질의 판재의 크기 및 두께도 함께 증가하게 되고, 용접부분 또한 증가하게 된다.

디스플레이를 제조하기 위하여 내부가 고온, 고압으로 유지되는 챔버의 특성상 용접부분의 결함은 챔버의 기밀성을 떨어뜨려 리크를 발생시키게 되고, 챔버 내에서 제조되는 디스플레이의 품질이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제10-1049087호( 2011년 7월 7일 등록)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 기밀성이 우수하여 리크를 방지할 수 있는 대형화된 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법은, 서로 접합하여 용접이 이루어지는 두 모재 중 제1 모재의 접합단면에 돌출부를 형성하고, 제2 모재의 접합단면에 상기 돌출부가 삽입되는 홈부를 형성하는 접합구조가공단계와, 상기 홈부에 상기 돌출부가 삽입된 상태에서 상기 제1 모재와 제2 모재의 경계를 용접하여 결합시키는 용접단계로 이루어진다.

그리고 상기 접합구조가공단계는 상기 제1 모재의 접합단면 중 상기 돌출부를 중심으로 어느 일면 또는 양면에 요철을 형성하고, 상기 요철에 분말상 용가재를 도포하여 상기 요철에 의해 형성된 미세홈에 상기 분말상 용가재를 충전시킨다.

그리고 상기 미세홈에 상기 용가재를 충전한 후 예열한다.

그리고 상기 접합구조가공단계는 상기 제2 모재의 접합단면 중 상기 홈부를 중심으로 어느 일면 또는 양면에 복수의 핀홈을 형성하고, 상기 용접단계는 상기 핀홈에 수평코어핀을 삽입한 후 상기 제1 모재와 제2 모재의 경계를 용접하여 용접열이 상기 수평코어핀을 통해 서로 접합된 상기 제1 모재와 제2 모재의 내부로 전달된다.

또한, 상기 제2 모재의 접합단면에는 복수의 상기 핀홈과 연통되는 수직홈이 형성되고, 상기 수직홈에는 수직코어핀이 삽입되어 복수의 수평코어핀과 접촉한다.

그리고 상기 요철은 상기 제1 모재의 접합단면에 레이저빔을 조사하여 형성되고, 상기 레이저빔의 조사량은 10~15mJ/㎠이다.

본 발명의 핫프레스 챔버 제조방법은 기밀성이 우수하여 리크를 방지할 수 있고, 일정한 용접품질의 대형 핫프레스 챔버를 제조할 수 있다.

도 1은 종래의 진공 챔버 용접 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법에 따른 제1 모재와 제2 모재의 결합구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 모재와 제2 모재를 분리하여 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 모재의 요철형성부분을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 모재의 핀홈 및 수직홈을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 용접 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법은 접합구조가공단계와 용접단계로 구분할 수 있다.

접합구조가공단계는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 용접하여 결합시키기 위한 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 접합단면에 접합구조물을 형성한다. 대형 챔버를 제작하기 위해서는 챔버를 구성하는 소재의 크기 및 두께도 증가하게 되고, 용접부분도 증가하게 된다.

챔버를 제작하기 위한 소재, 즉 SUS 재질의 판재의 두께가 두꺼워짐에 따라 제1 모재(100)와 제1 모재(100)의 양측 외부 경계부분을 용접하면 서로 접합되는 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 접합단면 중 내부는 용접이 이루어지지 않는다. 이 경우 용접품질이 불량하면 챔버의 기밀성이 유지되지 못하고 리크가 발생할 가능성이 크다.

용접에 의한 용입깊이를 증가시키기 위하여 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 용접부를 용가재로 완전히 용입하여 용접하였지만, 용접부 주위의 열영향부의 스트레스에 의해 크랙 및 리크가 발생하는 문제점이 있었다. 도면 부호 A는 종래의 용가재를 용입하여 용접을 실시하는 부분이다.

본 발명의 실시예에서는 용접열에 의한 열영향부를 최소화하고 용접열에 의한 스트레스를 최소화하기 위하여 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 외부 경계부분을 용접하였고, 기밀성 및 결합성을 높이기 위하여 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 모재(100)의 접합단면에 돌출부(110)를 형성하고, 제2 모재(200)의 접합단면에 돌출부(110)가 삽입되는 홈부(210)를 형성하였다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이 제1 모재(100)의 접합단면 중 돌출부(110)를 중심으로 어느 일면에는 요철(120)을 형성한다. 이러한 요철(120)에 의해 접합단면의 표면에 미세홈이 형성되고, 미세홈에는 분말 형태의 용가재가 충전된다. 요철(120)은 제1 모재(100)의 접합단면에 레이저빔을 조사하여 형성되고, 레이저빔의 조사량은 10~15mJ/㎠이다. 레이저빔의 조사량이 10mJ/㎠ 미만이면 충분한 용가재가 충전될 수 있는 공간이 형성되지 못하고, 레이저빔의 조사량이 15mJ/㎠을 초과하면 레이저빔이 조사되는 부분의 뒤틀림이나 변형이 발생할 수 있다. 이러한 요철(120)은 돌출부(110)를 중심으로 접합단면의 양면에 각각 형성할 수 있다.

이와 같이 제1 모재(100)의 접합단면에 요철(120)을 형성한 후, 요철(120)에 의해 형성된 미세홈에 분말상 용가재를 충전한다. 그리고 용가재가 충전된 제1 모재(100)를 예열한 후 용가재가 미세홈에 완전히 충전되도록 하고 접합단면의 표면으로부터 돌출되는 용가재 분말은 제거한다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 모재(200)의 접합단면 중 홈부(210)를 중심으로 일면에는 복수의 핀홈(220)을 형성한다. 핀홈(220)에는 각각 수평코어핀(310)이 삽입된다. 이러한 수평코어핀(310)은 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 외부 경계부분을 용접할 때, 용접열을 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 내부로 전달하여 요철(120)에 의해 형성된 미세홈에 충전되어 있는 용가재를 용융시킨다.

또한, 제2 모재(200)의 접합단면에는 복수의 핀홈(220)과 연통되는 수직홈(230)을 추가 형성할 수 있다. 수직홈(230)은 복수의 핀홈(220)과 각각 연통된다. 그리고 수직홈(230)에는 수직코어핀(320)이 삽입되어 복수의 수평코어핀(310)과 접촉한다. 이러한 수평코어핀(310)과 수직코어핀(320)은 서로 접합되는 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 내부로 충분한 열을 전달하여 미세홈에 충전되어 있는 용가재를 용융시킴으로써 서로 접합되는 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 내부까지 용가재의 용융에 의한 용접이 이루어질 수 있다.

용접단계는 홈부(210)에 돌출부(110)가 삽입된 상태에서 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 경계를 용접하여 결합시킨다. 도면부호 B는 본 발명의 실시예에 따른 용접부분이ㄷ.

전술한 바와 같이 미세홈에 분말상 용가재가 충전되고, 수평코어핀(310) 및 수직코어핀(320)에 의해 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 외부 경계를 용접할 때 발생하는 용접열이 서로 접합된 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 내부까지 전달되어 용가재가 용융됨으로써, 두께가 두꺼운 제1 모재(100)와 제2 모재(200)의 내부까지 용접이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 디스플레이용 핫프레스 챔버 제조방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100 : 제1 모재,
101 : 접합단면,
110 : 돌출부,
120 : 요철,
200 : 제2 모재,
201 : 접합단면,
210 : 홈부,
220 : 핀홈,
230 : 수직홈,
310 : 수평코어핀,
320 : 수직코어핀,

Claims (6)

1. 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법에 있어서,
   서로 접합하여 용접이 이루어지는 두 모재 중 제1 모재의 접합단면에 돌출부를 형성하고, 제2 모재의 접합단면에 상기 돌출부가 삽입되는 홈부를 형성하는 접합구조가공단계와,
   상기 홈부에 상기 돌출부가 삽입된 상태에서 상기 제1 모재와 제2 모재의 경계를 용접하여 결합시키는 용접단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 접합구조가공단계는 상기 제1 모재의 접합단면 중 상기 돌출부를 중심으로 어느 일면 또는 양면에 요철을 형성하고, 상기 요철에 분말상 용가재를 도포하여 상기 요철에 의해 형성된 미세홈에 상기 분말상 용가재를 충전시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 미세홈에 상기 용가재를 충전한 후 예열하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 접합구조가공단계는 상기 제2 모재의 접합단면 중 상기 홈부를 중심으로 어느 일면 또는 양면에 복수의 핀홈을 형성하고, 상기 용접단계는 상기 핀홈에 수평코어핀을 삽입한 후 상기 제1 모재와 제2 모재의 경계를 용접하여 용접열이 상기 수평코어핀을 통해 서로 접합된 상기 제1 모재와 제2 모재의 내부로 전달되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제2 모재의 접합단면에는 복수의 상기 핀홈과 연통되는 수직홈이 형성되고,
   상기 수직홈에는 수직코어핀이 삽입되어 복수의 수평코어핀과 접촉하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 요철은 상기 제1 모재의 접합단면에 레이저빔을 조사하여 형성되고,
   상기 레이저빔의 조사량은 10~15mJ/㎠인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 핫프레스 챔버의 제조방법.

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