KR100698562B1 - 대체로 관 모양의 금속 벽을 가진 구조 요소를 제조하는방법 및 구조 요소 - Google Patents

대체로 관 모양의 금속 벽을 가진 구조 요소를 제조하는방법 및 구조 요소 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 평면 블랭크(20)가 금속 재료의 시트로부터 절단되며, 블랭크는 구조 요소의 벽의 전개된 모양을 가진 주요부와, 적어도 하나의 추가적 중첩 및 고정 탭(26, 27, 28)을 포함하고, 상기 절단된 블랭크(20)는 복수의 선(23)을 따라 접혀 상기 절단된 블랭크(20)의 주요부의 접힌 부분(22, 24, 24', 25)으로부터 축방향으로 정렬되지 않은 복수의 환형 세그멘트를 포함하는 구조 요소의 벽을 형성하며, 용접은 적어도 하나의 추가적 중첩 및 고정 탭(26, 27, 28)을 접힌 부분(22, 24, 24', 25)과 제2 중첩 탭 중 적어도 하나에 고정하기 위해 사용된다. 용접 동안에, 적어도 하나의 중첩 탭(26, 27, 28)과 접힌 벽부(22, 24, 24', 25) 또는 제2 중첩 탭은 중첩된 배치에서 서로에 대해 탄성적으로 지지되는 상태로 유지되고, 용접은 레이저 빔에 의한 투과 용접에 의해 완벽하게 수행되며, 본 발명의 구조 요소는 매우 광범위한 산업 분야에서 여러 가지 응용을 갖는다.
구조 요소, 블랭크, 벽, 주요부, 탭, 선, 접힌 부분, 환형 세그멘트.

Description

대체로 관 모양의 금속 벽을 가진 구조 요소를 제조하는 방법 및 구조 요소{METHOD FOR MAKING A STRUCTURAL ELEMENT HAVING A GENERALLY TUBULAR METAL WALL AND STRUCTURAL ELEMENT}
본 발명은 축방향으로 정렬(axial alignment)되지 않는 적어도 2개의 세그멘트를 가진 대체로 관 모양(tubular shape)의 금속 벽을 가진 구조 요소를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 또한 여러 가지 모양으로 제조되기에 적합하고 여러 가지 응용에 적합한 관형 금속 벽을 가진 구조 요소에 관한 것이다.
여러 가지 산업 분야에서, 축방향으로 정렬되지 않은 연속적 세그멘트를 포함하며 다소 모양이 복잡하고 특히 다각형인 단면인 대체로 관 모양의 구조 요소를 갖는 것이 필요하다.
그러한 구조 요소는 정사각형 또는 사각형 프레임의 형태로 구조 요소를 제공할 때 만곡될 수 있거나, 각도 배치(angular disposition)에서 직각인(rectilinear) 예로서 서로 직각으로 연장되는 연속적 세그멘트를 제공할 수 있다.
어떤 응용에서, 높은 견고성과 가능한 낮은 질량을 제공하는 프레임을 가질 필요가 있는데, 이 두가지 조건은 다각형 단면의 관형 섹션 부재(section member) 를 함께 조립함으로써 프레임을 제조할 때 절충하기 일반적으로 어렵다.
프레임의 측부를 그 코너에서 함께 조립 및 용접하기 위해서, 충분한 두께의 벽을 가진 튜브를 사용하는 것이 필요하다. 일반적으로, 튜브가 1 mm보다 적은 벽 두께를 가지면 튜브 예로서 사각형 단면의 튜브를 함께 조립하여 프레임을 만드는 것이 어렵다.
어떤 응용에서, 예로서 금속 도어(door)를 만드는 데에 있어서, 예로서 특정한 장식 스타일이 실시된 건물에 도어가 사용될 때 양호한 견고성과 가능한 가벼운 질량을 얻을 뿐만 아니라 도어가 사람의 눈에 띄게 하는 품질을 얻는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 상황 하에서, 여러가지 모양의 단면을 제공하는 다른 측면들을 가진 골조(framework) 구조를 제고할 필요가 있다. 따라서, 다른 모양 및 가능하게는 가장 통상적이지 않은 모양의 단면을 가진 튜브를 가지는 것이 필요하다. 이것은 그러한 도어의 구성을 매우 값비싸게 한다.
어떤 산업에서, 예로서 자동차 산업, 항공 산업, 또는 선박 제조업에서, 중량이 가볍고, 관형 금속 벽을 갖고, 모양이 복잡하고, 환형 조각을 구성하기 위해서 만곡되거나 심지어는 자신에게 되돌아 루프(loop)될 수 있는 구조 요소 또는 "코드(chord)"가 사용된다. 관형 구조가 중량의 감소를 얻는 작용을 하는 그러한 구조 요소는 지극히 견고하고 강한 방법으로 제조되어야만 한다.
그러한 복잡한 구조를 만들기 위해서, 성형 및/또는 절단 방법에 의해 전에 성형된 많은 수의 조각을 함께 조립하는 것이 일반적으로 필요하다. 복잡한 모양의 구조를 만들고 모양 및 치수에서 양호한 정밀도를 가지고 조각을 함께 조립하는 것 은 비싼 동작이고, 조립체를 제조하기 위해 사용되는 여러 가지 용접은 완전히 검사되어야만 한다.
또한, 사용된 금속 재료가 알루미늄 및 그 합금 등과 같이 용접하기 어려울 때, 복잡한 구조를 만드는 것은 더욱 어렵고 비싸며, 용접을 피하기 위해서 실시하기 어려운 조립 방법을 사용하는 것이 필요할 수 있다.
금속 시트 등 평형한 재료로부터 구조 요소를 만들 때, 블랭크(blank)는 일반적으로 절단되고 그들의 에지를 따라 용접됨으로써 함께 조립되고, 그것은 일반적으로 블랭크를 그 조립 위치에 유지하기 위한 지그(jig) 및 지지물의 사용을 요구한다. 따라서 그러한 구조는 만들기 복잡하고, 비싼 공구의 사용을 요구한다. 또한, 어떤 상황에서는, 관형 구조의 중공 부분에 위치된 지그를 사용하는 것조차 가능하지 않은데, 왜냐하면 구조의 모양이 구조가 함께 조립되고 용접된 후에 지그가 제거되는 것을 방해하기 때문이다.
따라서 본 발명의 목적은 축방향으로 정렬되지 않은 2개의 세그멘트를 포함하는 대체로 관 모양의 금속 벽을 가진 구조 요소를 제조하는 방법을 제안하는 것인데, 그 방법은 실시하기 단순하고 비용이 제한되고, 임의의 금속 재료로부터 모양이 복잡하고 견고하고 중량이 가벼운 구조를 만드는 것을 가능하게 한다.
이 목적을 위해서, 상기 방법은
금속 재료의 시트로부터 적어도 하나의 평면 블랭크를 절단하는 단계,
상기 절단된 블랭크를 복수의 선을 따라 접어서 상기 절단된 블랭크의 주요 부의 접힌 부분으로부터 구조 요소의 벽을 형성하는 단계, 및
상기 세그멘트 각각의 적어도 하나의 추가적 중첩 고정 탭을 상기 구조 요소(11, 18)의 벽의 접힌 가장자리(margin) 및 제2 중첩 탭 중 적어도 하나 위에서 세그멘트(19)를 고정하기 위한 적어도 하나의 추가적 탭에 함께 고정하기 위해서 용접하는 단계를 포함하고,
상기 블랭크는 상기 구조 요소의 벽의 세그멘트의 전개된 모양을 가진 주요부와, 상기 세그멘트 각각에 대해 적어도 하나의 중첩 고정 탭과 함께 상기 세그멘트들을 함께 고정하기 위한 적어도 하나의 추가적 탭을 구비하며,
상기 세그멘트(19) 각각의 적어도 하나의 추가적 중첩 및 고정 탭과, 상기 세그멘트(19)들을 함께 고정하기 위한 적어도 하나의 탭과, 상기 벽의 접힌 가장자리 또는 상기 제2 중첩 탭은 서로 탄성적으로 기대도록 유지된다.
본 발명을 잘 이해할 수 있도록 하기 위해서, 예로서 주어진 본 발명의 방법과 전혀 새로운 특징을 가지며 이 방법에 의해 얻어질 수 있는 구조 요소의 여러 가지 실시예의 설명이 뒤따른다.
도 1은 본 발명의 골조(framework) 구조용 다각형 단면의 직립부(upright)를 제조하는 방법에 실시될 수 있는 컷아웃 블랭크(cutout blank)의 부분의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 블랭크를 접음으로서 만들어진 다각형 단면 직립부의 개략적 단면도인데, 직립부는 연결 및 고정 탭을 용접하기 전의 단계에 있는 상태 로 도시된다.
도 3은 본 발명의 방법에 의해 제조된 둥근 표면을 가진 도어의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 도어 구조를 만들기 위해 절단된 금속 시트의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 블랭크의 단편(fraction)의 확대도이다.
도 6 및 도 7은 도 4에 도시된 금속 블랭크를 접고 용접함으로써 제조된 도어 구조의 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 환형의 구조 요소의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 구조 요소를 제조하기 위한 금속 블랭크의 단편의 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 블랭크의 면 중의 하나의 단편의 사시도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 방법의 접기 단계와 조립 단계 동안의 도 8에 도시된 구조 요소의 단편의 사시도이다.
도 1은 도면 부호 1이 주어진 금속 블랭크의 단편을 도시하는데, 블랭크(1)의 이 단편은 다각형 단면의 프레임의 측부를 구성하는 세그멘트의 부분을 제조하는 데에 사용하기 위한 것으로서, 이 단편은 그 자체가 본 발명의 구조 요소를 구성한다.
금속 블랭크(1)는 전체로서 도 1에 도시된 단편의 길이 방향의 연장부와 접 음에 의해 프레임의 다른 측부를 구성하는 다른 단편을 가지며, 상기 다른 측부는 옵션으로서 도 2에 도시된 세그멘트의 단면의 모양과 다른 다각형 모양의 단면을 나타낸다.
도 1 및 도 2는 단지 구조 요소의 제조 공정을 전체적으로 설명하지 않고 본 발명의 제조 방법의 원리를 설명하는 것이 목적이다.
도 1에 도시된 금속 블랭크의 세그멘트는 길이 방향(2)으로 연장되고 도 2에 도시된 사각형 프레임의 한 측부의 단면을 만들기에 충분한 폭을 나타내는 사각형 스트립의 형태이다.
프레임을 제조하는 데에 있어서 첫 번째 동작은 원하는 종류와 두께의 금속 재료의 시트로부터 블랭크(1)를 절단해 내는 것으로 구성된다.
일반적으로, 아래에 설명되듯이, 본 발명의 방법은 예로서 50 마이크로미터(μm) 내지 1 mm의 범위에 있는 작은 벽 두께를 가진 대체로 모양이 관형인 구조가 제조될 수 있게 하는데, 튜브의 앵귤러 조립(angular assembly) 등 공지의 방법을 사용하여 그러한 얇은 벽을 가진 구조 요소를 제조하는 것은 불가능하다.
도 2에 도시된 단면을 가진 프레임의 직립부(3)를 구성하는 금속 블랭크(1)의 단편은 모두 길이 방향에 평행하고 각각 도면부호 4, 5, 6,7, 및 8이 주어지고 사각형 스트립의 형태인 금속 블랭크의 5개의 부분을 한정하는 접는 선을 가진다. 블랭크의 여러 개의 스트립 부분 사이에 그려진 업는 선을 가진 도 1에 도시된 블랭크(1)의 단편은 도 2에 도시된 프레임(3)의 측부의 단면의 전개된 모양을 구성한 다. 접기는 도 2에 도시되듯이 수행되어 스트립부(4)에 대해 90o로 위로 접혀진 블랭크 스트립부(5, 6)는 프레임의 측부의 2개의 측면을 구성하고, 프레임의 측부 섹션(3)의 내부로 접힌 스트립부(7, 8)는 프레임의 측부(3)의 상부 벽을 구성하도록 위치(7', 8')에서 중첩되는 2개의 플랩(flap)을 구성한다.
도 2에 도시되듯이, 금속 블랭크의 스트립부(7, 8)는 내부로 접혀져서, 플랩(8)은 플랩(7) 아래에 위치되고, 플랩(7, 8)은 폐쇄된 위치(7', 8')에 대해 잔여 개방 각을 남긴다.
스트립부(7, 8)는 중첩되도록 되고 힘을 수직 방향으로 플랩(7)에 인가하여 블랩(8)을 외부로부터 프레임(3)의 측부의 단면 내로 향하여 가압함으로써 서로 고정되어 함께 조립된다.
힘(9)의 영향 하에서, 플랩(7)은 접는 선에 대해 피봇하고, 플랩(8)에 대해 누르고 그것은 접는 축에 대해 피봇한다. 플랩(7, 8)이 이동하는 거리는 플랩을 동일 평면 위치(7', 8') 내에 중첩시킴으로써 프레임의 측부의 상부 벽을 구성하도록 결정된다.
플랩(7)은 힘(9)을 적용하는 스러스트(thrust) 요소에 의해 정위치에 유지되고, 플랩(8)은 그 위치(8')에서 플랩(7)의 바닥면에 대해 탄성적으로 눌러 플랩(7, 8)은 그들의 위치에 있을 때 서로에 대해 평평하고 서로에 대해 탄성적으로 누른다.
평평한 위치에서 플랩(8)의 에지에 누르는 플랩(7)의 자유로운 에지와 선(7a) 사이에서 연장되는 상부 플랩(7)의 단편은 관형 구조를 닫는 금속 블랭크의 중첩 및 고정 탭을 구성한다. 플랩(7)을 함께 고정하기 위해서, 레이저 용접 헤드(10) 등 용접 설치를 사용하는 것이 가능하여, 중첩된 평탄부(7, 8) 사이에서 즉 플랩(7)의 중첩 탭과 상기 중첩 탭에 의해 덮인 플랩 벽(8)의 부분 사이에서 길이 방향(2)으로 복수의 용접 스폿이 만들어질 수 있다. 레이저빔에 의해 플랩(7, 8)의 중첩 탭의 두께 내에 수행된 이러한 용접은 "투과(transparency)" 용접이라고 지칭될 수 있다.
함께 조립된 위치(7')에서 플랩(8) 상에 중첩된 플랩(7)의 자유 에지를 따라서 플랩(7, 8)을 함께 용접하는 것도 가능하지만, 플랩(7)의 에지를 따른 이러한 용접은 그들의 함께 조립된 위치에서 플랩(7, 8)의 중첩 탭 내에 임의로 위치된 스폿 또는 선형 영역(zone)을 거치는 투과 용접(transparency welding) 보다 용접 빔의 방향 및 위치에 대한 더욱 정확한 제어를 요구한다.
중첩 탭이 구조의 벽의 단편 위에 용접되자마자, 구조는 견고하게 되는데, 왜냐하면 벽 상의 중첩 탭의 상대적인 미끄러짐이 불가능하게 되기 때문이다.
따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 매우 간단한 예에서, 구조의 세그멘트 예로서 임의의 모양의 다각형 단면의 프레임의 한 측부가 간단한 방법으로 즉 중첩 탭을 벽부에 대해 접고 탄성적으로 누르고 다음에는 예로서 레이저를 사용하여 중첩 탭을 덮인 벽부에 용접하여 제조될 수 있다.
자연스럽게, 용접의 스폿 또는 선을 만들기 위해서 레이저 토치와는 다른 용접 수단을 사용하는 것이 가능하지만, 용접 장치는 구조의 외부로부터 용접을 수행 하고 구조의 벽과 접촉되지 않고 그렇게 할 수 있어야 한다.
1 mm보다 작은 예로서 약 0.7 mm의 벽 두께를 가진 프레임 모양의 구조의 벽을 용접할 때, 중첩된 금속 시트가 0.2 mm만큼 큰 값으로 두께가 "증가(swell)"할 때에도 이트륨 알루미늄 가넷(yttrium aluminum garnet)(YAG) 레이저를 사용하여 레이저에 의해 고품질 용접을 수행할 수 있다. "증가"라는 용어는 중첩된 시트의 두께의 합과 비교하여 적층(stack)의 여분의 두께를 지정하기 위해서 시트의 적층에 대해 사용된다. 증가는 중첩된 시트 사이의 공기의 층의 평균 두께에 대응하는데, 그 공기는 시트가 완전히 평면이 아니기 때문에 존재한다.
따라서 본 발명의 방법은 시트 금속 부분이 적층될 때에 일정량의 증가가 존재하는 평탄도(planeness)의 산업적 시트 금속을 가지고 실시될 수 있다.
시트 금속 또는 포일(foil) 등 시트(sheet)로부터 절단해낸 금속 블랭크를 접음으로써 대체로 관형인 구조를 제조하는 두가지 방법이 아래에서 예로서 설명되는데, 이 두가지 실시예는 도 1 및 도 2를 참조하여 위에서 매우 일반적인 방법으로 설명된 본 발명의 방법을 단순히 설명하다.
자연적으로, 본 발명의 방법은 매우 다양한 특성 및 용도를 제공하는 대체로 관형 모양의 여러 가지 구조 요소를 제조하는 데에 적용될 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 구조 요소를 합체하는 제1 장치가 도 3에 도시된다.
도 3은 전체적으로 도면부호 11이 주어지고 관형 구조를 나타내는 측부를 가진 대체로 사각형 골조(12)를 포함하며 본 발명의 방법에 의해 제조된 금속 도어(door)를 도시한다.
골조는 2개의 수평면인 상면(12a)과 하면(12b) 및 2개의 수직 측면(12c, 12d)을 포함한다.
상면과 하면(12a, 12b)은 삼각형 단면을 제공하는 튜브의 형태로 제조되고, 측면(12, 12)은 유사하게 튜브의 형태로 제조되지만 사각형인 단면을 제공한다. 삼각형 단면의 모서리(angle)를 따라 상호연결된 상면 및 하면(12a, 12b)은 도어 면(13)의 각각의 상부 단부와 하부 단부가 고정될 수 있는 각각의 만곡된 면을 구성하며, 따라서 도어 면(13)은 둥근 모양을 제공한다. 면(13)은 도어의 골조의 2개의 측면(12a, 12b)의 만곡된 에지를 따라 적용되고 용접에 의해 고정되는 단일 금속 시트에 의해 구성될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 설명되듯이, 도어의 골조(12)는 본 발명의 방법에 의해 골조의 벽들을 구성하도록 단순히 금속 블랭크를 절단해내고 접음으로써 제조될 수 있으며, 벽의 중첩 탭은 골조의 접힌 부분을 함께 조립되고 고정될 수 있게 하고, 골조의 측면들이 서로 고정될 수 있게 하여 도 3에 도시된 닫힌 구조를 만든다.
도어 면(13)은 다음에는 정위치에 놓여지고 골조의 에지에 용접되어 특히 상부 및 하부 만곡된 에지를 따라 용접되어 고정된다. 이것은 다른 모양의 단면을 가진 측부를 제공하는 골조 상에 구성된 둥근 금속 도어를 제공하여, 도어의 외관을 향상시키고 원래의 모양을 주는 것이 가능하다.
그러한 도어는 컵보드(cupboard) 또는 장비실(equipment room)을 닫거나 집을 닫는 데에 사용될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 아래에서 설명되듯이 제조된 도 3에 도시된 종류의 골조는 도어의 골조를 구성하는 방법만이 아니라 예로서 실크스트린(silkscreen ) 인쇄기에 사용하기에 적합한 프레임을 만들도록 제조될 수 있다. 그러한 상황 하에서, 중량이 가볍고 견고한 방법으로 제조된 프레임은 프레임의 에지를 따라 고정된 실크스크린을 고정하고 팽팽하게 하는 작용을 쉽게 할 수 있다.
또한, 스크린을 정위치에 위치시키는 동안에 상면 및 하면 사이에 힘을 적용시키고 다음에는 스크린이 고정된 후에 단부면 상에 적용된 힘을 완화시킴으로써 프레임 상의 스크린을 팽팽하게 할 수 있다.
도 4는 전체적으로 도면부호 14가 주어진 금속 블랭크를 도시하는데, 금속 블랭크(14)는 금속 시트 또는 포일로부터 절단되어 골조의 특정한 측부를 구성하기 위한 스트립의 각각의 단편 사이에 컷아웃을 가진 긴 스트립을 형성한다.
골조의 단부면(12a, 12b)의 벽은 긴 스트립형 블랭크(14)의 단편(15a, 15b)으로부터 제조되고, 사각형 단면 측면(12c, 12d)은 블랭크(14)의 단편(15c, 15d)으로부터 제조된다.
도 4의 점선은 스트립 단편(15a, 15b, 15c, 15d)용 접는 선을 나타내는데, 접는 선상에서 접기가 수행되어 단면이 대체로 관형인 골조의 대응 측면을 만드는데, 그 단면은 각각 삼각형 및 사각형이다.
블랭크의 각각의 단편(15a, 15b, 15c, 15d)은 골조의 측면의 평면 전개부(plane development)를 구성하는 메인 스트립부와, 프레임의 측면을 닫고 고정하며 프레임의 측면을 서로 고정하는 데에 사용되는 중첩 및 고정 탭을 갖는다.
단편(15a, 15b)은 단면이 삼각형인 골조의 측면의 3개의 면을 구성하기 위하여 서로 평행한 접는 선을 거쳐 결합된 3개의 평면 벽부와, 골조의 단부 측면이 조립 및 고정될 수 있게 하기 위해서 중첩될 2개의 길이 방향 에지를 포함한다. 금속 블랭크의 단편(15a, 15b)의 2개의 길이 방향 에지는 각각의 만곡된 선들로 한정되며, 하부 에지는 2개의 함께 조립된 에지가 결합될 수 있게 하도록 약간 접시 모양으로 들어가고, 접시 모양 부분은 또한 특히 도어 면 또는 인쇄 스크린을 골조에 고정시키기 위해 사용되는 골조의 에지를 보강하는 작용을 한다.
금속 블랭크의 단편(15c, 15d)은 골조의 사각형 단면 측부의 벽의 4개의 면을 구성하도록 접는 선에 의해 함께 결합된 4개의 길이 방향 연장되는 벽부에 의해 구성된 각각의 메인부와, 모양이 대체로 사각형인 골조의 측면을 구성하는 2개의 면을 구성하는 2개의 접힌 부분 상에 중첩되는 중첩 탭을 포함한다.
금속 블랭크(14)의 연속하는 단편 사이의 컷아웃은 접기 후에 골조의 측면의 단부들이 삼각형 단면의 단부 측면에 수용되고 골조의 각각의 코너가 파단되도록 만들어진다. 또한, 절단은 골조의 벽을 위한 중첩 및 고정 탭을 구성하는 탭 및 플랩을 골조의 측부들 사이에 남기도록 수행된다.
도 6 및 도 7은 각각 골조의 단부 측면의 외부와 내부 및 상기 블랭크(14)가 도시된 접는 선을 따라 접힌 후에 단부 측면 내에 수용된 2개의 측면의 단부를 도시한다.
도 7에 도시되듯이 골조가 접힌 후의 배치 상태에 있을 때, 골조의 각각의 측면의 관형 벽은 골조의 측면용 벽부를 구성하는 블랭크의 부분에 대해 또는 다른 중첩 탭에 대해 탄성적으로 지지되는 중첩 탭에 의해 함께 고정된다.
상기와 같이, 중첩 탭은 접는 동안에 서로 면하도록 위치되고 예로서 서로 일치하고 서로에 대해 탄성적으로 누르도록 만들어진 에지의 길이를 따라 분포된 용접 스폿에서 또는 용접 선을 따라 레이저 빔에 의한 투과 용접 작업 동안에 서로에 대해 탄성적으로 눌려진 상태로 유지되는 단편(15a, 15b)의 길이 방향 외부 에지에 의해 구성된다.
도 7에서, 골조의 단부 측부의 연결용 각각의 에지 내에 만들어지고, 서로 함께 조립될 2개의 에지를 탄성적으로 누르는 동안에 서로 내부에 결합되는 접시형 오목부(dished depressions)에 의해 구성된 연결 영역(16)을 볼 수 있다. 용접 선은 골조의 단부 측부의 에지에 평행하거나 수직한 방향으로 오목부(16) 내에 만들어질 수 있어서, 오목부(16)들을 함께 조립한다.
골조의 측부를 조립 및 폐쇄할 때, 2개의 스트립형 부분에 의해 구성된 중첩 탭은 측부의 벽의 면을 구성하는 2개의 부분과 중첩된다. 이러한 중첩 탭 상에 추력을 적용함으로써, 중첩 탭으로 하여금 측부의 면을 구성하는 접힌 부분에 대해 탄성적으로 기대게 하는 것이 가능하다. 중첩 탭은 다음에는 예로서 레이저 빔을 이용한 투과 용접에 의해 또는 전기 용접에 의해 골조의 벽의 면을 구성하는 접힌 부분에 용접된다. 골조의 측부는 측부의 길이를 따라 이격된 용접 스폿 또는 선에 의해 함께 조립 및 고정될 수 있다.
골조의 측면의 용접은 접합 영역에 골조의 측부의 길이를 따라 분포된 제한된 수의 용접 스폿 또는 선을 사용하여 간단하게 및 신속하게 수행될 수 있다. 중 첩 탭은 서로 또는 벽 부분에 탄성적으로 기대게 할 수 있어서, 강한 결합을 보장하도록 용접 동안에 원활한 접촉을 달성한다.
특히 도 7에 도시되듯이, 측부는 골조의 단부 측부 또는 횡방향 측부의 접합 부분 내에 플랩 또는 탭(17)에 의해 구성된 중첩 탭에 의해 단부 측부에 고정된다. 단부 측부 벽의 추가적 중첩 탭을 구성하는 플랩(17)은 벽 위에 놓인 플랩(17) 상에 레이저에 의한 투과 용접이 수행되는 동안에 횡방향 측부의 벽에 탄성적으로 기대게 된다. 유사하게, 횡방향 측부의 벽 상에 추가적 탭을 구성하는 플랩(17)은 레이저에 의해 투과 용접이 수행되는 동안에 단부 측부의 벽과 중첩되고 벽에 대해 탄성적으로 기대게 된다.
골조의 중첩 탭 및 추가적 중첩 탭 또는 벽을 함께 연결하기 위해 용접을 사용하면, 얇은 금속 블랭크 예로서 약 0.7 mm 또는 심지어는 0.5 mm의 두께를 가진 금속 블랭크를 사용할 때에도 완전히 견고한 조립체를 얻을 수 있다.
어떤 상황에서는, 0.05 mm 내지 0.5 mm 범위에 있는 두께의 시트 재료를 절단해내고 접음으로써 골조를 만드는 것도 생각할 수 있다.
그러한 골조는 예로서 비싼 재료로 만들어질 때 양호한 견고성 및 낮은 질량 둘 다를 가질 것이 요구될 때마다 여러 가지로 응용될 수 있다.
다른 상황 하에서, 모양이 복잡한 외곽선을 제공할 수 있는 대체로 관 모양의 중공 구조를 위해서 매우 높은 수준의 견고성 및 강도를 얻는 것이 필요하다.
매우 높은 강도가 요구되는 그러한 구조에서, 중공 구조의 벽과 구조가 접힌 후에 조립 목적을 위해서 사용된 중첩 탭을 구성하기 위해서 비교적 두꺼운 금속 블랭크 예로서 1 mm보다 큰 두께의 금속 블랭크를 사용하는 것이 가능하다.
도 8은 구조의 벽과 중첩 및 고정 탭을 구성하기 위해서 금속의 단일 블랭크 또는 스트립을 사용하여 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 환형 구조 및 대체로 관 모양의 단일체(piece)를 도시한다.
일반적으로, 도 8에 도시된 단일체(18)는 크기가 크고 모양이 대체로 사각형인 중공 단면인 링의 형상이다.
단일체(18)는 아래에 설명된 제조 방법에 채택된 각도 진폭(angular amplitude)을 가지며 구조 요소의 벽 부분에 대해 탄성적으로 지지되는 중첩 탭 상에 만들어진 용접 스폿 또는 선에 의해 함께 연결된 연속적 환형 세그멘트(19)로 구성된다.
예로서, 도 8에 도시된 종류의 환형 단일체(18)는 각각 30o의 각도 진폭을 점유하는 12개의 세그멘트(19)를 갖도록 설계될 수 있다.
도 9는 접기 및 용접에 의해 도 8에 도시된 구조 요소를 제조하는 데에 사용하기 위한 금속 블랭크의 단편을 도시한다.
도 9에 부분적으로 도시된 금속 블랭크는 전체적으로 도면부호 20이 주어진다.
금속 구조의 각각의 세그멘트(19)는 금속 블랭크(20)의 섹션(21)으로 제조된다.
각각의 섹션(21)은 한 세그멘트(19) 상에 환형 구조 요소(18)의 외부 원통형 표면의 벽부를 구성하기 위한 스트립(22)을 갖는다.
스탬핑된 영역(22)의 연속은 금속의 시트로부터 절단된 블랭크(20)의 길이 방향 스트립 내에 만들어지는데, 각각의 영역(22)은 30o에 걸쳐 연장되는 원호의 형태로 길이 방향 섹션의 원통형 표면의 단편을 형성한다.
스탬핑된 스트립(22)은 스트립형 블랭크(20)의 횡방향으로 연장되고 길이 방향으로 서로 이격되는 접는 선 또는 영역(23)을 거쳐 서로 결합된다.
연속적 스탬핑된 영역은 예로서 횡방향 오목부에 의해 서로로부터 분리된 연속적 원통형 모양의 볼록 스탬핑 영역을 가진 휘일(wheel) 또는 실린더를 포함하는 스탬핑 기계에 의해 제조될 수 있다.
블랭크(20)의 섹션(21)의 각각의 스트립(22)의 양쪽 측부 상의 횡방향에, 환형 단일체(18)의 대체로 관형 벽의 2개의 측부 표면을 구성하기 위한 2개의 사다리꼴 벽부(24, 24')가 형성된다. 벽부(24, 24')는 길이 방향으로 연장되는 접는 선을 거쳐 스탬핑된 스트립(22)에 결합된다.
한 벽부(24')는 벽부(24, 24')의 단변의 길이와 동일한 길이를 갖고 스탬핑된 스트립(22)의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 가진 벽부(25)에 의해 연장된다. 벽부(25)는 환형 단일체(18)의 프리즘 형상의 내부 벽부를 구성하기 위한 것이다. 마지막으로, 벽부(25)는 섹션(21)이 일단 접히고 조립되면 관형 섹션(19)을 폐쇄하기 위한 추가적 중첩 탭(26)에 의해 연장된다.
또한, 벽부(24, 24')는 각각 그 경사진 횡방향 측부 중의 하나에 플랩(27, 또는 27')에 의해 구성되는 각각의 고정 및 중첩 탭을 포함한다.
유사하게, 벽부(25)는 그 횡방향 측부 중의 하나에 플랩(28)에 의해 구성된 중첩 탭을 가진다.
벽부(24', 25, 26)는 길이 방향으로 연장되는 접는 선을 거쳐 서로 결합된다.
도 11은 길이 방향 접는 선에 관해 벽부(24, 24', 25)를 접고, 스탬핑된 스트립(22)에 대해 대략 90o로 접힌 벽부(24)의 외측면에 대해 중첩 탭(26)을 아래로 접음으로써 형성되고 조립된 환형 단일체(18)의 2개의 연속적 세그멘트(19)를 도시한다. 환형 단일체(18)의 세그멘트(19)는 횡방향으로 벽부(24)를 에 대해 중첩 탭(26)을 탄성적으로 누르기 위해 추력을 적용함으로써 조립 및 고정된다. 탄성 접촉하는 중첩 탭(26)과 벽부(24)는 서로에 대해 견고하게 눌려져서, 벽부(26, 24)의 두께 내에 용접의 스폿 또는 선을 만들기 위해서 레이저 빔을 이용하는 투과 용접에 의해 환형 단일체(18)의 세그멘트(19)가 조립될 수 있게 한다.
도 11에 도시되듯이, 다음에는 접기는 다른 벽부의 길이 방향 단부 내의 벽부(24, 24')의 플랩(27, 27')과 결합하도록 2개의 연속적 스탬핑된 스트립(22)을 함께 결합하는 접는 선 내에서 이루어진다. 플랩(27, 27')을 가진 섹션에 인접 위치된 섹션(21)의 벽부(24, 24')의 길이 방향 단부 가장자리(margin) 내에 플랩(27, 27')을 수용하기 위한 스탬핑된 영역을 제공하는 것이 가능하다. 플랩(27, 27')은 2개의 스트립(220을 함께 결합하는 접는 선에 대해 2개의 섹션(21)을 서로에 대해 피봇시킴으로써 결합을 달성할 때 플랩(27, 27')을 가진 섹션에 인접한 섹션(21)의 벽부(24, 24')의 스탬핑된 단부 영역의 내부에 대해 탄성적으로 기대도록 약간 외부로 접힌다.
유사하게, 플랩(28)은 플랩(28)을 가진 세그멘트에 인접한 세그멘트의 벽부(25)의 스탬핑된 영역 내에 결합된다. 결합 시에, 플랩(28)은 벽부(25)의 단부에 대해 탄성적으로 기대도록 환형 단일체(18)의 내부로 향해 약간 접힌다.
플랩(27, 27', 28)은 조립 목적을 위한 용접 동안에 인접 세그멘트(19)의 벽의 결합 영역에 대해 탄성적으로 기댄 상태로 유지된다.
장치의 연속적 세그멘트의 플랩(27, 27', 28)은 2개의 연속적 스탬핑된 스트립(22) 사이의 접는 선을 따라 접은 후에 환형 구조(18)의 밖으로부터 용접된다.
용접은 레이저 빔을 이용한 투과 용접에 의해 수행될 수 있고, 플랩은 탄성적 누르기(urging)에 의해 인접 세그멘트의 벽의 단부와 견고하게 접촉한 상태로 유지된다. 벽의 단부와 플랩 사이의 접촉을 강화하기 위해서, 관형 구조의 내부로 향한 방향으로 벽에 압력 또는 핀칭(pinching)을 적용하는 것이 가능하다.
도 12는 관 모양의 2개의 연속적 세그멘트를 조립하고 상기 2개의 연속적 세그멘트를 그들의 공통 단부를 거쳐 함께 조립하는 작용을 하는 여러 가지 레이저 용접된 선 또는 스폿(29, 30)을 도시한다.
바람직하게, 컴퓨터 시뮬레이션은 응력 집중이 가장 낮은 구조 요소의 영역을 찾기 위해서 구조 요소 상의 동작 하중을 결정하기 위해 수행된다. 용접 스폿 또는 선은 이러한 방법으로 결정된 영역에 만들어진다.
이들 용접 스폿 또는 선은 일반적으로 레이저에 의한 투과 용접에 의해 만들어지지만, 어떤 경우에는 용접은 서로 탄성적으로 기대는 연결 탭 및 벽부의 한 에지에 대해 눌려진 에지를 따라 이루어질 수 있고, 이 용접 방법은 클링커 빌딩(clinker building)이라고 지칭된다.
구조 요소를 위한 매우 양호한 치수 정밀도(dimensional precision)를 얻는 것이 가능한데, 이 치수 정밀도는 특히 금속 시트가 절단되고 접히는 정밀도와 중첩 탭과 벽부가 용접되는 동안에 고정된 상태로 유지되는 위치에 의존한다. 용접 동안의 위치 정밀도는 쉽게 얻어지는데, 왜냐하면 용접에 의해 함께 고정될 2개의 벽 중의 하나를 위치시키는 것으로 충분하며 그러면 두 번째 벽은 첫 번째 벽에 대해 탄성적으로 누르기 때문이다.
조립은 요소의 관형 구조 내에 지그(jig)를 사용하지 않고 수행될 수 있고, 따라서 관형 구조의 단면이 변하는 요소를 만드는 것을 가능하게 한다. 용접을 위한 벽부는 플라이어(pliers) 또는 클램프 등 간단한 기계 장치에 의해 용접 동안에 유지될 수 있다.
매우 복잡한 모양의 구조 요소는 특히 금속 시트의 외곽선과 그 접는 선을 최적화하기는 작용을 하는 컴퓨터 원용(援用) 설계 소프트웨어를 사용하여 만들어질 수 있다.
큰 치수의 구조 요소에 의해, 복수의 금속 블랭크로부터 구조 요소를 만드는 것이 가능한데, 다른 금속 블랭크를 접기 및 조립에 의해 얻어진 여러 가지 조각들은 후속적으로 서로 탄성적으로 지지되는 중첩 탭 및/또는 벽을 사용하여 용접 동 작에 의해 함께 조립된다.
중첩 탭을 구조 요소의 벽부 또는 다른 중첩 탭에 용접함으로써 얻어진 보강 효과로 인해서 얇은 시트 금속으로부터 지극히 강한 구조 요소를 만드는 것이 가능하다. 구조 요소의 어떤 부분은 중첩 탭을 벽부에 중첩시킴으로써 강화될 수 있고, 중첩 탭과 벽부는 용접 예로서 투과 용접 동안에 이동되는 것이 방지된다.
이것은 0.05 mm 내지 1 mm 범위에 있는 벽 두께를 가진 구조 요소를 제조하는 것을 가능하게 하는데, 그것은 섹션 부재에 기초하여 다각형 단면의 대체로 관형 구조 요소의 제조에서 생각하기 어려운 것이다.
상기와 같이, 1 mm보다 큰 두께, 가능하게는 구조 요소를 제조하는 데에 이용가능한 절단 및 접기 수단에서 사용될 수 있는 최대인 두께의 금속 블랭크를 사용하여 지극히 견고하고 강한 구조를 만드는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 방법은 구조 요소가 임의의 금속으로부터 제조될 수 있게 하며, 그것은 특히 알루미늄 및 그 합금 등 용접하기 어려운 금속으로부터 구조 요소가 제조될 수 있게 한다.
본 발명의 방법과 얻어질 수 있는 구조 요소를 위한 가능한 응용은 지극히 많다.
여러 가지 산업 분야에서 본 발명의 방법과 접기에 의해 제조된 구조 요소의 몇가지 가능한 응용이 아래에 열거된다. 그러나 이 목록은 제한을 위한 것이 아니다.
본 발명의 구조 요소는 대체로 관형이고 바람직하게는 축방향으로 정렬되지 않은 적어도 2개의 관형 세그멘트를 가진 다각형 단면의 모양에 의해 특징지어 지며, 구조 요소는 가능하게는 접기 동작 전에 금속 블랭크의 어떤 부분을 스탬핑함으로써 얻어질 수 있는 만곡된 부분을 포함하고, 금속 블랭크를 절단해 내기 전 또는 후에 스탬핑 동작을 수행하는 것이 가능하다.
대체로 관 모양이고 다각형 단면을 가진 본 발명의 구조 요소는, 상호 각도 배치되고(angular disposition) 단일 금속 블랭크 내에서 접는 선에 의해 함께 결합된 복수의 벽부, 및 상기 벽부와 제2 중첩 탭 중 적어도 하나에 대한 중첩 용접의 적어도 하나의 선 또는 스폿에 의해 중첩되고 함께 고정되는 각각의 세그멘트의 적어도 하나의 추가적 중첩 및 고정 탭과 상기 연속적 세그멘트를 함께 고정하기 위한 적어도 하나의 추가적 탭을 포함하며, 상기 구조 요소는 상기 벽부 및 상기 제2 중첩 및 고정 탭 중 적어도 하나에 탄성적으로 지지되는 중첩된 위치에서 각각의 세그멘트의 적어도 하나의 중첩 탭과 중첩 요소를 고정하기 위한 적어도 하나의 탭의 적어도 하나의 용접 선 또는 스폿에 의해 전체적으로 함께 조립되고 보강되는 것을 특징으로 한다.
건축 산업에서 사용된 본 발명의 구조 요소는 예로서 도어 또는 창의 이동 또는 고정 부품을 만드는 데에 사용된 프레임일 수 있다. 그러한 프레임은 장식 효과를 얻기 위해서 관 모양 및 다양한 단면의 측부를 가질 수 있다. 그러한 프레임은 특히 도어를 구성할 때 둥근 모양의 면을 가질 수 있고, 일반적으로 만곡된 부분을 제공할 수 있다. 건축 산업에 사용된 본 발명의 구조 요소는 또한 이중 유리 도어 또는 창용 프레임을 구성할 수 있다. 이 응용에서, 용접에 의해 조립된 금속 의 접힌 시트로부터 제조된 구조는 이중 유리 프레임의 코너에서 직각으로 접힌 사각형 단면 부재로 구성된 종래의 형태의 프레임에 대해 상당한 이점을 제공한다. 그러한 종래기술의 프레임에서, 섹션 부재(section member)의 단면은 대체로 섹션 부재의 표면에 나타나는 접힘을 발생시키는 접힘에 의해 매우 큰 정도로 수정된다.
본 발명의 구조 요소는 전기 장치용 하우징을 만드는데, 예로서 캐비넷 도어의 골조 또는 전체 하우징을 구성하는 데에 사용될 수 있다.
인쇄기의 분야에서, 본 발명의 구조 요소는 실크스크린 인쇄용 프레임으로서 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 수상(land), 수중(water) 또는 공기(air) 차량(vehicle)의 분야에서 여러 가지로 응용될 수 있고, 본 발명의 구조 요소는 차량 섀시(vehicle chassis) 또는 외피(hull) 및 특히 시트 재료로 덮일 수 있는 강한 스퀴럴-케이지(squirrel-cage) 구조를 만드는데 사용하기에 적합하다.
본 발명의 구조 요소는 또한 공기 프레임(air frame) 특히 항공기 동체(airplane fuselage)를 만드는 데에 사용될 수 있다. 그러한 응용에서, 특히 항공 응용에서, 알루미늄 또는 티탄의 합금 등 용접하기 어려운 경합금으로부터 구조 요소를 만드는 것이 쉽다.
일반적으로, 본 발명의 구조 요소는 통상적이지 않은 모양의 섹션 부재를 사용하여 제조된 복잡한 모양의 구조를 대치하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시는 그러한 비싼 섹션 부재를 제조하는 것을 피할 수 있게 한 다.
일반적으로, 금속 건축의 분야에서, 본 발명의 구조 요소는 고수준의 견고성 및 큰 강도 및 가능하게는 또한 낮은 중량을 제고할 필요가 있는 구조를 보강 및 지지하는 데에 응용될 수 있다.
특히, 본 발명의 구조 요소는 가능하게 변화하는 다각형 단면의 만곡된 섹션 부재(curved section member) 또는 중공 단면의 링형 또는 프레임형 구조를 구성할 수 있다.
본 발명의 구조 요소는 또한 예로서 난방용 라디에이터 또는 컨벡터에서 열 교환기로서 사용될 수 있다.
어떤 경우에, 본 발명에 따라 제조된 관형 구조는 밀폐식으로(in leaktight manner) 폐쇄될 필요가 있다. 그러한 상황에서, 연속적 용접선은 중첩 탭 및 벽부 사이에 또한 가능하게는 어떤 벽부들 사이에 만들어진다.
일반적으로, 본 발명의 구조 요소는 실제적으로 연속적인 중공 몸체를 구성하고, 중공 몸체가 루프되었을 때에는 중공 몸체 내에 완전히 위치되고 그 세그멘트 각각의 내부를 통과하는 평면 폐쇄된 선을 포함하도록 된다.
본 발명은 두가지 특정한 경우에 대해 기술된 실시예에 엄격히 제한되지 않는다.
본 발명의 구조 요소를 제조하는 데에 사용된 금속 블랭크는 강철 블랭크 특히 스테인레스강 블랭크일 수 있고, 그것은 임의의 다른 철 합금 또는 실제로 비철 합금 예로서 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다.
용접은 레이저 빔 방법이 상기 이점을 제공할지라도 레이저 빔에 의한 용접 방법이 아닌 다른 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명의 방법은 관형 구조의 프레임 또는 환형 조각이 아닌 요소를 만드는 데에 사용될 수 있다.
본 발명의 방법은 프레임 또는 환형 조각처럼 루프되지 않은 대체로 관 모양 및 다각형 단면의 조각을 제조하기 위해 사용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 대체로 관 모양(tubular shape)이고 적어도 2개의 세그멘트(19)를 포함하는 금속 벽을 가진 구조 요소(11, 18)를 제조하는 방법에 있어서,
    금속 재료의 시트로부터 평평한 면인 적어도 하나의 평면 블랭크(14, 20)를 절단하는 단계;
    상기 절단된 블랭크(14, 20)를 복수의 선을 따라 접어서 상기 절단된 블랭크(14, 20)의 주요부의 접힌 부분으로부터 구조 요소(11, 18)의 벽을 형성하는 단계; 및
    상기 세그멘트 각각의 적어도 하나의 추가적 중첩 고정 탭을 상기 구조 요소(11, 18)의 벽의 접힌 부분 및 제2 중첩 탭 중 적어도 하나 위에서 세그멘트(19)를 고정하기 위한 적어도 하나의 추가적 탭에 함께 고정하기 위해서 용접하는 단계; 를 포함하고,
    상기 블랭크는 상기 구조 요소(11, 18)의 벽의 세그멘트(19)의 전개된 모양을 가진 주요부와, 상기 세그멘트(19) 각각에 대해 적어도 하나의 중첩 고정 탭과 함께 상기 세그멘트들을 함께 고정하기 위한 적어도 하나의 추가적 탭을 구비하며,
    상기 세그멘트(19) 각각의 적어도 하나의 추가적 중첩 및 고정 탭과, 상기 세그멘트(19)들을 함께 고정하기 위한 적어도 하나의 추가적 탭과, 상기 벽의 접힌 부분 또는 상기 제2 중첩 탭은 서로 탄성적으로 지지되도록 유지되는 것을 특징으로 하는 구조 요소를 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절단된 블랭크(14, 20)를 접기 전에, 상기 금속 블랭크(14, 20)의 적어도 하나의 영역(22)이 스탬핑되는 것을 특징으로 하는 구조 요소를 제조하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 용접은, 각각의 세그멘트(19)의 상기 추가적 중첩 및 고정 탭과, 상기 세그멘트(19)를 함께 고정하기 위한 상기 추가적 탭과, 상기 구조 요소(11, 18)의 벽의 상기 접힌 부분들 중 적어도 하나와 상기 제2 중첩 탭을 통해서 레이저 빔을 이용한 투과 용접(transparency welding)인 것을 특징으로 하는 구조 요소를 제조하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속 재료의 시트는 0.05 mm 내지 1 mm 범위 내에 있는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 구조 요소를 제조하는 방법.
  5. 대체로 관 모양이고 다각형 단면인 금속 벽을 가지며 축방향으로 정렬되지 않은 적어도 2개의 세그멘트를 포함하는 구조 요소에 있어서,
    상호 각 변위(angular disposition)를 가지며, 단일 금속 블랭크(20) 내에서 접는 선에 의해 함께 결합된 복수의 벽부(24, 24', 25, 26), 및
    상기 구조 요소의 상기 벽부(24, 24', 25, 26)와 제2 중첩 탭 중 적어도 하나에 대한 중첩 용접의 적어도 하나의 선 또는 스폿(29, 30)에 의해 중첩되고 함께 고정되는 각각의 세그멘트(19)의 적어도 하나의 추가적 중첩 및 고정 탭(17, 27, 27', 28)과 상기 세그멘트(19)를 함께 고정하기 위한 적어도 하나의 추가적 탭
    을 포함하며,
    상기 구조 요소(11, 18)는 상기 벽부 및 상기 제2 중첩 및 고정 탭 중 적어도 하나에 탄성적으로 지지되는 중첩된 위치에서 각각의 세그멘트(19)의 적어도 하나의 중첩 탭과 상기 세그멘트(19)를 함께 고정하기 위한 적어도 하나의 탭(17)의 적어도 하나의 용접 선 또는 스폿(29, 30)에 의해 전체적으로 함께 조립되고 보강되는 것을 특징으로 하는 구조 요소.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구조 요소는 건물용 도어 또는 창틀, 도어, 창, 이중 유리 프레임, 전기 하우징 및 캐비넷용 프레임 또는 도어, 인쇄기용 실크스크린 프레임, 육상(land), 수중(water) 또는 공기(air) 차량(vehicle)의 제작용 구조 부품, 외피(hull), 모터 차량 섀시(chassis), 공기 프레임, 항공기 동체, 모터 차량용 강한 스퀴럴 케이지(squirrel-cage) 구조, 금속 건축용 보강 및 유지 구조, 다각형 단면의 복합 만곡된 섹션 부재(section member), 중공 다각형 단면의 환형 조각, 열교환기의 요소 중 하나의 요소의 전체 또는 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 구조 요소.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10037303A1 (de) * 2000-07-28 2002-02-21 Thyssenkrupp Technologies Ag Verfahren zur Herstellung einer Tür eines Kraftfahrzeuges und nach diesem Verfahren hergestellte rahmenlose Tür
FR2915230B1 (fr) * 2007-04-20 2012-09-07 Imphy Alloys Bati support d'un panneau tel que panneau photoelectrique et paroi exterieure d'un batiment comportant de tels batis
US20130200076A1 (en) * 2010-05-18 2013-08-08 Patricia Ann Farruggio Tin liner
TW201215803A (en) * 2010-10-14 2012-04-16 Foxsemicon Integrated Tech Inc Structure of the lighting package edge
US9291290B2 (en) 2012-05-21 2016-03-22 Havaco Technologies Foldable HVAC conduit and duct collar
US9879429B2 (en) * 2013-04-09 2018-01-30 Robert E Joly, Jr. Inside corner piece for rain gutters and method of manufacture
CN103522022A (zh) * 2013-11-05 2014-01-22 什邡市明日宇航工业股份有限公司 钛合金异形翼的制造方法及所用焊接工装
CN110773962B (zh) * 2019-11-07 2020-10-23 马鞍山思哲知识产权服务有限公司 密封盖的生产方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5018263A (en) * 1989-10-02 1991-05-28 Stern Melvin J Method for making a metal screen door frame
JPH07100528A (ja) * 1993-10-05 1995-04-18 Nisshin Steel Co Ltd 形状特性に優れた異形管の製造方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2242468A (en) * 1941-05-20 Return-duct connection for
US637556A (en) * 1899-01-23 1899-11-21 Edward Hett Mechanism for making printing-surfaces.
US1394134A (en) * 1920-03-30 1921-10-18 Aberle Edward Folding box
US1651542A (en) * 1925-05-27 1927-12-06 Standard Gas Equipment Corp Stove structure
US1823710A (en) * 1927-11-16 1931-09-15 Thompson Estelle Florence Foldable box
USRE18883E (en) * 1928-01-30 1933-06-27 o connor
US1775717A (en) * 1929-04-09 1930-09-16 Harry H Everhard Screen-frame construction
US2074987A (en) * 1932-10-08 1937-03-23 Horton Mfg Co Inc Welded sheet metal golf shaft and method of making the same
US2483464A (en) * 1945-12-04 1949-10-04 Frederick T Johnson Container
US2608458A (en) * 1946-09-11 1952-08-26 Autoyre Co Inc Medicine cabinet
US2713452A (en) * 1950-12-14 1955-07-19 Nat Folding Box Company Inc Wrap-around folding boxes
US2681174A (en) * 1952-02-04 1954-06-15 Robert M Bergstein Hollow wall box
US2791363A (en) * 1953-06-22 1957-05-07 Paul F Boeye Boxes
US2963783A (en) * 1957-07-31 1960-12-13 Williamson Company Sheet metal fittings
US3186528A (en) * 1959-09-17 1965-06-01 Hauserman Co E F Door construction
US4223196A (en) * 1960-02-29 1980-09-16 Continental Can Company Inc. Welded tubular articles and method for making the same
US3287041A (en) * 1964-09-04 1966-11-22 Milton R Cohen Fabricated corner construction
US3271357A (en) * 1964-10-12 1966-09-06 Procter & Gamble Display package for collapsible tubes and the like
US3543464A (en) * 1966-03-24 1970-12-01 Lloyd S Taylor Door having mitered joint appearance
US3558858A (en) * 1969-06-30 1971-01-26 Delta Control Inc Flexible planar heating unit adapted for mounting on complex curved surfaces
DE2434519C3 (de) * 1974-07-18 1981-12-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum Verbinden überlappender Abschnitte vonStahlbändern
US3978982A (en) * 1974-12-09 1976-09-07 The Mead Corporation Form-fitting shipping container
US4193238A (en) * 1978-05-26 1980-03-18 Alcan Aluminum Corporation Window casing cover
US4248373A (en) * 1979-05-21 1981-02-03 Canadian Industries Limited Explosive charge for explosive welding of large diameter metal pipe
JPH0115044Y2 (ko) * 1984-09-29 1989-05-08
FR2583317B1 (fr) * 1985-06-12 1987-09-11 Carnaud Emballage Sa Procede de fabrication d'un emballage cylindrique par soudage au moyen d'un faisceau laser et appareil pour la mise en oeuvre d'un tel procede.
SE462787B (sv) * 1989-01-03 1990-09-03 Ortic Ab Saett att tillverka fyrkantroer av belagda staalband
US4916284A (en) * 1989-05-08 1990-04-10 General Motors Corporation Method of making hemmed joints utilizing laser welding
US5253799A (en) * 1990-09-20 1993-10-19 Sebesta Edward H Hidden locking tab and slotted flap system for multi-sided packages
US5571280A (en) * 1995-05-25 1996-11-05 Photofabrication Engineering Inc. Lampshade
EP0765994B1 (de) * 1995-09-28 1998-01-14 Benteler Ag Abgaskrümmer
JPH09141329A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Aisin Seiki Co Ltd 車両用バンパ装置の補強部材の製造方法
JPH09168821A (ja) * 1995-12-18 1997-06-30 Nisshin Steel Co Ltd 異形管の製造方法
DE19548224A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Eberspaecher J Verfahren zur Herstellung eines Rohrteiles, insbesondere einer Krümmer-Rohrabzweigung einer Kraftfahrzeug-Abgasanlage, sowie eine hiernach gefertigte Krümmer-Rohrabzweigung
JP2000117325A (ja) * 1998-10-21 2000-04-25 Toyota Motor Corp 断面多角形閉状態の管の製造方法及びそのための装置
FR2785591B1 (fr) * 1998-11-06 2001-01-19 Melanie Breda Dispositif d'emballage compartimente
US6037556A (en) * 1998-11-11 2000-03-14 Thermatool Corp. High frequency contact welding apparatus with skewed contacts
JP3730067B2 (ja) * 1998-12-25 2005-12-21 本田技研工業株式会社 段ボール梱包箱
FR2790140B1 (fr) * 1999-02-19 2001-04-20 Imphy Ugine Precision Cadre support de masque d'ombre de tube de visualisation cathodique

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5018263A (en) * 1989-10-02 1991-05-28 Stern Melvin J Method for making a metal screen door frame
JPH07100528A (ja) * 1993-10-05 1995-04-18 Nisshin Steel Co Ltd 形状特性に優れた異形管の製造方法

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