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특별기고 - PVC 창호의 또 다른 형태, 곡면 창호
발행일자 : 2020년03월20일 15시45분

건축 시공 현장에서 널리 쓰이는 PVC 창호의 형태는 정형화되었다고 해도 무방할 정도로 정, 직사각형의 창들이 대부분을 차지 하고 있다. 분말 또는 펠렛 형태의 PVC 원료를 용융하여 압출된 PVC 수 미터 길이의 막대(Bar) 형태로 도면에 따라서 적정 길이로 절단, 용접하여 사각 형태의 창을 구성하는 과정이 일반적이다.

최근에는 소비자의 수요와 건축물 디자인의 다양성에 따라, 단조로움을 벗어난 곡선의 아름다움을 선호하는 추세에 맞추어 곡면의 형태의 창도 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있다.

특히 유럽 국가의 많은 건축물에 곡면형태의 창이 적용되어 주변과 아름다운 조화를 이루는 광경을 경험한 많은 건축 설계자와 관광을 목적으로 방문한 국내 소비자의 요구가 점증하는 추세이다.

비교적 낮은 65 ℃의 PVC의 연화점과, 완전 냉각 이후에도 형태 변형이 가능 한 점을 활용하여 변형 가공이 가능한 PVC 창호의 벤딩(Bending) 공정은 아래와 같이 구분할 수 있다.


1, 가열 전 사전 작업 (자재의 절단 및 오염제거)

PVC 창을 가열하기 전, 작업 지시서에 따라서 적정 길이의 pvc 프로파일을 재단(절단) 하고 프로파일 내/외부에 이물질을 깔끔하게 제거한다. 이때의 길이는 벤딩 가열로의 최대 허용 길이를 넘지 않도록 한다.
자재의 유통 및 보관시에 여러가지 오염물이 유입 될 수 있으며 이를 제거하지 않고 가열할 경우 프로파일 표면의 색상 변형 및 표면 손상이 발생할 수 있기 때문에 반드시 필요한 작업이다.

2, 가열로의 예열 및 프로파일 투입 (프로파일 가열)

PVC의 연화점 (가열에 의해 변형을 일으키는 온도)은 약 65도로 비교적 낮은 온도에서 부터 형태 변형이 가능하다.
프로파일의 형태에 따라서 가열로 예열온도(140도-150도)를 설정하고 가공할 프로파일을 투입한다.
프로파일의 벽 두께와 챔버 개수 및 사이즈에 따라 가열로 내에 7-10분 정도 유지하고 프로파일의 챔버 크기에 따라 형태 유지용 코어를 삽입한다.

3, 가열된 프로파일의 밴딩 (곡률 치수에 따른 형상 유지)

연화점에서 충분히 가열한 PVC 프로파일은, 강도가 낮아져 손쉽게 벤딩이 가능한 상태가 된다. 이후 냉각시엔 다시 원래의 강도를 되찾기 때문에 이를 이용하여 원하는 형태의 곡면 창호의 가공이 가능 하다.

가열된 pvc 프로파일을 곡선 형태로 유지하기 위한 벤딩 테이블에 각 프로파일의 외부 형태에 맞게 가공된 특수 엔지니어링 플라스틱 소재의 폼 코어를 결속시킨다.
결속 시에는 곡선의 각도와 냉각 수축율 등을 계산하여 벤딩 테이블의 반경을 설정한다.

곡면 상태로 약 7분 유지 시 자체 형상을 유지할 정도의 냉각이 이뤄지고 벤딩이 마무리되었다고 볼 수 있다. 절단, 가열, 형상 유지 냉각 등의 단계로 단순 가공으로 보여 지지만 상기 언급 한 바와 같이 프로파일의 벽 두께, 사이즈, 챔버의 개수, 표면 코팅의 유무에 따라서 적절 한 온도 조절과 프로파일 자체의 원 형상을 유지 하기 위한 내부 코어의 삽입 타이밍 등 세밀한 작업 조건이 완벽하게 이루어 져야 품질의 곡면 창호를 가공 할 수 있다.

과거 독일 등 유럽 국가에서 일반적으로 사용되던 벤딩 설비는 글루콜 액체를 이용하여 균일하게 Profile 의 변형을 유도하고 곡면 가공을 하였으나 이 공정의 경우 열 변형 목적에 사용된 글루콜의  후처리 (Profile 내, 외부에서 제거 및 작업 환경 오염) 에 많은 시간과 자원이 낭비되어 2000 년도 이후에는 Hot Air 를 이용한 Profile 의 변형을 유도하는 가열 방식이 주종을 이루었다.  하지만 이 경우 균일하지 않은 열의 전달이 발생할 경우 Profile 의 부드러운 곡면 형성에 제한이 되며 일부 Profile 제조 업체의 성분에 따라 황변 현상이 발생하는 경우도 있으므로 곡면 창의 가공 시에는 올바른 설비와 풍부한 작업 현장 경험이 중요한 성공의 열쇠라고 할 수 있을 것이다.


                                     글_㈜유니트라 코리아 김태훈 과장 (031.908.2310)

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