1. 오일캐닝(Oil Canning)이란?
오일캐닝(Oil Canning)은 금속 지붕(징크 강판, 칼라 강판) 및 금속 벽 판넬의 평평한 부분에서 눈에 보이는 물결 모양으로 정의할 수 있습니다. 기술 용어로 오일 캐닝은 탄성 좌굴(더 일반적으로 “스트레스 주름”으로 알려짐)이라고 합니다. 오일 캐닝은 강판, 알루미늄, 아연 또는 구리와 같은 모든 유형의 금속 판넬에서 발생할 수 있습니다. 여기서 목적을 위해 물결, 탄성 좌굴, 응력 주름 및 오일 캐닝 네 가지 용어는 모두 동의어로 간주됩니다. 물결 모양의 정도는 측정하기 어려울 수 있지만 특히 특정 조명 조건에서 시각적으로 분명할 수 있습니다.
일반적으로 파동 주기와 진폭은 금속 지붕(징크 강판, 칼라 강판) 및 금속 벽 넬 너비가 증가(판넬의 평평한 부분) 및/또는 판넬 두께가 감소함에 따라 더욱 뚜렷해집니다. 반사광은 하루 중 특정 시간에 오일 캐닝을 더 두드러지게 만들 수 있습니다. 계절, 시야 각도, 햇빛이 금속 지붕(징크 강판, 칼라 강판) 및 금속 벽판넬에 닿는 각도와 같은 조건도 오일 캐닝을 식별하는 능력에 영향을 미칠 수 있습니다. 눈은 빛의 반사를 인식합니다. 반사 표면이 불규칙하면 반사광도 불규칙하여 오일 캐닝이 더 잘 보입니다. 오일 캐닝이 있는 경우 일반적으로 건설 당시에 분명합니다.
그러나 오일 캐닝은 여러 가지 이유로 장기간에 걸쳐 더(또는 덜) 명백해질 수 습니다. 오일 캐닝은 제조 공정 및 강판 생산자의 허용 오차로 인해 의도하지 않은 부산물이 될 수 있습니다. 오일 캐닝이 있는 샌드위치판넬은 굴곡 강도를 높이기 위해 의도적으로 골판, 리브 또는 홈이 있는 설계 및 더 좁은 평면으로 성형된 샌드위치판넬과 다릅니다.
2. 오일 캐닝의 원인
오일 캐닝은 금속 자체 내의 응력 차이에 의해 발생합니다. 금속이 폭 대 두께 비율이 높은 판넬에서 이러한 응력을 완화하려고 할 때, 재료는 평면에서 벗어나 오일 캐닝의 특정적인 물결 모양을 생성합니다. 응력은 판넬 제조의 여러 단계에서 발생할 수 있습니다.
1) 금속 코일 생산
생산된 모든 금속 지붕(징크 강판, 칼라 강판) 및 금속 벽 판넬은 “코일” 형태에서 시작됩니다. 코일은 매우 얇은 강판을 만들기 위해 압력을 가하는 압연 공정에서 생산되며 취급이 용이하도록 “코일링”됩니다. 코일 생산 중에 유발된 응력은 오일 캐닝의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 유형의 응력 예는 다음과 같습니다.
(1) 전체 중앙: 코일은 판의 중간 부분이 더 길어 코일 중간 부분 근처에 잔물결 또는 버클이 생깁니다.
(2) 웨이브 에지: 코일이 판 가장자리를 따라 더 깁니다.
(3) 캠버: 직선에서 측면 가장자리의 코일 편차입니다.
이러한 조건은 모든 경량 평면 압연 금속 코일에 어느 정도 존재하며 재료 인장 강도가 증가함에 따라 더욱 과장되는 경향이 있습니다. 더 얇은 재료와 치수가 더 넓은 코일은 더 두껍고 좁은 코일보다 오일 캐닝이 발생하기 쉽습니다.
2) 코일 가공 및 판넬 제작
(1) 슬리팅: 일반적으로 단일(더 넓은) 마스터 코일에서 슬리팅하여 여러 개의 더 좁은 코일로 절단합니다. 넓은 코일을 생산하는 경제성으로 인해 2차 공정이 일반적인 관행이 되었습니다. 마스터 코일의 슬리팅은 잔류 응력을 방출하고 재분배할 수 있습니다. 이러한 응력의 재 분배는 최종 제품 내에서 오일 캐닝의 발생을 증가시킬 수 있습니다.
(2) 성형: 응력은 지붕 또는 벽 판넬을 성형하는 동안 발생합니다. 건축용 판넬 형상은 일반적으로 강판 중간보다 가장자리를 따라 더 많은 성형이 필요합니다. 이것은 종종 다른 쪽보다 한 쪽을 따라 더 많은 성형 및 굽힘을 필요로 하며 생성된 응력은 강판 내에서 대칭이 아닙니다. 형성된 판넬 형상은 강판의 “작업”(굽힘)이 필요합니다. 굽힘은 가장자리를 따라 발생하고 완성된 형상의 중앙 부분 내에서 고르지 않은 응력을 “가두는” 경향이 있어 오일 캐닝을 생성합니다. 평면 건축 형상과 달리 성형된 형상은 대부분 중앙에서 롤 성형되어 바깥으로 이동하여 강판 가장자리에 차등 응력을 “밀어” 넣습니다.
금속 강판을 성형하면 본질적으로 재료에 응력이 가해집니다. 장비 툴링, 설정 및 작동은 이러한 응력을 최소화할 수 있습니다. 적절한 이송 속도, 툴링 유지 보수, 적절한 툴링 설계 및 장비의 적절한 조정은 오일 캐닝을 유발하는 차등 응력을 최소화합니다.
3) 지원 시스템 및 기판 적합성
(1) 지원 시스템의 오정렬: 지붕 또는 벽판넬 시스템의 구조 지지대 또는 주변 프레임 시스템이 평평하지 않거나 “비평면”이거나 윤곽이 있는 경우 판넬이 고르지 않은 이 표면을 따라야 하므로 추가 응력이 강판에 유도될 수 있습니다. 이것은 지지 구조물을 제조, 제작 및 설치된 경우에도 업 계의 허용 오차 범위 내에서 발생할 수 있습니다.
(2) 1차 구조물의 움직임: 1차 구조물이 차동 처짐, 랙킹, 이동, 침하 또는 기타 원인으로 인해 움직이면 판넬이 이 움직임을 따르므로 강제로 오일 캐닝이 발생할 수 있습니다. 이 오일 캐닝은 지원 시스템이 계속 움직이기 때문에 때때로 일시적이지만 움직임의 근본 원인에 따라 영구적일 수 있습니다.
(3) 캠버: 지붕 서까래 및 트러스와 같은 상업용 지지 구조 요소는 종종 의도적인 휨 또는 캠버로 설계되어 하중을 받는 처짐을 예상합니다. 서까래, 트러스 또는 장선이 캠버(중간 경간에서 크라운)로 제작되는 경우 설치 시 또는 하중이 가해진 후 마감 표면이 오일 캐닝을 유도할 수 있는 윤곽이 있는 기판이 생성됩니다.
4) 판넬 설치
(1) 판넬의 과도한 결합(지붕 판넬)
지붕 판넬은 특정 커버리지 치수로 설계되었으며 측면 조인트의 리브 및 이음새 부분을 구부려 횡방향 열팽창을 수용합니다. 지붕 판넬이 의도된 커버리지 치수에 맞게 설치되지 않을 경우 이러한 응력 완화 기능을 최소화하거나 완전히 제거될 수 있습니다. 극단적인 경우 과도한 맞물림 과정 자체가 샌드위치판넬의 평평한 영역 내에서 오닐 캐닝을 생성할 수 있습니다.
(2) 부적절한 설치(벽 판넬)
벽 판넬은 일반적으로 특정 커버리지 치수로 설계되고 열 팽창을 수용하도록 설계됩니다. 판넬은 종종 판넬 사이에 있는 조인트에서 팽창/수축하여 이를 수행합니다. 판넬은 이러한 움직임을 수용하기 위해 서로 미끄러지는 일자형 연결 또는 돌출부로 설계할 수 있습니다. 샌드위치판넬 조인트가 제대로 설계되지 않았거나 위치가 적절하지 않은 경우 응력 완화가 이루어지지 않아 오일 캐닝이 발생할 수 있습니다.
종종 넓고 은폐된 고정식 평면 판넬이 벽 판넬로 사용되는 데 바람직합니다. 이러한 벽 판넬은 종종 구조에 직접 부착죕니다. 이 설치 방법은 판넬 열 이동을 허용하지 않습니다. 이러한 경우 설계자는 판넬 길이를 최소화하거나 오일 캐닝의 영향을 최소화하기 위해 다른 열 완화 수단을 찾아야 합니다. 시공업체는 설치 과정에서 판넬이 구부러지거나 판넬이 바깥쪽으로 휘어지지 않도록 해야 하는데, 이것은 시각적으로 판넬이 휘어진 모양을 과장하기 때문입니다.
마지막으로 판넬은 일반적으로 순차적인 방식(즉 위에서 아래로, 중간에서 바깥쪽으로 또는 왼쪽에서 오른쪽으로)으로 고정되어 잠재적인 판넬 휨을 한 방향으로 밀어 판넬의 내장된 휨으로 제자리에 고정되지 않도록 해야 합니다.
(3) 과도한 고정
이러한 설치 오류는 샌드위치판넬에 응력을 발생시킬 수 있으며 고정 라인을 따라 보이는 오일 캐닝을 유발할 수 있습니다. 임팩트 드라이버의 사용은 권장하지 않습니다.
(4) 열팽창
판넬의 형상으로 인해 일반적으로 종방향 팽창이 주요 관심사입니다. 판넬의 폭을 가로지르는 모든 팽창은 일반적으로 각 형상의 돌출된 부분에서 나타납니다. 노출된 샌드위치판넬의 표면 온도는 일년 내내 순환되며 심지어 매일 변동합니다. 범위와 주기는 많은 변수(건물 위치 및 방향, 표면 마감 또는 색상, 태양열 흡수 특성 등)에 따라 달라집니다.
판넬 표면 온도가 변동함에 따라 판넬이 팽창하거나 수축합니다. 표면 온도는 주변 공기 온도보다 100℃ 이상 높을 수 있습니다. 패스너, 클립 및 주변 연결부는 샌드위치판넬의 열 이동을 수용하도록 설계 및 설치되어야 합니다. 판넬 팽창 및 수축이 주변 후레싱 또는 다른 상황에서 부주의한 “이중 고정”으로 인해 억제되는 경우 결과는 오일 캐닝으로 볼 수 있습니다. 열의 힘으로 발생하는 파동은 태양 흡수 또는 복사에 의해 판넬 온도가 변화함에 따라 매일 파동이 나타나고 사라질 수 있다는 점에서 다른 형태의 오일 캐닝과 다릅니다. 클립과 주변 열결부가 움직일 수 있는 경우 판넬이 열역학적 평형을 찾게 되고 오일 캐닝이 줄어들 수 있습니다.
(5) 부적절한 보관 및 취급
특정 유형 금속 판넬의 경우 평평한 방향으로 판넬을 보관하거나 운반하거나 비틀거나 좌굴할 경우 이전에 평평했던 판넬에 물결 모양이 나타날 수 있습니다. 판넬의 한쪽 모서리를 사용하여 판넬을 들어 올리거나 포장 또는 팔레트에서 판넬을 제거할 경우 비틀림이 발생할 수 있습니다.