KR100207058B1 - 표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컵(글라스) 또는 등커버와 같이 원형 및 타원형의 유리제품들을 성형할 때, 불대로 불어서 성형하는 유리성형품의 표면에 다양한 무늬모양이 표현되도록 하는 것으로, 특히 유리제품의 표면에 별도의 인쇄처리 및 후가공을 하지 않고도 유리성형품의 표면에 유리자체의 결정으로 인한 무늬모양이 표현되도록 하는 것이며, 이를 위하여 통상의 유리재료에 별도의 첨가제를 혼합하여 용융된 재료를 일반유리재질에 덧씌워 브로어 작업을 하며, 성형되는 반제품이 고온의 상태에서 저온의 물체와 접하였을 때 접촉되는 부분이 물체의 형상과 동일하게 결정(結晶)되는 성질을 갖도록하는 것을 특징으로 하는 표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형품의 제조방법에 관한 것이다.

Description

표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형품의 제조방법

본 발명은 컵(글라스) 또는 등커버와 같이 원형 및 타원형의 유리제품들을 성형할 때, 불대로 불어서 성형하는 유리성형품의 표면에 다양한 무늬모양이 표현되도록 하는 것으로, 특히 유리제품의 표면에 별도의 인쇄처리 및 후가공을 하지 않도도 유리성형품의 표면에 유리자체의 결정으로 인한 무늬모양이 표현되도록 하는 것이 본 발명의 목적이며, 이를 위하여 통상의 유리재료에 별도의 첨가제를 혼합하여 용융된 재료를 일반유리재질에 덧씌워 브로어 작업을 하며, 성형되는 반제품이 고온의 상태에서 저온의 물체와 접하였을 때 접촉되는 부분이 물체의 형상과 동일하게 결정(結晶)되는 성질을 갖도록하는 것을 특징으로 하는 표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형품의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 컵과 같은 유리제품들에는 그 외관을 미려하게 하기 위하여 인쇄등과 같이 후가공을 통하여 제품표면에 다양한 무늬모양을 형성하여 왔던바, 상기와 같이 유리성형품의 표면에 무늬모양을 형성하기 위한 종래의 방법으로서는 전사처리를 하여 무늬모양을 형성하거나 또는 표면에 씰크인쇄를 하여 무늬모양을 표현하는 방법이 널리 사용되고 이는 실정이고, 씰크인쇄는 주로 문자나 기호와 같이 단순한 무늬모양을 표현하는데 널리 사용되어 왔었다.

그러나, 상기의 방법들은 유리성형품을 완성한 후에 다시 유리성형품의 표면에 전자처리 또는 씰크인쇄를 하여야 하기 때문에 별도의 2차공정에 의한 제품원가 상승이 발생되고, 특히 컵과 같이 원형의 형태를 가지는 유리성형품의 경우에는 표면에 형성되는 무늬모양이 인쇄의 시작점과 끝점이 일치하여야 하므로 표면 인쇄작업을 하기가 대단히 어려운 문제점을 가지고 있었으며, 전사처리나 씰크인쇄에 의한 무늬모양은 시간이 경과함에 따라 유리성형품의 표면에서 벗겨질 수 있어 유리성형품의 미감이 저감되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같이 유리제품의 표면에 무늬모양을 형성하기 위한 종래의 방법에서 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 고온에서 저온의 온도를 가지는 물체와 접했을 때 접하는 부위가 온도의 차이에 의하여 무늬모양으로 결정되는 첨가제를 일반유리재료에 혼합하는 기술사상과, 첨가제가 함유된 유리재료를 일반유리료의 외주면에 도포시켜 브로아작업을 하면서 소정의 무늬모양을 가지는 1차금형에 순간적인 접촉을 통하여 유리제품자체에 무늬모양이 결정되도록 하는 기술적인 방법과, 재가열하여 2차금형에서 제품을 완성하는 방법등이 본 발명의 주요기술사상이며, 종래와같이 완성된 유리성형품의 표면에 별도의 무늬모양을 표현하는 이중의 작업공정 없이도 제품성형시 일련의 작업공정으로도 원하는 무늬모양이 표현될 수 있도록 하여 제조공정의 간소화로 제조원가 및 생산성을 높혀 경쟁력을 갖추도록 하며 제품의 장기간사용으로도 무늬모양이 훼손되지 않는 반영구적으로 사용이 가능한 표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형품의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

제1도는 본 발명의 제조방법을 나타낸 순서도.

제2도는 본 발명의 제조상태를 나타낸 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 3 : 유리재료 2 : 불대

4 : 1차금형 5 : 돌기

6 : 2차금형 7 : 유리제품

이하, 본 발명의 목적달성을 위한 제조방법을 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

[제1공정]

원료준비

통상의 일반유리의 재료로 사용되는 원료(규석-SiO₂, 소다회-Na₂CO₂, 탄산가리-K₂CO₃, 붕사-Na₂B₄O₇OH₂O, 초석-NaNO₃, 아비산-AS₂O, 안찌-Sb₂O₃, 아루미나-AL₂O₃)를 혼합하여 약1400℃의 제1유리용융로에서 용융하여 일반유리재료(1)를 준비하고, 제2유리용융로에는 고온상태에서 저온의 온도를 가지는 물체와 접하였을 때 접하는 부위가 온도의 차이에 의하여 결정(結晶)되는 첨가제의 성분(규불화소다-Na₂SiF₆, 빙적석-Na₃AlF₆, 아연화-ZnO, 인산칼슘-Ca₃(PO₄)₂,)을 상기의 일반유리재료에 혼합하여 용융된 유리재료(3)를 준비하되, 혼합비율은 일반유리재료와 첨가제의 비율이 7 : 3 ~ 8.5 : 1.5의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

[제2공정]

1차 성형

제1용융로에서 일반유리재료(1)를 불대(2)의 끝단에 적정한 양 만큼 뭍히고 상기 유리재료(1)의 외주로 유리재료(3)를 제2용융로에서 찍어 감아서 도포시킨 후 불대(2)로서 소정의 크기로 브로아작업을 수행하고 이를 표면에 무늬모양의 돌기(5)가 형성된 1차금형(4)에 삽입하여 브로아작업중인 유리재료(3)의 표면에 1차금형(4)의 돌기(5)와 순간적인 접촉이 이루어지도록 브로아 작업을 수행하므로서 유리재료(3)의 표면에 1차금형의 무늬모양이 결정되도록 한다. 이때, 1차금형(4)의 온도는 약 250~400℃의 온도를 유지하여 1400℃의 용융로에서 준비된 고온의 유리재료(1),(3)가 1차금형(4)과 접촉시 급격히 냉각되어 유리재료(3)의 표면이 파손되는 것을 방지하도록 한다.

[제3공정]

가열

2차 성형의 준비단계로서 1차 성형시 유리재료(1),(3)의 온도가 내려가 있어 브로아작업을 계속진행할 수 없으므로 이를 재가열하여 브로아작업이 가능한 온도까지 가열하는 단계이며, 1차성형시 유리재료(3)의 표면에 형성된 무늬모양의 결정을 안정화하는 과정이다.

[제4공정]

2차 성형

가열된 반제품의 유리재료(1),(3)를 불대(2)를 통해 브로아작업을 진행하면서 완성하고자하는 제품의 크기와 동일한 2차금형(6)에 삽입하여 브로아작업을 하므로서 제품(7)의 형상을 완성시킨다. 한편, 2차성형은 제품의 형상을 완성하는 단계로 고온의 유리재료가 충분히 식어 결정되는 과정이므로 2차금형(6)의 온도는 상온을 유지하는 상태이다.

[제5공정]

완성

이후의 작업진행은 통상의 브로아작업에 의한 유리성형품의 제조공정과 동일하며, 그 순서를 간단히 언급하면, 완성된 제품을 불대(2)에서 분리하는 작업과, 브로아작업시 발생되는 여분의 자투리부분을 절단하는 과정을 거치며, 유리재료의 결정을 평활하게 하는 숙성과정과, 연마 및 세척의 마무리 가공을 통해 제품을 완성한 후 포장하는 과정이다.

이상과 같은 작업공정으로 이루어지는 본 발명의 작용을 기술하면 다음과 같다.

유리성형품(7)을 성형하기 위하여 원료를 혼합하여 1,400℃의 온도를 가지는 용융로에서 용융시키어 각각 유리재료(1)(3)를 준비하되, 1차 성형공정시 불대(2)에 최초로 뭍혀지는 일반유리재료(1)는 일반적으로 유리성형품에 사용되는 원료만으로 혼합된 것이고, 상기 유리재료(1)에 도포되는 유리재료(3)는 일반 유리재료에 고온의 상태에서 저온의 물체와 접촉하면 접촉된 부위가 뿌여게 흐려지는 결정의 특성을 갖는 성분의 첨가제를 혼합하여 용융한 것이다.

따라서, 불대(2)로서 일반 유리재료(1)를 적정의 양만큼 불대(2)의 일측단에 뭍힌 후 표면에 첨가제가 첨가된 유리재료(3)를 말아서 묻혀 얇은 두께로 도포한 후 불대(2)로 작업자가 브로아 작업을 하여 유리재료(1)(3)의 내부로 공기를 삽입함으로 소정의 크기로 부풀린다.

브로아 작업시 부풀어 오른 유리재료(1)(3)의 크기는 표면에 소정의 무늬모양의 형상을 가지는 돌기(5)가 형성된 1차금형(4)의 내부크기보다 약간 작은 형태로 형성하여 유리재료(1)(3)가 1차금형(4)의 내부로 삽입이 용이한 정도의 크기이며, 유리재료(1)(3)룰 1차금형(4)의 내부로 삽입된 상태에서 작업자가 브로아 작업을 계속 수행하여 유리재료(3)가 1차금형(4)에 형성된 돌기(5)에 순간적으로 접촉되는 상태의 크기로 작업을 하면 1차 성형 작업이 완료되는 것이다.

이때, 외부에 도포된 유리재료(3)는 약 1,300℃의 온도를 유지하고 있는 상태이고, 접촉되는 1차금형(4)의 온도는 약 250~400℃의 저온의 온도이므로 유리재료의 온도보다 낮은 1차금형(4)에 유리재료(3)가 닿게되면 첨가제의 특성에 따라 유리재료의 표면이 1차금형의 무늬모양과 동일한 결정이 이루어지게 되는 것이다.

이후, 1차금형(4)에서 꺼낸 유리재료는 1차성형작업으로 최초의 온도보다 낮은 상태에 있으므로 유리성형품(7)을 형성하기 위한 브로아 작업을 수행할 수 없으므로 고온의 가마에 삽입하여 재가열시킨 후 유리성형품(7)과 동일한 크기를 가지는 2차금형(6)에 삽입하여 브로아 작업을 하여 2차성형작업을 수행하면 유리성형품(7)의 표면에 1차금형(4)에 형성된 돌기(5)의 형상과 동일한 무늬모양(8)이 형성되는 것이다.

이때, 첨가물이 첨가된 유리재료(3)가 1차성형 후 온도가 저하되었다가 재가열에 의하여 온도가 상승되므로 유리재료(3)에 첨가된 첨가제가 안정화되어 2차성형시 유리재료가 2차금형(6)에 닿게 되어도 첨가제의 또다른 결정이 이루어지지 않게 되므로 최초의 1차금형(4)에 의한 결정만이 무늬모양(8)으로 표현되는 것이다.

이와 같은 유리성형품(7)은 일반 투명성 유리재질(1)과 첨가제가 첨가된 유리재질(3)로 이루어지고 첨가제를 첨가한 유리재질(3)은 외측에서 무늬모양(8)을 결정하여 표현하고 나머지 비결정 부분은 일반유리와 같이 투명성을 유지하므로, 유리재질(1)의 외측에 표현된 무늬모양(8)이 선면하게 인식될 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 유리성형품은 용융상태의 유리재료에서 컵이나 등커버와 같은 유리성형품을 성형할 때 유리성형품의 표면에 무늬모양이 자체적으로 형성되도록 하여 별도의 전사처리나 씰크인쇄처리과정을 거치지 않아도 되므로 공정의 일원화로 제조인원 및 제조원가를 저렴하게 하여 공급할 수 있는 효과와, 유리성형품의 표면에 형성된 무늬모양이 유리자체에 표현된 무늬모양이므로 장기간 사용하거나 경과되어도 변색되거나 탈색되지 않아 외관이 미려한 상태로 장기간 보존할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.

또한, 이와 같은 유리성형품은 표면에 다양한 무늬모양을 쉽게 형성할 수가 있어 등커버와 같은 조명시설에 응용할 경우 별도의 조명시설을 갖추지 않고도 원색적인 조명 효과를 가질 수 있는 유용한 장점과, 유리재료를 이용한 각종 인테리어 제품에도 활용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 유리원료를 혼합하여 유리용융로에서 1,400℃가량의 고온으로 액상의 용유상태로 형성한 후 액상의 유리재료(1)를 불대(2)의 끝단에 뭍히고 상기 유리재료(1)를 만들고자 하는 제품의 금형(6)에 삽입하여 브로아작업으로 유리성형품(7)을 성형하는 방법에 있어서, 상기 불대(2)에 뭍힌 일반유리재료(1)의 외주로 고온상태에서 저온의 온도를 가지는 물체와 접했을 때 접하는 부위가 결정(結晶)되는 첨가제를 첨가한 유리재료(3)를 도포시킨 후 불대(2)로서 소정의 크기로 브로아작업을 수행하고 이를 표면에 무늬모양의 돌기(5)가 형성된 약 250~400℃의 온도를 갖는 1차금형(4)에 삽입하여 유리재료(3)의 표면이 1차금형(4)의 돌기(5)와 접하도록 브로아 작업을 수행한 후, 이를 재가열시키고 상온의 2차금형(6)에 삽입하여 브로아작업으로 제품(7)의 형상을 완성시킨 후 냉각시키는 작업공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형품의 제조방법
2. 제1항에 있어서, 유리재료(3)는 일반유리재료에 규불화소다(Na₂SiF₆) 7.25%,빙적석(Na₃AlF₆) 0.29%, 아연화(ZnO) 0.58%, 인산칼슘(Ca₃(PO₄)₂) 7.25%를 첨가한 것을 특징으로 하는 표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형품의 제조방법
3. 제1항에 있어서, 유리재료(3)의 성분이 일반유리재료의 원료와 첨가제의 원료가 7 : 3~8.5 : 1.5의 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 표면에 무늬모양이 형성되는 유리성형품의 제조방법

Images