KR100293123B1 - 도자기류제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도자기류 제조방법에 관한 것으로, 특히 점토와 같은 주재료와 모래·석분과 같은 1차부재료 및 활석·벤토나이트·알루미나로 이루어진 2차부재료를 혼합한 재료에 주재료의 경화제로서 석고를 포함하여 성형시 건조시간이 단축되는 조성물로써 도자기류를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 모형 외부에 일정한 두께의 실리콘을 피복하고 그 실리콘 피막이 경화된 후 모형에서 분리하여 틀로 외부를 지지한 다음, 그 실리콘 피막이 이루는 캐비티안에 코어를 설치하고 이 코어와 실리콘 피막사이 공간에 본 발명의 도자기류 재료에 물을 혼합하여 반죽한 도자기 재료를 주입하여 성형한 상태에서 경화시킨 다음, 도자기 재료가 경화되고 나면 그 성형체로부터 코어와 틀 및 실리콘 피막을 차례로 분리하여 도자기류를 성형한 다음, 초벌구이 및 재벌구이를 거쳐 도자기류를 제조하는 방법을 제공한다.

상기 본 발명에 따르면 도자기류를 형틀에서 건조되는 시간이 단축되어 단위 갯수당 제조시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있고, 실리콘 피막을 이용하여 복잡한 형상의 요철무늬까지도 손상없이 정교하게 표현할 수 있다.

Description

도자기류 제조방법(Method for manufacturing pottery with it)

본 발명은 도자기를 제조하는 방법에 관한 것이다.

도자기류를 제조하는 방법에는 일반적으로 점토 재료를 물로 반죽한 것을 형틀에 주입하여 성형한 후 형틀로부터 분리해내고나서 건조시킨 다음 로에 넣어 일정한 온도로 구워 제조하는 형틀주입에 의한 제조방법과, 물레위에 반죽재료를 얹어 놓은 상태에서 물레를 손 또는 모터등과 같은 기구를 사용하여 돌리면서 물레위의 재료를 원하는 형태로 조형한 다음, 건조시킨 후 로에 넣어 일정온도로 가열하여 소성하는 방법, 그리고 제품의 외부 형상과 동일한 형상의 캐비티를 가진 형틀에 점토재료를 넣고 이 형틀을 모터로 회전시키면서 형틀의 캐비티 안에 수용되어 있는 점토재료를 평판형 모형을 눌러줌으로써 그 평판형 모형의 회전체 형상대로 내부 캐비티를 성형하는 회전형틀를 이용한 제조방법등이 있다.

상기 형틀 주입에 의한 제조방법은 성형하고자 하는 도자기류와 동일한 형상의 캐비티를 가진 형틀(통상 석고로 제작함)을 제작하는 형틀제작단계, 상기 석고형틀에 도자기 재료를 주입하는 재료주입단계, 주입된 도자기 재료를 형틀안에서 경화시키는 경화단계, 경화된 도자기류를 형틀에서 분리하는 탈형단계를 차례로 거치면서 성형되는 데, 상기 경화단계에서는 석고로 이루어진 형틀이 내부에 주입된 도자기 재료의 수분을 흡수함으로써 경화시키게 된다. 따라서 경화단계에서 석고형틀이 도자기재료로부터 수분을 흡수하는 데 상당한 시간이 소요되므로 종래의 형틀 제조방법은 적은 개수를 생산하는 데에는 문제가 없지만 대량생산에는 적합하지 않게 된다.

또한 상기 종래의 형틀주입에 의한 제조방법은 성형하고자 하는 도자기류 외측 표면에 요철무늬가 있는 경우 그 표면무늬의 손상없이 제조하기가 불가능하였다. 예컨대 도 2(i)에 도시된 바와 같이, 도자기류 표면무늬가 자연목무늬와 같이, 요철홈(13a)의 입구부의 단면적이 안쪽 공간의 단면적보다 적은 경우(극단적으로 호리병형상의 홈)에는 도자기 재료가 형틀에 주입되어 건조된 후 형틀에서 분리될때 손상되므로(단면적이 큰 요철무늬 부분이 형틀의 좁은 입구부를 통하여 분리되어야 하기때문임)결국 정교한 요철무늬를 성형하기란 불가능하였다.

상기 물레 위에 도자기 재료를 얹고 손물레를 돌려서 성형하는 방법이 있는데, 이 방법은 소량의 제품을 생산하는 데에는 적합하지만, 개당 제조시간이 길어 다량생산하는 데에는 부적합할 뿐아니라 손으로 집접 조형하므로 다양한 형상, 특히 표면에 요철무늬가 있는 등 세밀하고 정교한 부분이 있는 제품을 성형하기는 어렵다.

그리고 회전형틀을 이용한 제조방법은 형틀제조방법과 마찬가지로 형틀이 석고로 되어 있으므로 요철홈의 입구부가 안쪽 공간보다 좁은 경우에는 요철무늬를 손상없이 성형하기가 불가능하다는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기 종래 일반적인 도자기 제조방법이 가진 단점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 도자기류를 형틀에서 건조되는 시간을 줄여서 성형하는 시간을 단축함으로써 단위 제조시간을 줄여 생산성을 형상시키고, 아울러 성형 하고자 하는 형상에 제약없이 다양한 형상의 제품을 세밀하고 정교하게 성형할 수 있을 뿐아니라 표면에 요철무늬가 있는 도자기류를 제조가능하게 하며 대량생산에 적합한 도자기류 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도자기류 제조방법은 제조하고자 하는 도자기류의 형상의 동일한 형상의 모형 외부에 일정한 두께의 실리콘을 피복하여 실리콘피막을 형성시키는 실리콘피막 형성단계와, 상기 실리콘 피막이 경화된 후 모형으로부터 실리콘피막만을 분리해내고 그 피막을 외측에서 틀로 지지하는 실리콘피막 설치단계와, 상기 틀로 지지된 실리콘 피막 안에 연질의 코어백(core bag) 을 삽입하고 코어백 내부에 충진제를 충진시켜 코어백을 팽창시킴으로써 코어를 설치하는 코어 삽입단계와, 상기 실리콘 피막과 코어백 사이의 공간에 본 발명의 도자기류 재료 조성물을 물로 혼합하여 반죽한 도자기 재료를 주입하는 재료주입단계와, 상기와 같이 도자기재료를 주입한 상태로 일정시간 유지시켜 도자기재료를 경화시키는 경화단계와, 경화된 도자기류에서 코어백 안의 충진제를 외부로 추출하여 코어백을 실리콘 피막으로부터 분리해내는 코어백 분리단계와, 틀을 분리해내고 실리콘 피막을 탈리시키는 탈형단계와, 탈형된 도자기류를 그늘진 곳에서 일정시간 경과하여 건조시키는 건조단계와, 건조된 도자기류를 로에 넣어 일정온도로 가열하여 굽는 초벌구이단계 및 초벌구이된 도자기류 외측면에 무늬를 각인하고 유약처리한 다음 다시 로에 넣어 일정온도로 가열하여 재벌하는 재벌구이단계로 이루어져 있다.

상기 본 발명의 도자기류 제조방법에 따르면 다음과 같은 장점이 있다.

첫째; 연질의 실리콘 피막안에서 도자기재료가 경화되기 때문에, 석고형틀에 수분이 흡수되어 경화되는 종래 형틀주입방식에 비하여 재료주입후 경화되는 시간을 대폭 단축할 수 있고, 그럼으로써 단위개수당 성형시간이 줄어들어서 대량생산이 가능하고 품질을 균일하게 할 수 있다.

둘째; 표면에 요철형상의 무늬가 있는 도자기류도 요철 무늬를 실리콘 피막이 에워싼 상태에서 성형·경화되고, 경화된 후 실리콘 피막을 탈리시킬 때에도 실리콘 피막이 탄성적으로 변형되면서 탈리되므로 입구부단면적이 안쪽 공간의 단면적보다 적은 소위 호리병형상이 요철홈이 있는 경우에도 표면무늬를 손상시키지 않고 정교하게 조형할 수 있는 장점이 있다.

제1도는 본 발명에 따라 도자기를 제조하는 공정을 단계별로 도시한 블록도,

제2도는 본 발명에 따라 도자기를 제조하는 공정을 단계별로 도시한 단면도로서,

(a)는 모형 외측면에 실리콘 피막을 피복하여 성형하는 단계,

(b)는 실리콘 피막이 경화된 후 모형으로부터 분리해 낸 상태,

(c)는 상기 (b)단계에서 성형된 실리콘 피막을 틀로 감싸서 지지한 단계,

(d)는 실리콘 내측 캐비티 안에 연질의 코어백을 삽입하고 그 코어백 내부에 충진재를 충진시켜 코어백을 팽창시켜 코어를 설치하는 코어설치단계,

(e)는 실리콘 피막과 코어 사이공간에 도자기 재료를 주입하여 성형하는 재료주입단계,

(f)는 도자기류 성형체가 경화되고 나서 코어를 분리한 다음, 틀을 분리·해체하는 틀 분리단계,

(g)는 도자기 성형체로부터 실리콘 피막을 탈리시키는 단계,

(h)는 실리콘 피막이 완전히 탈리되어 완성된 도자기 성형체의 단면도,

(i)는 제2h도의 "A" 부분 확대도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 성형하고자 하는 도자기류와 동일한 표면을 가진 모형

11 : 실리콘 피막 11a : 요철홈

12 : 틀 13 : 도자기 재료

13a : 도자기 성형체의 표면요철홈

14 : 충진제 15 : 코어백

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 도자기류 제조방법에 사용되는 재료는 점토와 같은 주재료와, 석분·모래등과 같은 1차부재료 및 상기 주재료의 경화제로서 석고를 포함한 재료를 사용한다.

그리고 상기 1차부재료 대신에 활석·고령토·벤토나이트·알루미나등으로 이루어진 2차부재료를 포함하거나, 상기 1차부재료와 2차부재료를 적절한 혼합비로 섞어서 사용할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 도자기류 제조방법에 사용되는 조성물은 경우에 따라 여러 가지 조성비로 될 수 있다. 이 실시예들을 아래의 표1로 도시한다.

상기 표1에서 보이듯이, 본 발명에 따른 도자기류 재료 조성물의 제1실시예는 주재료에 1차부재료를 혼합하고, 경화제로서 석고를 혼합하였다.

또한 본 발명에 따른 도자기류 재료 조성물의 제2실시예는 주재료450g과, 1차부재료 대신에 알루미나·활석·고령토·벤토나이트와 같은 2차부재료550g과 석고100~120g을 혼합하였다.

제3실시예는 점토와 같은 주재료 대신에 석분·모래등과 같은 1차부재료 780g과, 알루미나·활석·고령토·벤토나이트등과 같은 2차부재료 200g 및 석고 100~120g을 혼합하였다.

여기서 2차부재료는 활석 30중량비와, 고령토 30중량비, 벤토나이트 10중량비, 알루미나 30 중량비를 혼합한 것을 사용한다.

이때 2차부재료는 도자기류를 로에 넣어 소성할 때 재료의 용융온도를 높여 주는 역할을 하는 데, 본 발명에서는 경화제로서 첨가한 석고가 도자기류 소성시 재료의 용융온도를 낮추게 되므로 이를 방지하기 위하여 2차부재료를 첨가하는 것이다.

상기 활석은 도자기류가 성형·건조될 때 소재의 균열을 방지하는 역할을 하며, 1530℃에서 용융하며 소지를 밝게 한다. 상기 고령토는 1750℃에서 용융하며 원재료와 부재료 등에 백색도를 높여주고, 점성을 보강해주는 역할을 한다. 상기 벤토나이트는 점성이 강하여 원재료와 부재료 및 경화제들 사이의 응집력을 증가시켜주며 아울러 가소성을 높여주고 도자기류 건조시 균열을 방지한다. 상기 알루미나는 약 2050℃에서 용융되고 도자기류가 성형·소성된 후 강성을 부여하는 역할을 하게 된다.

본 발명에 따른 도자기류 제조방법은 상기와 같이 조성된 도자기류 재료를 사용하고, 다음과 같은 단계를 포함한다.

〈실리콘 피막 성형단계〉(도 2(a) 및 도 2 (b))

제조하고자 하는 도자기류의 형상과 동일한 형상의 모형(10)을 만든다. 그 모형(10)의 외부에 일정한 두께의 실리콘을 피복하여 실리콘피막(11)을 형성시킨다.

〈실리콘 피막 설치단계〉(도 2(c))

상기 실리콘 피막(11)이 경화된 후 모형(10)으로부터 실리콘 피막(11)만을 분리해내고, 그 실리콘 피막(11)을 FRP재로 된 틀(12)로 외부에서 감싸서 실리콘 피막(11)을 지지한다.

〈코어 삽입단계〉(도 2(d))

상기 실리콘 피막(11)안에 연질의 코어백(core bag, 15)을 삽입하고, 그 코어백(15)안에 모래 등과 같은 충진제(14)를 넣어 코어를 팽창시킨 상태로 설치한다.

〈재료주입단계〉(도 2(e))

상기 틀(12)로 지지된 실리콘 피막(11)과 코어백(15) 사이의 공간에 본 발명의 도자기류 재료(13)에 물을 혼합하여 반죽한 도자기 재료(13)를 주입한다.

〈경화단계〉

상기 코어백(15)을 삽입한 단계에서 일정시간 유지시켜 도자기 재료(13)를 경화시킨다. 이때 재료(13)에 포함된 수분은 도자기 재료(13) 안에 포함된 석고에 흡수되어 경화되게 된다.

〈코어 분리단계〉

실리콘 피막(11)안에 주입된 도자기 재료(13)가 경화되고 나면 상기 코어백(15) 안에 충진된 충진제(14)를 코어백(15)으로부터 분리시킨 다음, 코어백(15)을 도자기류 성형체에서 분리해낸다.

〈틀 분리단계〉(도 2(f))

도자기류 성형체를 둘러싸고 있는 실리콘 피막(11)의 외측을 지지하고 있는 틀(12)을 분리해낸다.

〈실리콘 피막 탈리단계〉(도 2(g))

도자기류 성형체 외부에 피복된 실리콘 피막(11)을 탈리시킨다. 이때 도자기 성형체 표면에 입구부단면적이 안쪽 공간의 단면적보다 적은 소위 호리병형상의 요철홈(13a)이 있는 경우에도 그 요철홈(13a)에 삽입충진된 실리콘 피막(11)이 탄성적으로 오무려들면서 그 요철홈(13a)에서 이탈하게 되므로 표면의 요철형상을 손상하지 않게 된다.

〈건조단계〉

실리콘 피막(11)이 탈리된 도자기류 성형체를 그늘에서 일정시간 두어 건조 시킨다.

〈초벌구이 단계〉

상기 도자기류 성형체를 로에 넣고 약 1000℃ 온도에서 굽는다.

〈재벌구이 단계〉

초벌구이된 도자기류 외부에 유약처리하고 다시 로에 넣어 1160~1180℃ 온도로 재벌구이한다.

이상에서는 본 발명이 도자기류와 같은 조형물에 한하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 도자기류 제조방법에 한정하지 않고, 표면에 복잡한 요철무늬가 있는 자기류, 예컨대 타일, 평판형 조형물등과 같은 자기류를 제조하는 데에도 적용될 수 있다. 즉 성형하고자하는 조형물이 평판형태인 경우 그 모형 외부에 실리콘 피막을 입혀 경화시킨 다음, 그 경화된 실리콘 피막을 모형으로부터 분리해낸 후, 평판틀로 지지한 상태에서 도자기 재료를 주입하여 상기와 같은 성형단계를 거치면 된다. 물론 평판형 조형물인 경우에는 내측 캐비티가 없으므로 코어백을 사용할 필요가 없다.

또한 상기 본 발명에 따른 도자기류 제조방법은 형틀 주입방식으로 도자기류를 제조하는 경우에 대하여 기술하였지만, 본 발명은 상기 형틀 주입방식에 국한되지 않고, 회전형틀을 이용한 제조방법에도 적용될 수 있다.

이 경우 제작하고자하는 도자기류와 동일한 형상의 모형에 피복하여 제작된 실리콘 피막을 회전형틀의 캐비티에 넣고 그 위에 본 발명에 따른 도자기류 재료를 투입한 다음 회전형틀을 회전시키면서 평판형 모형을 눌러서 성형한다.

성형된 도자기류가 실리콘 피막위에서 경화되고 나면 분리하여 건조 및 소성 하는 단계는 앞에서 기술한 형틀 주입방식과 동일하다.

본 발명에 따라 상기와 같은 조성으로 된 도자기류 재료로 도자기류를 성형하면 도자기 재료의 수분이 형틀에 흡수되지 않고 재료에 혼합되어 있는 석고에 흡수되어 경화되므로 탈형까지 소요되는 공정시간을 단축시킬 수 있어, 전체 공정시간을 단축할 수 있으므로, 생산성을 증대시킬 수 있다.

또한 본 발명의 제조방법에 따르면 표면에 요철형상의 무늬가 있는 도자기류 도 요철 무늬를 실리콘 피막(11)이 에워싼 상태에서 성형·경화되고, 경화된 후 실리콘 피막(11)을 탈리시킬 때에도 실리콘 피막(11)이 탄성적으로 변형되면서 탈리되므로 표면무늬를 손상시키기 않고 복잡한 형상을 정교하게 조형할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 제조하고자 하는 도자기류의 형상과 동일한 형상의 모형(10)을 만들고, 그 모형(1)의 외부에 일정한 두께의 실리콘을 피복하여 실리콘피막(11)을 형성시키는 실리콘 피막 성형단계; 상기 실리콘 피막(11)이 경화된 후 모형(10)으로부터 실리콘 피막(11)만을 분리해내고, 그 실리콘 피막(11)을, 외측에서 FRP재질로 된 틀(12)로써 지지하는 실리콘 피막 설치단계; 상기 실리콘 피막(11)의 내측 캐비티안에 코어(14)를 설치하는 코어설치단계; 상기 실리콘 피막(11)과 코어(14)외벽 사이 공간에, 본 발명의 도자기류 재료에 물을 혼합하여 반죽한 도자기 재료(13)를 주입하는 재료주입단계; 상기 코어(14)가 삽입된 상태로 일정시간 유지시켜 도자기 재료(13)를 경화시키는 경화단계; 상기 경화된 도자기류 성형체로부터 코어(14)를 분리해내는 코어 분리단계; 실리콘 피막(11)을 외측에서 지지하고 있는 틀(12)을 분리하는 틀 분리단계; 도자기류 성형체 외부에 피복된 실리콘 피막(11)을 탈리시키는 실리콘 피막 탈리단계; 상기 실리콘 피막(11)을 탈리시킨 도자기류를 로에 넣고 약 1000℃ 온도에서 굽는 초벌구이 단계; 초벌구이된 도자기류 외부에 유약처리하고 다시 로에 넣어 1160~1180℃온도로 재벌구이 하는 유약처리 및 재벌구이 단계로 이루어진 도자기류 제조방법.