KR100530959B1

KR100530959B1 - Method for color pattern forming on metal surface

Info

Publication number: KR100530959B1
Application number: KR10-2004-0003660A
Authority: KR
Inventors: 문병록; 정광수
Original assignee: 문병록; 정광수
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-11-28
Also published as: KR20050075935A

Abstract

본 발명은 금속표면의 칼라패턴 형성방법에 관한 것으로, 전착코팅을 이용하여 금속표면에 마킹되는 패턴이 피가공물과는 대비되는 독특한 칼라색조를 띄도록 하여 피가공물로부터 패턴의 구별이 용이하도록 함은 물론, 외부 마찰 등에 의해 쉽게 벗겨지지 않게 코팅효과를 갖도록 한 것이다. 본 발명에 의하면 피가공물로부터 패턴의 구별이 명확히 이루어지도록 하고, 피가공물에 대한 심미감을 향상시킬 수 있으며, 도금처리 및 투명수지코팅에 의해 부식방지 및 코팅효과를 가지게 되어 외부 마찰 등에 의한 패턴의 훼손을 방지할 수 있다.The present invention relates to a method of forming a color pattern on a metal surface, and to make it easy to distinguish a pattern from a work piece by using an electrodeposition coating so that the pattern marked on the metal surface has a unique color tone compared to the work piece. Of course, it is to have a coating effect not to be peeled off easily by external friction. According to the present invention, it is possible to clearly distinguish the pattern from the work piece, improve the aesthetics of the work piece, and to prevent corrosion and coating by plating and transparent resin coating, thereby damaging the pattern by external friction. Can be prevented.

Description

Color pattern forming on metal surface

본 발명은 금속표면의 칼라패턴 형성방법에 관한 것으로, 특히 전착코팅을 이용하여 피가공물인 금속표면의 마킹된 패턴부분에 피가공물과 대비되는 다양한 칼라색조로 문자나 도형을 전착시킴으로써 그 문양을 명확히 식별할 수 있음은 물론, 형성된 패턴이 쉽게 벗겨지지 않도록 한 칼라패턴 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a color pattern on a metal surface, and in particular, by depositing letters or figures with various color hues in contrast to the workpiece on a marked pattern portion of the metal surface to be processed using electrodeposition coating, the pattern is clearly defined. Of course, the present invention relates to a method of forming a color pattern that can be distinguished and of which the formed pattern does not easily come off.

일반적으로 금속물질의 경우 표면상에 회사표시, 물품명, 제조일자 또는 기타 특정문자나 도형 등을 마킹함에 있어서, 대체로 원하는 문자나 기호를 금속 피가공물 표면에 전사하거나, 또는 마크된 문자나 기호를 따라 레이저빔의 주사에 의해 표면을 식각하여 직접 피가공물 표면에 특정 패턴을 형성시키는 방법 등이 사용되었다.Generally, in the case of metal materials, the marking of company marks, product names, date of manufacture, or other specific characters or figures on the surface is generally performed by transferring the desired characters or symbols to the surface of the metal workpiece or following the marked characters or symbols. A method of etching a surface by scanning a laser beam and forming a specific pattern directly on the workpiece surface has been used.

그러나, 상기 패턴형성방법의 경우 예를 들어 버클이나 열쇠고리 등의 금속제품에 사용되어 심미감을 향상시키는 것이 주목적인 바, 상기 전사방법은 그 접착력에 한계를 가져 마찰 등에 의해 벗겨지거나 쉽게 훼손될 우려가 있고, 상기 레이저 주사방법 또한 대상 금속이 흰색 또는 은색일 경우 마킹된 패턴과 피가공물과의 구별이 용이하지 못해 식별감 및 심미감이 사용자의 기대에 미치지 못하는 문제점이 있었다.However, in the case of the pattern forming method, it is mainly used in metal products such as a buckle or key ring to improve aesthetics, and the transfer method has a limitation on its adhesive force, and thus may be peeled off or easily damaged by friction. In addition, the laser scanning method is also difficult to distinguish between the marked pattern and the workpiece when the target metal is white or silver, there is a problem that the identification and aesthetics do not meet the expectations of the user.

한편, 기존의 레이저빔만을 이용한 패턴형성방법으로서 금속 표면을 부식시키거나 물리적으로 탈색시켜 칼라효과를 낼 수 있는 일부 방법이 개시되어 있으나, 이 경우 대부분 사용할 수 있는 금속이 백금 등으로 한정되고, 표현할 수 있는 색상 또한 극히 적어 적용되는 제품범위의 한계를 가지게 되었다.On the other hand, as a pattern forming method using only a conventional laser beam has been disclosed some methods that can produce a color effect by corroding or physically discoloring the metal surface, in this case, the most usable metal is limited to platinum, etc. There are also very few colors available, which limits the range of products covered.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금속표면에 마킹되는 문자 또는 도형이 그 피가공물과는 대비되는 독특한 칼라색조를 띄도록 하여 피가공물로부터 문자 또는 도형이 명확히 구별될 수 있도록 함과 동시에, 외부 마찰 등에 의해 쉽게 벗겨지지 않게 코팅효과를 갖도록 한 금속표면의 칼라패턴 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, and the character or figure marked on the metal surface to have a unique color tone contrasted with the workpiece, so that the character or figure can be clearly distinguished from the workpiece, It is an object of the present invention to provide a method of forming a color pattern on a metal surface, which has a coating effect that is not easily peeled off by external friction.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속표면의 칼라패턴 형성방법은, 제조 완료된 금속 피가공물의 표면에 부식방지 및 광택효과를 얻기 위해 일정 두께로 금속 피막을 입히는 도금처리단계; 도금 처리된 피가공물 전체를 전착코팅이 가능한 상태가 되도록 전해조에 넣어 음이온 투명수지로 도포하는 1차수지 코팅단계; 투명수지가 코팅된 피가공물을 고온에서 일정 시간 건조시킨 후, 상기 피가공물 표면에 도금부분 및 수지코팅부분이 제거되도록 레이저빔과 같은 패턴형성도구를 이용하여 원하는 무늬나 도형을 식각하는 마킹단계; 상기 피가공물을 식각된 부분 표면의 이물질이 제거되도록 초음파 세척 및 건조시킨 후, 전착코팅이 가능한 상태가 되도록 전해조에 넣고 양이온 투명수지로 도포하는 2차수지 코팅단계; 및 피가공물의 식각된 부분에 원하는 색상이 형성되도록 2차수지가 코팅된 피가공물을 곧장 원하는 칼라염료가 담긴 수조에 넣은 후, 식각된 패턴부분에 전착코팅을 통해 칼라색상을 입히는 칼라형성단계로 구성된 것을 특징으로 한다.Color pattern formation method of the metal surface of the present invention for achieving the above object, the plating treatment step of coating a metal film with a predetermined thickness to obtain a corrosion protection and gloss effect on the surface of the finished metal workpiece; A primary resin coating step of coating the entire plated workpiece into an electrolytic cell so as to be in an electrodeposition coating state and applying the anion transparent resin; After the transparent resin-coated workpieces are dried at a high temperature for a predetermined time, a marking step of etching a desired pattern or figure using a pattern forming tool such as a laser beam to remove the plating portion and the resin coating portion on the surface of the workpiece; A second resin coating step of ultrasonically washing and drying the workpiece to remove foreign substances on the etched partial surface, and then placing the workpiece in an electrolytic cell so that electrodeposition coating is possible; And a color forming step in which the secondary resin-coated workpiece is directly placed in a tank containing a desired color dye so as to form a desired color on the etched portion of the workpiece, and then the color pattern is applied to the etched pattern portion by electrodeposition coating. Characterized in that configured.

이하, 본 발명에 의한 금속표면의 칼라패턴 형성방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of forming a color pattern of a metal surface according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 칼라패턴 형성방법은 부식방지 및 광택효과를 얻기 위해 제조 완료된 금속 피가공물 표면에 소정 두께로 금속 피막을 입히는 도금처리단계, 상기 도금된 피가공물 전체를 전착코팅이 가능한 상태가 되도록 투명수지로 도포하는 1차수지 코팅단계, 상기 투명수지가 코팅된 피가공물을 건조시킨 후, 그 표면에 바람직한 패턴형성도구를 이용하여 상기 도금부분 및 수지코팅부분이 제거되도록 사용자가 원하는 무늬나 도형을 식각하여 패턴을 형성하는 마킹단계, 상기 마킹된 피가공물을 식각된 부분의 이물질이 제거되도록 초음파 세척 및 건조시킨 후, 전착코팅을 위해 양이온 투명수지로 도포하는 2차수지 코팅단계, 및 상기 피가공물의 식각된 부분에 원하는 색상이 입혀지도록 상기 피가공물을 원하는 칼라염료가 담긴 수조에 넣은 후, 전착 코팅시켜 식각된 패턴에 칼라색상이 입혀지도록 한 칼라형성단계로 구성된다.As shown in Figure 1, the method of forming a color pattern of the present invention is a plating treatment step of coating a metal film with a predetermined thickness on the surface of the finished metal workpiece to obtain a corrosion protection and gloss effect, electrodeposition the entire plated workpiece Primary resin coating step of coating with a transparent resin so that the coating is possible, and after drying the workpiece coated with the transparent resin, so that the plating portion and the resin coating portion is removed using a desired pattern forming tool on the surface A marking step of forming a pattern by etching a pattern or a figure desired by a user, and a secondary resin coated with a cationic transparent resin for electrodeposition coating after ultrasonic cleaning and drying to remove foreign substances in the etched portion. The coating step, and the desired color dye is applied to the workpiece so that the desired color is applied to the etched portion of the workpiece Was placed in a long water bath, electrodeposition is to color the color in the etched pattern is coated with the coating such that consists of a collar-forming step.

이때, 상기 피가공물은 금속 자체를 부식시키거나 탈색하는 것이 아니므로 기존의 백금뿐만 아니라 거의 모든 금속에서 사용이 가능하여 다양한 분야와 제품에 적용할 수 있게 된다. 또한, 상기 음이온 수지 및 양이온 수지는 종래 다양한 제품이 출시되어 있으며 본 발명에서는 이 중 일부를 선별 사용하는 것으로 상세한 기술은 생략한다.In this case, since the workpiece does not corrode or discolor the metal itself, the workpiece may be used in almost all metals as well as the existing platinum, and thus may be applied to various fields and products. In addition, the anion resin and the cationic resin is conventionally a variety of products have been released in the present invention by selecting some of these, detailed description thereof will be omitted.

상기 도금처리단계는 본 발명의 피가공물이 금속에 한정됨에 따라 일반적으로 적용되는 전기도금이 사용된다. 이때, 전착되는 금속은 부식을 방지하고 광택효과를 낼 수 있도록 알루미늄, 니켈 등의 금속을 선택적으로 사용할 수 있다.In the plating treatment step, the electroplating is generally used as the workpiece of the present invention is limited to the metal. In this case, the electrodeposited metal may selectively use a metal such as aluminum or nickel to prevent corrosion and to produce a gloss effect.

상기 1차수지 코팅단계는 도금된 금속 피가공물의 전체 표면에 칼라염료의 영향을 받지 않는 종류의 투명수지를 소정 두께로 입히는 과정으로서, 산화중합방응을 일으키는 음이온 수지를 이용하여 전해조에서 작업이 진행되도록 한다.The primary resin coating step is a process of coating a transparent resin of a kind thickness that is not affected by color dye on the entire surface of the plated metal workpiece, and works in an electrolytic cell using an anion resin that causes oxidation polymerization. Let it go

상기 마킹단계는 상기 수지 코팅 후 고온에서 소정 시간(바람직하게는 80℃에서 20분 정도) 건조시킨 피가공물의 표면에 사용자가 원하는 형태의 문자나 도형을 식각하는 과정으로서, 상기 패턴형성도구는 레이저빔을 이용하거나, 필요한 경우 직접 소도구를 이용하여 수작업을 통해 무늬를 형성할 수 있다.The marking step is a process of etching a character or a figure of a desired shape on a surface of a workpiece to be dried at a high temperature (preferably 20 minutes at 80 ° C.) at a high temperature after the resin coating, wherein the pattern forming tool is a laser. Patterns can be formed by hand using a beam or, if necessary, by hand tools.

이때, 레이저를 이용하여 피가공물을 마킹하는 방식에는 통상적으로 마스크방식과, 주사방식이 있는 바, 상기 마스크 방식은 원하는 패턴 부분만 레이저빔을 투과시키거나 반사시키는 마스크를 제작한 후 이를 광경로에 배치하여 한 번의 조사로 패턴을 마킹하는 방식이고, 주사방식은 저장된 패턴의 데이터에 따라 지정된 좌표로 레이저빔을 편향시켜 펜으로 그림을 그리듯 패턴을 마킹하는 방식이다.In this case, there is a mask method and a scanning method in a method of marking a workpiece using a laser, and the mask method is a mask that transmits or reflects a laser beam only to a desired pattern part and then forms it on an optical path. Placement is a method of marking a pattern by one irradiation, and scanning method is a method of marking a pattern as if drawing with a pen by deflecting a laser beam at a specified coordinate according to the stored pattern data.

즉, 레이저 마스크 방식을 이용하는 경우 피막을 형성하는 1차 수지를 레이저가 관통되지 않는 특수물질로 입히고 레이저에 의한 식각을 방지하고자 특별 제작된 염료로 패턴을 스케치를 한 후 레이저를 쏘이면 피막이 마스크 역할을 하여 스케치가 된 부분만 식각되어 패턴이 형성되는 것이다.In other words, in the case of using the laser mask method, the primary resin forming the film is coated with a special material that does not penetrate the laser, and a pattern is sketched with a specially designed dye to prevent etching by the laser. Only the sketched part is etched to form a pattern.

또한, 레이저 주사방식의 경우 일반적으로 레이저에 의해 융해되는 물질 수지로 피막을 형성한 후 원하는 패턴으로 레이저를 이동시켜 무늬를 형성하면 된다. 이때, 상기 레이저는 캐드(CAD)를 이용하여 데이터를 사전에 입력하여 쉽고 정확하게 조작할 수 있다.In addition, in the case of a laser scanning method, after forming a coating film of a material resin melted by a laser in general, the laser may be moved in a desired pattern to form a pattern. In this case, the laser can be easily and accurately manipulated by inputting data in advance using a CAD.

상기 2차수지 코팅단계는 패턴 마킹 후 원천적으로 곧장 칼라염료 착색이 불가능하므로 이에 칼라염료 착색이 가능하도록 피가공물 전체에 재차 투명수지를 입히는 과정으로서, 상기 1차수지 코팅단계와 그 방법 면에서 거의 유사하나 일반적인 전착도장에 많이 사용되는 양이온 수지를 넣어 피막을 형성하는 것이다. 이때, 2차수지 코팅 전에 피가공물의 식각된 부분 표면에 존재하는 이물질이 제거되도록 초음파 세척 및 건조작업을 실시하는 것이 바람직하다.The secondary resin coating step is a process of coating the transparent resin on the entire workpiece to enable color dye coloring, since it is not possible to color the dye directly after the marking of the pattern. A similar but commonly used cationic resin commonly used in electrodeposition coating is to form a film. At this time, it is preferable to perform an ultrasonic cleaning and drying operation so that foreign matter present on the surface of the etched portion of the workpiece is removed before the secondary resin coating.

상기 칼라형성단계는 2차 투명수지가 코팅된 피가공물을 곧장 원하는 색상의 약품(칼라염료)이 담긴 수조에 넣은 후 전착시키는 것으로, 식각된 패턴 부분에는 염료가 채워져 원하는 색상을 띄게 되고, 그 이외 부분은 코팅된 투명 상태를 그대로 유지하여 명확한 식별이 가능한 것이다. 이후, 경화시켜 원하는 제품을 생산하게 된다.In the color forming step, the second transparent resin-coated workpiece is directly placed in a water tank containing a chemical (color dye) of a desired color, and then electrodeposited, and the etched pattern part is filled with dye to have a desired color. The part remains clear and coated and can be clearly identified. Then, the cured to produce the desired product.

이와 같이 문자나 도형에 형성된 색이 피가공물의 색과 대비되는 색으로 마킹되므로 피가공물로부터 마킹된 패턴의 구별을 명확히 할 수 있을 뿐만 아니라 피가공물에 대한 심미감을 향상시킬 수 있게 된다.As such, the color formed on the character or figure is marked as a color contrasted with the color of the workpiece, so that the distinction of the marked pattern from the workpiece can be clarified and the aesthetics of the workpiece can be improved.

상술한 설명은 특정한 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 피가공물 표면의 문자나 도형에 색이 입혀지고 배경은 비착색되는 양각방식 뿐만 아니라, 피가공물 표면의 문자나 도형을 제외한 타 부분을 식각하여 문자나 도형은 비착색되고 배경에 색이 입혀지는 음각방식으로 제작하여 쉽게 적용할 수 있는 등 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형실시가 가능하다.Although the above description has been given by way of specific examples, the present invention is not limited thereto. For example, as illustrated in FIGS. 2 and 3, letters or figures on the surface of the workpiece are colored and the background is non-colored. Not only the embossing method, but also by etching other parts except the character or figure on the surface of the workpiece, the letter or figure is non-colored and can be easily applied by making an intaglio method in which the background is colored. Many modifications and variations are possible within the scope.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 패턴형성도구를 이용하여 식각된 부분에 칼라염료를 전착시킴으로써 피가공물의 표면에 마킹되는 문자 또는 도형이 그 피가공물과는 대비되는 독특한 색조를 띄도록 하여 피가공물로부터 패턴의 구별이 명확히 이루어지도록 하고, 아울러 피가공물에 대한 심미감을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, a color dye is electrodeposited on an etched portion using a pattern forming tool so that a character or a figure marked on the surface of the workpiece has a unique color tone contrasted with that of the workpiece. The distinction of the pattern from the workpiece can be made clear and the aesthetics of the workpiece can be improved.

또한, 도금처리 및 1,2차 수지코팅을 통해 부식방지 및 코팅효과를 가지게 되어 외부 마찰 등에 의한 벗겨짐 및 훼손을 방지할 수 있다.In addition, it has a corrosion prevention and coating effect through the plating treatment and the first and second resin coatings to prevent peeling and damage due to external friction.

도 1은 본 발명의 칼라패턴 형성공정을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing a color pattern forming process of the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 제품의 적용예를 도시한 평면도.2 is a plan view showing an application example of the product according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 제품의 다른 적용예를 도시한 평면도.Figure 3 is a plan view showing another application of the product according to the present invention.

Claims

Plating treatment step of coating a metal film to a certain thickness to obtain a corrosion protection and gloss effect on the surface of the finished metal workpiece;

A primary resin coating step of coating the entire plated workpiece into an electrolytic cell so as to be in an electrodeposition coating state and applying the anion transparent resin;

After the transparent resin-coated workpieces are dried at a high temperature for a predetermined time, a marking step of etching a desired pattern or figure using a pattern forming tool such as a laser beam to remove the plating portion and the resin coating portion on the surface of the workpiece;

A second resin coating step of ultrasonically washing and drying the workpiece to remove foreign substances on the etched partial surface, and then placing the workpiece in an electrolytic cell so that electrodeposition coating is possible; And

The color-forming step consists of putting the second resin-coated workpiece directly into the water bath containing the desired color dye so that the desired color is formed on the etched part of the workpiece, and then applying color on the etched pattern part by electrodeposition coating. A method of forming a color pattern on a metal surface, characterized in that the.

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