KR100720742B1 - Metal coating device and method of coating metal - Google Patents

Metal coating device and method of coating metal

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Abstract

본 발명은 금속물질 코팅장치 및 코팅방법에 관한 것이다. 상기 코팅장치는, 챔버와; 상기 챔버에 진공을 형성하는 진공펌프와; 상기 내부공간에서 피코팅물을 고정하는 써포팅부와; 상기 피코팅물에 피코팅물과 동일한 재질의 원료소스를 증착하는 제 1증착부와; 상기 베이스코팅층에 금속코팅층을 형성하는 제 2증착부를 포함한다. 또한, 상기 코팅방법은, 챔버에 피코팅물을 장착한 후 진공을 형성하는 준비단계와; 상기 챔버의 내부의 피코팅면의 표면을 증착에 적합하게 처리하는 피코팅물 표면개선단계와; 상기 피코팅물의 표면에 피코팅물과 동일한 재질의 코팅물질을 증착시키는 베이스코팅층 형성단계와; 상기 베이스코팅층에 금속물질을 증착하는 금속코팅층 형성단계를 포함한다.The present invention relates to a metal material coating apparatus and a coating method. The coating apparatus, the chamber; A vacuum pump for forming a vacuum in the chamber; A supporting part for fixing the object to be coated in the internal space; A first deposition unit for depositing a raw material source having the same material as that of the coated object on the coated object; And a second deposition part forming a metal coating layer on the base coating layer. In addition, the coating method includes a step of preparing a vacuum after mounting the coating object in the chamber; A surface to be coated surface improvement step of treating the surface of the surface to be coated inside the chamber suitable for deposition; A base coating layer forming step of depositing a coating material having the same material as that of the coating object on the surface of the coating object; And a metal coating layer forming step of depositing a metal material on the base coating layer.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 피코팅물에 금속을 코팅하기 위하여 피코팅물의 표면에 피코팅물과 동일한 재질의 원료소스를 미리 증착하고 그 위에 원하는 금속물질을 증착하되, 원료소스의 증착이 종료되기 전에 금속물질의 증착을 개시하여 금속증기입자가 원료소스입자와 뒤섞이며 증착을 시작하게 함으로써, 그만큼 피코팅물에 금속코팅층이 견고하게 유지될 수 있고, 또한 화공약품을 전혀 사용하지 않으므로 공해물질의 배출이 없으며 한가지 장비에서 모든 공정이 이루어지므로 작업이 그만큼 간단하다.According to the present invention made as described above, in order to coat the metal on the coated material, a material source of the same material as the material to be coated is deposited in advance and a desired metal material is deposited thereon, and the deposition of the material source is finished. By starting the deposition of the metal material before it is started, the metal vapor particles are mixed with the source source particles to start the deposition, so that the metal coating layer can be firmly maintained on the coated material, and also no chemicals are used. The operation is as simple as there is no emission of water and all the processing takes place on one machine.

Description

금속물질 코팅장치 및 코팅방법{Metal coating device and method of coating metal}Metal coating device and method of coating metal

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속물질 코팅방법의 기본 원리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다1 is a view showing for explaining the basic principle of the metal material coating method according to an embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속물질 코팅장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a metal material coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속물질 코팅장치의 내부 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 구성도이다.3 is a block diagram showing the internal configuration and operation of the metal material coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속물질 코팅방법을 나타내 보인 그래프도면이다.4 is a graph showing a metal material coating method according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11:코팅장치 13:진공챔버11: Coating device 13: Vacuum chamber

13a:케이싱 15:도어 13a: casing 15: door

17:회전드럼 19a,19b:진공펌프17: rotating drum 19a, 19b: vacuum pump

21a:제 1셔터 21b:제 2셔터21a: first shutter 21b: second shutter

51:이온발생부 51a:전원51: ion generating unit 51a: power supply

51b:가스공급관 51c:플라즈마발생기51b: gas supply pipe 51c: plasma generator

51d:전기장발생기 53:아르곤이온51d: electric field generator 53: argon ion

55:피코팅물 55a:코팅면55: coating object 55a: coating surface

57:합성수지증발원 57a:전원57: synthetic resin evaporation source 57a: power supply

57b:히터 57c:합성수지소스57b: Heater 57c: Synthetic Resin Source

57d:소스챔버 57e:출구57d: source chamber 57e: exit

59:합성수지입자 61:금속증발원59: synthetic resin particles 61: metal evaporation source

61a:전원 61b:금속소스61a: power source 61b: metal source

61c:이온발생부 61d:가스공급관61c: ion generator 61d: gas supply pipe

63:금속물질입자 65:내부공간63: metal particles 65: internal space

본 발명은 금속물질 코팅장치 및 코팅방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal material coating apparatus and a coating method.

합성수지로 성형 제작된 제품에 금속질감을 부여하기 위한 수단으로서, 화학반응을 이용한 무전해도금과, 무전해도금으로 얻은 전기 전도성을 이용한 전해도금방식이 행해지고 있다. 상기 전해도금은 무전해도금을 통해 그 표면에 금속 막이 코팅된 합성수지제품을 한 번 더 도금하는 것으로서, 합성수지 제품에 무전해도금층과 전해도금층이 적층되도록 하여 나름대로의 특성을 갖는다.As a means for imparting a metallic texture to a product molded from a synthetic resin, electroless plating using a chemical reaction and an electroplating method using electrical conductivity obtained by electroless plating have been performed. The electroplating is to plate the synthetic resin product once more coated with a metal film on the surface of the non-electroplating, so that the electroless plating layer and the electroplating layer laminated on the synthetic resin product has its characteristics.

그런데 도금의 방식이야 어떻든 간에 도금을 위해서는 많은 양의 독성 화공약품이 사용된다. 이러한 화공약품은 도금공정 중에 유독성 가스를 발생함은 물론 도금이 완료된 후 고농도의 중금속성 폐용액을 남긴다. 더욱이 도금한 제품을 세척 하는 세척과정에서 많은 양의 화공약품이 씻겨져 나오는데, 이러한 세척수는 대부분 그대로 버려져 주변 토양이나 지하수 환경을 크게 훼손하기도 한다. 이와같이 도금산업은 많은 유독성 화공약품을 사용하므로 그만큼 환경부하가 크다.Whatever the method of plating, a large amount of toxic chemicals is used for plating. These chemicals not only generate toxic gases during the plating process, but also leave heavy metal waste solutions of high concentration after plating is completed. In addition, a large amount of chemicals are washed out during the washing process to wash the plated products, and most of the washing water is discarded as it is, which greatly damages the surrounding soil or groundwater environment. As such, the plating industry uses a lot of toxic chemicals, so the environmental load is large.

이처럼 도금방식이 갖는 여러 가지 문제 때문에, 도금방식을 대체하기 위한 진공증착 금속코팅방식이 개발되었다. 진공증착은 코팅에 사용할 원료소스인 금속을 진공의 환경에서 가열 증발시키고 증발된 금속입자를 코팅 대상물에 안착시키는 코팅방법이다. Due to various problems with the plating method, a vacuum deposition metal coating method has been developed to replace the plating method. Vacuum deposition is a coating method of heating and evaporating a metal, which is a raw material source to be used for coating, in a vacuum environment and depositing the evaporated metal particles on a coating object.

그러나 이 또한 코팅층의 접착력이 부족하여 시간이 지남에 따라 코팅층이 벗겨지는 문제가 있으므로, 작업 전에 도금 대상면의 표면을 거칠게 가공해 놓거나 접착력을 높이는 접착제를 사용하여야 하는 등의 번거로움이 있다. However, this also has a problem that the coating layer is peeled off over time due to the lack of adhesion of the coating layer, there is a hassle such as to roughly process the surface of the surface to be coated or to use an adhesive to increase the adhesive strength before the operation.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 피코팅물에 금속을 코팅하기 위하여 피코팅물의 표면에 피코팅물과 동일한 재질의 원료소스를 미리 증착하고 그 위에 금속물질을 증착하되, 원료소스의 증착이 종료되기 전에 금속물질의 증착을 개시하여 금속증기입자가 원료소스입자와 뒤섞이며 증착을 시작하게 함으로써 그만큼 피코팅물에 금속코팅층이 견고하게 유지될 수 있고, 또한 화공약품을 전혀 사용하지 않으므로 공해물질의 배출이 없으며 한가지 장비에서 모든 공정이 이루어지므로 작업이 그만큼 간단한 금속물질 코팅장치 및 코팅방법을 제공함에 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in order to coat the metal on the coating material to deposit a raw material source of the same material as the material to be coated on the surface of the coated material in advance and depositing a metal material thereon, Since the deposition of the metal material is started before the deposition is completed, the metal vapor particles are mixed with the raw material source particles to start the deposition so that the metal coating layer can be firmly maintained on the coated material, and no chemical is used at all. There is no emission of pollutants, and all processes are performed in one equipment, and the purpose is to provide a coating device and a coating method for the metal material.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 금속물질 코팅장치는, 내부공간을 제공하는 챔버와; 상기 챔버의 내부공간에 진공을 형성하는 진공펌프와; 상기 내부공간에 설치되며 피코팅물을 고정 지지하는 써포팅부와; 상기 써포팅부에 고정되어 있는 피코팅물의 코팅면에 피코팅물과 동일한 재질의 원료소스를 증착하여 베이스코팅층을 형성하는 제 1증착부와; 상기 제 1증착부의 동작 종료전에 동작을 개시하는 것으로서, 제 1증착부에 의해 형성되는 베이스코팅층에 금속물질을 증착시켜 금속물질입자가 원료소스입자 사이에 침투하도록 함으로써, 금속물질입자와 원료소스입자가 섞인 상태로 적층되게 하고, 제 1증착부의 동작 종료 후 필요시간동안 구동을 계속하여 금속물질입자로 이루어진 금속코팅층을 베이스코팅층에 증착 형성하는 제 2증착부를 포함하고, 상기 챔버에는, 베이스코팅층이 증착될 코팅면에 비활성가스 이온을 가속 충돌시켜 비활성가스 이온의 운동에너지로 하여금 해당 코팅면을 증착에 적합하도록 개선하고, 베이스코팅층 및 금속코팅층의 증착과정 중에도 증착층에 상기 비활성가스 이온을 계속적으로 조사하는 이온발생부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the metal material coating apparatus of the present invention, the chamber providing an internal space; A vacuum pump for forming a vacuum in the inner space of the chamber; A support part installed in the inner space to fix and support the object to be coated; A first deposition part forming a base coating layer by depositing a raw material source of the same material as the material to be coated on the coated surface of the object to be fixed to the supporting part; Initiating the operation before the operation of the first deposition unit starts, depositing a metal material on the base coating layer formed by the first deposition unit to allow the metal material particles to penetrate between the raw material source particles, thereby causing the metal material particles and the raw material source particles. Is laminated in a mixed state, and after the operation of the first depositing unit is continued, the second coating unit for depositing and forming a metal coating layer made of metal material particles on the base coating layer by continuing the drive for a required time, the chamber, the base coating layer is By accelerating impingement of inert gas ions on the coating surface to be deposited, the kinetic energy of the inert gas ions is improved to make the coating surface suitable for deposition, and the inert gas ions are continuously deposited on the deposition layer even during the deposition process of the base coating layer and the metal coating layer. The ion generating unit to be irradiated is characterized in that the further provided.

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아울러, 상기 써포팅부는 회전 중심축을 기준으로 축회전 가능한 회전드럼이며, 상기 피코팅물은 상기 회전드럼의 주연부에 고정되어 회전드럼의 회전에 의해 상기 회전중심축을 중심으로 공전하는 것을 특징으로 한다.In addition, the supporting part is a rotating drum rotatable about the central axis of rotation, and the coated object is fixed to the periphery of the rotating drum, characterized in that it revolves around the central axis of rotation by the rotation of the rotating drum.

또한, 상기 제 1증착부는; 상기 챔버의 일측에 설치되는 히터와, 그 내부에 원료소스를 수용하고, 상기 히터에 의해 용융된 원료소스의 증기입자가 상기 피코팅물 측으로 이동하여 증착될 수 있도록 피코팅물측으로 개방된 출구를 갖는 케이싱과, 상기 케이싱의 출구와 피코팅물의 사이에 개폐 가능하게 설치되며 증착시 케이싱으로부터 피코팅물 측으로 향하는 원료소스 증기입자를 통과시키는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first deposition unit; A heater installed at one side of the chamber and an outlet opened therein to accommodate the raw material source, and open to the surface of the coated material so that steam particles of the raw material source melted by the heater can move to the surface of the coated object and be deposited. And a shutter which is installed to be opened and closed between the outlet of the casing and the object to be coated and passes raw material source vapor particles from the casing to the object to be coated during deposition.

또한, 상기 제 2증착부는; 상기 베이스코팅층에 증착할 금속물질로 이루어진 금속소스와, 비활성가스 이온을 금속소스측으로 가속 충돌시켜 금속소스로부터 금 속입자를 증발시키는 스퍼터링부와, 상기 금속소스와 피코팅물의 사이에 개폐 가능하게 위치하며 금속소스로부터 피코팅물로 향하는 금속증기 입자를 통과시키는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second deposition unit; A metal source made of a metal material to be deposited on the base coating layer, a sputtering portion for rapidly colliding inert gas ions toward the metal source to evaporate metal particles from the metal source, and a position capable of opening and closing between the metal source and the coated object And a shutter for passing the metal vapor particles from the metal source to the coated object.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속물질 코팅방법은, 내부공간을 갖는 챔버에 코팅할 피코팅물을 장착한 후 상기 챔버내에 진공을 형성하는 준비단계와; 상기 챔버의 내부에 비활성가스를 투입함과 동시에 이온화시키고 이를 통해 얻은 비활성가스 이온을 피코팅물측으로 가속시켜 피코팅물의 표면에 충돌시킴으로써 해당 코팅면의 표면을 증착에 적합하도록 개선하는 피코팅물 표면개선단계와; 상기 피코팅물의 표면에 피코팅물과 동일한 재질의 코팅물질을 증착시키는 베이스코팅층 형성단계와; 상기 베이스코팅층 형성단계가 끝나기 전에 시작하고 베이스코팅층 형성단계의 완료 후 계속 진행되는 단계로서, 상기 베이스코팅층에 금속물질을 증착하되 형성되고 있는 베이스코팅층의 원료소스 입자 사이에 금속물질입자가 침투되게 하여, 원료소스입자와 금속물질입자가 뒤섞인 상태로 적층되게 하고, 베이스코팅층 형성단계의 완료 후 계속 진행되어 상기 베이스코팅층에 금속물질 입자로 이루어진 금속코팅층을 형성하는 금속코팅층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the metal material coating method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of preparing a vacuum in the chamber after mounting the coating to be coated in a chamber having an internal space; The surface to be coated is improved by making the surface of the coating surface suitable for deposition by injecting an inert gas into the chamber and ionizing it at the same time and accelerating the inert gas ions obtained thereon to the surface to be coated. An improvement step; A base coating layer forming step of depositing a coating material having the same material as that of the coating object on the surface of the coating object; Start before the end of the base coating layer forming step and continue after completion of the base coating layer forming step, by depositing a metal material on the base coating layer to allow the metal material particles to penetrate between the source source particles of the base coating layer being formed And a metal coating layer forming step of allowing the raw material source particles and the metal material particles to be stacked in a mixed state and continuing after completion of the base coating layer forming step to form a metal coating layer made of metal material particles on the base coating layer. do.

아울러, 상기 베이스코팅층 형성단계와 금속코팅층 형성단계를 수행하는 동안 진행되는 단계로서, 상기 비활성가스이온을 베이스코팅층과 금속코팅층에 계속적으로 조사하는 가스이온 조사단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of proceeding during the base coating layer forming step and the metal coating layer forming step, characterized in that it further comprises a gas ion irradiation step of continuously irradiating the inert gas ions to the base coating layer and the metal coating layer.

또한, 상기 피코팅물은 합성수지인 것을 특징으로 한다.In addition, the coated object is characterized in that the synthetic resin.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속물질 코팅방법의 기본 원리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1 is a view showing for explaining the basic principle of the metal material coating method according to an embodiment of the present invention.

기본적으로 본 실시예에 따른 금속물질 코팅방법은, 합성수지제 피코팅물의 코팅면을 증착에 적합하도록 먼저 개선(본 설명에서 개선이라 함은 코팅면에 부착되어 있는 각종 이물질을 제거하는 개념을 포함함) 한 후 그 위에 피코팅물과 동일한 재질의 합성수지를 증착시키는 과정과, 상기 합성수지의 증착이 종료되기 전에 금속물질의 증착을 개시하여 피코팅물에 합성수지와 금속물질이 소정 시간동안 같이 증착되도록 하다가 합성수지 증착을 먼저 종료하고 금속물질 코팅을 필요 시간동안 계속하는 공정을 포함한다. 아울러 피코팅물에 대한 증착물의 증착을 강화하기 위하여 비활성기체 이온을 발생하고 이를 피코팅물에 가속 충돌시키는 과정도 포함한다.Basically, the metal material coating method according to the present embodiment first improves the coating surface of the synthetic resin coating to be suitable for deposition (the improvement in the present description includes the concept of removing various foreign matters attached to the coating surface). And then depositing the synthetic resin of the same material on the coated material and starting the deposition of the metal material before the deposition of the synthetic resin is finished so that the synthetic resin and the metal material are deposited on the coated material for a predetermined time. Finishing the resin deposition first and continuing the metal coating for the required time. It also includes the process of generating inert gas ions and accelerating impingement on the coating to enhance deposition of the deposit on the coating.

먼저 도 1a를 참조하면, 이온발생부(51)에서 발생한 아르곤이온(53)이 피코팅물(55)측으로 가속되어 피코팅물(55)의 코팅면(55a)에 충돌함을 알 수 있다. 상기 피코팅물은 합성수지로 제작되며 그 표면에 금속을 코팅할 제품이다. 상기 이온발생부(51)는 외부로부터 공급된 아르곤가스를 플라즈마를 이용하여 이온화하는 공지의 장치이다. 이에는 상기 아르곤이온(53)에 운동에너지를 제공하기 위한 전기장발생기(도 3의 51d)도 포함한다.First, referring to FIG. 1A, it can be seen that the argon ions 53 generated in the ion generator 51 are accelerated toward the coated object 55 and collide with the coating surface 55a of the coated object 55. The coating is made of synthetic resin and is a product to be coated on the surface of the metal. The ion generator 51 is a known device for ionizing argon gas supplied from the outside using plasma. It also includes an electric field generator (51d in FIG. 3) for providing kinetic energy to the argon ion (53).

여하튼 상기 아르곤이온(53)은 전기장에 의해 가속되어 코팅면(55a)을 타격함으로써 코팅면(55a) 위의 이물질을 제거함은 물론 필요시 더 나아가 코팅면(55a)을 꺼끌꺼끌하게 개질시킨다. 이와같이 아르곤이온을 코팅면(55a)에 충돌시킴으로써 코팅면(55a)을 증착에 적합하도록 개선할 수 있다. In any case, the argon ion 53 is accelerated by the electric field to hit the coating surface 55a to remove foreign substances on the coating surface 55a as well as to further modify the coating surface 55a as needed. In this way, by argon ions collide with the coating surface 55a, the coating surface 55a can be improved to be suitable for deposition.

상기와 같은 과정을 통해 코팅면(55a)의 개선작업이 완료되면 이온발생부 (51)를 제어하여 아르곤이온의 운동에너지를 감소시킨다. 감소된 에너지의 아르곤이온은 후술할 금속증발원의 증착 완료시까지 계속 조사된다.When the improvement of the coating surface 55a is completed through the above process, the ion generating unit 51 is controlled to reduce the kinetic energy of argon ions. The reduced energy argon ions continue to be investigated until the deposition of the metal evaporation source described below is complete.

이어서 피코팅물(55)의 코팅면에 합성수지를 증착시키는 과정이 수행된다. 이 때 증착할 합성수지가 피코팅물(55)의 재질과 동일한 것임은 상기한 바와같다. 아울러 증착의 방법으로는 여러 가지가 있을 수 있지만, 본 실시예에서는 합성수지증발원(57)에서 합성수지소스를 히터로 끓여 증발시킴으로써 합성수지입자(59)가 코팅면(55a)에 증착되도록 하는 방식을 따른다.Subsequently, a process of depositing a synthetic resin on the coated surface of the coated object 55 is performed. At this time, the synthetic resin to be deposited is the same as the material of the material to be coated 55 as described above. In addition, there may be various methods of deposition, but according to the present embodiment, the synthetic resin particles 59 are deposited on the coating surface 55a by boiling and evaporating the synthetic resin source in the synthetic resin evaporation source 57 with a heater.

합성수지증발원(57)으로부터 발생하는 합성수지입자(59)가 코팅면(55a)에 증착 되는 동안에도 낮추어진 운동에너지의 아르곤이온이 합성수지조사층에 조사되어, 증착된 합성수지입자(59)가 피코팅물(55)에 보다 긴밀히 밀착할 수 있도록 증착층을 다져준다. 상기 코팅면(55a)에 증착된 합성수지층은 후술할 금속코팅층을 보다 견고히 고정시킬 베이스코팅층이다. 즉 상기 합성수지층은 피코팅물(55)과 금속코팅층을 상호 결합시키는 결합제의 역할을 하는 것이다.Even while the synthetic resin particles 59 generated from the synthetic resin evaporation source 57 are deposited on the coating surface 55a, argon ions of the lowered kinetic energy are irradiated onto the synthetic resin irradiation layer, and the deposited synthetic resin particles 59 are coated. The deposition layer is compacted so as to be in close contact with (55). The synthetic resin layer deposited on the coating surface 55a is a base coating layer to more firmly fix the metal coating layer to be described later. In other words, the synthetic resin layer serves as a binder for bonding the coating object 55 and the metal coating layer to each other.

상기 합성수지입자의 증착이 원하는 만큼 이루어졌다면 합성수지증발원(57)의 온도를 낮추어 피코팅물(55)로 향하는 합성수지입자(59)의 유동량을 줄이고 금속증발원(61)을 가동한다. 상기 금속증발원(61)은 공지의 스퍼터링방식을 통해 금속소스로부터 금속물질입자를 일으켜 증발시키는 공지의 기상증착(Vapor Deposition) 장치이다. When the deposition of the synthetic resin particles is made as desired, the temperature of the synthetic resin evaporation source 57 is reduced to reduce the flow amount of the synthetic resin particles 59 directed to the coated object 55 and the metal evaporation source 61 is operated. The metal evaporation source 61 is a known vapor deposition apparatus for generating and evaporating metal material particles from a metal source through a known sputtering method.

상기 금속증발원(61)으로부터 발생하는 금속물질입자(63)는 먼저 증착되어 있는 합성수지입자(59)의 입자 사이를 비집고 들어가거나 그 위에 적층된다. 그 위 에 적층되는 금속물질입자(63)는 합성수지입자(59) 사이에 삽입된 금속물질입자(63)와 접하며 일체를 이루고 계속하여 층을 이루어나간다. 특히 금속물질입자(63)의 증착이 수행되는 동안에도 상기한 아르곤이온(53)은 도 1e에 도시한 바와같이 금속물질입자(63)를 계속 다져 금속증착층이 견고히 유지되도록 한다. The metal material particles 63 generated from the metal evaporation source 61 are squeezed into or stacked on the particles of the synthetic resin particles 59 which are first deposited. The metal material particles 63 stacked thereon come into contact with the metal material particles 63 interposed between the synthetic resin particles 59 and form a layer. In particular, while the deposition of the metal material particles 63 is performed, the argon ions 53 continue to chop the metal material particles 63 as shown in FIG. 1E to maintain the metal deposition layer firmly.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속물질 코팅장치의 개략 사시도이고, 도 3은 상기 금속물질 코팅장치의 내부 구성 및 동작을 설명하기 위하여 도시한 구성도이다.Figure 2 is a schematic perspective view of a metal material coating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the internal configuration and operation of the metal material coating apparatus.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 금속물질 코팅장치(11)는, 소정용적의 내부공간(65)을 가지고 도어(15)에 의해 개폐가 가능한 진공챔버(13)와, 화살표 A방향으로 세워져 진공챔버(13)에 장착되며 그 상태로 진공챔버(13)의 내부공간(65)을 향하는 이온발생부(51)와, 합성수지증발원(57) 및 금속증발원(61)을 포함한다.2 and 3, the metallic material coating apparatus 11 according to the present exemplary embodiment includes a vacuum chamber 13 having an internal space 65 having a predetermined volume, which can be opened and closed by a door 15, and an arrow. It is mounted in the A direction and mounted to the vacuum chamber 13, and includes the ion generating unit 51 toward the inner space 65 of the vacuum chamber 13, the synthetic resin evaporation source 57 and the metal evaporation source 61. .

또한 상기 합성수지증발원(57)과 내부공간(65)의 사이에는 제 1셔터(21a)가 설치되어 있고, 금속증발원(61)과 내부공간(65)의 사이에는 제 2셔터(21b)가 구비되어 있다. 상기 제 1,2셔터(21a,21b)는 화살표 o방향 또는 그 반대방향(화살표 c 방향)으로 슬라이딩 이동하여 개폐된다.In addition, a first shutter 21a is installed between the synthetic resin evaporation source 57 and the inner space 65, and a second shutter 21b is provided between the metal evaporation source 61 and the inner space 65. have. The first and second shutters 21a and 21b are opened and closed by slidingly moving in the direction of arrow o or the opposite direction (arrow c direction).

도 3을 통해 본 실시예에 따른 금속물질 코팅장치(11)의 구성을 보다 자세히 살펴보기로 한다.With reference to Figure 3 will be described in more detail the configuration of the metal material coating apparatus 11 according to this embodiment.

도 3에 도시한 바와같이, 진공챔버(13)의 내부에 회전드럼(17)이 구비되어 있다. 상기 회전드럼(17)은 별도의 구동수단(미도시)에 의해 화살표 z방향 또는 그 반대방향으로 축회전 하는 통형 부재로서 그 외주면이 상기 이온발생부(51)와 합성수지증발원(57) 및 금속증발원(61)에 대향하며 근접 위치한다. 상기 회전드럼(17)은 다각형의 단면을 가질 수 도 있고 원통의 형태를 취할 수 도 있다.As shown in FIG. 3, a rotating drum 17 is provided inside the vacuum chamber 13. The rotating drum 17 is a cylindrical member axially rotated in the direction of the arrow z or vice versa by a separate driving means, and its outer circumferential surface is the ion generator 51, the synthetic resin evaporation source 57, and the metal evaporation source. Opposite 61 and are in close proximity. The rotating drum 17 may have a polygonal cross section or may take the form of a cylinder.

상기 회전드럼(17)의 외주면에는 금속물질을 그 표면에 코팅할 대상인 피코팅물(55)이 고정된다. 상기 피코팅물은 여러 가지 재질 및 형상을 가질 수 있으며, 예컨대 금속질감을 부여하기 위한 합성수지제품이 될 수 있다.On the outer circumferential surface of the rotating drum 17, the object to be coated 55 to be coated with a metal material is fixed. The coated object may have various materials and shapes, and may be, for example, a synthetic resin product for imparting a metallic texture.

상기 회전드럼(17)과 진공챔버(13) 케이싱(13a) 사이의 내부공간(65)은 두 대의 진공펌프(19a,19b)에 의해 필요한 최소의 압력으로 유지된다. 경우에 따라 상기 두 대의 진공펌프 이외에 여러 종류의 다른 진공펌프를 복수 설치할 수 있음은 물론이다.The inner space 65 between the rotating drum 17 and the vacuum chamber 13 casing 13a is maintained at the minimum pressure required by the two vacuum pumps 19a and 19b. In some cases, a plurality of different vacuum pumps may be installed in addition to the two vacuum pumps.

상기 내부공간(65)은 후술할 합성수지증착과정과 스퍼터링과정시 적절한 진공으로 유지되어, 이를테면 합성수지입자가 다른 기체 입자와의 부딪힘 없이 피코팅물에 온전히 도달하도록 하고, 또한 금속소스(61b)로 조사되는 아르곤이온이 다른 기체와 부딪혀 운동에너지를 상실하는 현상을 막는 것이다.The internal space 65 is maintained at an appropriate vacuum during the synthetic resin deposition process and the sputtering process, which will be described later, for example, to allow the synthetic resin particles to completely reach the coated object without colliding with other gas particles, and also irradiated with the metal source 61b. Argon ions are prevented from colliding with other gases and losing kinetic energy.

상기 진공챔버(13)의 일측에는 이온발생부(51)가 구비된다. 상기 이온발생부(51)는 가스공급관(51b)을 통해 외부로부터 제공된 아르곤가스를 플라즈마로 이온화시키는 역할을 한다.One side of the vacuum chamber 13 is provided with an ion generating unit (51). The ion generating unit 51 serves to ionize argon gas provided from the outside through the gas supply pipe 51b into the plasma.

상기 이온발생부(51)는, 전원(51a)과, 상기 전원(51a)으로부터 전력을 인가받아 플라즈마를 유도하는 플라즈마발생기(51c)와, 상기 플라즈마발생기(51c)측으로 아르곤가스를 공급하는 가스공급관(51b)과, 플라즈마에 의해 이온화된 아르곤이 온을 내부공간(65)측으로 방출하는 전기장발생기(51d)를 포함한다. The ion generator 51 is a power supply 51a, a plasma generator 51c that receives electric power from the power source 51a to induce plasma, and a gas supply pipe that supplies argon gas to the plasma generator 51c side. 51b and an electric field generator 51d for emitting argon ionized by plasma to the inner space 65 side.

상기 전기장발생기(51d)가 제공하는 전기장은 별도의 콘트롤러(미도시)에 의하여 제어된다. 즉 상기 이온발생부(51)에서 발생하는 아르곤이온의 화살표 k방향 운동에너지는 전원(51a)으로부터 공급되는 전력량의 제어에 의해 조절되는 것이다. The electric field provided by the electric field generator 51d is controlled by a separate controller (not shown). That is, the k-direction kinetic energy of argon ions generated by the ion generator 51 is controlled by controlling the amount of power supplied from the power source 51a.

따라서 상기 플라즈마발생기(51c)로부터 발생되는 아르곤이온(도 1의 53)은, 피코팅물(55)의 코팅면을 개선하기 위한 목적으로 (전기장의 세기를 조절하여) 그 앞을 지나는 피코팅물(55)에 매우 큰 운동에너지로 충돌될 수 있다. 코팅면의 표면을 개선하는 목적은 도 1a를 통해 설명한 바와같다.Therefore, the argon ions (53 in FIG. 1) generated from the plasma generator 51c are coated to pass in front of them (by adjusting the intensity of the electric field) for the purpose of improving the coating surface of the coated object 55. Can collide with 55 with very large kinetic energy. The purpose of improving the surface of the coated surface is as described with reference to Figure 1a.

한편, 상기 합성수지증발원(57)은, 전기를 공급하는 전원(57a)과, 상기 전원(57a)에 연결되어 발열하는 히터(57b)와, 상기 히터(57b)에 의해 가열되며 그 내부에 끓여 증발시킬 합성수지소스(57c)를 수용하는 소스챔버(57d)를 포함하여 구성된다. 상기 소스챔버(57d)의 출구(57e)는 증기상태의 합성수지입자가 배출되는 통로서 피코팅물(55)로부터 소정간격 이격되어 있다.Meanwhile, the synthetic resin evaporation source 57 is heated by the power supply 57a for supplying electricity, the heater 57b connected to the power supply 57a and generating heat, and heated by the heater 57b to boil and evaporate therein. And a source chamber 57d for receiving the synthetic resin source 57c. The outlet 57e of the source chamber 57d is a cylinder through which the synthetic resin particles in a vapor state are discharged, and is spaced a predetermined distance from the coated object 55.

아울러 상기 소스챔버(57d)의 출구(57e)와 회전드럼(17)의 사이에는 제 1셔터(21a)가 구비되어 있다. 상기 제 1셔터(21a)는 화살표 o방향으로 슬라이딩 이동하여 개방되거나 반대방향으로 이동하여 차단되는 차단판으로서, 소스챔버(57d)로부터 피코팅물(55)측으로 이동하는 합성수지입자의 이동시간을 제어함으로써 합성수지입자의 통과량을 조절한다. In addition, a first shutter 21a is provided between the outlet 57e of the source chamber 57d and the rotary drum 17. The first shutter 21a is a blocking plate that is slidably moved in the direction of the arrow o and is blocked by being moved in the opposite direction, and controls the movement time of the synthetic resin particles moving from the source chamber 57d to the coated object 55 side. By controlling the amount of the synthetic resin particles to pass through.

상기 제 1셔터(21a)를 열고 합성수지입자를 피코팅물(55)측으로 출발시키기 전에 상기 진공펌프(19a,19b)가 내부공간(65) 내부에 진공을 형성하여야 함은 물론 이다.Before opening the first shutter 21a and starting the synthetic resin particles toward the coated object 55, the vacuum pumps 19a and 19b must form a vacuum in the inner space 65.

상기 소스챔버(57d)의 출구(57e)를 통해 배출되는 합성수지입자는 그 앞을 통과하는 피코팅물(55)의 표면에 증착되어 상기한 베이스코팅층을 이룬다.Synthetic resin particles discharged through the outlet (57e) of the source chamber (57d) is deposited on the surface of the coating material 55 passing through the front to form the base coating layer.

상기 금속증발원(61)은 공지의 PVD(Physical Vapor Deposition)원리를 따른 장치로서, 특히 스퍼터링(sputtering) 과정을 통해 금속소스를 증발시킨다. 상기 금속증발원(61)을 구동하기 위해서 특히 금속증발원(61)의 주변에는 가스이온이 존재해야 하며, 이를 위해 가스공급관(61d)을 통해 공급된 아르곤가스를 이온화시키고 전기장과 자기장의 세기를 적절히 조절하여 금속증착 정도를 제어한다.The metal evaporation source 61 is a device according to the known principle of physical vapor deposition (PVD), and in particular, the metal source is evaporated through a sputtering process. In order to drive the metal evaporation source 61, in particular, gas ions must exist around the metal evaporation source 61. For this purpose, ionization of the argon gas supplied through the gas supply pipe 61d and appropriately control the intensity of the electric and magnetic fields are performed. To control the degree of metal deposition.

상기 금속증발원(61)은, 전력을 공급하는 전원(61a)과, 상기 전원(61a)으로부터 전력을 제공받으며 가스공급관(61d)을 통해 외부로부터 유입된 아르곤가스를 이온화하는 이온발생부(61c)와, 상기 이온발생부(61c) 앞에 설치되는 판상의 금속소스(61b)로 이루어진다. 상기 금속소스(61b)는 코팅할 금속 예컨대 알루미늄이나 크롬 또는 은이나 금으로 제작된 금속판으로서 회전드럼(17)으로부터 소정 간격 이격되어 있다.The metal evaporation source 61 is a power supply 61a for supplying electric power, and an ion generator 61c receiving electric power from the power supply 61a and ionizing argon gas introduced from the outside through a gas supply pipe 61d. And a plate-shaped metal source 61b provided in front of the ion generator 61c. The metal source 61b is a metal plate made of a metal to be coated, such as aluminum or chromium or silver or gold, and is spaced apart from the rotating drum 17 by a predetermined distance.

상기 이온발생부(61c)는 플라즈마발생기를 내장하며 유도된 플라즈마를 이용하여 아르곤가스를 이온화하는 것이다. 아울러 상기 이온발생기(61c)의 내부에는 전기장발생기(미도시)도 설치된다. 상기 전기장발생기는 아르곤이온을 금속소스(61b)측으로 가속 충돌시켜 금속소스(61b)로부터 금속물질입자가 튀어나오도록 하는 역할을 한다.The ion generator 61c incorporates a plasma generator to ionize argon gas using the induced plasma. In addition, an electric field generator (not shown) is installed inside the ion generator 61c. The electric field generator serves to accelerate the collision of argon ions toward the metal source 61b so that the metal material particles protrude from the metal source 61b.

아울러 상기 피코팅물(55)과 금속소스(61b)의 사이에는 제 2셔터(21b)가 개 폐 가능하게 구비된다. 상기 제 2셔터(21b)는 금속소스(61b)에서 발생한 증기상태의 금속물질입자가 피코팅물(55)로 이동하는 것을 제어하는 것으로서, 개방시간에 따라 금속코팅층의 증착량을 조절할 수 있다. 상기 금속증발원(61) 가동을 위해 아르곤이온을 발생하기 전에 내부공간(65)에 진공을 형성하여야 함은 상기한 바와 같다.In addition, the second shutter 21b may be opened and closed between the coated object 55 and the metal source 61b. The second shutter 21b controls the movement of the metal material particles in the vapor state generated from the metal source 61b to the coated object 55, and the deposition amount of the metal coating layer may be adjusted according to the opening time. As described above, a vacuum must be formed in the inner space 65 before the argon ions are generated to operate the metal evaporation source 61.

상기와 같이 구성되는 금속물질 코팅장치를 이용하여 금속물질을 코팅하는 방법을 설명하기로 한다.It will be described a method of coating a metal material using a metal material coating apparatus configured as described above.

본 실시예에 따른 금속물질 코팅방법은, 준비단계와, 피코팅물표면개선단계와, 베이스코팅층 형성단계와, 금속코팅층형성단계와, 진공해제단계를 포함한다.The metal material coating method according to the present embodiment includes a preparation step, an improved surface to be coated, a base coating layer forming step, a metal coating layer forming step, and a vacuum releasing step.

먼저, 상기 준비단계는, 상기 진공펌프(19a,19b)를 이용하여 내부공간(65)에 진공환경을 제공하는 진공형성공정과, 상기 회전드럼(17)을 (도 3의 화살표 z 방향 또는 그 반대방향으로) 소정 회전속도로 회전시키는 드럼회전공정을 포함한다. First, the preparation step, a vacuum forming process for providing a vacuum environment in the internal space 65 by using the vacuum pump (19a, 19b), and the rotating drum 17 (in the arrow z direction of FIG. Drum rotation step of rotating at a predetermined rotational speed).

이어지는 피코팅물표면개선단계는, 외부로부터 공급되는 아르곤가스를 상기 이온발생부(51)를 통해 이온화하고, 이온화된 아르곤이온의 운동에너지를 적절히 키운 후 피코팅물(도 3의 55)측으로 (도 3의 화살표 k방향으로) 가속시켜 피코팅물의 코팅면에 충돌시킴으로서, 코팅면에 붙어있을 수 있는 습기나 기름성분 등의 이물질을 제거하여 증착에 보다 적합하도록 변화시키는 과정이다. (도 4의 A 구역). Subsequently, the surface improvement step of the coated object is to ionize the argon gas supplied from the outside through the ion generator 51, and appropriately grow the kinetic energy of the ionized argon ions to the side to be coated (55 in FIG. 3). By accelerating in the direction of arrow k of FIG. 3 to impinge on the coated surface of the coating, it is a process of removing foreign matters such as moisture or oil components that may be attached to the coated surface to make it more suitable for deposition. (Zone A of FIG. 4).

이와같이 아르곤이온을 충돌시킴으로써 피코팅물(55) 표면의 각종 이물질을 제거하고 더 나아가 (아르곤이온의 운동에너지를 더욱 상승할 경우) 피코팅물(55)의 표면을 꺼끌꺼끌한 상태로 개질시킬 수 있다. 상기 피코팅물은 합성수지이다.In this way, by argon ions collide, various foreign matters on the surface of the coated object 55 can be removed, and further, when the kinetic energy of the argon ion is further increased, the surface of the coated object 55 can be modified in a dragged state. have. The coated material is a synthetic resin.

상기 베이스코팅층형성단계는, 상기 피코팅물(55)에 피코팅물과 동일한 재질의 합성수지를 증착하는 단계이다. 상기 베이스코팅층형성단계에는 합성수지증발원(57)을 작동하여 소스챔버(57d) 내부에 수용되어 있는 합성수지소스(57c)를 가열하여 증기상태의 합성수지입자를 발생하는 과정과, 상기 제 1셔터(21a)를 개방하여 합성수지입자가 피코팅물(55)에 증착되도록 유도하는 합성수지증착과정을 포함한다. The base coating layer forming step is a step of depositing a synthetic resin of the same material as the target to be coated 55. In the base coating layer forming step, the synthetic resin evaporation source 57 is operated to heat the synthetic resin source 57c contained in the source chamber 57d to generate a synthetic resin particle in a vapor state, and the first shutter 21a. It is to include a synthetic resin deposition process to open the synthetic resin particles to be deposited on the coating (55).

특히 상기 합성수지증착과정을 진행하기 전에 이온발생부(51)를 제어하여 화살표 k방향으로 조사되는 아르곤이온의 운동에너지를 감소시킨다. (도 4의 B 구역) 이와같이 아르곤이온의 운동에너지를 감소시키는 것은, 증착된 베이스코팅층을 아르곤이온이 파괴하지 못하도록 의도된 것이다. 만약 아르곤이온의 운동에너지를 감소시키지 않을 경우(도 4의 A 구역과 동일한 운동에너지를 유지할 경우) 아르곤이온은 베이스코팅층을 파괴할 수 있다. In particular, by controlling the ion generating unit 51 before the synthetic resin deposition process to reduce the kinetic energy of the argon ion irradiated in the arrow k direction. (B zone in FIG. 4) Thus reducing the kinetic energy of argon ions is intended to prevent argon ions from destroying the deposited base coating layer. If the argon ion does not reduce the kinetic energy of the argon ion (maintaining the same kinetic energy as the region A of FIG. 4), the argon ion may destroy the base coating layer.

또한 상기 아르곤이온을 운동에너지를 줄인 상태로 계속 제공하는 것은, 도 1의 (c)를 통해 설명한 것처럼, 아르곤이온이 베이스코팅층을 파괴하지 않는 한도내에서 베이스코팅층을 다져, 보다 강한 결합을 유도하는 것이다.In addition, continuing to provide the argon ions in a state of reducing the kinetic energy, as described through (c) of FIG. 1, by arranging the base coating layer within the limit that does not destroy the base coating layer, inducing stronger bonds will be.

상기 베이스코팅층형성단계를 통해 증착되는 베이스코팅층의 증착 정도는 상기 제 1셔터(21a)의 개방시간을 제어하여 조절된다.The degree of deposition of the base coating layer deposited through the base coating layer forming step is controlled by controlling the opening time of the first shutter 21a.

한편, 상기 합성수지증발원(57)을 가동하여 베이스코팅층을 형성하는 동안(도 4의 D 구역), 금속코팅층형성단계가 개시된다. On the other hand, while the synthetic resin evaporation source 57 is operated to form the base coating layer (zone D of FIG. 4), the metal coating layer forming step is started.

상기 금속코팅층형성단계는, 금속증발원(도 3의 61)을 동작시켜 베이스코팅 층의 상부에 금속코팅층을 증착하는 단계이다. 상기 금속증발원(61)이 증기상태의 금속물질입자 발생하는 원리는 통상의 스퍼터링공정과 같다. 특히 상기 금속증발원(61)에 의해 금속물질입자가 발생하는 동안 상기 제 2셔터(21b)가 개방됨은 물론이다. The metal coating layer forming step is a step of depositing a metal coating layer on top of the base coating layer by operating a metal evaporation source (61 in FIG. 3). The principle that the metal evaporation source 61 generates the metal material particles in the vapor state is the same as in the conventional sputtering process. In particular, the second shutter 21b is opened while the metal material particles are generated by the metal evaporation source 61.

상기 금속코팅층형성단계가 시작됨에 따라 증기상태의 합성수지입자와 금속물질입자가 동시에 증착된다. (도 4의 E 구역) 이와같이 베이스코팅층이 증착되고 있는 동안에 금속물질입자의 증착이 이루어지므로, 합성수지입자와 금속물질입자는 매우 복잡하게 얽히며 도 1(d)를 통해 설명한 바와같이 상호간에 긴밀한 결합관계를 유지한다.As the metal coating layer forming step is started, the synthetic resin particles and the metal material particles in the vapor state are simultaneously deposited. (E region of FIG. 4) Since the deposition of the metal material particles is performed while the base coating layer is being deposited, the synthetic resin particles and the metal material particles are very intricately intertwined and intimately bonded to each other as described with reference to FIG. 1 (d). Maintain your relationship.

상기 합성수지입자는 피코팅물(55)과 동일한 재질이므로, 증착과 동시에 아르곤이온에 의한 다지기에 의해 피코팅물(55)과 일체를 이루어 매우 견고한 결합을 유지한다. 상기와 같이 합성수지입자과 금속입자가 복잡하게 얽혀 상호간에 긴밀한 결합을 유지한다면 그만큼 금속물질입자는 피코팅물(55)에 강하게 결합하게 되는 것이다.Since the synthetic resin particles are the same material as the to-be-coated material 55, they are integrally formed with the to-be-coated material 55 by compaction by argon ions at the same time of deposition and maintain a very strong bond. As described above, if the synthetic resin particles and the metal particles are intricately intertwined to maintain a close bond with each other, the metal material particles are strongly bound to the coated object 55.

상기 금속코팅층형성단계를 수행하는 동안에도 저에너지의 아르곤이온을 계속적으로 조사하여 (도 4의 D 구역) 증착층을 계속 다져 금속물질입자와 합성수지입자의 사이에 공극이 발생하지 않도록 한다.While performing the metal coating layer forming step, low energy argon ions are continuously irradiated (D zone in FIG. 4) to continuously dope the deposition layer so that no gaps occur between the metal material particles and the synthetic resin particles.

아울러 상기 금속코팅층형성단계를 수행하는 동안 베이스코팅층의 증착이 완료되었다면 제 1셔터(21a)를 완전히 차단한다. 상기 제 1셔터(21a)가 차단되면 금속물질입자만 증착되어 피코팅물(55)의 표면에 본격적인 금속코팅층이 형성된다. 상기 금속코팅층형성단계를 통해 피코팅물(55)에 원하는 금속의 코팅층이 충분히 증착되었다면 제 2셔터(21b)를 차단하여 모든 증착과정을 마친다.In addition, if the deposition of the base coating layer is completed during the metal coating layer forming step, the first shutter 21a is completely blocked. When the first shutter 21a is blocked, only metal material particles are deposited to form a full metal coating layer on the surface of the coated object 55. When the coating layer of the desired metal is sufficiently deposited on the coated object 55 through the metal coating layer forming step, all the deposition processes are completed by blocking the second shutter 21b.

이어서 진공챔버(13) 내부의 진공을 해제하고 도어(15)를 개방하여 작업된 제품을 수거한다.The vacuum inside the vacuum chamber 13 is then released and the door 15 is opened to collect the worked product.

도 4에 상기한 아르곤이온과 합성수지입자 및 금속물질입자를 피코팅물에 가하는 방식을 그래프화 하여 나타내었다.4 shows a graph showing a method of adding the argon ions, the synthetic resin particles, and the metal material particles to the coated material.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible for a person with ordinary knowledge within the scope of the technical idea of this invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 피코팅물에 금속을 코팅하기 위하여 피코팅물의 표면에 피코팅물과 동일한 재질의 원료소스를 미리 증착하고 그 위에 원하는 금속물질을 증착하되, 원료소스의 증착이 종료되기 전에 금속물질의 증착을 개시하여 금속증기입자가 원료소스입자와 뒤섞이며 증착을 시작하게 함으로써, 그만큼 피코팅물에 금속코팅층이 견고하게 유지될 수 있고, 또한 화공약품을 전혀 사용하지 않으므로 공해물질의 배출이 없으며 한가지 장비에서 모든 공정이 이루어지므로 작업이 그만큼 간단하다.According to the present invention made as described above, in order to coat the metal on the coated material, a material source of the same material as the material to be coated is deposited in advance and a desired metal material is deposited thereon, and the deposition of the material source is finished. By starting the deposition of the metal material before it is started, the metal vapor particles are mixed with the source source particles to start the deposition, so that the metal coating layer can be firmly maintained on the coated material, and also no chemicals are used. The operation is as simple as there is no emission of water and all the processing takes place on one machine.

Claims (5)

내부공간을 제공하는 챔버와;A chamber providing an internal space; 상기 챔버의 내부공간에 진공을 형성하는 진공펌프와;A vacuum pump for forming a vacuum in the inner space of the chamber; 상기 내부공간에 설치되며 피코팅물을 고정 지지하는 써포팅부와;A support part installed in the inner space to fix and support the object to be coated; 상기 써포팅부에 고정되어 있는 피코팅물의 코팅면에 피코팅물과 동일한 재질의 원료소스를 증착하여 베이스코팅층을 형성하는 제 1증착부와; A first deposition part forming a base coating layer by depositing a raw material source of the same material as the material to be coated on the coated surface of the object to be fixed to the supporting part; 상기 제 1증착부의 동작 종료전에 동작을 개시하는 것으로서, 제 1증착부에 의해 형성되는 베이스코팅층에 금속물질을 증착시켜 금속물질입자가 원료소스입자 사이에 침투하도록 함으로써, 금속물질입자와 원료소스입자가 섞인 상태로 적층되게 하고, 제 1증착부의 동작 종료 후 필요시간동안 구동을 계속하여 금속물질입자로 이루어진 금속코팅층을 베이스코팅층에 증착 형성하는 제 2증착부를 포함하고, Initiating the operation before the operation of the first deposition unit starts, depositing a metal material on the base coating layer formed by the first deposition unit to allow the metal material particles to penetrate between the raw material source particles, thereby causing the metal material particles and the raw material source particles. And a second deposition portion for depositing and forming a metal coating layer made of metal material particles on the base coating layer by continuing to drive for a required time after the operation of the first deposition portion is mixed in the mixed state. 상기 챔버에는, 베이스코팅층이 증착될 코팅면에 비활성가스 이온을 가속 충돌시켜 비활성가스 이온의 운동에너지로 하여금 해당 코팅면을 증착에 적합하도록 개선하고, 베이스코팅층 및 금속코팅층의 증착과정 중에도 증착층에 상기 비활성가스 이온을 계속적으로 조사하는 이온발생부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 금속물질 코팅장치.In the chamber, by accelerating impingement of inert gas ions on the coating surface on which the base coating layer is to be deposited, the kinetic energy of the inert gas ions is improved to make the coating surface suitable for deposition, and during the deposition process of the base coating layer and the metal coating layer, Metal material coating apparatus further comprises an ion generator for continuously irradiating the inert gas ions. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 써포팅부는 회전 중심축을 기준으로 축회전 가능한 회전드럼이며, The supporting part is a rotating drum rotatable based on a central axis of rotation, 상기 피코팅물은 상기 회전드럼의 주연부에 고정되어 회전드럼의 회전에 의해 상기 회전중심축을 중심으로 공전하는 것을 특징으로 하는 금속물질 코팅장치.The coating material is fixed to the periphery of the rotating drum is a metal material coating apparatus, characterized in that revolving around the central axis of rotation by the rotation of the rotating drum. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 1증착부는;The first deposition unit; 상기 챔버의 일측에 설치되는 히터와, A heater installed at one side of the chamber, 그 내부에 원료소스를 수용하고, 상기 히터에 의해 용융된 원료소스의 증기입자가 상기 피코팅물 측으로 이동하여 증착될 수 있도록 피코팅물측으로 개방된 출구를 갖는 케이싱과, A casing having a raw material source therein, the casing having an outlet open to the surface of the coated object so that vapor particles of the raw material source melted by the heater can move to the surface of the coated object and be deposited; 상기 케이싱의 출구와 피코팅물의 사이에 개폐 가능하게 설치되며 증착시 케이싱으로부터 피코팅물 측으로 향하는 원료소스 증기입자를 통과시키는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속물질 코팅장치.And a shutter which is installed to be opened and closed between the outlet of the casing and the object to be coated and passes raw material source vapor particles from the casing toward the object to be coated during deposition. 내부공간을 갖는 챔버에 코팅할 피코팅물을 장착한 후 상기 챔버내에 진공을 형성하는 준비단계와;Preparing a vacuum in the chamber after mounting a coating object to be coated in a chamber having an inner space; 상기 챔버의 내부에 비활성가스를 투입함과 동시에 이온화시키고 이를 통해 얻은 비활성가스 이온을 피코팅물측으로 가속시켜 피코팅물의 표면에 충돌시킴으로써 해당 코팅면의 표면을 증착에 적합하도록 개선하는 피코팅물 표면개선단계와;The surface to be coated is improved by making the surface of the coating surface suitable for deposition by injecting an inert gas into the chamber and ionizing it at the same time and accelerating the inert gas ions obtained thereon to the surface to be coated. An improvement step; 상기 피코팅물의 표면에 피코팅물과 동일한 재질의 코팅물질을 증착시키는 베이스코팅층 형성단계와;A base coating layer forming step of depositing a coating material having the same material as that of the coating object on the surface of the coating object; 상기 베이스코팅층 형성단계가 끝나기 전에 시작하고 베이스코팅층 형성단계의 완료 후 계속 진행되는 단계로서, 상기 베이스코팅층에 금속물질을 증착하되 형성되고 있는 베이스코팅층의 원료소스 입자 사이에 금속물질입자가 침투되게 하여, 원료소스입자와 금속물질입자가 뒤섞인 상태로 적층되게 하고, 베이스코팅층 형성단계의 완료 후 계속 진행되어 상기 베이스코팅층에 금속물질 입자로 이루어진 금속코팅층을 형성하는 금속코팅층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속물질 코팅방법.Start before the end of the base coating layer forming step and continue after completion of the base coating layer forming step, by depositing a metal material on the base coating layer to allow the metal material particles to penetrate between the source source particles of the base coating layer being formed And a metal coating layer forming step of allowing the raw material source particles and the metal material particles to be stacked in a mixed state and continuing after completion of the base coating layer forming step to form a metal coating layer made of metal material particles on the base coating layer. Metal material coating method. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 베이스코팅층 형성단계와 금속코팅층 형성단계를 수행하는 동안 진행되는 단계로서, 상기 비활성가스이온을 베이스코팅층과 금속코팅층에 계속적으로 조사하는 가스이온 조사단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속물질 코팅방법.A metal material coating method further comprising a gas ion irradiation step of continuously irradiating the base coating layer and the metal coating layer with the inert gas ions as the step proceeds during the base coating layer forming step and the metal coating layer forming step. .
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