KR100758848B1 - 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 금속물에 표기된 소정의 문양으로부터 홀로그램과 컬러 중 어느 하나가 표현될 수 있게, 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격을 포함한 조절 변수의 값을 설정하는 단계; 및 설정된 조절 변수의 값에 따라 레이저광을 문양이 표기될 영역에 해칭 형태의 요철이 형성되게 스캐닝시키면서 금속물의 표면에 조사하는 단계;를 포함함으로써, 문양을 표기하는 공정을 더욱 단순화할 수 있으며, 환경 친화에 유리할 수 있다.

Description

레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법{Method of marking pattern to metal using laser}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명은 레이저광을 금속물의 표면에 직접 조사하여 표기한 각종 문양으로부터 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰과 같은 휴대용 전자기기나, 시계와 같은 액세서리 등에는 제조회사를 나타내기 위한 로고(logo), 엠블렘(emblem) 등과 같은 문양이 표기되는데, 최근에는 시각적인 효과를 높이고 고급스러운 이미지를 홍보하기 위해 홀로그램이 표현될 수 있는 홀로그램 문양이 많이 이용되고 있는 추세이다.

이러한 홀로그램 문양은 제품에 직접 각인되어 형성되거나, 홀로그램 문양이 수지필름상에 각인된 스티커 형태로 제품에 부착될 수 있는데, 피부와 자주 접촉하는 휴대폰이나 액세서리와 같은 제품에 적용된 경우에는 장기간 사용하다 보면 홀 로그램 문양이 훼손될 우려가 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 휴대폰이나 액세서리와 같은 제품에는, 니켈 전주(nickel galvanoplastics)를 이용한 홀로그램 문양이 많이 적용되고 있다. 이에 대해 설명하면, 홀로그램 문양이 표기될 부분에 음각이 형성된 금속판을 니켈 전주를 이용하여 마련하고, 이렇게 마련된 금속판의 음각 내에 홀로그램 문양을 배치한 후, 금속판을 제품에 부착시키게 되면, 홀로그램 문양이 금속판의 음각 내에 배치됨에 따라 홀로그램 문양이 표기된 부분이 피부 등에 접촉되더라도 홀로그램 문양이 훼손되지 않고 보호될 수 있다.

그런데, 전술한 바와 같이 니켈 전주를 이용한 홀로그램 문양에 있어서는, 홀로그램 문양을 금속판의 음각 내에 배치하기 위해 니켈 전주로 금속판을 형성하는 과정에서 홀로그램 문양이 표기될 부분에 대응되게 음각을 미리 마련하여야 하므로 그 과정이 다소 번거로울 뿐 아니라, 니켈이 인체에 유해한 환경규제물질로서 향후 그 사용량이 규제될 것으로 예상되는바, 제품에 적용하기가 점점 어려워질 전망이어서, 이를 대체할 기술이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 레이저광을 금속물의 표면에 직접 조사하여 문양을 표기하고 그 표기된 문양으로부터 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있게 함으로써, 문양을 표기하는 공정을 더욱 단순화할 수 있으며, 환경 친화에 유리할 수 있는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법은, 금속물에 표기된 소정의 문양으로부터 홀로그램과 컬러 중 어느 하나가 표현될 수 있게, 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격을 포함한 조절 변수의 값을 설정하는 단계; 및 설정된 조절 변수의 값에 따라 레이저광을 상기 문양이 표기될 영역에 해칭 형태의 요철이 형성되게 스캐닝시키면서 상기 금속물의 표면에 조사하는 단계;를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도면을 참조하면, 레이저광을 이용하여 금속물에 문양을 표기하기 위하여, 우선 100 단계에서는 금속물에 표기하고자 하는 문양을 준비한다. 여기서, 표기하고자 하는 문양은 그래픽 작업 도구 등을 이용하여 이미지 파일로 만들어 준비해 둘 수 있는데, 이는 통상 레이저 장치의 제어부에 마련된 운영 프로그램으로 용이하게 제공될 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이 이미지 파일로 문양이 준비된 상태에서, 사용자 인터페이스로 레이저 장치의 운영 프로그램을 실행시킨 다음, 준비된 문양에 대한 이미지 파일을 읽어들이게 함으로써, 문양에 대한 정보 데이터가 제어부로 입력되게 한다.

이후, 110 단계에서는 금속물에 표기된 문양으로부터 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있게, 운영 프로그램상에서 금속물에 조사될 레이저광에 대한 조절 변수의 값을 설정한다. 여기서, 조절 변수로는 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격을 포함하는 것이 바람직하다. 이는 금속물에 레이저광을 스캐닝하면서 조사하게 되면 금속물의 표면에는 요철이 형성되는데, 이러한 요철에서 홈의 깊이와 폭의 형태는 레이저광의 파워, 주파수, 및 스캔 속도에 영향을 받기 때문이다. 그리고, 레이저광을 해칭 형태로 스캐닝하면서 금속물에 조사할 때, 해칭 간격을 조절함에 따라 요철에서 홈들 사이의 간격이 조절될 수 있으므로, 해칭 간격도 요철의 형태에 영향을 미치는 주요 변수이기 때문이다.

이처럼 조절 변수로서 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격의 값을 조절하게 되면, 레이저광에 의해 금속물에 형성되는 요철 형태를 조절할 수 있으며, 그에 따라 요철 부위에서의 난반사 정도를 조절할 수 있게 된다. 난반사는 그 정도에 따라 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있게 하므로, 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있는 정도의 난반사를 갖도록, 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격의 값을 설정하여 금속물의 표면에 문양을 표기하게 되면, 문양으로부터 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있는 것이다.

이와 같이 조절 변수의 값을 설정하기에 앞서, 금속물에 표기된 문양으로부터 홀로그램과 컬러가 각각 표현될 수 있는 조절 변수에 대한 조건들을 미리 마련해둘 필요가 있는데, 이러한 조건들은 실험을 통해 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격의 값을 변경해가면서 미리 준비해둘 수 있다. 이렇게 하여 마 련된 조건들은 하기 표 1에 정리된 바와 같다.

	파워	주파수	스캔 속도	해칭 간격
홀로그램	10∼10.4W	70∼72㎑	200㎜/s	0.03㎜
블랙 컬러	10.4∼11W	35∼40㎑	100㎜/s	0.05㎜
핑크 컬러	12∼13W	150㎑	100㎜/s	0.03㎜
골드 컬러	8∼9W	10㎑	150㎜/s	0.02㎜
그린 컬러	14∼15W	90㎑	150㎜/s	0.03㎜

상기 표 1에 따르면, 금속물에 표기된 문양으로부터 홀로그램이 표현될 수 있도록 하기 위해서는, 레이저광의 파워를 10∼10.4W, 주파수를 70∼72㎑, 스캔 속도를 200㎜/s, 해칭 간격을 0.03㎜로 설정하면 된다. 여기서, 레이저광을 발생시키는 레이저 장치로는 반도체 레이저 장치가 이용되는 것이 바람직하다. 이러한 조건으로 홀로그램이 표현되는 금속물로는 스테인리스강 또는 텅스텐 소재로 형성된 것이 이용될 수 있다.

그리고, 금속물에 표기된 문양으로부터 컬러 중 블랙 컬러가 표현될 수 있도록 하기 위해서는, 레이저광의 파워를 10.4∼11W, 주파수를 35∼40㎑, 스캔 속도를 100㎜/s, 해칭 간격을 0.05㎜로 설정하면 되고, 금속물에 표기된 문양으로부터 핑크 컬러가 표현될 수 있도록 하기 위해서는, 레이저광의 파워를 12∼13W, 주파수를 150㎑, 스캔 속도를 100㎜/s, 해칭 간격을 0.03㎜로 설정하면 되며, 금속물에 표기된 문양으로부터 골드 컬러가 표현될 수 있도록 하기 위해서는, 레이저광의 파워를 8∼9W, 주파수를 10㎑, 스캔 속도를 스캔 속도가 150㎜/s, 해칭 간격을 0.02㎜로 설정하면 된다. 또한, 금속물에 표기된 문양으로부터 그린 컬러가 표현될 수 있도록 하기 위해서는, 레이저광의 파워를 14∼15W, 주파수를 90㎑, 스캔 속도를 150㎜/s, 해칭 간격을 0.03㎜로 설정하면 된다. 이러한 조건들로 블랙, 핑크, 골드, 및 그린 컬러가 표현되는 금속물로는 스테인리스강이나, 텅스텐이나, 티타늄 소재로 형성된 것이 이용될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격을 설정하는 이외에 해칭 형태와 해칭 각도도 함께 설정할 수도 있는데, 예컨대 해칭 형태를 교차 해칭 형태로 설정할 수 있으며, 해칭 각도를 통상 보여지는 문양의 위치를 기준으로 기울어지게 설정할 수 있다.

이렇게 금속물에 표기된 문양으로부터 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있게, 그에 상응하는 조건으로 조절 변수의 값을 설정하는 것을 완료한 후, 설정된 조절 변수의 값을 사용자가 제어부로 입력하게 되면, 130 단계에서 제어부는 설정된 조절 변수와 문양에 대한 정보 데이터를 토대로 하여 레이저 장치의 레이저 발진부를 구동하기 위한 발진 신호와, 스캐닝 헤드부를 구동하기 위한 스캐닝 신호를 발생시킨다.

그러면, 140 단계에서는 발진 신호에 의해 레이저 발진부로부터 발진한 레이저광이 스캐닝 헤드부로 진행하게 되고, 스캐닝 헤드부는 스캐닝 신호에 의해 레이저광을 문양이 표기될 영역에 해칭 형태의 요철이 형성되게 스캐닝시키면서 금속물의 표면에 조사함으로써, 금속물의 표면에 홀로그램 또는 컬러가 표현되는 문양이 표기될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 레이저광을 금속물의 표면에 직접 조사 하여 문양을 표기하고 그 표기된 문양으로부터 홀로그램 또는 컬러가 표현되게 할 수 있으므로, 니켈 전주를 이용한 홀로그램 문양에 비해 문양을 표기하는 공정이 단순해질 수 있다.

그리고, 일반적으로 널리 이용되고 있는 스테인리스강과 같은 소재로 이루어진 금속물의 표면에 홀로그램 또는 컬러가 표현될 수 있는 문양을 표기할 수 있음에 따라, 니켈 전주를 이용한 홀로그램 문양에 비해 그 적용 범위가 넓고 환경 친화적일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

1. 금속물에 표기된 소정의 문양으로부터 홀로그램과 컬러 중 어느 하나가 표현될 수 있게, 레이저광의 파워, 주파수, 스캔 속도, 및 해칭 간격을 포함한 조절 변수의 값을 설정하는 단계, 및 설정된 조절 변수의 값에 따라 레이저광을 상기 문양이 표기될 영역에 해칭 형태의 요철이 형성되게 스캐닝시키면서 상기 금속물의 표면에 조사하는 단계를 포함하는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법에 있어서,

   상기 문양으로부터 홀로그램이 표현될 수 있게, 상기 조절 변수에서 레이저광의 파워를 10∼10.4W, 주파수를 70∼72㎑, 스캔 속도를 200㎜/s, 해칭 간격을 0.03㎜로 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 문양으로부터 블랙 컬러가 표현될 수 있게, 상기 조절 변수에서 레이저광의 파워를 10.4∼11W, 주파수를 35∼40㎑, 스캔 속도를 100㎜/s, 해칭 간격을 0.05㎜로 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 문양으로부터 핑크 컬러가 표현될 수 있게, 상기 조절 변수에서 레이저광의 파워를 12∼13W, 주파수를 150㎑, 스캔 속도를 100㎜/s, 해칭 간격을 0.03㎜로 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 문양으로부터 골드 컬러가 표현될 수 있게, 상기 조절 변수에서 레이저광의 파워를 8∼9W, 주파수를 10㎑, 스캔 속도를 스캔 속도가 150㎜/s, 해칭 간격을 0.02㎜로 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 문양으로부터 그린 컬러가 표현될 수 있게, 상기 조절 변수에서 레이저광의 파워를 14∼15W, 주파수를 90㎑, 스캔 속도를 150㎜/s, 해칭 간격을 0.03㎜로 설정하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 금속물에 대한 문양 표기 방법.
8. 삭제

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