KR100869711B1

KR100869711B1 - 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법

Info

Publication number: KR100869711B1
Application number: KR1020070075133A
Authority: KR
Inventors: 하상훈
Original assignee: 하상훈
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2008-11-21

Abstract

본 발명은 음식이 조리되는 내측면과 외부의 열에너지를 상기 내측면에 전달하는 외측면으로 형성된 알루미늄 재질의 주방용 조리기구의 표면처리방법에 있어서, 상기 주방용 조리기구의 내,외측면에 양극산화법에 의해 경질피막을 형성하는 경질공정, 상기 경질피막이 형성된 주방용 조리기구의 외측면에 실링처리하는 실링공정, 상기 경질피막이 형성된 주방용 조리기구의 내측면을 샌딩처리하여 미세한 요철면을 형성하는 샌드블라스터공정, 상기 요철면 위로 코팅제를 고르게 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅공정, 상기 코팅층이 형성된 주방용 조리기구의 표면을 건조하는 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법은 알루미늄의 표면과 코팅제의 결합을 견고히 하여 내식성, 표면강도 등 조리기구의 물리적인 성질을 향상시켜고 우수한 고품질의 제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

조리기구, 코팅, 양극산화법, 샌드블라스터,실링처리

Description

주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법{PROCESSING METHOD FOR SURFACE-MODIFYING OF COOKWARE}

본 발명은 주방용 조리기구의 표면처리방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 알루미늄을 소재로 한 주방용 조리용기의 표면을 양극산화법(아노다이징)으로 경질피막을 형성하고 외측면은 실링처리하고, 내측면은 샌드블라스터 처리한 후, 코팅을 하여 주방용 조리기구의 피놀현상을 방지하는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 알루미늄 소재의 주방용 조리기구는 여러 가지 형태를 하고 있으나, 세척성과 음식물 조리 시 눌러 붙지 않게 하기 위하여 알루미늄 조리기구의 표면에 샌드블라스터 공정으로 미세한 요철면을 형성하여 표면적을 확장시킨 다음, 불소수지등의 코팅제를 사용하여 코팅하는 방법이 많이 사용되고 있다.

이러한, 종래 방법의 알루미늄 소재의 표면처리과정의 샌드블라스터공정 중에 연성성질의 알루미늄의 특성으로인해 표면과 완전히 떨어지지 않는 알루미늄조각이나, 샌드블라스터공정 중에 형성되는 미세한 요철면(凹凸面)으로 미세한 알루 미늄가루나 먼지 등이 요철사이로 끼어들어가면서 연성의 알루미늄 특성상 제거하기가 쉽지않아 샌딩 잔사에 의한 돌출현상이 발생하고, 제거하여도 코팅면에 작은 구멍이 발생하는 핀홀현상이 발생하고 도료가 제품에 붙지 않고 뭉치는 뭉침현상이 발생하였다.

상기의 불량의 주요인이 되는 뭉침현상, 핀홀현상, 돌출현상의 원인인 표면에서 떨어지지 않은 알루미늄 잔사나 요철면 사이에 들어간 제거되지않은 알루미늄가루는 코팅제와 표면에 공간을 형성하여 코팅제의 결합을 약화시키고, 코팅이 쉽게 벗겨져 버리거나, 알루미늄이 산화되면서 발생되는 알루미늄표면이 하얀 곰팡이가 피듯이 변색되는 피놀 및 부식현상의 주요원인으로 제품의 내식성과 내구성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 알루미늄 조리기구 표면에 샌드블라스터 처리 후, 표면과 완전히 떨어지지 않은 알루미늄조각의 발생과 요철면사이로 알루미늄가루의 삽입을 방지하여 코팅제와 결합을 견고히 함으로써, 코팅제가 벗겨지는 것을 방지하고 내식성, 표면강도 등 조리기구표면의 물리적인 성질을 향상시키고, 조리기구 표면의 피놀현상을 방지하는 우수한 고품질의 제품을 제조할 수 있는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 주방용 조리기구의 내측면을 샌딩처리하여 미세한 요철면을 형성 하는 샌드블라스터공정, 상기 주방용 조리기구의 내,외측면에 양극산화법에 의해 경질피막을 형성하는 경질공정, 상기 경질피막이 형성된 주방용 조리기구의 외측면에 실링하는처리하는 실링공정, 상기 요철면 위로 코팅제를 고르게 코팅하여 코팅층을 형성하는 코팅공정, 상기 코팅층이 형성된 주방용 조리기구의 표면을 건조하는 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경질공정의 양극산화법은 수산법, 황산법 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실링공정은 저온실링처리로 상기 주방용 조리기구의 내,외측면 테두리에 공기흡입관이 형성된 고무소재의 밀착막을 밀착하고, 상기 공기흡입관을 통해 공기를 흡입하여 상기 밀착막과 상기 내측면 사이를 진공상태로 밀착시킨 후, 상기 주방용 조리기구을 실링액이 채워진 실링조에 침지시켜 상기 외측면만을 실링처리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코팅공정은 법랑코팅, 세라믹코팅, 나노스톤코팅, 마블코팅, 불소수지코팅 중 어느 하나 또는 2이상을 실시하는 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명의 또한, 상기 실링공정은 저온실링처리로 상기 주방용 조리기구의 내,외측면 테두리에 공기흡입관이 형성된 고무소재의 밀착막을 밀착하고, 상기 공기흡입관을 통해 공기를 흡입하여 상기 밀착막과 상기 내측면 사이를 진공상태로 밀착시킨 후, 상기 주방용 조리기구를 실링액이 채워진 실링조 에 침지시켜 상기 외측면만을 실링처리하는 것을 특징으로 하는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법.은 알루미늄의 표면과 코팅제의 결합을 견고히 하여 내식성, 표면강도 등 조리기구의 물리적인 성질을 향상시켜고, 우수한 고품질의 제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 주방용 조리기구 표면의 피놀 및 부식현상을 방지하여 제품의 불량률을 낮추어 제품생산비용을 절감시키는 효과가 있다.

이하 본 발명에 따른 주방용 조리기구의 표면처리방법을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 표면처리방법은 본 발명에 따른 주방용 조리기구의 표면처리방법을 예시적으로 설명하는 것 일뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도 1은 본 발명의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법의 일실시예를 도시한 표면층 형성공정도이고, 도 2는 본 발명의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법의 다른 실시예를 도시한 표면층 형성공정도이며, 도 3은 본 발명의 실링공정 중 밀착막과 주방용 조리기구를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실링공정 중 밀착막과 주방용 조리기구가 밀착되어진 측단면도이다.

본 발명인 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법은 알루미늄으로 제조되는 주방용 조리기구의 내, 외측면(10, 20)에 경질피막(30)을 형성하는 경질 공정, 상기 경질피막(30)이 형성된 외측면(20)에 경질피막(30)을 안정화시키는 실링공정, 상기 경질피막(30)이 형성된 내측면(10)에 미세한 요철면(40)을 형성하는 샌드블라스터공정, 상기 요철면(40) 위로 코팅층(50)을 형성하는 코팅공정, 상기 코팅층(50)이 형성된 주방용 조리기구의 본체 표면을 건조하는 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법을 공정별로 설명하면 아래와 같다.

1. 경질공정

도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 주방용 조리기구의 내, 외측면(10, 20)에 양극산화법에 의해 경질피막(30)을 형성한다.

양극산화법(anodizing)은 피도금체를 양극으로 하고 직류, 교류 또는 이들을 병용하여 황산, 옥살산, 붕산 등의 수용액에서 처리하여, 피도금체 표면에 산화피막을 형성시키는 방법으로 알루미늄으로 형성된 본체의 양극산화법으로 처리하면 내식, 내마모성을 향상시킨 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 이루어진 경질피막(30)을 형성된다.

상기의 양극산화법은 수산법, 황산법 등 여러 가지 방법이 있으나 본 발명에서는 어느 방법으로 실시하더라도 무방하다.

2.실링공정(봉공처리공정)

도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기의 경질공정으로 생성되는 경질피 막(30)은 피막생성 직후의 상태에서는 내식성이나 내오염성이 약하고 또 도장을 한 후에도 염료가 빠져 얼룩이 될 가능성이 있으므로, 주방용 조리기구의 외측면(20)에 다공질 경질피막(30)의 품질을 향상시키고 안정화시키기 위해 상기 경질피막(30)이 형성된 주방용 조리기구의 외측면(20)에 피막의 구멍을 막는 실링처리를 한다.

실링처리를 하게되면 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 경질피막에 생긴 공극을 막는 얇은 막이 생성된다.

상기 실링처리에는 수화실링처리, 금속염실링처리, 유기물실링처리, 도장에 의한 실링처리, 저온실링처리 등이 여러 가지 방법이 있다. 본 발명에서는 어느 방법으로 실시하여도 무방하나, 에너지절약의 효과가 크고 성능상의 이점이 큰 저온실링처리 방법으로 실링처리공정을 하는 것이 바람직할 것이다.

상기의 저온실링처리는 금속불화물을 포함하는 용액중에서 상온으로 처리하는 방법으로 금속으로는 니켈이 가장 일반적이다.

일반적으로 상기의 저온실링처리는 니켈불화물(Nickel fluoride)의 실링액으로 채워진 실링조에 실링하려는 제품을 30~35℃에서 약 7~15분간 침지하여 실링처리를 하였다.

상기의 주방용 조리기구의 외측면(20)만을 저온실링처리하기 위해 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 조리용 주방기구의 내,외측면 테두리(60)에 공기흡입관(72)이 형성된 고무소재의 밀착막(70)을 밀착하고, 상기 공기흡입관(72)을 통해 공기를 흡입하여 상기 밀착막(70)과 상기 내측면(10) 사이를 진공상태로 만들어 상 기 주방용 조리기구가 실링액에 침지될 때, 실링액이 상기 내측면(10)과 접촉되는 것을 막아 상기 외측면(30)만을 실링처리한다.

3. 샌드블라스터공정

도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 경질공정으로 상기 내측면(10)의 표면에 형성된 경질피막(30)에 샌딩처리를 하여 미세한 요철면(40)을 형성하여 내측면(10) 표면의 표면적을 확장시킨다.

상기의 샌드블라스터공정 후, 미세한 알루미늄가루 및 잔사를 제거하기 위해 에어건(Air gun)을 사용하는 등 세척 및 건조작업을 실시하는 것이 바람직할 것이다.

4. 코팅공정

도 1의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 샌드블라스터공정으로 형성된 요철면(40) 위로 코팅제를 고르게 코팅하여 코팅층(50)을 형성한다.

일반적으로 주방용 조리기구의 표면코팅 종류는 법랑코팅, 세라믹코팅, 나노스톤코팅, 마블코팅, 불소수지코팅등 여러 종류가 있으면, 하나 또는 2이상의 코팅으로 주방용 조리기구의 표면을 코팅한다. 상기의 코팅공정에서도 일반적으로 사용되는 표면코팅공정을 그대로 사용한다.

5. 건조공정

상기 코팅층(50)이 형성된 주방용 조리기구의 표면을 건조하여 상기 경질피막(30)과 상기 코팅층(50)이 견고히 결합되도록 한다.

상기 가열공정의 조건은 통상적으로 당업계에서 실시하고 있는 조건과 동일한 조건으로 건조공정을 실시한다.

상기 본 발명의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법으로 처리되는 주방용 조리기구의 표면은 경질공정으로 강성성질로 개질된 후, 샌드블라스터공정이 실시되므로 미세한 요철면의 형성시 표면에서 떨어지지 않은 알루미늄조각이 발생되지 않고, 미세한 요철면에 미세한 알루미늄가루의 삽입을 방지하여 제품제조시 불량률을 낮추고 내식성, 내구성이 우수한 제품을 생산할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기의 주방용 조리기구의 내측면(10)에 샌드블라스터 공정을 경질공정 보다 먼저 실시하여 상기의 방법과 동일한 효과를 가질 수 있다.

즉, 공정순서를 샌드블라스터공정, 경질공정, 실링처리공정, 코팅공정, 건조공정으로 처리하게 되면, 경질공정에서의 양극산화법의 경질피막형성중 대전류에의해 샌딩공정 중에 발생되는 미세한 알루미늄 불순물이나 알루미늄 잔사등이 제거되어 제품제조시 불량률을 낮추고 내식성, 내구성이 우수한 제품을 생산할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 2가지의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법은 알루미늄 재질의 주방용 조리기구 제조시 주요 불량원인인 표면의 알루미늄 잔사나, 불순물을 제거하여 고품질의 주방용 조리기구의 제조를 가능하게 한다.

상기의 본 발명의 따른 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법으로 주방용 조리기구를 제조하고, 비교예로 샌딩처리 후 코팅하는 종래방법으로 주방용 조리기구를 제조하여 불량률을 비교하였다.

본 발명의 따른 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방벙은 경질공정, 실링공정, 샌딩공정, 코팅공정, 건조공정 순으로 실시한 제1방법과, 샌딩공정, 경질공정, 실링공정, 코팅공정, 건조공정 순으로 실시한 제2방법으로 주방용 조리기구를 제조하였다.

상기의 각각의 종래방법, 제1방법, 제2방법의 코팅공정은 종래방법과 본 발명과이 차이를 분명히 하기 위해 전처리과정에서 불량률이 높은 세라믹 코팅공정으로 실시하였다.

상기의 각각 방법으로 100개씩의 주방용 조리기구를 제조하여 각각의 불량률을 조사하여 표 1에 나타내었다.

구분	종래방법(샌딩후 세라믹코팅)	제1방법(경질,실링,샌딩,세라믹코팅)	제2방법(샌딩,경질,실링,세라믹코팅)
불량률(%)	34%	6%	5%

일반적으로 알루미늄을 사용한 주방용 조리기구의 제조시 도료가 제품에 붙지 않고 뭉치는 뭉침현상, 코팅면에 작은 구멍이 발생하는 핀홀현상, 샌딩 잔사에 의한 표면에 돌출이 발생하는 돌출현상 등 다양한 불량원인이 발생한다.

표 1에 나타난 바와 같이 샌딩공정 후 코팅하는 공정으로 제조된 주방용 조리기구는 불량률이 34%로 뭉침현상, 핀홀현상, 돌출현상등 다양한 원인으로 불량이 발생하였다.

본 발명에 따른 제1방법으로 제조된 주방용 조리기구는 불량률이 6%로 경질공정 후 표면에 샌딩처리를 하므로 뭉침 현상은 발생하지않고 강성표면에 금강사가 박히지 않기 때문에 돌출현상도 현저히 줄어들었다.

또한, 본 발명에 따른 제2방법으로 제조된 주방용 조리기구는 불량률이 5%로 경질공정중의 대전류에서 미세한 알미늄 불순물이 제거되기 때문에 잔사제거 등 불량률이 현저히 줄어들었다.

따라서, 상기의 본 발명에 따른 제1, 제2방법은 종래방법보다 80%이상 불량률을 감소시키고 내식성, 표면강도 등 조리기구의 물리적인 성질을 향상시키는 것을 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법의 일실시예를 도시한 표면층 형성공정도이다.

도 2는 본 발명의 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법의 다른 실시예를 도시한 표면층 형성공정도이다.

도 3은 본 발명의 실링공정 중 밀착막과 주방용 조리기구를 도시한 측면도이다.

도 4는 본 발명의 실링공정 중 밀착막과 주방용 조리기구가 밀착되어진 측단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 내측면 20 : 외측면

30 : 경질피막 40 : 요철면

50 : 코팅층 60 : 테두리

70 : 밀착막 72 : 공기흡입관

Claims

음식이 조리되는 내측면(10)과 외부의 열에너지를 상기 내측면(10)에 전달하는 외측면(20)으로 형성된 알루미늄 재질의 주방용 조리기구의 표면처리방법에 있어서,

상기 주방용 조리기구의 내,외측면(10, 20)에 양극산화법에 의해 경질피막(30)을 형성하는 경질공정,

상기 경질피막(30)이 형성된 주방용 조리기구의 상기 외측면(20)에 실링처리하는 실링공정,

상기 경질피막(30)이 형성된 주방용 조리기구의 상기 내측면(10)을 샌딩처리하여 미세한 요철면(40)을 형성하는 샌드블라스터공정,

상기 요철면(40) 위로 코팅제를 고르게 코팅하여 코팅층(50)을 형성하는 코팅공정,

상기 코팅층(50)이 형성된 주방용 조리기구의 표면을 건조하는 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법
음식이 조리되는 내측면(10)과 외부의 열에너지를 상기 내측면(10)에 전달하는 외측면(20)으로 형성된 알루미늄 재질의 주방용 조리기구의 표면처리방법에 있어서,

상기 주방용 조리기구의 상기 내측면(10)을 샌딩처리하여 미세한 요철면(40)을 형성하는 샌드블라스터공정,

상기 주방용 조리기구의 내,외측면(10, 20)에 양극산화법에 의해 경질피막(30)을 형성하는 경질공정,

상기 경질피막(30)이 형성된 주방용 조리기구의 상기 외측면(20)에 실링하는처리하는 실링공정,

상기 요철면(40) 위로 코팅제를 고르게 코팅하여 코팅층(50)을 형성하는 코팅공정,

상기 코팅층(50)이 형성된 주방용 조리기구의 표면을 건조하는 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 경질공정의 양극산화법은 수산법, 황산법 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 실링공정은 저온실링처리로 상기 주방용 조리기구의 내,외측면 테두리(60)에 공기흡입관(72)이 형성된 고무소재의 밀착막(70)을 밀착하고, 상기 공기 흡입관(72)을 통해 공기를 흡입하여 상기 밀착막(70)과 상기 내측면(10) 사이를 진공상태로 밀착시킨 후, 상기 주방용 조리기구을 실링액이 채워진 실링조에 침지시켜 상기 외측면(20)만을 실링처리하는 것을 특징으로 하는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 코팅공정은 법랑코팅, 세라믹코팅, 나노스톤코팅, 마블코팅, 불소수지코팅 중 어느 하나 또는 2이상을 실시하는 것을 특징으로 하는 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법.