KR100894151B1 - 인조석의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가열로에 용융점이 다른 금속과 비금속을 혼합한 후, 비금속의 용융온도보다 높고 금속의 용융온도보다 낮은 온도로 가열하여 용융된 비금속이 금속에 결합되면서 형성된 인조석을 냉각시킨 후 절단기로 절단한 절단면의 무늬가 고풍스럽고 아름다운 천연의 모양으로 이루어지기 때문에 실내장식용의 판재나 장신구로 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그 구성은 열을 가해서 성형하기 위한 성형틀의 내부에 금속과 비금속을 투입한 후, 가열기로 비금속의 용융온도 이상 금속의 용융온도 이하로 가열하여 비금속이 용융되면서 금속에 일체로 결합되어 형성된 인조석을 냉각시켜서 절단기로 절단하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법을 제공한다.

금속, 비금속, 가열기, 인조석

Description

인조석의 제조방법{Method for manufacturing artificial marble}

본 발명은 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가열로에 용융점이 다른 금속과 비금속을 혼합한 후, 비금속의 용융온도보다 높고 금속의 용융온도보다 낮은 온도로 가열하여 용융된 비금속이 산화납과 붕사의 작용에 의해서 금속과 결합 되면서 형성된 인조석을 냉각시킨 다음, 절단기로 절단한 절단면의 무늬가 고풍스럽고 아름다운 천연의 모양으로 이루어지기 때문에 실내장식용의 판재나 장신구로 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 알려진 인조석은 백시멘트에 모래나 화강암, 석회암 등을 파쇄하여 혼합해서 여러 가지 모양 또는 색상으로 성형하여 천연석의 효과를 내도록 구성되는 석재를 말하는 것으로, 이러한 인공석재는 고가인 천연석재의 대체품으로 흔히 건물의 장식품으로 사용되고 있다.

그러나 상기 인조석은 단순히 표면에 일정 요철만 성형하여 콘크리트나 몰타를 겹치는 방법으로 도색하고, 그 위에 착색료를 채색하여 이루어지게 되므로 천연석 고유의 아름다운 모양을 만들기 어려웠던 것이다.

그리하여 대한민국 특허 제10-0741166호의 인조석재 제조방법에서 알 수 있 는 바와 같이, 내부 표면에 다양한 무늬를 음각한 금형에 비금속으로 이루어진 규사와 시멘트 또는 합성수지 분말과 염료를 넣어서 경화시켜서 인조석을 제작함으로써, 자연스러운 천연석재의 형상 또는 재질의 묘사를 가능하게 한 것입니다.

그러나 상기 인조석은 비금속만을 혼합하여 경화시킨 것으로, 금속과 결합하여 만들어지는 아름다움을 찾을 수는 없었던 것이다.

그리하여 금속에 칠보사를 부착하여 가공한 칠보 제조법은 은 또는 동을 소재로한 모재 표면에 칠보유약안료(무기질)를 도안에 따라 바른 다음 이것을 가열로 속에 넣어 600℃-900℃의 온도에서 약 5분-10분간 소성 시킴으로써 칠보의 독특하고 미려한 표면을 얻어내었으며, 칠보유약안료의 성질상 동 또는 은 외의 연강 또는 스테인리스강등을 모재로 해서는 칠보시공이 불가능한 것이므로 모재가 고가하고 모재의 단순성으로 인하여 다양하고 아름다운 칠보를 제공할 수 없는 것이었다.

그리하여 연강 및 스테인리스강 등 일반적으로 칠보 시공이 불가능한 것으로 알려진 금속의 표면에 칠보시공에 적당한 두께의 치밀한 요철 형성하여 칠보를 시공할 수 있도록 한 대한민국 특허 공고번호 제1983-0002863호인 "용사를 이용한 칠보 제조법"이 공고되었다.

그러나 상기 기술구성은 단순히 금속의 표면에 칠보사를 부착할 수 있는 기술 구성으로, 칠보의 표면에서 느끼는 아름다움을 만들 수 있을지는 몰라도 천연운석의 내부 표면과 같이 아름다운 무늬가 나타나도록 금속과 한 덩어리로 혼합하여 어우러진 인조석을 제조할 수는 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 금속과 비금속을 성형틀(가열로)에 투입하여 비금속의 용융온도 이상 금속의 용융온도 이하가 되도록 가열기로 가열하여 용융된 비금속이 산화납과 붕사의 작용에 의해서 금속에 일체로 결합 되면서 천연의 아름다운 무늬를 갖는 인조석을 제조하고자 함을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 인조석을 절단기로 절단한 표면에 금속과 비금속이 일체로 결합 되면서 천연 운석의 절단면에 나타나는 자연스럽고 아름다운 무늬모양이 만들어질 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

그뿐만 아니라 성형틀에 금속덩어리를 넣은 다음 금속덩어리에 다양한 무늬의 모양이 만들어지도록 레이저를 투사하여 형성된 모양(통공, 요철, 엠보싱 등)에 비금속을 넣어 혼합한 후, 가열기로 가열하면 비금속이 용융되면서 결합 되기 때문에, 인위적으로 다양한 무늬모양을 다량 제조할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

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상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1에 나타내는 바와 같이, 열을 가해서 성형하기 위한 성형틀(10)의 내부에 금속(20)과 비금속(30)을 투입한 후, 가열기(40)로 비금속(30)의 용융온도 이상 금속(20)의 용융온도 이하로 가열하여 비금속(30)이 용융되면서 금속(20)에 일체로 결합되어 형성된 인조석(50)을 냉각시켜서 절단기(60)로 절단하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 비금속(30)이 용융되면서 금속(20)에 결합 되도록 산화납과 붕산을 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법을 제공한다.

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또한, 상기 금속(20)에 여러 가지 모양이 이루어지도록 레이저(70)를 투사하고 나서 비금속(30)을 넣어 혼합한 후, 가열기로 가열하면 비금속(30)이 용융되면서 일체로 결합되게 제조되는 것을 특징으로 하는 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 금속(20)의 용융점이 비금속(30)의 용융점보다 높은 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 성형틀(10)의 내부에 투입된 금속(20)과 비금속(20)에 금속산화물을 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 절단기(60)로 절단한 인조석(50)(80)의 단면을 연마기(90)로 연마하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법을 제공한다.

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상기와 같이 금속과 비금속이 결합되어 제조된 인조석을 절단기로 절단한 단면의 모양을 천연 운석의 단면과 같이 아름다운 모양으로 자연스럽게 만들어 낼 수 있기 때문에 실내장식용의 마감재나 반지, 목걸이 등과 같은 장신구나 공예품 등 각 분야에 걸쳐 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가격이 고가인 천연 운석의 고풍스럽고 아름다운 단면무늬 모양과 유사한 단면무늬 모양을 갖는 인조석을 제조할 수 있기 때문에 수요자에게 싼값으로 널리 보급할 수 있는 효과가 있다.

그뿐만 아니라 금속에 액체상태의 레진과 같은 합성수지를 혼합하여 경화제 에 의해 경화시킨 인조석을 제조함으로써, 소비자들에게 저렴한 가격으로 널리 보급할 수 있는 효과도 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

본 발명은 도 1의 단면도에 나타내는 바와 같이, 열을 가할 수 있는 성형틀(10)의 내부에 철, 연강, 스테인리스강, 은, 알루미늄, 주석, 니켈 등의 금속(철합금과 비철금속 모두를 포함)(20)과 칠보사, 규사 등의 비금속(30)을 넣게 되면 자연스럽게 혼합이 된다. 이때 금속(20)은 입방체의 금속덩어리(22)나 철편이나 철사, 쇠구슬(21)의 모양으로 형성하여 성형틀(10)에 넣으면 된다. 뿐만 아니라 상기 금속(20)과 비금속(30)이 서로 잘 결합할 수 있도록 산화납과 붕사를 혼합한다.

그리고 성형틀(10)에 넣어진 비금속(30)이 용융되도록 가열기(40)로 가열한다. 이때 가열온도는 비금속(30)이 용융되는 온도 이상, 금속(20)이 용융되는 온도 이하로 가열하여 금속(20)은 용융되지 않고 비금속(30)만 용융시킬 수 있는 온도로 가열하면 된다.

즉, 금속(20)과 비금속(30)은 용융점과 팽창계수가 다르기 때문에 서로 결합이 되지 않고 분리되므로 비금속(30)을 완전히 용융시켜서 산화납과 붕사의 작용에 의해서 금속(20)에 결합시키기 위한 것이다.

따라서 가열기(40)에 의해 용융되는 비금속(30)은 용융되지 않고 있는 금속(20)에 산화납과 붕사의 작용에 의해 결합이 되면서 금속(20)과 비금속(30)은 일체가 되어 한 덩어리의 인조석(50)이 제조된다.

그리고 성형틀(10)을 분리하여 인조석(50)을 냉각시켜서 절단기(60)로 절단하게 되면 인조석(50)의 절단면은 자연스럽게 만들어진 자연석이나 천연 운석의 무늬모양과 같이 아름답게 형성되기 때문에 이를 연마기(90)로 가공하여 실내장식용의 마감재나 장신구로 사용할 수 있게 된다.

또한, 성형틀(10)에 금속(20)과 비금속(30)을 넣어 혼합할 때, 여러 가지 색상을 갖는 금속산화물을 넣어 혼합하게 되면 다양한 색상의 아름다운 인조석(50)을 제조할 수 있다.

그뿐만 아니라 도 2의 단면도에 나타내는 바와 같이, 성형틀(10)에 전술한 바와 같이, 철편이나 철사, 쇠구슬(21)이 아닌 사각형이나 원통형 등으로 이루어진 금속덩어리(22)를 투입한 후, 금속덩어리(22)에 표범의 무늬와 같은 다양한 형태의 모양(201)이 이루어지도록 선택된 모양으로 레이저(70)를 투사한다. 그리고 비금속(30)을 넣어 혼합한 후, 가열기(40)로 가열하게 되면 비금속(30)이 용융되면서 금속덩어리(22)에 형성된 여러 가지 형태의 모양(201)으로 삽입되면서 또 다른 인조석(80)을 제조하게 되는 것이다.

이때 제조된 인조석(70)을 성형틀(10)에서 탈형한 후, 냉각시켜서 절단기(60)로 절단하게 되면 레이저(70)에 의해 인위적으로 만들어진 여러 가지 모양(201)의 아름다운 무늬를 갖는 인조석(80)을 연마기(90)로 가공하여 실내장식용의 마감재나 장신구로 사용하면 된다.

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이하 본 발명의 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 제 1실시 예로 금속(20)인 스테인리스와 비금속(30)인 칠보사가 결합되어 제조되는 인조석(50)을 도 1a의 실시 예에 의거하여 설명하고자 한다.

먼저, 성형틀(10)에 조각편이나 구슬(21) 등으로 가공한 스테인리스의 금속(20)을 넣은 다음, 칠보사인 비금속(30)을 넣은 후, 금속(20)과 비금속(30)을 서로 결합시킬 수 있도록 작용하는 산화납과 붕사를 혼합한다. 상기 산화납과 붕사의 중량비는 비금속이 55중량%일 때, 산화납이 40중량%, 붕사가 5중량%의 비율로 혼합한다. 그러나 상기 중량비의 수치에 한정하는 것은 아니고 상황에 따라 중량비를 어느 정도 가감할 수 있다.

그리고 필요에 따라서 아름다운 색상을 나타내고자 할 때에는, 녹색을 나타내는 산화구리, 황색을 나타내는 산화주석, 갈색을 나타내는 산화철, 적색을 나타내는 이산화망간의 금속산화물을 선택하여 비금속(30)에 혼합한다. 이때 금속산화물은 비금속(30)과 산화납 및 붕사의 전체 중량비에 대하여 0.1∼0.5중량%를 혼합하면 된다.

상기 혼합된 스테인리스인 금속(20)의 용융 온도는 1300℃∼1500℃이고, 칠보사인 비금속(30)의 용융 온도는 800℃∼1000℃이므로 가열기(40)의 온도는 비금속(30)인 칠보사의 용융온도보다 높고, 금속(20)인 스테인리스의 용융온도보다 낮은 온도 즉, 1000℃보다 높고 1300℃보다 낮은 온도로 가열한다.

그러면 비금속(30)인 칠보사가 용융되면서 산화납과 붕사의 작용에 의해서 금속(20)인 스테인리스와 결합되어 인조석(50)을 제조하게 된다. 상기와 같이 제조된 인조석(50)을 성형틀(10)에서 분리하여 냉각시킨 후, 절단기(60)로 절단하게 되면 도 1b에 나타내는 바와 같이, 절단된 표면은 금속(20)과 비금속(30)이 불규칙하게 결합 되면서 천연의 무늬 모양과 같이 고풍스럽고 아름다운 무늬가 형성이 된다.

그리고 절단된 표면을 연마기(90)로 연마하여 실내장식용이나 장신구로 수요자에게 저렴한 가격으로 공급할 수 있는 것이다.

본 발명의 제 2실시 예는 도 2a에 나타내는 바와 같이, 성형틀(10)에 투입되는 스테인리스 금속(20)이 철편이나, 쇠구슬(21)이 아니라 입방체 형상의 스테인리스의 금속덩어리(22)를 형성하는 것이다.

상기 스테인리스 금속덩어리(22)를 성형틀(10)에 넣어서 스테인리스 금속덩어리(22)에 표범 무늬와 같이 인위적으로 아름답게 만든 무늬가 형성되게 레이저(70)를 투사하면 스테인리스 금속덩어리(22)에는 선택된 무늬 모양(201)이 형성한다.

그리고 나서 비금속(30)인 칠보사를 넣고, 색상을 아름답게 만들기 위해 선택된 금속산화물을 넣어 혼합한 후, 전술한 제 1실시 예와 같이, 비금속(30)의 온도보다 높고 금속(20)의 온도보다 낮은 온도 즉, 1000℃보다 높고 1300℃보다 낮은 온도로 하여 가열기(40)로 가열한다.

그러면 비금속(30)인 칠보사가 용융되면서 산화납과 붕사의 작용에 의해서 금속(20)인 스테인리스 금속덩어리(22)에 선택된 무늬 모양(201)으로 삽입되어 일체로 결합 되면서 또 다른 인조석(80)을 제조하게 된다. 상기와 같이 제조된 인조석(80)을 성형틀(10)에서 분리하여 냉각시킨 후, 절단기(60)로 절단하게 되면 절단된 표면은 도 2b에 나타내는 바와 같이, 인위적으로 만들어낸 표범 무늬가 형성된다. 따라서 동일한 무늬를 연속적으로 다량 생산할 수 있는 장점이 있는 것이다.

그리고 절단된 표면을 연마기(90)로 연마하여 실내장식용이나 장신구로 수요자에게 저렴한 가격으로 공급할 수 있는 것이다.

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도 1a, 도 1b는 본 발명의 인조석을 제조하기 위해 성형틀에 금속과 비금속을 넣어서 인조석을 성형한 상태와 절단한 인조석을 나타낸 단면도이다.

도 2a, 도 2b는 본 발명의 또 다른 인조석을 제조하기 위해 금속덩어리에 레이저를 투사하여 형성된 모양으로 비금속이 투입되어 결합된 상태와 절단한 인조석을 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실 시예로 합성수지를 이용하여 인조석을 성형한 상태를 나타낸 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

10. 성형틀 20. 금속

30. 비금속 40. 가열기

50. 인조석 60. 절단기

70. 레이저 80. 인조석

90. 연마기

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Claims (8)

1. 열을 가해서 성형하기 위한 성형틀의 내부에 금속과 비금속을 투입한 후, 가열기로 비금속의 용융온도 이상 금속의 용융온도 이하로 가열하여 비금속이 용융되면서 금속에 일체로 결합되어 형성된 인조석을 냉각시켜서 절단기로 절단하여 제조하는 것을 특징으로 하는 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 비금속이 용융되면서 금속에 결합 되도록 산화납과 붕산을 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 금속에 여러 가지 모양이 이루어지도록 레이저를 투사하고 나서 비금속을 넣어 혼합한 후, 가열기로 가열하면 비금속이 용융되면서 일체로 결합되게 제조되는 것을 특징으로 하는 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서

   상기 금속의 용융점이 비금속의 용융점보다 높게 제조하는 것을 특징으로 하는 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 성형틀의 내부에 투입된 금속과 비금속에 색소를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 절단기로 절단한 인조석의 단면을 연마기로 연마하여 제조하는 것을 특징으로 하는 금속과 비금속이 결합된 인조석의 제조방법.
8. 삭제

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