KR100994553B1 - 미장용 석재 패널 제작방법과 석재 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블록 또는 벽체의 전면 등에 마감 미장용으로 부착 및 배치되는 미장용 석재 패널 제작방법과 석재 패널에 관한 것으로, 형틀(30)의 수용부(31)에 겔 상태의 실리콘(S)을 주입하는 제1단계; 제작할 패널(20')에 상응하게 제작된 모형(40)을 수용부(31)에 삽입해서, 실리콘(S)에 매몰되도록 배치 고정하는 제2단계; 실리콘(S)이 경화되어 가요성 형틀(50)이 완성되면, 가요성 형틀(50)의 성형부(51)에 위치한 모형(40)을 분리하는 제3단계; 형틀(30)의 수용부(31)에 내장된 가요성 형틀(50)의 성형부(51)에 몰탈(20)을 주입해 양생하는 제4단계; 및 몰탈(20)이 양생되어 패널(20')이 완성되면, 형틀(30)로부터 패널(20')을 수용한 가요성 형틀(50)을 분리한 후, 가요성 형틀(50)로부터 패널(20')을 분리하는 제5단계를 포함하는 것이다.

Description

미장용 석재 패널 제작방법과 석재 패널{Manufacture method of Stone panel and stone panel}

본 발명은 블록 또는 벽체의 전면 등에 마감 미장용으로 부착 및 배치되는 미장용 석재 패널 제작방법과 석재 패널에 관한 것이다.

다양한 공법으로 시공되는 건축물, 토목구조물, 미장용 구조물 등은 시각적인 외관 이미지의 미감을 높이기 위해, 축조 후 다양한 마감처리가 이루어진다.

이러한 마감처리 방법 중에는 패널을 노출된 전면에 부착하는 방식이 있다.

상기 방식은 패널을 다양한 디자인으로 연출하는 한편, 필요에 따라서는 구조적인 안정성을 담보하기 위해 요부(21; 도 2 참조) 및 돌부(22; 도 2 참조)를 형성시켜서 다양한 공법을 적용할 수 있도록 되었다.

도 1은 석재 패널의 종래 제작방법 모습을 도시한 단면도이고, 도 2는 석재 패널의 요부와 돌부를 형성시키는 작업을 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

패널(20')은 절삭 가공은 물론 주형 가공 방식으로 제작될 수 있는데, 대량 생산을 위해서는 통상적으로 주형 가공 방식이 활용된다.

주형 가공 방식을 활용하기 위해서는 도시한 바와 같이 패널(20')의 형상에 상응하는 수용부(11)를 갖는 형틀(10)을 제작하고(도 1(a)), 수용부(11)에 몰탈(20)을 주입해서(도 1(b)) 양생을 진행한다.

양생이 완료되면 탈형을 진행해서 형틀(10)로부터 패널(20')을 분리한다(도 1(c)).

이렇게 완성된 패널(20')은 패널 간의 결속을 위한 요부(21) 및 돌부(22)가 형성될 수 있고, 이러한 요부(21) 및 돌부(22)는 공구(T)를 이용해 성형될 수 있다. 그런데, 요부(21) 및 돌부(22)의 성형은 형틀(10)을 이용한 주형 가공 방식에서 전술한 바와 같이 별도의 공구(T)를 이용할 수밖에 없고, 공구(T)를 이용하지 않을 경우엔 형틀(10)을 다수 개로 분리해 성형할 수밖에 없으므로, 제작시간과 제작단가를 높이는 원인이 되었다.

참고로, 요부(21) 및 돌부(22)는 굴곡진 형태로 인해 형틀(10)로부터의 탈형 시, 형틀(10)과 패널(20')이 서로 걸리면서 탈형 자체가 불가능하다. 즉, 형틀(10)의 구조와 형상을 변경하지 않는다면, 도 2에 도시한 바와 같이 별도의 공구(T)를 이용해 요부(21) 및 돌부(22)를 절삭 가공해야 하는 것이다.

한편, 패널(20')의 전면은 단순히 미끈한 면 형태를 이루도록 할 수 있지만, 자연스런 외관에 대한 소비자의 욕구가 증가하면서 정형화되거나 인공적이지 않은 패널(20')의 전면 모습을 요구하게 되었다.

그런데, 자연스런 전면 형태는 다양한 굴곡은 물론, 형틀(10)과의 분리시 형 틀(10)에 걸릴 수 있는 형상이 포함될 수도 있으므로, 도 1에 도시한 종래 제작방법으로는 패널의 전면 이미지에 대한 자연스런 모습에 한계가 있을 수밖에 없었다.

결국, 자연스런 전면 형태를 갖는 패널을 제작하기 위해서는 다수 개의 복잡한 구조를 갖는 형틀을 고가로 제작해 이용하거나, 탈형 이후에 전면 형상을 별도로 절삭 및 가공 처리하는 번거로운 단계를 추가로 진행해야 했다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 자연스런 외관 형상을 갖는 패널을 주형을 통해 대량으로 제작할 수 있으면서도, 제작에 소비되는 비용은 절감할 수 있으며, 세밀한 가공이 요구되는 부분에서 신뢰할 수 있는 성형을 가능케 하는 미장용 석재 패널 제작방법과 석재 패널의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

형틀의 수용에 겔 상태의 실리콘을 주입하는 제1단계;

제작할 패널에 상응하게 제작된 모형을 수용부에 삽입해서, 실리콘에 매몰되도록 배치 고정하는 제2단계;

실리콘이 경화되어 가요성 형틀이 완성되면, 가요성 형틀의 성형부에 위치한 모형을 분리하는 제3단계;

형틀의 수용부에 내장된 가요성 형틀의 성형부에 몰탈을 주입해 양생하는 제4단계; 및

몰탈이 양생되어 패널이 완성되면, 형틀로부터 패널을 수용한 가요성 형틀을 분리한 후, 가요성 형틀로부터 패널을 분리하는 제5단계;

를 포함하는 미장용 석재 패널 제작방법이다.

상기의 본 발명은, 가요성 형틀을 이용해 자연스런 전면 이미지를 성형할 수 있고, 별도의 절삭가공 또는 복잡한 형틀 구조를 구비할 필요가 없으므로 패널을 제작함에 있어 지출비용을 크게 절감하게 되므로 공급 단가를 낮출 수 있는 경제적인 효과가 있다.
또한, 가요성 형틀에 의한 자연스런 표면 성형은 물론 성형틀에 의한 세밀한 표면 성형이 동시에 가능하므로, 다양한 기능의 패널을 제작할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제1실시예를 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 제작방법은 실리콘(S)으로 제작된 가요성 형틀(50)을 이용해 패널(20')을 성형하는 것으로, 다음과 같은 순서로 패널(20')이 제작된다.

1) 형틀 준비단계

도 3(a)에 도시한 바와 같이, 수용부(31)를 갖는 형틀(30)을 준비한다. 여기서 형틀(30)의 수용부(31)는 도 1 및 도 2에 도시한 형틀(10)의 수용부(11)와는 분명한 차이가 있다. 즉, 종래 형틀(10)의 수용부(11)는 패널(20')의 외형 그대로 내면이 성형되어서, 수용부(11)에 타설된 몰탈(20)이 앙생돼 탈형되면 작업자가 의도한 패널(20')이 그대로 성형되도록 된 반면에, 본 발명에 따른 형틀(30)의 수용부(31)는 패널(20')의 형태에 상관없이 일정한 수용공간을 갖추기만 하면 된다.

즉, 본 발명에 적용되는 형틀(30)은 용기 형상의 수용부(31)만을 구비하면 충분할 것이다.

한편, 형틀(30)은 상면에 별도의 홈부(32)가 형성될 수 있다. 홈부(32)는 수용부(31)에 주입된 실리콘(S)을 수용해서, 실리콘(S)이 경화되면 작업자가 손잡이(52)로 활용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이는 아래에서 상세히 설명한다.

2) 실리콘 주입단계

도 3(b)에 도시한 바와 같이, 형틀(30)의 수용부(31)에 통상적인 실리콘(S)을 주입한다. 이때, 실리콘(S)은 경화되기 전인 겔 상태이므로, 수용부(31)에 주입되면 수용부(31)에 그대로 충진될 것이다.

3) 모형 삽입 및 실리콘 경화단계

도 3(b) 및 도 3(c)에 도시한 바와 같이, 형틀(30)의 수용부(31)에 일정량의 실리콘(S)이 주입되면, 제작할 패널(20')의 본을 뜬 모형(40)을 수용부(31)에 삽입한다.

상기 모형(40)이 수용부(31)에 삽입되면 겔 상태의 실리콘(S)은 모형(40)의 외면을 감싸고, 결국에는 모형(40)이 매몰된다.

이때, 모형(40)의 저면은 수용부(31)의 바닥과 안정적으로 이격 배치되어서, 저면과 바닥 사이에 실리콘(S)이 위치할 수 있도록 하고, 이러한 상태에서 실리콘(S)의 경화를 대기한다.

4) 가요성 형틀 완성단계

실리콘(S)은 모형(40)의 외형에 따라 성형된 성형부(51)를 갖는 가요성 형 틀(50)로 경화되고, 모형(40)은 가요성 형틀(50)로부터 분리된다. 이때, 가요성 형틀(50)은 실리콘(S)의 경화로 제작된 것이므로, 자체적으로 연성 및 탄성을 가지면서 현재의 형상을 유지하는 강도를 갖는다. 따라서, 모형(40)이 요부(41)와 돌부(42)를 구비하더라도, 가요성 형틀(50)로부터 모형(40)의 분리가 가능하므로, 도 4(a)에 도시한 바와 같은 성형부(51)를 갖는 가요성 형틀(50)을 완성할 수 있다.

이렇게 완성된 가요성 형틀(50)은 모형(40)과의 분리 후, 형틀(30)의 수용부(31)에 재안착된다.

5) 몰탈 주입 및 양생단계

도 4(a) 및 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 형틀(30)에 재 안착된 가요성 형틀(50)의 성형부(51)에 몰탈(20)을 주입한다. 여기서, 성형부(51)에 주입되는 재질을 몰탈(20)로 하였지만, 일반적인 경화성 골재는 물론 각종 수지 등도 그 적용이 가능할 것이다. 따라서, 상세한 설명과 청구범위에는 본 발명에 따라 제작되는 패널(20')의 재질을 몰탈(20)로 기술하지만, 실제 권리범위는 몰탈에 한하지 않고 각종 골재 및 수지를 포함할 것이다.

가요성 형틀(50)은 형틀(30)에 지지를 받아 일정한 하중을 가하는 몰탈(20)을 안정적으로 지지함은 물론, 모형(40)에 의해 성형된 성형부(51)의 내면이 몰탈(20)의 양생 과정에 그대로 적용되면서 모형(40)과 동일 유사한 패널(20')을 완성할 수 있도록 한다.

6) 1차 탈형단계

몰탈(20)이 양생되어 패널(20')로 완성되면, 패널(20')을 수용한 가요성 형틀(50)을 형틀(30)의 수용부(31)로부터 탈형시킨다.

이때, 가요성 형틀(50)은 홈부(32)에 의한 손잡이(52)가 성형되어서, 작업자가 형틀(30)로부터 가요성 형틀(50)을 용이하게 탈형할 수 있다. 참고로, 가요성 형틀(50)은 일회용이 아니고 당해 패널(20')을 제작하기 위해 수회에 걸쳐 활용되므로, 지속적으로 탈형작업을 반복 수행하는 작업자에게 있어 손잡이(52)의 성형은 매우 유용할 것이다.

7) 2차 탈형단계

도 5(a) 및 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 형틀(30)로부터 가요성 형틀(50)이 탈형되면, 가요성 형틀(50)의 성형부(51)에 수용된 패널(20')을 탈형한다.

이때, 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 가요성 형틀(50)은 연성 재질이므로, 가요성 형틀(50)을 휘면서 패널(20')의 요부(21)와 돌부(22)가 간섭 및 훼손없이 탈형될 수 있도록 한다.

또한, 패널(20')의 전면에 형성된 각종 굴곡들도 연성을 갖는 가요성 형틀(50)이 자체적으로 휘면서 굴곡의 훼손없이 자연스런 외형을 유지한 채 탈형이 이루어지도록 한다.

결국, 가요성 형틀(50)로부터 탈형된 패널(20')은 탈형 방향을 고려치 않아도, 패널(20')의 형상에 상관없이 훼손 및 간섭을 최소화하면서 모형(40)에 부합하 는 자연스런 외관의 패널(20')을 완성할 수 있게 된다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제2실시예를 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

도 6(b)에 도시한 바와 같이, 실리콘(S)이 주입된 형틀(30)의 수용부(31)에 모형(40)을 삽입하되, 모형(40)에서 치밀함이 요구되는 일면에는 강성을 갖는 성형틀(61, 62)을 덮어 고정한다.

여기서 치밀함이 요구되는 일면이란, 연성을 갖는 가요성 형틀(50')로는 표현할 수 없는 절곡부, 또는 요부(21)와 돌부(22)를 형성하기 위한 모형(40)의 요부(41)와 돌부(42) 등이 될 것이다.

본 실시예에서는 성형틀(61, 62)이 덮이는 모형(40)의 일면을 요부(41)와 돌부(42)로 하였으나, 패널(20')의 전면 형상을 이루도록 하는 모형(40)의 전면 중 일부가 될 수도 있을 것이다.

계속해서, 상기 성형틀(61, 62)은 일정한 강도를 갖는 금속재질인 것이 바람직하다.

결국, 도 7에 도시한 바와 같이, 가요성 형틀(50')의 일면에는 성형틀(61, 62)이 고정 배치되고, 이렇게 성형틀(61, 62)을 구비한 가요성 형틀(50')로 패널(20')을 제작할 경우, 상기 성형틀(61, 62)에 의해 성형된 패널(20')의 일면은 치밀한 절곡 형상을 이룰 수 있게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 성형틀의 모습을 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

가요성 형틀(50')과 접하는 성형틀(61', 62')의 일면에는 다수의 돌기(63)가 형성되어서 가요성 형틀(50')과의 결속 정도를 높이고, 이를 통해 2차 탈형단계에서 성형틀(61', 62')이 패널(20')에 접촉돼 가요성 형틀(50')로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

참고로, 상기 돌기(63)는 다양한 형상을 이룰 수 있고, 바람직하게는 말단이 확장되면서 가요성 형틀(50')과의 결속 정도가 높아지도록 할 수도 있을 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 성형틀의 다른 모습을 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

패널(20')을 제작하기 위한 모형(40')은 성형틀(61", 62")이 위치할 지점에 자성체(70)가 배치될 수 있고, 이에 상응하여 성형틀(61", 62")은 철과 같은 자화가 가능한 금속재질일 수 있다.

이는 실리콘(S)이 경화되기 전까지 성형틀(61", 62")이 모형(40')과 긴밀히 고정되어서, 당해 성형틀(61", 62")이 가요성 형틀(50')의 해당 지점에 정확히 위치할 수 있도록 하기 위함이다.

물론, 실리콘(S)이 충분히 경화되어 가요성 형틀(50')을 이루면, 가요성 형틀(50')과 성형틀(61", 62")이 상호 긴밀히 결속되면서, 자성체(70)가 갖는 자력 이상의 결속력을 갖게 되고, 이를 통해 가요성 형틀(50')로부터 모형(40')을 분리 할 때는 성형틀(61", 62")이 자성체(70)의 자력에 상관없이 모형(40')으로부터 분리되게 된다.

도 10은 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제3실시예를 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 패널(20")은 보강틀(80)을 더 포함할 수 있다.

보강틀(80)은 패널(20")이 외력을 받아 변형 또는 훼손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 외력이 집중적으로 가해질 수 있는 패널(20")의 일지점에 배치된다. 이때, 보강틀(80)은 패널(20")과의 일체화를 위해 패널(20") 제작과 더불어 탑재되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 제3실시예에서는 보강틀(80)이 위치하는 패널(20")의 일지점을 패널(20")의 요부(21)와 돌부(22)가 위치한 지점이 되도록 했다. 따라서, 보강틀(80)은 도 10(a)에 도시한 바와 같이 요부(21)와 돌부(22) 형성을 위한 가요성 형틀(40)의 일지점에 위치되고, 도 10(b)에 도시한 바와 같이 형틀(30)에 끼워진 후 성형부(51)에 몰탈(20)을 수용할 것이다. 한편, 도 10(c)에 도시한 바와 같이 2차 탈형단계를 진행하면서 패널(20")은 해당 지점(요부 및 돌부가 위치한 측면)에 보강틀(80)이 결합된 채 가요성 형틀(50)로부터 탈형된다.

결국, 보강틀(80)을 갖는 패널(20")은 다른 패널과의 결속을 매개하는 요부(21) 및 돌부(22)가 상호 간에 긴밀히 결속되면서 패널의 견고한 연결을 도모하고, 패널 간의 지속적인 충돌로 접촉지점인 요부(21) 및 돌부(22)가 마모되거나 훼 손되는 비율을 최소화해서, 본 발명에 따른 패널(20")이 적용된 구조물에 대한 내구성을 높이는 효과가 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제4실시예를 도시한 단면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

패널(50')은 자연석의 이미지를 높이기 위해 각종 패갑과 수정과 같은 다양한 석재(조약돌) 등이 혼합될 수 있다.

그런데, 패갑 또는 석재 등이 패널(20')을 이루는 몰탈(20)과 단순히 혼합되어서 미끈한 가요성 형틀(50)의 내면에 의해 성형될 경우엔, 패갑 또는 석재 등이 몰탈(20)에 매설돼 외관으로 드러나지 않게 된다.

따라서, 패갑 또는 석재의 시각적 특성이 효과적으로 드러나도록, 본 발명에서는 가요성 형틀(50)의 성형부(51) 내면에 몰탈 경화속도를 지연하는 지연제(90)를 도포해서(도 11 참조), 도 12(a)에 도시한 바와 같이 패널(20')의 양생이 완료되어도 2차 탈형 이후 패널(20')의 전면에는 지연제와 몰탈이 혼합된 미경화층이 형성되도록 한다.

한편, 도 12(b)에 도시한 바와 같이, 상기 미경화층을 고압으로 세척하면, 미경화층은 제거되고 불규칙하게 돌출된 패갑과 석재가 드러나면서, 패갑과 석재의 고유한 미감이 표현된다.

이상 설명한 제작방법으로제작된 패널은 전술한 바와 같이 자체적으로 하나 의 블록을 이룰 수도 있고, 특정 블록의 전면에 배치되어 미장 및 마감용으로 활용될 수도 있다.

또한, 이렇게 완성된 패널은 점자블록과 같이 다양한 형태의 요부 및 돌부를 갖는 블록으로 제작될 수 있고, 복잡한 굴곡과 형상으로 인해 주형 가공 방식으로 제작할 수 없는 블록 또한 주형을 통해 간단하면서도 저가로 제작할 수 있다.

도 1은 석재 패널의 종래 제작방법 모습을 도시한 단면도이고,

도 2는 석재 패널의 요부와 돌부를 형성시키는 작업을 도시한 단면도이고,

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제1실시예를 도시한 단면도이고,

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제2실시예를 도시한 단면도이고,

도 8은 본 발명에 따른 성형틀의 모습을 도시한 단면도이고,

도 9는 본 발명에 따른 성형틀의 다른 모습을 도시한 단면도이고,

도 10은 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제3실시예를 도시한 단면도이고,

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 석재 패널 제작방법의 제4실시예를 도시한 단면도이다.

Claims (5)

1. 형틀(30)의 수용부(31)에 겔 상태의 실리콘(S)을 주입하는 제1단계;

   일면에 돌기(63)가 형성된 자화 가능한 금속재질의 성형틀(61, 62)이 모형(40)의 외면에 배치된 자성체(70)의 자력으로 탈부착 가능하게 고정되고, 성형틀(61, 62)이 고정된 모형(40)을 수용부(31)에 삽입하는 제2단계;

   실리콘(S)이 경화되어 가요성 형틀(50)이 완성되면, 가요성 형틀(50)의 성형부(51)에 위치한 모형(40)을 분리하되, 돌기(63)가 가요성 형틀(50)에 결속되어 성형틀(61, 62)이 가요성 형틀(50)과 결합되는 제3단계;

   형틀(30)의 수용부(31)에 내장된 가요성 형틀(50)의 성형부(51)에 몰탈(20)을 주입해 양생하는 제4단계; 및

   몰탈(20)이 양생되어 패널(20')이 완성되면, 형틀(30)로부터 패널(20')을 수용한 가요성 형틀(50)을 분리한 후, 가요성 형틀(50)로부터 패널(20')을 분리하는 제5단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 미장용 석재 패널 제작방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3단계와 제4단계 사이에서, 가요성 형틀(50)의 내면에 지연제(90)를 도포하는 단계를 더 포함하고;

   제4단계에서 가요성 형틀(50)에 주입된 몰탈은 폐갑 또는 석재를 포함하며;

   제5단계 이후, 패널(20')의 표면을 세척해 미경화층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미장용 석재 패널 제작방법.

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