KR101098694B1 - 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법은, 금속판의 일면에 보호시트를 부착하고, 일체로 부착된 금속판 및 보호시트에 패턴을 천공한 다음에, 투명 소재 패널을 마그네틱 베이스에 올려 놓은 상태에서 자력에 의해 상기 금속판 및 보호시트를 상기 투명 소재 패널 위에 밀착시키고, 위로부터 연마재를 분사하여 상기 천공된 패턴을 통해 상기 투명 소재 패널의 표면을 식각하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마그네틱 베이스에 자력을 해제하여 상기 금속판 및 보호시트를 상기 투명 소재 패널로부터 분리한 다음에, 패턴 가공된 도광판을 세척하고 건조하는 단계를 더 포함한다.

Description

금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법{METHOD OF LIGHT GUIDE PANEL USING SANDBLASTING TECHNIC WITH METAL STENCIL}

본 발명은 도광판 제조 방법에 관한 것이다.

쇼윈도우나 버스승강장 등의 시설물에 포스터가 부착된 판유리나 아크릴 패널을 설치하고, 이를 광고물로 이용하는 것이 알려졌다. 가장 기초적인 광고물은 단순히 포스터를 부착하여 사용하는 것이지만, 보다 응용된 광고물이 보급되었다. 광고물과 조명의 결합이 그것이다. 이 응용기술의 가장 기본적인 형태는 포스터가 부착된 투명 패널에 라이트 프레임을 설치하여 포스터에 조명의 빛을 비추는 것이다. 그러나 투명 패널 위에 소정의 디자인 패턴을 잉크 프린팅(Ink Printing), 레이저 식각(Laser Engraving), 혹은 샌드블래스팅(Sandblasting) 등의 방법으로 가공하여 투명 패널을 도광판으로 사용하고, 여기에 라이트 프레임을 결합하여 시각적 광고 효과를 증진시키는 제품으로도 발전하고 있다.

그러나 실제 이러한 광고 디스플레이 제품이 산업적으로 널리 이용되는 데에는 몇 가지 불이익이 존재한다. 우선, 투명 유리판 등에 특정한 패턴을 가공하여 도광판을 제조하는 공정에는 고비용 및 공정상의 불이익이 초래된다는 점을 들 수 있다. 화학적 식각 방법의 경우에는 투명 패널에 스크린 인쇄기법으로 패턴을 형성한 다음에 불화수소 등으로 화학적 처리를 해야 하는데, 작업 환경 및 식각공정에서 발생하는 폐수 처리 등의 문제가 수반된다.

또한, 투명 패널을 샌드블래스팅 기법으로 패턴 가공하는 경우에는, 매번 스텐실을 소모품으로 사용해야 하기 때문에 이로써 누적 소모되는 비용부담이 매우 크며, 더욱이, 스텐실 제작에 시간이 많이 소요되기 때문에 이 또한 비경제적인 면이 있었다.

즉, 종래의 샌드블래스팅 기술에서는 스텐실 재료의 도입비용과 스텐실 처리장비, 예컨대 커팅용 플로터를 마련하거나, 포토레지스트의 노광, 현상, 건조 등의 일련의 처리를 수행하는 공정시설을 마련하는 등의 부가 비용이 소요되었다. 또한, 샌드블래스팅 가공/조각에서 스텐실 작업시간이 전 공정 중에서 대부분의 작업시간을 차지하였기 때문에, 이로 말미암아 샌드블래스팅 작업단가가 상승할 수밖에 없었다.

뿐만 아니라, 샌드블래스팅 가공/조각의 품질에 있어서도, 스텐실 작업에 대한 교육을 충분히 받고 가공 공정 자체에 대해서도 숙련된 인력이 공정에 배치되어야 한다. 그러나 그와 같은 인력 수급이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

그렇다고 샌드블래스팅 가공에 있어서 스텐실을 사용하지 아니하면 소망하는 패턴 가공 자체가 불가능해지고, 설혹 가능하더라도 투명 패널을 패턴 가공할 때에 투명 패널의 표면이 손상되기 쉬운 문제점이 발생한다. 따라서 정교성을 요하는 미세 패턴 가공 시에는 어쩔 수 없이 스텐실을 이용해야만 하며, 스텐실을 대체하려고 하더라도 결국 그러한 시도는 정교성을 크게 요하지 않는 거친 가공 시에만 적합한 것으로 평가되어 왔다.

위와 같은 문제점은 대중공간 혹은 실내외에 설치되는 도광판 제품에 그대로 반영되며, 또한 이를 이용한 광고 디스플레이 제품 가격으로 이어진다.

본 발명의 발명가는 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 오랫동안 연구 노력한 결과, 경제적이며 작업 시간을 단축할 수 있고, 특별한 불이익을 수반하지 않는 패턴 가공된 도광판 제조 방법을 완성하였다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 사항을 제공하는 것을 목적으로 한다:

1. 패턴이 가공된 투명 소재 패널 도광판을 제조하고자 한다.

2. 상기 목적을 달성함에 있어서, 샌드블래스팅 기법을 적용하고자 하며, 이때 종래의 스텐실을 제조하는 공정(포토레지스트 필름을 이용하는 일련의 노광-현상-건조 등의 공정)에서 벗어나 매번 스텐실을 소모하는 시간상 및 비용상의 비경제성을 근본적으로 극복하고자 한다.

3. 상기 제2목적을 달성함에 있어서, 미세 가공을 가능하게 함과 동시에, 가공오차나 도광판 표면이 손상되는 것을 방지하고자 한다.

위와 같은 본 발명의 목적들은 동시에 설정된 목적이며, 어느 하나가 결여되어서는 본 발명의 목적이라고 할 수 없음을 부언한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 금속판의 일면에 보호시트를 부착하고, 일체로 부착된 금속판 및 보호시트에 패턴을 천공한 다음에, 투명 소재 패널을 마그네틱 베이스에 올려 놓은 상태에서 자력에 의해 상기 금속판 및 보호시트를 상기 투명 소재 패널 위에 밀착시키고, 위로부터 연마재를 분사하여 상기 천공된 패턴을 통해 상기 투명 소재 패널의 표면을 식각하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 마그네틱 베이스에 자력을 해제하여 상기 금속판 및 보호시트를 상기 투명 소재 패널로부터 분리한 다음에, 패턴 가공된 투명 소재 패널을 세척하고 건조하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법에 있어서, 상기 투명 소재 패널은 투명 판유리 또는 아크릴 패널로 이루어지는 것이 좋다.

또한, 본 발명에 따른 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법에 있어서, 상기 도광판은 대중공간에 설치되는 디스플레이 장치 또는 실내외 인테리어 장식물로 사용되는 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법에 있어서, 상기 마그네틱 베이스의 상면은 비금속성 플라스틱 소재로 이루어지는 것이 좋다.

위와 같은 본 발명에 따르면, 패턴이 가공된 도광판을 경제적이며 간단하게 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 종래의 스텐실을 제조하는 공정에서 완전히 벗어나, 금속 스텐실을 사용함으로써 매번 스텐실을 소모하는 종래기술보다 훨씬 뛰어난 경제성 및 작업 효율을 달성할 수 있다.

이로써 경제적인 도광판을 제공함으로써, 더 저렴한 쇼윈도우나 버스승강장 등의 도광판 시설물을 제공할 수 있다. 그런 시설물은 우수한 광고효과와 조명효과를 거둘 수 있는 초석이 된다.

본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 스텐실(100, 110)의 구조를 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샌드블래스팅에 의한 도광판 패턴 형성 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법의 전체 프로세스를 나타내는 블록도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에서 사용되는 "도광판"이라는 용어는, 패턴이 가공된 투명 소재 패널에 광원을 일 측면에서 조사하여 소정의 광고 혹은 조명 효과를 목적으로 사용되는 패널을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속 스텐실의 예시적인 구성을 나타낸다. 자성을 가진 금속판(100)의 일면에 보호시트(110)가 부착되어 일체화되어 있다. 보호시트(110)가 부착된 면이 연마재가 분사되는 방향의 반대 방향이 된다.

이와 같이 보호시트(110)가 일체로 부착된 금속판(100)에는 CNC, 플라즈마 커팅 혹은 레이저 식각, 메탈 마스크 등에 의해 천공된 다수의 홀(105)들이 존재한다. 도시된 바와 같이 상기 홀(105)들은 금속판(100) 및 보호시트(110)를 동시에 수직으로 천공되어 있다.

이 홀(105)들의 의도된 배열과 위치가 본 발명에서 "패턴"이라는 용어로 사용된다. 도 1은 설명의 편의를 위하여 좌우의 일정한 행렬로 패턴이 형성되어 있지만, 이는 어디까지나 금속판(100)과 보호시트(110)가 동시에 수직 천공됨을 용이하게 설명하기 위함일 뿐이다. 실제 실시형태에서는 상기 홀(105)들의 배열은 특정하게 디자인된 형상을 패턴 천공된다. 이 패턴은 다양하게 금속판(100) 및 보호시트(110)에 형성될 수 있기 때문에, 그 패턴의 형태에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 금속판(100)과 상기 보호시트(110)가 일체로 부착된 상태에서 천공된 다수의 홀(105)이 소정의 패턴으로 형성된 부재를 "금속스텐실"로 명칭하기로 한다.

한편, 상기 금속판(100)은 철 또는 철 합금 등의 자성을 갖는 금속판이며, 바람직하게는 0.01~2mm인 두께를 갖는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.05~1mm의 두께를 갖는 것이 좋다. 보호시트(110)는 탄성을 가지는 소재가 좋으며, 바람직하게는 PE, PVC, PC 등을 들 수 있다. 핫멜트 또는 기타 접합수단에 의해 상기 금속판(100)과 상기 보호시트(110)를 일체로 부착하여 소망하는 홀(105)들을 모두 천공함으로써 금속 스텐실을 완성하게 된다.

또한, 상기 보호시트(110)는 투명 소재 패널과 상기 금속 스텐실의 밀착 시 투명 소재 패널의 표면을 보호하며, 동시에 그 밀착도를 높이는 기능을 수행한다.

도 2는 샌드블래스팅 기법에 의해 투명 소재 패널(120)을 식각하는 원리를 개념적으로 나타낸다. 투명 판유리 또는 아크릴 패널로 이루어지는 투명 소재 패널(120)을 마그네틱 베이스(130) 위에 올려 놓는다. 상기 마그네틱 베이스(130)는 자력을 온오프할 수 있는 구조로서 공지의 제품으로 자력을 온오프하는 스위치 레버는 도시되어 있지 않다. 상기 투명 소재 패널(120)은 가시광선 투과율이 90% 이상인 PMMA 아크릴 패널(PMMA(polymethylmethacrylate))이 바람직하며, 또한 가시광선 투과율이 90% 이상으로 깨끗한 판유리가 바람직하다. 또한, 투명한 판유리나 PMMA 아크릴 패널과 동일한 기능과 효과를 내는 다른 소재를 통해 상기 투명 소재 패널을 구성하여도 좋다.

상기 마그네틱 베이스(130) 위에 상기 투명 소재 패널(120)을 올려 놓은 상태에서 상기 금속 스텐실(100, 110)을 올려놓고, 마그네틱 베이스(130)의 자력을 온 시키면, 상기 투명 소재 패널(120)과 상기 금속 스텐실(100, 110)이 자력에 의해 밀착된다. 이때 투명 소재 패널(120)의 상면, 즉 가공 표면과 상기 금속 스텐실(100, 110)이 접촉하는 면은 금속판(100) 표면이 아니라 보호시트(110)가 된다. 즉, 보호시트(110)에 의해 투명 소재 패널(120) 가공면이 보호된다.

또한, 바람직한 실시형태에 있어서, 도면에서는 도시되어 있지 않지만, 상기 마그네틱 베이스(130)의 상면은 비금속성 플라스틱 소재, 바람직하게는 PE, PVC, PC 등이 핫멜트 또는 접합수단에 의해 접합될 수 있다. 이를 통해서 투명 소재 패널(120)의 비가공면이 보호된다.

이와 같이 투명 소재 패널(120)과 금속 스텐실(100, 110)이 밀착된 상태에서, 금속 스텐실(100, 110)의 표면, 즉 보호시트가 부착된 면의 반대의 표면을 향해 연마재를 분사한다. 이때 다수의 홀(105)를 통과한 연마재는 투명 소재 패널 표면을 식각하게 되고, 홀(105)이 천공되지 않은 영역은 연마재가 튕겨 나오게 된다. 그 결과 투명 소재 패널(120) 표면은 금속 스텐실(100, 110)의 홀(105) 패턴과 동일한 패턴으로 식각되게 된다.

이와 같은 방식으로 제조된 투명 소재 패널(120)에, 즉 도광판에 라이트 프레임이나 유닛을 일 측방에 위치시킨 후, 광을 조사하면 패턴 식각된 부위에 광이 전달되어 소정의 조명 효과를 낼 수 있다. 광원으로 LED, 냉음극관(CCFL), 슬림 형광등 등이 사용될 수 있다.

어떤 실시예에서는, 본 발명에 따라 제조된 투명 소재 패널(120)의 측면에 라이트 프레임을 설치하고, 그 뒤쪽에 광고 포스터를 부착하는 경우에, 투명 소재 패널(120) 표면에 패턴 식각된 광고 문구 혹은 디자인에 의해 광고 효과를 더욱 증진시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 투명 소재 패널에 패턴을 형성하는 방법, 즉 패턴이 가공된 도광판 제조 방법에 기술사상의 요체가 있기 때문에, 샌드블래스팅 장치의 구성들, 예컨대 분사노즐, 연마재 공급장치, 집진장치 등은 설명하지 않는다. 그와 같은 구성들은 다양한 관용기술의 적용, 변형된 기술의 적용, 새로운 개선 기술의 적용 등 적의적절하게 선택 적용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한, 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법의 개략적인 개요를 나타낸다.

전술한 바와 같이, 먼저 미천공된 금속 스텐실을 준비한다(S100). 금속 스텐실은 얇은 두께의, 자성을 가진 금속판(100; 금속 패널)의 일면에 PE, PVC, PC 등의 플라스틱 필름으로 이루어진 보호 시트를 핫멜트 또는 접합수단에 의해 부착함으로써 이 공정이 완성된다.

다음으로 이렇게 완성된 금속 스텐실을 레이저, 플라즈마 커팅, 메탈 마스크 등의 공지의 기법에 의해 소망하는 미세 패턴을 천공한다(S110). 이로써 다수의 홀이 천공된 금속 스텐실이 완성된다.

위 S100 및 S110 단계와는 별도로, 또는 위 단계들에 선행하거나 후행하는 시점에서, 투명 소재 패널을 마그네틱 베이스 위에 올려 놓는다. 다음으로 마그네틱 베이스 위에 올려진 투명 소재 패널 위로 상기 금속 스텐실을 올려 놓아 밀착시킨다(S120). 먼저 마그네틱 베이스의 자력을 오프 시킨 다음에 금속 스텐실과 투명 소재 패널이 정위치에 대응하도록 맞추고, 마그네틱 베이스의 자력을 온 시킨다. 전술한 바와 같이, 금속 스텐실의 금속판이 자성을 갖기 때문에, 이때 금속 스텐실과 투명 소재 패널이 상호 밀착 가능해진다. 이때 보호 시트에 의해 그 밀착도가 증진될 수 있다.

다음으로 샌드블래스팅 장치를 이용하여 식각공정을 실시한다(S130). 샌드블래스팅 장치의 분사노즐을 통해 상기 금속 스텐실 표면 위로 연마재가 분사된다. 이 연마재가 천공된 금속 스텐실의 홀을 통과하는 경우에 투명 소재 패널의 표면을 식각하게 되고, 홀이 천공되지 않은 영역에서는 금속판에서 튕겨나가므로 결국 금속 스텐실의 홀 패턴과 투명 소재 패널의 식각 패턴이 동일하게 된다.

이와 같이 샌드블래스팅 공정까지 끝나면, 상기 마그네틱 베이스의 자력을 오프시키고, 금속 스텐실과 투명 소재 패널 표면의 밀착을 해제한 다음에, 양 패널을 분리한다(S140). 그리고 투명 소재 패널을 세척하고 건조함으로써 본 발명에 따른 도광판 제조가 완료된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다

Claims (4)

1. 금속판의 일면에 보호시트를 부착하고, 일체로 부착된 금속판 및 보호시트에 패턴을 천공한 다음에, 투명 소재 패널을 마그네틱 베이스에 올려 놓은 상태에서 자력에 의해 상기 금속판 및 보호시트를 상기 투명 소재 패널 위에 밀착시키고, 위로부터 연마재를 분사하여 상기 천공된 패턴을 통해 상기 투명 소재 패널의 표면을 식각하는 것을 특징으로 하며,
   상기 마그네틱 베이스에 자력을 해제하여 상기 금속판 및 보호시트를 상기 투명 소재 패널로부터 분리한 다음에, 패턴 가공된 투명 소재 패널을 세척하고 건조하는 단계를 더 포함하는, 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 투명 소재 패널은 투명 판유리 또는 아크릴 패널로 이루어지는 것인, 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 도광판은 대중공간에 설치되는 디스플레이 장치 또는 실내외 인테리어 장식물로 사용되는 것인, 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 마그네틱 베이스의 상면은 비금속성 플라스틱 소재로 이루어지는 것인, 금속 스텐실을 이용한 샌드블래스팅 도광판 제작 방법.
   
   

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