KR101108685B1 - 이미지가 조각된 건축용 칼라강판 및 그 조각장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 운동하는 CO2 레이저(Laser) 조각기를 이용하여 단열재(2) 표면에 소정두께의 강판(3)과 도금층(4)과 프라이머층(5)과 도장층(6)이 차례로 구성된 조각대상 건축용 칼라강판(1)에 3차원 레이저 조각기(7)의 CO2 레이저-빔(LB)으로 상기 도장층(6)과 프라이머층(5)을 조각시켜 표면에 문자나 숫자, 각종 문양 등의 다양한 이미지(또는 디자인)를 음각시켜 미감이 크게 돋보이도록 함으로써 건축물의 내ㆍ외장재, 차음벽 등으로 훌륭하게 사용할 수 있도록 한 이미지가 조각된 건축용 칼라강판(Color steel plate) 및 그 조각장치에 관한 것이다.
칼라강판, 레이저, 이미지, 강판, 도금층, 프라이머층, 도장층, 음각
Description
본 발명은 다양한 이미지(또는 디자인)가 조각된 건축용 칼라강판(Color steel plate) 및 그 조각장치에 관한 것으로, 상세하게는 3차원 CO2 레이저(Laser) 조각기를 이용하여 단열재 표면에 소정두께의 강판과 도금층과 프라이머층과 도장층이 차례로 구성된 조각대상 건축용 칼라강판에 3차원 레이저 조각기의 레이저-빔(CO2 레이저)으로 상기 도장층과 프라이머층을 조각시켜 문자나 숫자, 각종 문양 등의 다양한 이미지(또는 디자인)가 표면에 음각되도록 함으로써 미감이 크게 향상된 고급품질의 건축물 내ㆍ외장재, 차음벽 등의 용도로 훌륭하게 사용할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 열가소성 수지인 폴리스티렌폼(또는 발포 폴리스티렌폼)은 성형 가공성과 보온 단열성 및 충격흡수력 등이 우수하기 때문에 보온ㆍ보냉 및 단열재, 전기 전자제품 및 일반 제품의 포장재, 완충재, 건축자재 등 여러 산업분야에 널리 이용되고 있다.
또한, 건축용으로 많이 사용되는 샌드위치 패널은 상기 폴리스티렌폼이나, 석고보드, 또는 유리섬유, 기타 단열재(또는 보온ㆍ보냉재)의 일측면이나 양측면에 소정 두께의 강판(鋼板)이 접합되고, 상기 강판 표면에는 칼라도료가 소정의 방법으로 도포되어 건축용 칼라강판(Color 鋼板)이 구성된다.
도 1은 상기 건축용 칼라강판(1)의 단면을 일 예로 도시한 것으로, 폴리스티렌폼ㆍ석고보드ㆍ유리섬유ㆍ보온보냉재 등으로 구성되는 단열재(2)의 일측면 또는 양측면에 소정 두께의 알루미늄, 스텐레스 등의 강판(3)이 접합되고, 상기 강판(3) 표면에는 소정 두께의 금속(아연 등) 도금층(4)이 형성되고, 상기 도금층(4) 표면에는 소정 두께의 프라이머층(5)이 형성되고, 상기 프라이머층(5) 표면에는 소정 두께의 도장층(6)이 마감처리된다.
상기 프라이머층(5)은 금속표면, 이를테면, 강판(3) 및 도금층(4)의 방청(防卽)과 도장층(6)의 접착성을 향상시키는 워시 프라이머(wash primer)로 소정의 표면처리제가 코팅, 피복, 도포, 증착 등의 다양한 방법으로 형성된다.
예컨대, 상기 프라이머층(5)은 폴리비닐알코올을 산촉매(酸觸媒)에 의하여 부탄알(butylal)로 아세탈화하여 만드는 수지층의 일종으로, 접착성ㆍ내한성ㆍ내후성(耐候性)ㆍ내충격성 등이 뛰어나고, 대부분의 용제(溶劑)에 녹으나, 멜라민ㆍ페놀ㆍ요소(尿素)등의 각 수지와 잘 혼합되며, 특히 금속표면의 방청(防卽)과 도료의 접착성이 향상된다.
한편, 상기 건축용 칼라강판(1)의 표면(도장층)은 통상 한가지 색상의 도료를 소부도장시켜 도장층(6)을 마감처리하고 있어서, 단색으로 미감이 다양하지 못할 뿐 아니라 품질의 고급화를 기대할 수 없는 실정이다. 따라서 주로 공장이나, 조립식 건축물의 내장재나 미감을 중요시하지 않는 가건물 등에 주로 사용되고 있어서 용도가 많이 제한되는 문제점이 있다.
본 발명은 단열재 표면에 소정두께의 강판과 도금층과 프라이머층과 도장층이 차례로 구성된 조각대상 건축용 칼라강판에 3차원 레이저 조각기의 CO2 레이저-빔으로 상기 도장층과 프라이머층을 조각시켜 표면에 문자나 숫자, 각종 문양 등의 다양한 이미지(또는 디자인)를 음각시켜 미감이 크게 돋보이도록 함으로써 건축 내ㆍ외장재, 차음벽 등의 용도로 다양하게 사용할 수 있는 이미지가 음각처리된 건축용 칼라강판을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 단열재 표면에 소정두께의 강판과 도금층과 프라이머층과 도장층이 차례로 구성된 조각대상 건축용 칼라강판에 3차원 CO2 레이저-빔으로 상기 도장층과 프라이머층을 조각시켜 표면에 문자나 숫자, 각종 문양 등의 다양한 이미지(또는 디자인)를 음각처리함으로써 미감이 크게 향상되어 건축 내ㆍ외장재, 차음벽 등의 용도로 다양하게 사용할 수 있는 이미지가 음각처리된 건축용 칼라강 판 조각장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 제어기에 의해 X, Y, Z축으로 3차원 운동하는 CO2 레이저 조각기를 이용하여 단열재 표면에 소정두께의 강판과 도금층과 프라이머층과 도장층이 차례로 구성된 조각대상 건축용 칼라강판에 3차원 레이저 조각기의 CO2 레이저-빔으로 상기 도장층과 프라이머층을 조각시켜 표면에 문자나 숫자, 각종 문양 등의 다양한 이미지(또는 디자인)를 음각시켜 미감이 크게 돋보이도록 함으로써 건축 내ㆍ외장재, 차음벽 등으로 훌륭하게 사용할 수 있는 건축용 칼라강판(建築用 Color 鋼板)및 그 조각장치가 제공된다.
상기 CO2 레이저는 파장의 범위가 넓어 다양한 이미지 조각이 가능한 3차원 레이저 빔(Laser-beam)이며, 상기 CO2 레이저-빔에 의해 음각된 이미지 부분에 투명 수지 및/또는 야광물질이나 축광물질이 포함된 수지 보호층을 도포 및 건조시켜 이미지의 탈색이나 산화가 방지된다.
예컨대, 각종 이미지 등을 CO2 레이저-빔(Laser-beam)으로 음각시켜 건축 내ㆍ외장재로 훌륭하게 사용할 수 있으며, 회사명이나 로고(Logo)를 조각한 경우 건축용 칼라강판을 외벽이나 지붕재로 설치하여 회사명을 표시할 수 있으며, 또한, 로고 부분에 형광물질 또는 축광물질을 도포한 경우 야간에도 로고가 표시되는 이 점이 있다.
또한, 본 발명은 CO2 레이저-빔(Laser-beam)을 제어하는 방법으로 이미지의 조각폭이나 이미지의 조각깊이 등을 다양하게 달리함으로써 원근감 효과나 그라데이션 효과, 명암효과등이 부여된 각종의 이미지를 얻을 수 있게된다.
또한, 본 발명은 건축용 칼라강판 표면에 각종 이미지를 정교하게 음각시켜 고급화 함으로써 건축 내ㆍ외장재로 훌륭하게 사용할 수 있으며, 회사명이나 로고를 조각한 경우 외벽재나 지붕재로 설치하여 회사명 등을 충분히 다양하게 표현할 수 있으며, 로고(Logo) 부분에 형광물질 또는 축광물질을 도포한 경우 야간에도 표시된다.
본 발명에서, 건축용 칼라강판에 조각되는 이미지는, 같은 조각깊이를 유지하면서 해칭 간격이 점차적으로 좁아지게 조각하거나, 같은 조각깊이를 유지하면서 해칭 간격이 점차적으로 넓어지게 조각하거나, 해칭 간격은 등간격을 유지하면서 조각깊이를 조금씩 깊어지게 조각하거나, 해칭 간격은 등간격을 유지하면서 조각깊이를 조금씩 얇아지게 조각하거나, 같은 조각깊이를 유지하면서 도트의 크기가 점차적으로 커지게 조각하거나, 같은 조각깊이를 유지하면서 도트의 크기가 점차적으로 작아지게 조각하거나, 도트의 크기는 같은 크기로 유지하면서 간격이 조금씩 좁아지게 조각하거나, 도트의 크기는 같은 크기로 유지하면서 간격이 조금씩 넓어지게 조각하는 것 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 이미지의 조각간격을 등간격으로 조각하되, 조각폭은 중앙으로 향 할수록 점차적으로 좁아지게 조각시켜 원근감 효과를 얻게 할 수 있다.
본 발명에서 건축용 칼라강판의 이미지 조각장치는, 양측 프레임 사이에 형성되는 조각영역과, 상기 조각영역으로 건축용 칼라강판을 이송할 수 있게 양측 프레임에 설치되는 다수의 롤러와, 상기 다수의 롤러를 정역회전시키는 감속모터와, 상기 조각영역에 X, Y, Z축으로 3차원 운동하면서 소정의 이미지를 건축용 칼라강판 표면에 조각하는 3차원 CO2 레이저 조각기와, 상기 3차원 CO2 레이저 조각기를 X축 방향으로 왕복 이동시키는 제1 볼스크류와, 상기 제1 볼스크류를 정역회전시키는 제1 서보모터와, 상기 3차원 CO2 레이저 조각기에 설치되는 블럭과, 상기 블럭을 Y축 방향으로 왕복 이동시키는 제2 볼스크류와, 상기 제2 볼스크류를 정역회전시키는 제2 서보모터와, 상기 블럭 일측에 수직운동할 수 있게 설치되는 레이저조각기 헤드와, 상기 레이저조각기 헤드를 Z축으로 왕복 이동시키는 제3 볼스크류와, 상기 제3 볼스크류를 정역회전시키는 제3 서보모터와 제어기 및 유동방지수단을 포함하여 구성된다.
상기 유동방지수단은, 이미지가 조각되는 동안 건축용 칼라강판의 유동을 방지하는 유동방지수단은, 상기 양측 프레임에 설치되는 "
" 형상의 지지대와, 상기 지지대 양측에 설치되는 안내봉과, 상기 지지대 중앙에 설치되는 에어실린더와, 상기 에어실린더의 로드 단부와 상기 안내봉 하단부에 설치되는 장방형의 승강부재와, 상기 승강부재 저부면에 접합되어 건축용 칼라강판의 상부면을 가압하는 압지판을 더 포함하여 구성된다.
본 발명은 3차원의 CO2 레이저-빔을 이용하여 건축용 칼라강판 표면에 각종 이미지를 화려하고 정교하게 음각시켜 고급화 함으로써 건축 내ㆍ외장재, 차음벽 뿐 아니라, 다양한 용도로 훌륭하게 사용할 수 있으며, 회사명이나 로고를 조각한 경우 외벽재나 지붕재로 설치하여 회사명 등을 충분히 표시할 수 있으며, 로고(Logo) 부분에 형광물질 또는 축광물질을 도포한 경우 야간에도 표시되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 3차원의 CO2 레이저-빔이 조각되는 폭이나 깊이를 제어하여 원근감 효과. 그라데이션 효과, 명암효과가 부여된 다양한 이미지를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 3차원의 CO2 레이저-빔에 의해 음각된 이미지 표면에 투명 및/또는 야광물질이나 축광물질을 도포시켜 이미지의 탈색이나 산화가 방지되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
본 발명을 설명함에 있어, 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요 지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다.
본 발명에서 조각대상물로는 폴리스티렌폼ㆍ석고보드ㆍ유리섬유ㆍ보온보냉재 등으로 구성되는 단열재(2)의 일측면 또는 양측면에 소정 두께의 알루미늄, 스텐레스 등의 강판(3)이 접합되고, 상기 강판(3) 표면에는 소정 두께의 금속(아연 등) 도금층(4)이 형성되고, 상기 도금층(4) 표면에는 소정 두께의 프라이머층(5)이 형성되고, 상기 프라이머층(5) 표면에는 소정 두께의 도장층(6)이 마감처리된 건축용 칼라강판(1)이며, 상기 프라이머층(5)은 금속표면, 이를테면, 강판(3) 및 도금층(4)의 방청(防卽)과 도장층(6)의 접착성을 향상시키는 워시 프라이머(wash primer)로 소정의 표면처리제가 코팅, 피복, 도포, 증착 등의 다양한 방법으로 형성된다.
본 발명에서는 상기와 같이 단열재(2) 표면에 소정두께의 강판(3)과 도금층(4)과 프라이머층(5)과 도장층(6)이 차례로 구성된 건축용 칼라강판(1)에 X, Y, Z축으로 3차원 운동하는 레이저조각기 헤드(8)의 CO2 레이저-빔(LB)을 이용하여 상기 도장층(6)과 프라이머층(5)을 조각함으로써 상기 건축용 칼라강판(1)의 표면에 문자나 숫자, 각종 문양 등의 다양한 이미지(또는 디자인)가 음각되어 미감이 크게 돋보이도록 함으로써 건축물의 내ㆍ외장재, 차음벽 등으로 훌륭하게 사용할 수 있게된다.
본 발명에서 도 2의(A)는 X, Y, Z축으로 3차원 운동하는 레이저조각기 헤드(8)의 CO2 레이저-빔(LB)을 이용하여 건축용 칼라강판(1)의 도금층(4)이 노출되게 도장층(6)과 프라이머층(5)을 조각시켜 소정의 이미지(또는 디자인)(9)를 얻는 상태의 단면도이고, 도 2의(B)는 이미지(9)의 조각 깊이를 달리하여 원근감 효과, 또는 그라데이션 효과, 또는 명암효과를 얻도록 한 것이고, 도 2의(C)는 조각된 이미지(9) 부분에 투명수지 또는 형광 물질이나 축광물질이 포함된 수지 보호층(10)을 형성한 다음 열풍 건조시켜 조각된 이미지(9)가 보호되게 마무리 한 상태의 단면도이다.
상기에서 3차원의 CO2 레이저-빔(LB)으로 조각 깊이를 달리하는 경우, 도 2의(B)처럼 프라이머층(5)을 경사지게 경사면(5a)을 조각하거나 또는 단차지게 조각하거나, 또는 도트형 망점을 형성하거나, 해칭하는 등의 방법으로 조각 깊이를 달리할 수 있다.
프라이머층(5)을 경사지게 조각하여 조각높이(h)가 차이를 갖도록 하는 경우 상기 조각높이(h) 차이에 따라 도금층(4)의 색상 노출정도가 달라지므로 수지 보호층(10)을 통하여 표출되는 명암비가 달라지게되며, 이러한 방법으로 이미지(9)의 명암차이를 표현할 수 있다. 이는 하나의 방법을 설명한 것이며, 명암을 표현하는 다른 구성에 대해서는 후술될 것이다.
도 2의(B)에서 레이저조각기 헤드(8)의 조각속도를 감안하여 레이저조각기 헤드(8)와 건축용 칼라강판(1)과의 이격거리(L)를 조절하거나 또는 CO2 레이저-빔(LB)의 출력을 제어하는 방법으로 조각깊이(h)를 설정할 수 있으며, 이미지(9)의 조각폭(W)은 레이저조각기 헤드(8)의 X축 및 Y축의 이동거리에 따라 결정된다.
도 3 내지 도 13은 CO2 레이저 조각기(7)를 이용하여 조각한 다양한 형태의 이미지(9)를 예시한 것이며, 물론, 설명의 편의와 이해를 돕기 위하여 도시한 이미지(9)들이므로, 예시되지 않은 각종의 다양한 이미지가 조각될 수 있음은 물론이다.
도 3 내지 도 9는 대표적인 이미지(9)로 "해마(海馬)"를 그 예로 들어 다양하게 표현한 것이다.
도 3의(A)는 조각대상물인 건축용 칼라강판(1)의 표면에 균일한 밀도의 도트(망점)를 이용하여 이미지(9)를 조각한 것이고, 도 3의(B)는 벽돌무늬로 이미지(9)를 조각한 것이고, 도 3의(C)는 정육각형의 하니컴 도형으로 이미지(9)를 조각한 것이다.
상기 도 3의(A)에서, 도트의 밀도차이를 이용하여 원근감 효과나 그라데이션 효과 및 정밀묘사가 가능하다. 또한 눈이나 특정 부분에는 반사물질을 넣는 방법으로 사실에 가까운 묘사를 달성할 수도 있다.
또한, 도 3의(B), (C)의 경우, 소정간격으로 색상이 다르게 표현하여 이미 지(9)가 더욱 돋보이게 구현할 수도 있다. 이를테면, 직사각형 또는 육각형 등을 소정간격으로 색도차이 또는 명암차이를 갖도록 하거나, 이미지(9)의 테두리 부분의 조각폭을 넓게 또는 좁게 조각함으로써 이미지(9)의 전체 또는 몸체 또는 테두리 부분을 강조할 수 있을 것이다.
상기 건축용 칼라강판(1)은 도 3의(A)처럼 골이 없는 평판형이거나, 보강이나 미감 향상을 위하여 도 3의 (B)처럼 건축용 칼라강판(1)의 길이방향 가운데 부분에 형성되는 한 줄의 좁은 골(1a)이 형성되거나, 도 3의 (C)처럼 길이방향 가운대 부분에 다수의 좁은 골(1a)이 형성된다.
상기 도 3에서 3개의 건축용 칼라강판(1)을 세로로 이어붙이는 방법으로 예시하였으나, 물론 건축용 칼라강판(1)을 가로로 눕혀 이어붙이는 방법으로 구성할 수 있으며, 건축용 칼라강판(1)의 개수는 필요한 개수로 이어붙일 수 있으며, 건축용 칼라강판(1)을 이어붙이는 방향은 가로방향, 또는 세로방향, 또는 가로방향과 세로방향을 병용할 수 있음은 물론이며, 조각된 이미지(9)도 같은 이미지(9)를 반복하거나 다른 이미지(9)를 적절한 크기와 적절한 개수로 배열하거나, 또는 복합적으로 배열할 수 있음은 물론이다.
도 4는 이미지(9)를 구성하는 패턴(또는 무늬)의 밀도를 높혀 이미지(9)의 테두리선 조각을 생략할 수 있음을 도시한 것이다.
도 5의 (A)는 이미지(9)의 테두리선(9a) 내부에 지그재그 무늬를 조각하여 이미지(9)를 완성한 것이고, 도 5의 (B)는 이미지(9)의 테두리선(9a) 내부에 정사 각 무늬를 조각하여 이미지(9)를 완성한 것이고, 도 5의 (C)는 이미지(9)의 테두리선(9a) 내부에 직사각 무늬와 결합된 정사각 무늬를 조각하여 이미지(9)를 완성한 것이다.
도 6은 조각되는 이미지(9)에 그라데이션 효과를 부여한 것으로, 도 6의 (A)는 이미지(9)의 머리 부분에서 꼬리 부분으로 이행할수록 점차적으로 밝아지게 조각한 것이고, 도 6의 (B)는 이미지(9)의 등부분에서 배 방향으로 이행할수록 점차적으로 밝아지게 조각한 것이고, 도 6의 (C)는 이미지(9)의 머리부분과 꼬리부분에서 배 방향으로 이행할수록 점차적으로 밝아지게 조각한 것이다.
상기 도 6의 경우, 앞서 기술한 도 2의 (B)처럼 3차원의 CO2 레이저-빔(LB)으로 프라이머층(5)에 경사면(5a)을 형성하거나, 조각되는 해칭 간격을 점차적으로 좁아지게 조각하거나 또는 넓어지게 조각하거나, 조각간격은 등간격을 유지하면서 조각깊이를 조금씩 깊어지거나 또는 조금씩 얕아지게 조각하는 방법, 도트의 크기가 점차적으로 커지거나 작아지게 조각하는 방법, 도트의 크기는 같은 크기로 유지하면서 간격이 조금씩 좁아지거나 넓어지게 조각하는 등의 방법으로 원근감 효과나 그라데이션 효과를 달성할 수 있다.
상기에서 프라이머층(5)을 경사지게 조각하여 조각높이(h)가 차이를 갖도록 하는 경우 상기 조각높이(h) 차이에 따라 도금층(4)의 색상 노출정도가 달라지므로 수지 보호층(10)을 통하여 표출되는 명암비가 달라지게된다.
도 7은 이지미(9)를 조각할 때 조각폭과 조각간격을 달리하여 원근감 효과를 부여한 것이다.
도 7의 (A)는 이미지(9)의 머리부분에서 꼬리부분으로 이행할수록 조각폭이 점차적으로 넓어지게 조각하고, 조각간격도 머리부분에서 꼬리부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감 효과를 부여한 것이고, 도 7의 (B)는 이미지(9)의 등부분에서 배부분으로 이행할수록 조각폭이 점차적으로 넓어지게 조각하고, 조각간격도 등부분에서 배부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감 효과를 부여한 것이고, 도 7의 (C)는 조각폭을 같게하되 이미지(9)의 등부분에서 배부분으로 이행할수록 조각간격도 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감 효과를 부여한 것이다.
도 8의 (A)는 같은 폭으로 조각하되 이미지(9)의 머리 부분과 꼬리 부분에서 배부분으로 이행할수록 조각간격이 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감 효과를 부여한 것이고, 도 8의 (B)는 조각 폭을 도 8의 (A)보다는 넓게 조각하되 조각간격은 이미지(9)의 머리부분에서 꼬리부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감 효과를 부여한 것이고, 도 8의 (C)는 조각 폭을 같은 폭의 2줄로 조각하되, 이미지(9)의 등부분에서 배부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감 효과를 부여한 것이다.
도 9의 (A)는 넓은 폭으로 이미지(9)를 수평 조각하되 같은 간격으로 조각한 것이고, 도 9의 (B)는 이미지(9)를 45°방향으로 조각하되 경사방향으로 하향할 수록 조각 폭이 넓어지게 조각한 것이고, 도 8의 (C)는 수평방향으로 같은 간격이 되게 조각하되, 우측방향으로 이행할수록 조각폭이 점차적으로 넓어지게 조각하여 원 근감 효과를 부여한 것이다.
도 10은 전통문양을 다양한 형태로 조각한 것으로, 도 10의 첫째 줄 (A)는 조각간격을 등간격으로 조각하되, 조각폭은 내부로 향 할수록 점차적으로 좁아지게 조각시켜 내부로 빨려 들어가는 듯한 원근감을 부여한 것이고, 도 10의 첫째 줄 (B)는 반대로 조각시켜 중앙으로 향 할수록 외부로 돌출된 듯한 원근감을 얻도록 한 것이고, 도 10의 첫째 줄 (C)는 조각간격과 조각폭을 같게 조각한 것이고, 도 10의 첫째 줄 (D)는 2줄로 조각하되 조각간격을 같게 조각한 것이다. 상기에서 각종 모자이크 무늬도 포함될 수 있다.
도 10의 둘째 줄 (A)는 조각된 테두리 내부에 도트(망점)를 소정 밀도로 조각한 것이고, 도 10의 둘째 줄 (B)는 조각된 테두리 내부에 45°의 경사해칭을 등간격으로 조각한 것이고, 도 10의 둘째 줄 (C)는 소정폭으로 조각한 것이고, 도 10의 둘째 줄 (D)는 2줄로 전통문양을 조각한 것이다. 도 10의 셋째 줄 및 넷째 줄 역시 상기와 같다.
도 11은 이미지(9)인 영문자 "A"를 조각하되 크기와 패턴을 다르게 조각한 것으로, 도 11의 (A)는 작은 크기이면서 전체적으로 조각된 것이고, 도 11의 (B)는 도 11의 (A)의 약 2배 크기이면서 테두리선 없이 세로방향으로 해칭 조각한 것이고, 도 11의 (C)는 도 11 (A)의 약 3배 크기이면서 테두리선 없이 가로방향으로 점선 조각한 것이고, 도 11의 (D)는 도 11 (A)의 약 4배 크기이면서 테두리선 없이 대각선 방향으로 해칭 조각한 것이다.
도 12는 다양한 도시경관이 한 층 미려하게 표출될 수 있게 구성한 것으로, 다양한 이미지(9)가 소정위치에 소정크기로 배치될 수 있도록 여러장의 건축용 칼라강판(1)을 이어붙여 구성함으로써 건축물의 내ㆍ외장재나, 울타리, 차음벽(소음 차단벽)등의 다양한 용도로 사용할 수 있다. 도면에 도시한 것처럼 상단이나 하단 또는 측부에 가로 또는 세로방향의 문자형 이미지(아름다운 도시)가 배치되게 조각하여 문자의 의미를 전달할 수 있게 구성할 수 있다.
도 13은 다수의 골이 형성된 샌드위치 패널과 같은 건축용 칼라강판(1)에 회사명(Logo), 예컨대 "ULTRA BOARD"와 같은 문자형 이미지(9)를 조각시켜 건물의 외벽을 구성하거나, 건물의 지붕재로 구성하거나, 담장으로 구성하면 회사명 등을 다양하게 표현할 수 있으며, 아울러 훌륭한 광고효과가 있다.
상기에서 원근감 효과, 그라데이션 효과, 명암효과 등의 각종 이미지를 부여(조각)할 때 순차적이거나 비순차적으로 조각할 수 있다.
본 발명에서 비순차적인 조각의 경우, 제어기로 3차원 레이저를 무작위로 제어하여(조작시켜) 다양한 이미지를 음각할 수도 있으며, 상하좌우 무작위, 그리고 다범위로 조각시켜 멀티-레이어(Multi-Layer) 기법을 구현할 수 있다.
본 발명에서 이미지(9) 표면에 수지 보호층(10)을 형성할 때 형광물질 또는 축광물질을 혼합한 경우, 야간에도 이미지(9)가 표시되는 장점이 있다.
본 발명에서 도트(망점)의 밀도등을 적절히 조절하여 사진에 가까운 이미지를 조각(형성)할 수 있다.
도 14, 도 15는 본 발명에서 건축용 칼라강판(1)의 표면에 이미지(9)를 조각 하는 조각장치(11)를 일 예로 도시한 것이며, 물론 다른 구성이나 간단한 구성, 이를테면 레이저조각기 헤드(8)의 미러가 3차원 운동하는 구성의 3차원 CO2 레이저 조각기를 사용할 수 있다.
일 예로 도시한 상기 조각장치(11) 상에는 제어기(12)가 구비된 3차원의 CO2 레이저 조각기(7)가 설치되고, 상기 3차원의 CO2 레이저 조각기(7)에는 X, Y, Z축으로 3차원 운동하면서 소정 형태의 이미지(9)를 조각하는 레이저조각기 헤드(8)가 설치되며, 제어기(12)에는 컴퓨터(13)가 접속된다.
상기 조각장치(11)의 양측 프레임(11a)(11b)에는 건축용 칼라강판(1)이 조각영역(25)으로 이송될 수 있게 감속모터(14)에 의해 정역회전하는 다수의 롤러(15)가 설치되며, 조각장치(11) 상에 설치되는 CO2 레이저 조각기(7)는 제1 서보모터(16)(17)에 의해 정역회전하는 제1 볼스크류(18)(19)에 나사 결합되어 X축인 조각장치(11)의 길이방향으로 왕복 이동할 수 있게 구성되고, CO2 레이저 조각기(7) 상에 설치되는 블럭(20)은 제2 서보모터(21)에 의해 정역회전하는 제2 볼스크류(22)에 나사 결합되어 Y축인 3차원의 CO2 레이저 조각기(7)의 길이방향으로 왕복 이동할 수 있게 구성되고, 블럭(20) 일측에 수직운동할 수 있게 설치되는 레이저조각기 헤드(8)는 제3 서보모터(23)에 의해 정역회전하는 제3 볼스크류(24)에 나사결합되어 Z축으로 왕복 이동할 수 있게 구성되며, 양측의 안내봉(33)에 의해 수직 왕복운동이 안내되며, 레이저조각기 헤드(8)와 건축용 칼라강판(1)과의 이격거리(L) 가 결정된다.
상기 제1 볼스크류(18)(19)는 프레임(11a)(11b)과 평행하도록 축설치되고, 제2 볼스크류(22)는 3차원 CO2 레이저 조각기(7)의 길이방향으로 축설치되며, 다른 제3 볼스크류(24)는 제3 서보모터(23)에 축 연결되어 수직으로 설치된다.
상기 레이저조각기 헤드(8)는 X, Y축 방향으로 주로 이동하면서 소정 출력의 CO2 레이저-빔(LB)으로 다양한 패턴과 형상, 모양의 이미지(9)를 건축용 칼라강판(1) 표면에 조각하게된다.
컴퓨터(13)는 통신수단과 운영프로그램 및 응용프로그램에 의해 제어기(12)와 통신하면서 이미지(9) 조각에 필요한 각종 이미지 데이터를 전송한다.
본 발명에서 프레임(11a)(11b)에 설치되는 롤러(15)는 도시안된 동력전달수단에 의해 전체적으로 동시에 정역회전하거나 또는 짝수열 또는 홀수열에 위치하는 롤러가 감속모터와 연동회전할 수 있게 구성되어 건축용 칼라강판(1)이 조각영역(25)으로 이동할 수 있도록 구성된다. 상기 롤러(15) 대신 컨베어벨트 또는 기타 이동수단을 이용하여 건축용 칼라강판(1)의 이동을 달성할 수도 있다.
본 발명에서 조각장치(11) 상에 한 쌍의 유동방지수단(26)이 설치되어 3차원의 CO2 레이저-빔(LB)으로 건축용 칼라강판(1) 표면에 이미지(9)를 조각할 때 건축용 칼라강판(1)의 유동이 방지된다.
상기 유동방지수단(26)은 조각영역(25)을 침범하지 않도록 조각영역(25)을 비켜 그 양측에 설치된다.
상기 유동방지수단(26)은 프레임(11a)(11b)에 설치되는 "
"형상의 지지대(27) 양측에 안내봉(28)이 승강할 수 있게 결합되고, 지지대(27) 중앙에 에어실린더(29)가 설치된다. 에어실린더(29)의 로드(30) 단부와 안내봉(28)의 하단부에는 장방형의 승강부재(31)가 설치되고, 승강부재(31) 저부면에는 얇은 두께의 고무판이나 연질의 합성수지판으로 된 압지판(32)이 접합되어 건축용 칼라강판(1)의 상부면을 살짝 가압함으로써 조각중인 건축용 칼라강판(1)의 유동이 방지된다.
물론, 건축용 칼라강판(1) 자중에 의해 유동이 방지되는 경우 상기 유동방지수단(26)을 사용하지 않거나 구성을 생략할 수 있다.
본 발명 건축용 칼라강판(1)은 3차원의 CO2 레이저-빔(LB)에 의해 자연스럽게 음각되지만, 음각되는 이미지는 정교하면서 고급스러운 이미지가 연출된다.
조각장치(11)상에 위치하는 건축용 칼라강판(1)은 조각영역(25)으로 피딩되고, 조각이 완료되면 건축용 칼라강판(1)이 피딩되어 조각되는 일련의 과정으로 건축용 칼라강판(1)의 전체 또는 일부분에 이미지(9)가 조각된다.
본 발명은 건축용 칼라강판(1)과 레이저조각기 헤드(8)와의 이격거리(L)는 5~10㎝ 정도 이격되어 이미지(9)가 자연스럽게 음각되며, 도금층(4) 표면의 프라이머층(5)과, 그 표면에 코팅된 도장층(6)이 CO2 레이저-빔(LB)에 의해 태워지면서 소망하는 이미지(9)가 형성된다.
이미지(9)가 형성된 부분에는 무색의(투명의) 수지 보호층(10)이 도포 및 건 조되므로, 도금층(4)이 외부로 노출되지 않아 산화가 방지되며, 도금층(4) 고유의 색상이나 미감이 외부로 드러나 그대로 표출된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
도 1 : 일반 건축용 칼라강판의 단면도.
도 2 : 본 발명 CO2 레이저-빔으로 이미지를 조각하는 과정을 도시한 단면도로,
(A). CO2 레이저-빔으로 이미지를 조각하는 상태의 단면도.
(B). 이미지의 조각깊이를 달리한 상태의 단면도.
(C). 수지 보호층으로 이미지를 마감처리한 상태의 단면도.
도 3 내지 도 9 : 본 발명에서 건축용 칼라강판 표면에 이미지를 다양하게 음각한 상태의 정면도.
도 10 : 본 발명에서 건축용 칼라강판 표면에 전통의 이미지(전통문양)를 음각한 상태의 정면도.
도 11 : 본 발명에서 건축용 칼라강판 표면에 문자 이미지를 음각한 상태의 정면도.
도 12 : 본 발명에서 문자와 도형 등의 결합한 이미지를 음각한 상태의 정면도.
도 13 : 본 발명에서 건축용 칼라강판 표면에 문자 이미지를 음각한 상태의 사시도.
도 14 : 본 발명 일 예로 도시한 레이저 조각장치의 평면도.
도 15 : 본 발명 일 예로 도시한 레이저 조각장치의 정면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1)--건축용 칼라강판 (1a)--골
(2)--단열재 (3)--강판
(4)--도금층 (5)--프라이머층
(5a)--경사면 (6)--도장층
(7)--CO2 레이저 조각기 (8)--레이저조각기 헤드
(9)--이미지 (9a)--이미지 테두리선
(10)--수지 보호층 (11)--조각장치
(11a)(11b)--프레임 (12)--제어기
(13)--컴퓨터 (14)--감속모터
(15)--롤러 (16)(17)--제1 서보모터
(18)(19)--제1 볼스크류 (20)--블럭
(21)--제2 서보모터 (22)--제2 볼스크류
(23)--제3 서보모터 (24)--제3 볼스크류
(25)--조각영역 (26)--유동방지수단
(27)--지지대 (28)(33)--안내봉
(29)--에어실린더 (30)--에어실린더 로드
(31)--승강부재 (32)--압지판
(L)--레이저조각기 헤드와 건축용 칼라강판과의 이격거리
(LB)--CO2 레이저-빔 (W)--조각폭
(h)--조각높이
Claims (6)
- 단열재(2) 표면에 소정두께의 강판(3)과 도금층(4)과 프라이머층(5)과 도장층(6)이 차례로 구성된 건축용 칼라강판(1);상기 건축용 칼라강판(1) 표면에 3차원의 CO2 레이저-빔(LB)으로 상기 도장층(6)과 프라이머층(5)을 조각시켜 형성되는 소정의 이미지;상기 소정의 이미지 표면에 도포되는 수지 보호층(10);을 포함하며,상기 소정의 이미지는,조각 폭과 조각깊이를 달리하여 이미지의 원근감 효과ㆍ그라데이션 효과ㆍ명암효과 중 적어도 어느 하나 이상을 얻도록 함을 특징으로 하는 이미지가 조각된 건축용 칼라강판.
- 청구항 1에 있어서;소정의 이미지는,경사 조각ㆍ단차 조각ㆍ도트 조각ㆍ해칭 조각ㆍ밀도차이 나는 도트 조각 중 어느 하나임을 특징으로 하는 이미지가 조각된 건축용 칼라강판.
- 청구항 1에 있어서;소정의 이미지는,조각간격을 등간격으로 조각하되, 조각폭은 중앙으로 향 할수록 점차적으로 좁아지게 조각시켜 원근감을 얻도록 함을 특징으로 하는 이미지가 조각된 건축용 칼라강판.
- 청구항 1에 있어서;소정의 이미지는,같은 조각깊이를 유지하면서 해칭 간격을 점차적으로 좁아지게 조각하거나,같은 조각깊이를 유지하면서 해칭 간격을 점차적으로 넓어지게 조각하거나,해칭 간격은 등간격을 유지하면서 조각깊이를 조금씩 깊어지게 조각하거나,해칭 간격은 등간격을 유지하면서 조각깊이를 조금씩 얇아지게 조각하거나,같은 조각깊이를 유지하면서 도트의 크기가 점차적으로 커지게 조각하거나,같은 조각깊이를 유지하면서 도트의 크기가 점차적으로 작아지게 조각하거나,도트의 크기는 같은 크기로 유지하면서 간격이 조금씩 좁아지게 조각하거나,도트의 크기는 같은 크기로 유지하면서 간격이 조금씩 넓어지게 조각하는 것,중 어느 하나임을 특징으로 하는 이미지가 조각된 건축용 칼라강판.
- 삭제
- 양측 프레임(11a)(11b) 사이에 형성되는 조각영역(25);상기 조각영역(25)으로 건축용 칼라강판(1)을 이송할 수 있게 양측 프레임(11a)(11b)에 설치되는 다수의 롤러(15);상기 다수의 롤러(15)를 정역회전시키는 감속모터(14);상기 조각영역(25)에 X, Y, Z축으로 3차원 운동하면서 소정의 이미지를 건축용 칼라강판(1) 표면에 조각하는 3차원 CO2 레이저 조각기(7);상기 3차원 CO2 레이저 조각기(7)를 X축 방향으로 왕복 이동시키는 제1 볼스크류(18)(19);상기 제1 볼스크류(18)(19)를 정역회전시키는 제1 서보모터(16)(17);상기 3차원 CO2 레이저 조각기(7)에 설치되는 블럭(20);상기 블럭(20)을 Y축 방향으로 왕복 이동시키는 제2 볼스크류(22);상기 제2 볼스크류(22)를 정역회전시키는 제2 서보모터(21);상기 블럭(20) 일측에 수직운동할 수 있게 설치되는 레이저조각기 헤드(8);상기 레이저조각기 헤드(8)를 Z축으로 왕복 이동시키는 제3 볼스크류(24);상기 제3 볼스크류(24)를 정역회전시키는 제3 서보모터(23); 및 제어기를 포함하되,상기 양측 프레임(11a)(11b)에 설치되는 "" 형상의 지지대(27);
상기 지지대(27) 양측에 설치되는 안내봉(28);상기 지지대(27) 중앙에 설치되는 에어실린더(29);상기 에어실린더(29)의 로드(30) 단부와 상기 안내봉(28) 하단부에 설치되는 장방형의 승강부재(31);상기 승강부재(31) 저부면에 접합되어 건축용 칼라강판(1)의 상부면을 가압하는 압지판(32);을 더 포함하는 건축용 칼라강판의 이미지 조각장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020090101724A KR101108685B1 (ko) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | 이미지가 조각된 건축용 칼라강판 및 그 조각장치 |
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| KR1020090101724A KR101108685B1 (ko) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | 이미지가 조각된 건축용 칼라강판 및 그 조각장치 |
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Citations (4)
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| KR850000752A (ko) * | 1983-06-30 | 1985-03-09 | 마사다가 오구무라 | 자물쇠가 부설된 많은 방이 있는 시설의 전력 절약장치 |
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-
2009
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Patent Citations (4)
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