KR101451507B1 - 넌스틱 프라이팬 제조방법 및 그 방법으로 제조된 넌스틱 프라이팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조리용 프라이팬에 관한 것으로, 특히 알루미늄 프라이팬의 고질적인 약점인 코팅의 긁힘,벗겨짐,음식물 눌어붙음,약한 열전도율을 획기적으로 증대시킨 넌스틱 프라이팬의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 넌스틱 프라이팬에 관한 것이다.
본 발명의 넌스틱 프라이팬 제조방법은, 프라이팬 기재를 주조하는 다이캐스팅단계(100), 주조된 기재 주조물의 불필요한 부분을 확인 및 제거하는 사상단계(200), 기재의 내부 표면에 피막이 용이하고 견고하게 형성될 수 있도록 피막의 밀착성을 확보하기 위한 샌딩단계(300), 기재의 내면 표면에 다른 성질의 소재를 용사코팅하는 용사단계(400), 용사코팅된 기재의 용사후의 피막특성을 향상시키기 위해 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품이 도포되어 '골'(40)안으로 스며들어 가라앉는 Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500), 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품이 도포되어 '골'(40)을 채우며 '골'(40)의 윗부분까지 덮게 되는 Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600), Mid-coating(2차 불소수지코팅)층 상부로 도포되는 Top-coating(3차 불소수지코팅)단계(700), 탑코팅(3차 불소수지코팅)된 프라이팬 기재 외부를 견고하고 수려하게 세라믹으로 외장코팅하는 세라믹coating단계(800), 상기와 같이 코팅완성된 프라이팬 기재에 손잡이를 조립하고 포장하는 조립포장단계(900)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 상기 다이캐스팅단계(100)는, 알루미늄12종합금(ADC12종, Al-Si-Cu계 합금)으로 된 용탕으로 다이캐스팅하되 알루미늄 순도는 실리콘(Si) 12%를 포함하여 97.0% 이고, 주조온도 670~680℃에서 주조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 상기 용사단계(400)의 열원은 Arc spray 용사(아크용사)인 것을 특징으로 한다.
본발명에 의하면, 사용 중에 발생하는 급열·급랭의 반복에 의한 금속의 팽창·수축의 반복, 사용자의 과실로 인한 바닥 코팅면의 손상 등으로 발생되는 바닥면의 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음을 해결하여, 긁히더라도 내부 표면이 벗겨지지않아 산에 접촉되더라도 부식되지 않고, 조리물이 눌어붙지 않아 체내에 알루미늄성분 섭취를 피할 수 있고 세척부담도 없으며, 특수 스테인레스 합금 용사층 형성으로 인해 약 30%의 열전도율이 높아 연료비도 절감되며, 가볍고 비용이 저렴하면서도 내산성·내식성에 강한, 알루미늄 재질의 장점과 스텐레스스틸 재질의 장점을 두루 갖춘 넌스틱 프라이팬의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 넌스틱 프라이팬이 제공된다.

Description

넌스틱 프라이팬 제조방법 및 그 방법으로 제조된 넌스틱 프라이팬{The manufacture of non-stick frying pan and non-stick frying pan prepared by}

본 발명은 조리용 프라이팬에 관한 것으로, 특히 알루미늄 프라이팬의 고질적인 약점인 코팅의 긁힘,벗겨짐,음식물 눌어붙음,약한 열전도율을 획기적으로 증대시킨 넌스틱 프라이팬의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 넌스틱 프라이팬에 관한 것이다.

프라이팬은 음식조리기구의 대표적인 것으로, 내부에 기름을 두르고 여러 가지 필요한 음식을 지지거나 부쳐 만드는 운두(그릇이나 신 따위의 둘레나 둘레의 높이)가 높지 않은 일종의 넓적한 냄비를 일컫는 말이다. 프라이팬에는 조리물의 한쪽을 익힌 후 다른 쪽을 익히기 위하여 들어올려 조리물을 뒤집어 받을 수 있도록 하기 위해 긴 자루가 달려 있다.

프라이팬은 주로 일반스틸, 알루미늄합금, 알루미늄판재, 스텐레스스틸 등을 사용하여 제작되나 그 중에서도 가볍고, 성형이 용이하고, 제작비용이 저렴한 알루미늄 소재가 주로 사용된다.

알루미늄은 비중이 동(cu)의 1/3 수준인 2.7수준으로 가볍고, 열전도도 또한 동(cu)의 60%로 좋고, 용융점이 낮아 주형 다이캐스팅 주조가 용이하며, 외관은 은빛과 유사하여 아름답고 청결하여, 프라이팬과 같은 주방기구의 제작에 흔히 사용되고 있으며 그 중에서도 기계적 성질 및 주조성이 좋은 소위 알루미늄12종 합금이 많이 사용되고 있다.

여기서 다이캐스팅 주조란 다이 주조라고도 하는 것으로, 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계가공된 강제(鋼製)의 금형(金型)에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조법이다. 그 제품을 다이캐스트 주물이라고 한다. 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없는 장점 외에 기계적 성질이 우수하며, 대량생산이 가능하여 주방기구 생산에 매우 유리하다.

그러나, 알루미늄 합금인 12종 재료가 내산성, 내식성에 약하기 때문에 사용 중에 발생하는 급열, 급랭의 반복에 의한 금속의 팽창, 수축의 반복, 사용자의 과실로 인한 바닥 코팅면의 손상 등으로 발생되는 바닥면의 산화, 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음 등에서 많은 문제점이 노출되고 있다. 또한, 인체에 알미늄이 축적될 경우 치매, 알츠하이머병의 원흉이 되고 있는 것으로 보고되고도 있다.

따라서 일상생활에서 알루미늄의 장점을 십분 활용하기 위해서는 알루미늄 프라이팬 내면 바닥면의 산화, 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음 등에 의한 알루미늄의 유해성이 인체에 발휘되지 않도록 알루미늄 프라이팬 기재를 안전하게 코팅하는 것이 무엇보다 중요하다. 여기에서는 이와 같이 알루미늄 프라이팬 내면 바닥면의 산화, 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음 등에 의한 알루미늄의 유해성이 인체에 발휘되지 않도록 알루미늄 프라이팬의 내면이 안전하게 코팅된 프라이팬을 '넌스틱 프라이팬'이라 칭하기로 한다.

바닥면이 긁혀져 코팅이 벗겨지면, 코팅이 벗겨진 부위에 음식물이 눌어붙게 되어, 조리물의 산 성분에 접촉되어 기재가 부식되고, 눌어 붙어 있는 음식물을 섭취하게 되는 경우 체내에 알루미늄성분의 축적을 피할 수 없게 될 뿐아니라, 세척도 매우 어려워진다.

반면에 스텐레스스틸은 스틸에 크롬과 니켈을 혼합하여 만든 금속으로 알칼리성 물질이나 산성 물질에 변하지 않고 잘 견디는 금속이다.

스텐레스스틸 제품은 외관이 수려하고, 내식성이 우수하고, 음식물이 눌러붙지 않아서, 반영구적 사용이 가능하므로 주방용품 특히 프라이팬의 소재로 많이 사용되고 있다.

그러나 스텐레스스틸은 단위당 가격이 알루미늄합금보다 비싸서 경제적이지 못하고 또한 스텐레스스틸 소재의 프라이팬은 알루미늄 소재의 프라이팬보다 상대적으로 무거워서 조리자에게 무리를 주기 때문에 프라이팬 소재로서 보편화할 수 없는 한계를 지니고 있으므로, 스텐레스스틸 소재 프라이팬은 자칫 '장식품'으로 전락할 수 있다.

1. 한국등록특허공보 제10-0913118호, 조리용기와 그 제조방법, 2009.8.13일 등록 2. 한국등록특허공보제10-0913119호, 조리용기와 그 제조방법, 2009.8.13일 등록 3. 한국공개특허공보제10-2010-0066931호, 외면에 용사층을 갖는 조리용기와 그 제조방법, 2010.6.18일 공개 4. 한국공개특허공보제10-2013-0013247, 플라즈마 용사장치, 이를 사용하여 제조된 주방용품 및 그 제조방법, 2013.2.6일 공개

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 사용 중에 발생하는 급열·급랭의 반복에 의한 금속의 팽창·수축의 반복, 사용자의 과실로 인한 바닥 코팅면의 손상 등으로 발생되는 바닥면의 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음을 해결하여, 긁히더라도 내부 표면이 벗겨지지않아 산에 접촉되더라도 부식되지 않고, 조리물이 눌어붙지 않아 체내에 알루미늄성분 섭취를 피할 수 있고 세척부담도 없으며, 열전도율이 높아 연료비도 절감되며, 가볍고 비용이 저렴하면서도 내산성·내식성에 강한 넌스틱 프라이팬의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 넌스틱 프라이팬을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 넌스틱 프라이팬 제조방법은, 프라이팬 기재를 주조하는 다이캐스팅단계(100), 주조된 기재 주조물의 불필요한 부분을 확인 및 제거하는 사상단계(200), 기재의 내부 표면에 피막이 용이하고 견고하게 형성될 수 있도록 피막의 밀착성을 확보하기 위한 샌딩단계(300), 기재의 내면 표면에 다른 성질의 소재를 용사코팅하는 용사단계(400), 용사코팅된 기재의 용사후의 피막특성을 향상시키기 위해 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품이 도포되어 '골'(40)안으로 스며들어 가라앉는 Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500), 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품이 도포되어 '골'(40)을 채우며 '골'(40)의 윗부분까지 덮게 되는 Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600), Mid-coating(2차 불소수지코팅)층 상부로 도포되는 Top-coating(3차 불소수지코팅)단계(700), 탑코팅(3차 불소수지코팅)된 프라이팬 기재 외부를 견고하고 수려하게 세라믹으로 외장코팅하는 세라믹coating단계(800), 상기와 같이 코팅완성된 프라이팬 기재에 손잡이를 조립하고 포장하는 조립포장단계(900)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 상기 다이캐스팅단계(100)는, 알루미늄12종합금(ADC12종, Al-Si-Cu계 합금)으로 된 용탕으로 다이캐스팅하되 알루미늄 순도를 실리콘(Si)포함비율 95.17%를 실리콘(Si)포함비율 97.0% 수준으로 합금비율을 조정하고, 주조온도 670℃~680℃에서 주조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 상기 용사단계(400)의 열원은 Arc spray 용사(아크용사)인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본발명에 의하면, 사용 중에 발생하는 급열·급랭의 반복에 의한 금속의 팽창·수축의 반복, 사용자의 과실로 인한 바닥 코팅면의 손상 등으로 발생되는 바닥면의 코팅 벗겨짐, 부식, 음식물 눌어붙음을 해결하여, 긁히더라도 내부 표면이 벗겨지지않아 산에 접촉되더라도 부식되지 않고, 조리물이 눌어붙지 않아 체내에 알루미늄성분 섭취를 피할 수 있고 세척부담도 없으며, 열전도율이 높아 연료비도 절감되며, 가볍고 비용이 저렴하면서도 내산성·내식성에 강한, 알루미늄 재질의 장점과 프라이팬 내면 바닥면에 3.0~6.4㎛의 아크스프레이 용사층을 형성하여 내산성 내식성을 강화시키는 스텐레스스틸 재질의 장점을 두루 갖춘 넌스틱 프라이팬의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 넌스틱 프라이팬이 제공된다.

도1은, 본 발명의 넌스틱 프라이팬의 제조방법 순서도이다.
도2는, 본 발명의 넌스틱 프라이팬 제조방법의 용사단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도3은, 본 발명의 넌스틱 프라이팬의 코팅을 설명하기 위한 상기 도2의 부분확대도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 넌스틱 프라이팬(Non stick frying-pan)(1)의 바람직한 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

첨부한 도1은, 본 발명의 넌스틱 프라이팬 제조방법 순서도이고, 도2는, 본 발명의 넌스틱 프라이팬 제조방법의 용사단계를 설명하기 위한 설명도이고, 도3은, 본 발명의 넌스틱 프라이팬의 코팅을 설명하기 위한 상기 도2의 부분확대도이다.

도1에 나타낸 것과 같이, 본 발명인 논스틱 프라이팬의 제조방법은, 다이캐스팅단계(100), 사상단계(200), 샌딩단계(300), 용사단계(400), Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500), Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600), Top-coating(3차 불소수지코팅)단계(700), 세라믹coating단계(800), 조립포장단계(900)를 포함하여 이루어진다.

이하 좀더 자세히 설명한다.

상기 다이캐스팅단계(100)단계는 프라이팬 기재의 주조단계이다.

다이캐스팅(pressure die casting)은 다이 주조라고도 하는데 10∼200㎫의 고압으로 금형에 용탕을 주입·응고시키는 주조법으로 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계가공된 강제(鋼製)의 금형(金型)에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조법이다.

다이캐스팅은 금형비용이 높기 때문에 소량생산에는 적합하지 않지만 높은 생산성, 높은 치수정밀도, 미려한 주조표면, 두께가 얇은 주물품을 얻을 수 있는 등의 이점이 있어서 알루미늄합금 소재의 프라이팬 주조에는 매우 유리하다.

특히 다이캐스팅은 용탕의 융용점이 높으면 금형의 수명은 급격히 짧아지는바 알루미늄합금 등 저융점 합금의 양산품에 적용이 용이하다.

그러나 보통의 다이캐스팅법은, 먼저 공기가 함입되어 내압성을 저하시키고, 열처리가 곤란하며, 두꺼운 부분에 수축결함이 발생하기 쉬운 근본적인 결점을 가지고 있다.

공지의 알루미늄12종합금은 'ADC12종'이라고도 하는데, 소정량의 Cu, Fe, Si, Mg, Zn, Mn, Cr, Ti, Sn, Pb, Ni을 주조목적에 맞추어 적정배율로 배합되고 나머지 잔량은 부수적인 불순물을 제외한 Al으로 이루어진 주조용 알루미늄 합금으로서, 알루미늄 순도는 실리콘(Si)제외 83.17%이내, 실리콘(Si) 포함시 95.17% 수준이 유지되고 있다.
상기의 알루미늄12종합금(ADC12종)은, 다이캐스트 주물의 기계적 성질, 절삭성, 주조성이 높은 장점이 있어 대부분의 알루미늄 제품에 두루 사용되고 있으나 다만 내식성, 양극 산화 처리성, 화성 피막 처리성은 약한 것으로 알려져 있다.

그러나 위와 같은 다이캐스팅된 알루미늄12종합금(ADC12종)은 주조 과정에서 기재에 기포층을 형성하게 되어 기포가 기재의 외부로 불출되며 터져 나와 기재 표면이 매끄럽지 않게 형성되므로 부식에 매우 취약해 진다.

본 발명에서의 프라이팬 기재(10) 제조방법은, 본 발명자가 수많은 시행착오를 거쳐 터득한 것으로, 기계적 성질, 피삭성 및 주조성이 좋은 알루미늄12종합금(ADC12종, Al-Si-Cu계 합금)을 사용하여, 알루미늄 순도를 97.0%(Si 12% 포함) 수준으로 올려주고, 주조온도 670℃~680℃에서 주조하면, 기포와 불순물이 제거되며 기재의 표면이 매끄럽게 주조되어 부식에 매우 강한 기재를 얻을 수 있음을 알게 되었다.

이때 상기 합금의 Si는, 용탕의 유동성을 높이고, 융점을 저하시키므로써 가스흡수를 감소시켜 부풀음 발생을 어렵게 함은 물론 열간 균열을 방지하는 역할을 한다. 이때 Si는 0.10중량% ~ 0.20 중량%가 바람직하나 적정하게는 0.15 중량% 가 바람직하며, Si가 0.10중량% 이하일때는 생산성이 저하되어 기재 생산 원가가 상승되고, 0.20 중량% 이상일때는 균열이 발생하여 가공성이 떨어지는 단점이 있다.

또한 이때 상기 합금의 Cu는, 알루미늄 합금의 상온 및 고온에서의 강도향상, 절삭성의 향상 및 내식을 향상시키는 역할을 한다. 이때 상기 Cu는 0.05 중량%~ 0.10 중량%가 바람직하다.

Cu가 0.05중량% 이하일때는 상온상태에서 기재의 강도가 저하되고, 0.10중량% 이상일때는 기재의 생산원가가 상승되는 단점이 있다.

특히 알루미늄 순도가 97.0%(Si 12% 포함) 일 때 기재의 주조나 경제적인 면에서 매우 바람직함을 알게 되었다.

즉, 알루미늄 순도가 97.0% 이하이면 기포가 기재에 발생되어 표면이 매끄럽게 주조 되지 않고 알루미늄 순도가 97.0% 이상이면 기포는 제거되어 표면은 매끄럽게 주조할 수 있으나 경제성이 떨어져 바람직하지 못하다.

다음, 상기의 사상단계(200)에서는, 상기 주조단계에서 주조된 기재 주조물은 치수가 정확하여 다듬질할 필요가 거의 없을 것이나, 잔여 불필요한 부분을 확인 및 제거하는 단계이다.

다음, 상기의 샌딩단계(300)에서는, 상기의 사상단계를 거친 기재의 내부 표면에 피막이 용이하고 견고하게 형성될 수 있도록, 즉, 피막의 밀착성을 확보하는 전처리단계이다.

샌딘작업은 2.5~3.6㎛ 크기로 공압 : 6~8.5Kgf/㎠ 으로 샌딩처리하고, 샌딩면에 부착된 이물질을 제거해 준다.

다음, 상기의 용사단계(400)에서는, 알루미늄12종합금 소재 기재의 내면 표면에 다른 성질의 소재를 용사코팅 한다.
용사(Thermal Spray, 溶射)란, 분말 혹은, 선형재료를 고온열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 기재에 충돌시켜 급냉 응고 적층하여 피막을 형성하는 기술이다. 재료의 가열, 용융을 위해 에너지 밀도가 높은 연소화염, Arc 및 플라즈마 등의 열원을 필요로 하는데, 본 실시예에서는 Arc spray 용사(아크용사)를 채택하였다.
즉, 아크용사는, 용사재료인 두 개의 선재를 전극으로 하고, 전극 끝 부분에 아크를 발생시켜 선재를 용융시킴과 동시에 도2에 나타낸 것과 같이 압축공기로 기재 내면에 분사 비행시켜 기재의 표면에 피막(30)을 형성하는 것이다.

용사단계(400)는, 프라이팬 기재 내면 바닥면에 내식성이 강한 스테인레스 합금인 Alloy 507 S/S wire(시판되고 있는 미국 Whiford 사의 Arc-Spray용 스테인레스 선재) 를 3.0~6.4㎛의 균일한 두께로 Arc spray 용사(아크용사) 도포하는 공정이다.

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상기 선재의 용사재료는 전도성이 요구되며 아크열에 의하여 재료의 성분이 변화하므로, 미리 조성을 조정한 선재를 사용해야 하는 까닭에, 본 실시예에서는 Arc-Spray용 Alloy 507 S/S wire(시판되고 있는 미국 Whiford 사의 Arc-Spray용 스테인레스 선재)를 사용하여 기재 내면에 3.0~6.4㎛ 두께로 Arc-Spray 용사(아크용사) 코팅 피막을 균일하게 바닥면에 용사 도포함으로써 기재의 내산성, 내식성을 현저히 증대시켰다.

즉, 상기의 샌딩단계(300)를 거치며 거칠어진 기재 내부 표면에 용사재료인 상기 Arc-Spray용 Alloy 507 S/S wire(시판되고 있는 미국 Whiford 사의 Arc-Spray용 스테인레스 선재)의 미립자(20)를 도2에 나타낸 것과 같이 분사시켜주면, 미립자(20)들은 기재 표면에 달라붙어 냉각되며 굳어져 기재와 일체가 되고, 달라붙은 사이사이에 '골'(40)을 형성하게 된다.

상기와 같이 기재(10) 내면 바닥면 용사층의‘골’(40)을 형성한 기재는, 알루미늄 기재가 보유하고 있는 특성을 살리고, Arc-Spray용 Alloy 507 S/S wire(시판되고 있는 미국 Whiford 사의 Arc-Spray용 스테인레스 선재)의 장점을 보완할 수 있게 된다.

특수 스테인레스 합금 용사층 형성으로 인해 약 30%의 열전도율을 높일 수 있게 된다.

대부분의 코팅은 금속재 기재의 바탕을 세척, 연마한 표면에 코팅재를 도포하여 코팅하기 때문에 기재 위에 단순히 일종의 코팅층을 형성하고 있어 외부요인에 의해 긁혀지거나 마찰을 가하게 되면 금속재의 기재와 코팅층이 박리되며 금속재 기재가 외부에 노출되게 되어 여기에 음식물이 눌러붙게 되면 이를 섭취할 경우 금속재인 기재의 유해성이 인체에 흡수되게 되고 또한 프라이팬의 세척을 어렵게 한다. 따라서 본 용사단계(400)에서는 프라이팬 기재의 소재인 알루미늄12종합금이 가지고 있는 특성을 살리면서 기재 내면 바닥면에 다른 성질의 소재를 피복하여 단일소재의 결함인 코팅의 점착성, 내마모성, 내식성, 내산성을 보완하여 새로운 기능을 부여하는 것이다.

다음, Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500)와, Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600)와, Top-coating(3차 불소수지코팅)단계(700)는, 상기 용사단계(400)에서 용사코팅된 기재의 용사후의 피막특성을 향상시키는 후처리단계이다.

상기 Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500)는, 1차 코팅단계로, 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품이 도포되어 '골'(40)안으로 스며들어 가라앉는다.
P.T.F.E는, 응집력이 높아 어떤 물질도 자기 내부로 끌어 들이지 않고, 다른 재료에 전혀 접착되지도 않는 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌)를 일컫는 말이며, 불소수지 P.T.F.E.는 불소원자의 특성으로 인해 응집력이 매우 높은 것으로 알려져 있다.

즉, 상기 Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500)는, 용사코팅층 표면에 불소수지P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 를 12.5~17.5㎛ 두께로 도포하여 코팅하고 93℃에서 건조시켜 Primer-coating(1차 불소수지코팅)층(50)을 형성한다.

다음, 상기 Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600)는, 2차 코팅단계로, 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품이 도포되어 '골'(40)을 채우며 '골'(40)의 윗부분까지 덮는다.

즉, 상기 Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600)는, Primer-coating(1차 불소수지코팅)층(50) 표면에 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌)를 10~12.5㎛ 두께로 도포하여 코팅하고 90~94℃에서 건조시켜 Mid-coating(2차 불소수지코팅)층(60)을 형성한다.

다음, 상기 Top-coating(3차 불소수지코팅)단계(700)는, 3차 코팅단계로, Mid-coating(2차 불소수지코팅)층(60) 표면에 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌)를 12.5~17.5㎛ 두께로 도포하여 코팅하고 400~438℃ 에서 5~9분 동안 소성한 후 전기컨베이어 건조로에서 28분~32분간 온도를 서서히 내려주며 건조시켜 Top-coating(3차 불소수지코팅)층(70)을 형성한다.

다음, 세라믹coating단계(800)는, 외장코팅 단계로, Top-coating(3차 불소수지코팅)층(70)을 형성한 프라이팬 기재의 외면을 인체에 무해한 세라믹으로 외장코팅층(80)을 형성함으로써 비로소 견고하고 수려한 프라이팬 기재를 얻게 된다.

세라믹 코팅은 음식의 내부까지 골고루 익혀 줄 수 있는 원적외선을 방사하는 것으로 알려지고 있으며, 또한 내열성, 내산성, 내식성이 매우 뛰어난 무기질의 친환경 도료로 알려지고 있다.

상기와 같이 완성된 프라이팬 기재(10)는 도3에 나타낸 것과 같이 알루미늄 몸체인 프라이팬 기재(10), 용사 피막(30), 1 내지 3차에 걸친 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌)코팅층(50)(60)(70), 세라믹코팅층(80)을 포함하여 형성되는 것이므로, 내면 바닥면을 예리한 철기구에 의해 긁히더라도 스테인레스 '골'(40)의 맨 윗부분만을 스치게 될 뿐 '골'(40)에 채워져 있는 본 발명의 코팅층을 깍아낼 수는 없게 되는 것이다.

다음, 조립포장단계(900)에서는, 상기와 같이 코팅 된 프라이팬 기재에 손잡이(미도시)를 조립함으로써 본 발명의 넌스틱 프라이팬의 제조는 완성된다.

이상 본 발명인 넌스틱 프라이팬(1)의 제조방법에 대해 상세히 설명하였으나 본 발명사상은 상기 실시예의 경우에 한정되는 것이 아니고 본 특허청구범위와 상기한 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형되어 실시되는 것이 가능할 것이며 이 또한 본 발명의 권리범위에 있음은 지극히 자명하다 할 것이다.

10 기재 20 미립자 30 피막 40 골
50 Primer-coating(1차 불소수지코팅)층 60 Mid-coating(2차 불소수지코팅)층 70 Top-coating(3차 불소수지코팅)층 80 세라믹coating층
100 다이캐스팅단계 200 사상단계 300 샌딩단계 400 용사단계
500 Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계 600 Mid-coating(1차 불소수지코팅)단계 700 Top-coating(3차 불소수지코팅)단계 800 세라믹coating단계 900 조립포장단계

Claims (8)

1. 넌스틱 프라이팬(Non-stick frying pan) 제조방법에 있어서, 프라이팬 기재를 주조하는 다이캐스팅단계(100), 주조된 기재 주조물의 불필요한 부분을 확인 및 제거하는 사상단계(200), 기재의 내부 표면에 피막이 용이하고 견고하게 형성될 수 있도록 피막의 밀착성을 확보하기 위한 샌딩단계(300), 기재의 내면 표면에 다른 성질의 소재를 용사코팅하는 용사단계(400), 용사코팅된 기재의 용사후의 피막특성을 향상시키기 위해 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품을 도포하여 '골'(40)안으로 스며들어 가라앉히는 Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500), 불소수지 P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 약품이 도포되어 '골'(40)을 채우며 '골'(40)의 윗부분까지 덮게 되는 Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600), 미드코팅(2차 불소수지코팅)층 상부로 도포되는 Top-coating(3차 불소수지코팅)단계(700), 탑코팅(3차 불소수지코팅)된 프라이팬 기재 외부를 견고하고 수려하게 세라믹으로 외장코팅하는 세라믹coating단계(800), 상기와 같이 코팅완성된 프라이팬 기재에 손잡이를 조립하고 포장하는 조립포장단계(900)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬 제조방법
2. 제1항에 있어서 상기 다이캐스팅단계(100)는, 알루미늄12종합금(ADC12종, Al-Si-Cu계 합금)으로 된 용탕으로 다이캐스팅하되 알루미늄 순도는 실리콘(Si) 12%를 포함하여 97.0% 이고, 주조온도 670~680℃에서 주조되는 것을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬의 제조방법
3. 제2항에 있어서 상기 알루미늄12종합금(ADC12종, Al-Si-Cu계 합금)의 알루미늄 순도는 실리콘 12%를 포함하여 95.17%~97.0% 이내인 것을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬의 제조방법
4. 제1항에 있어서 상기 용사단계(400)의 열원은 Arc spray 용사(아크용사)인 것을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬의 제조방법
5. 제1항에 있어서 상기 Primer-coating(1차 불소수지코팅)단계(500)는, 용사코팅층 표면에 불소수지P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌)를 12.5~17.5㎛ 두께로 도포하여 코팅하고 93℃에서 건조시켜 Primer-coating(1차 불소수지코팅)층(50)을 형성하는 것을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬의 제조방법
6. 제1항에 있어서 상기 Mid-coating(2차 불소수지코팅)단계(600)는, Primer-coating(1차 불소수지코팅)층(50) 표면에 불소수지P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌) 를 10~12.5㎛ 두께로 도포하여 코팅하고 90~94℃에서 건조시켜 Mid-coating(2차 불소수지코팅)층(60)을 형성하는 것을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬의 제조방법
7. 제1항에 있어서 상기 Top-coating(3차 불소수지코팅)단계(700)는, Mid-coating(2차 불소수지코팅)층(60) 표면에 불소수지P.T.F.E.(polytetrafluoroethylene/폴리테트라풀루오로에칠렌)를 12.5~17.5㎛ 두께로 도포하여 코팅하고 400~438℃ 에서 5~9분 동안 소성한 후 전기컨베이어 건조로에서 28분~32분간 온도를 서서히 내려주며 건조시켜 Top-coating(3차 불소수지코팅)층(70)을 형성하는 것을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬의 제조방법
8. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 넌스틱 프라이팬

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