KR101507289B1

KR101507289B1 - 레이저 텍스쳐링 및 양극산화 표면 처리

Info

Publication number: KR101507289B1
Application number: KR1020147002654A
Authority: KR
Inventors: 에반스 행키; 마이클 에스. 나쉬너; 피터 러셀-클라크
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2015-04-07
Also published as: JP2014526616A; EP2761062A2; WO2013049081A2; JP2017137584A; US20130081951A1; JP6509276B2; WO2013049081A3; EP2761062B1; EP2761062A4; KR20140029535A; US9644283B2; CN103827359A; CN109514174A

Abstract

물품의 금속 표면을 처리하는 방법은 금속 표면을 가지는 물품을 제공하는 단계; 표면에 걸쳐 제어된 패턴을 생성하기 위해 레이저를 사용하여 표면을 텍스쳐링하는 단계; 및 표면을 양극산화시키는 단계를 가진다. 제어된 패턴은 도트들 또는 그리드의 어레이와 같은, 표면에 걸쳐 미리 결정된 반복적 패턴으로 에칭된 일련의 피트들을 포함할 수 있다. 제어된 패턴은 또한 표면에 걸쳐 미리 결정된 의사-랜덤 패턴으로 에칭된 일련의 피트들을 포함할 수 있다.

Description

레이저 텍스쳐링 및 양극산화 표면 처리{LASER TEXTURIZING AND ANODIZATION SURFACE TREATMENT}

본 발명은 물품의 표면에 대한 처리들 및 이러한 처리된 표면을 가지는 물품에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 물품의 금속 표면의 레이저 텍스쳐링 및 양극산화 처리를 수행하는 방법 및 이 방법에 따라 처리된 이러한 금속 표면에 관한 것이다.

상업 및 소비재 산업에서의 많은 제품들은 금속 물품들이거나 또는 금속 표면들을 포함한다. 금속 표면들은 종종 하나 이상의 원하는 기능적, 촉감적, 심미적 또는 다른 효과들을 생성하기 위해 임의의 개수의 프로세스들에 의해 처리된다. 한 가지 이러한 프로세스에서, 표면은, 표면을 거칠게 하고, 표면을 성형하고, 표면 오염물들을 제거하거나 또는 다른 효과들을 위해 텍스쳐링될 수 있다. 이러한 텍스쳐링 프로세스는 기계가공, 브러싱, 또는 분사 가공(abrasive blasting)에 의해서와 같이 하나 이상의 기계 프로세스들을 통해 달성될 수 있다. 분사 가공은, 표면을 대상으로, 예를 들어, 비드들(beads), 모래, 및/또는 유리와 같은 연마재의 흐름을 강력히 추진시키는 것을 수반한다. 대안적으로 표면은 화학적 에칭과 같은 화학 프로세스를 통해 텍스쳐링될 수 있다. 이러한 프로세스는 종종 수산화나트륨(NaOH) 용액과 같은, 에칭 용액의 사용을 수반한다.

일 실시예에서, 방법은 금속 표면을 가지는 물품을 제공하는 단계, 표면에 걸쳐 제어된 패턴을 생성하기 위해 레이저를 사용하여 표면을 텍스쳐링하는 단계, 표면을 양극산화시키는 단계를 포함한다. 텍스쳐링 단계는 미리 결정된 경로를 따라 표면에 대해 레이저를 이동시키고 일련의 피트들을 생성하기 위해 어떤 간격을 두고 레이저를 펄싱함으로써 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 제어된 패턴은 표면에 걸쳐 미리 결정된 반복적 패턴으로 에칭된 일련의 피트들을 포함한다. 이러한 반복적 패턴은 실질적으로 균일하게 이격된 피트들의 2차원적 어레이의 형태일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 반복적 패턴은 오버랩하는 피트들에 의해 생성된 일련의 실질적으로 직교하는 선들을 포함하는 2차원 그리드의 형태일 수 있다.

대안적으로, 제어된 패턴은 표면에 걸쳐 미리 결정된 의사-랜덤 패턴으로 에칭된 일련의 피트들을 포함할 수 있다. 이러한 의사-랜덤 패턴은 패턴 및 블라스팅 영역에 대한 더 큰 제어를 제공하는 동시에 비드 또는 샌드 블라스팅의 외관에 근접할 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징들은 후속하는 기재에서 설명될 것이며, 부분적으로는 기재로부터 명백해질 것이고, 또는 발명의 구현에 의해 습득될 수 있다. 전술한 일반적인 기재 및 후속하는 상세한 기재 모두는 예시적이고 설명적이며, 청구된 본 발명의 추가적인 설명을 제공하도록 의도되어 있다.

여기에 포함된 첨부 도면들은 명세서의 일부를 형성하며, 본 발명의 예시적인 실시예들을 예시한다. 기재와 함께, 도면들은 추가로 여기서 설명된 예시적인 실시예들의 원리들을 설명하고, 관련 기술분야의 당업자로 하여금 이를 제작하고 사용하게 하는 역할을 수행한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리의 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분을 도시하는 이미지의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분을 도시하는 이미지의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분을 도시하는 이미지의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분의 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분을 도시하는 이미지의 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 레이저 텍스쳐링 단계 이후 표면의 일부분의 확대도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리의 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리의 예시적인 방법의 흐름도이다.

후속하는 상세한 설명은 예시적인 실시예들을 예시하는 첨부 도면들을 참조한다. 다른 실시예들이 가능하다. 본 발명의 사상 및 범위로부터의 이탈 없이 여기서 설명된 예시적인 실시예들에 대한 수정들이 이루어질 수 있다. 따라서, 후속하는 상세한 기재는 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 제시된 실시예들의 동작 및 행태는 본 발명의 범위 내에서 수정들 및 변형들이 있을 수 있다는 이해를 가지고 기술된다.

도 1은 표면 처리의 예시적인 방법의 하이 레벨 흐름도이다. 방법은 표면을 가지는 금속 부품을 제공하는 단계(10)를 포함할 수 있다. 이 방법은 가전 제품들 및 냄비 및 팬들과 같은 조리 도구; 자동차 부품들; 자전거와 같은 운동 장비; 및 랩톱 컴퓨터들과 같은 전자 컴포넌트들 및 미디어 플레이어, 폰 및 컴퓨터와 같은 전자 디바이스들에 대한 인클로저들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 광범위한 금속 부품들에 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법은 캘리포니아주, 쿠퍼티노의 Apple Inc.에 의해 제조되는 미디어 플레이어 또는 랩톱 컴퓨터에 대해 구현될 수 있다.

적절한 금속들은 알루미늄, 티타늄, 마그네슘, 니오븀 등을 포함한다. 금속 부품은 다양한 기법들을 사용하여 형성될 수 있고, 다양한 형상들, 형태들 또는 물질이 될 수 있다. 기법들의 예들은 금속 부품이 원하는 형상으로 형성되도록 금속 부품을 미리 형성된 시트로서 제공하거나 금속 부품을 압출성형하는 것을 포함한다. 일 예에서, 금속 부품은 금속 부품이 원하는 형상으로 형성되도록 압출성형될 수 있다. 압출성형은 물질이 나중에 원하는 길이로 절단될 수 있도록 불확정한 길이의 연속적 방식으로 원하는 형상을 생성하기 위한 프로세스일 수 있다. 일 실시예에서, 금속 부품은 특히, 다이 주조(die casting) 및 영구 금형 주조(mold casting) 프로세스들과 같은, 임의의 적절한 주조 프로세스를 통해 주조된 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 금속 부품은 압출성형된 6063 등급 알루미늄과 같은 알루미늄으로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 금속 부품은 알루미늄-니켈 또는 알루미늄-니켈-망간 주조 합금으로 이루어진다.

방법은 표면에 걸쳐 제어된 패턴을 생성하기 위해 금속 부품의 표면에 대해 레이저 텍스쳐링 처리를 수행하는 단계(12)를 더 포함한다. 이 단계는 금속 표면에 대한 하나 이상의 장식적, 구조적, 기능적 또는 다른 효과들을 초래할 수 있다. 예를 들어, 텍스쳐링 단계는 원하는 촉각적 효과를 생성하고, 작은 표면 결함의 출현을 감소시키고, 그리고/또는 지문 또는 얼룩의 출현을 감소시킬 수 있다. 추가로, 텍스쳐링 단계는 일련의 작은 피크들 및 골들을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이들 피크들 및 골들은 표면에 반짝거리는 효과를 줄 수 있는데, 이는 일부 경우들에서 표면을 더욱 밝게 보이게 할 수 있다.

일 실시예에서, 단계(12)는 미리 결정된 경로를 따라 금속 표면에 대해 레이저를 이동시키고 일련의 피트들을 생성하기 위해 어떤 간격을 두고 레이저를 펄싱함으로써 수행된다. 이 간격은 미리 결정되거나 미리 결정되지 않을 수 있고 주기적이거나 비주기적일 수 있다. 레이저는 그것의 위치를 이동시키기 전에 몇 번 펄싱될 수 있다. 추가로, 레이저는 경로를 따라 몇 번 지나갈 수 있다. 일 실시예에서, 레이저는 경로를 따라 4번 통과(pass)한다. 일부 실시예들에서, 레이저는 정지된 금속 표면에 대해 이동될 수 있는 반면, 다른 실시예들에서, 금속 표면이 정지된 레이저에 대해 이동될 수 있다.

일부 실시예들에서, 레이저는 금속 표면 위로 지나가지만 표면에 피트들을 생성하지는 않는다. 예를 들어, 레이저는 전술한 바와 같이 펄싱되는 대신에 일정한 빔(steady beam)의 형태일 수 있다. 일부 실시예들에서, 레이저 시스템은 레이저가 금속 표면에 피트들을 생성하지 않도록 레이저의 영향들을 감소시키도록 구성된다. 예를 들어, 레이저와 표면 사이의 거리가 증가될 수 있거나, 레이저의 전력이 감소될 수 있다. 일 실시예에서, 레이저는 표면이 표면의 나머지와는 상이한 반사율을 가지도록 표면의 일부분을 단순히 용융시킨다. 레이저는 추가적으로 또는 대안적으로, 양극산화 프로세스가 레이저-처리 영역에서 상이하도록 표면의 입자 구조를 변경하기 위해 사용될 수 있다.

이 방법과 함께 사용하기 위한 하나의 적절한 레이저는 독일 뤼덴샤이트의 FOBA Technology + Services GmbH에 의해 제조되는 DP2UV 레이저 마킹 시스템이다. 이 시스템은 355 nm의 파장, 2W의 출력 전력, 0.04 mJ의 펄스 에너지, 5000 mm/s까지의 마킹 속도를 가지는 Nd:YVO4(Neodymium Doped Yttrium Orthvanadate) 다이오드 펌핑 방식 레이저를 포함한다. 다른 적절한 레이저는 20W 적외선 섬유 레이저, 18W 적외선 섬유 레이저, 50W 적외선 YAG 레이저, 20W 적외선 바나듐산염 레이저, 및 18W 피코초 IR 레이저를 포함한다. 이 레이저 시스템은 원하는 경우 3개 또는 그 이상의 축을 따라 컴퓨터 수치 제어 기계를 통해 전자적으로 제어될 수 있다. 다른 실시예들에서, 레이저는 사용자에 의해 수동으로 이동된다. 레이저 시스템은 레이저 빔의 위치를 제어하기 위해 고속 미러 검류계와 같은 하나 이상의 검류계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 레이저는 금속 표면에 대해 직교로 향할 수 있지만, 대안적으로, 원하는 경우, 금속 표면에 대해 경사지게 향할 수 있다.

레이저에 의해 생성되는 피트들은 형상에 있어서 대략적으로 20-25㎛의 직경을 가지는 실질적으로 원형일 수 있다. 피트들은 삼각형, 사각형, 타원, 또는 상어 이빨 형상과 같은 비-기하학적 형상과 같은 임의의 다른 적절한 형상일 수 있다. 피트들의 직경 및 깊이는 원하는 경우 더 크거나 더 작을 수 있고, 레이저 호스트, 그것의 펄스 에너지, 지속기간, 및 표면 위의 통과의 수와 같은 레이저 시스템의 특성들에 의존할 수 있다. 피트들의 사이즈는 또한 금속 표면의 특성들에 의해 영향을 받을 수 있다. 일부 실시예들에서, 표면은 제1 직경 및 깊이를 가지는 일부 피트들, 및 제2의 상이한 직경 및 깊이를 가지는 일부 피트들을 가질 수 있다. 이는 레이저 타입 및 설정들을 변경함으로써, 또는 표면의 오직 일부분 위에만 여러 번 통과시킴으로써 달성될 수 있다.

도 2-11에 대해 하기에 추가로 기술되는 바와 같이, 제어 패턴은 표면에 걸쳐 미리 결정된 반복적인 또는 의사-랜덤 패턴으로 에칭된 일련의 피트들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어된 패턴은 반복적인 부분 및 비반복적인 부분을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어된 패턴은 금속 표면의 일부분만을 커버할 수 있다.

도 1의 방법은 금속 표면에 대해 양극산화 프로세스를 수행하는 단계(14)를 더 포함한다. 금속 표면을 양극산화시키는 것은 금속 표면의 일부분을 금속 산화물로 변환하고 이에 의해 금속 산화물 층을 생성한다. 양극산화된 금속 표면들은 증가한 부식 내성 및 마모 내성을 제공한다. 양극산화된 금속 표면들은 또한 양극산화된 금속 표면에 컬러를 주기 위해 염료들의 흡수를 용이하게 하는 것과 같은, 심미적 효과를 획득하기 위해 사용될 수 있다.

표준 양극산화 프로세스는 섭씨 약 18도와 22도 사이의 범위 내의 온도를 가지는 전해조(electrolytic bath) 내에 금속 표면을 배치하는 것을 포함할 수 있다. 경질(hard) 양극산화는 섭씨 약 0도와 5도 사이의 범위 내의 온도를 가지는 전해조 내에 금속 표면을 배치함으로써 달성될 수 있다.

일 실시예에서, 양극산화 단계(14)는 금속 표면에 대한 투명 효과를 생성할 수 있다. 이 실시예에서, 금속 표면은 산화물 층의 투명 효과를 증가시키도록 최적화된 전해조에 배치될 수 있다. 전해조는 약 150 g/l과 210 g/l 사이, 약 160 g/l과 200 g/l 사이, 또는 약 170 g/l과 190 g/l 사이의 범위를 가지는 농도의 황산(H2SO4)을 포함할 수 있거나, 또는 그 농도는 약 180 g/l일 수 있다. 전해조는 또한 금속 표면과 동일한 금속 이온들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전해조는 약 15 g/1 미만의 또는 약 4 g/l과 10 g/l 사이, 약 5 g/l과 9 g/l 사이, 또는 약 6 g/l과 8 g/l 사이의 범위 내의 농도의 알루미늄 이온들을 포함할 수 있거나, 또는 그 농도는 약 7 g/l일 수 있다. 양극산화는 제곱 데시미터 당 약 1.0 암페어와 1.2 암페어 사이의 범위 내의 전류 밀도에서 발생할 수 있다. 양극산화는 약 30분과 60분 사이, 약 35분과 55분 사이, 또는 약 40분과 50분 사이의 범위 내의 지속기간을 가질 수 있거나, 또는 그 지속기간은 약 45분일 수 있다. 산화물층의 두께는 부분적으로 양극산화 프로세스의 지속기간에 의해 제어될 수 있다.

도 2는 예시적인 텍스쳐링 단계(12) 이후 표면(18)의 일부분의 확대도이다. 이러한 텍스쳐링 단계(12)는 표면(18)에 걸쳐 미리 결정된 반복적인 패턴으로 에칭된 일련의 피트들(16)을 포함하는 제어된 패턴을 생성하기 위해 레이저를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 미리 결정된 반복적인 패턴은 대략 50㎲ 떨어져 이격된 실질적으로 균일하게 이격된 피트들(16)의 2차원 어레이의 형태이다. 도 3은 도 2에 대해 전술된 패턴과 유사한 제어된 패턴의 피트들(16)을 포함하는 표면(18)의 일부분을 도시하는 이미지의 확대도를 도시한다. 도 4는 도 2 및 3의 패턴과 비교할 때 피트들(16) 사이에 더 큰 이격을 가지는 제어된 패턴을 가지는 표면(18)의 일부분의 확대도를 도시한다. 도 5 및 6은 각각 도 4에 대해 전술된 패턴과 유사한 제어된 패턴의 피트들(16)을 포함하는 표면(18)의 일부분을 도시하는 이미지의 확대도를 도시한다. 도 5는 레이저의 단일 통과 이후 표면(18)을 도시하고 도 6은 레이저의 4번의 통과 이후 표면(18)을 도시한다.

도 7은 서로 오프셋된 열들에 형성되어 있는 변하는 사이즈의 피트들(16)을 포함하는 패턴을 가지는 표면(18)의 일부분의 확대도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 피트 깊이들은 패턴 내에서 달라진다. 도 8은 서로 오프셋된 열들에 형성되어 있는 피트들(16)을 포함하는 반복적인 패턴을 가지는 표면(18)의 일부분의 확대도를 도시한다.

도 9는 예시적인 텍스쳐링 단계(12) 이후 표면(18)의 일부분의 확대도이다. 이러한 텍스쳐링 단계(12)는 오버랩하는 피트들(16)에 의해 생성되는 실질적으로 직교하는 일련의 수평선들(20) 및 수직선들(26)을 포함하는 제어된 패턴을 가지는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수평선들(20) 및 수직선들(26)은 대략 100 ㎛ 떨어져 균일하게 이격된다. 도 10은 도 9에 대해 전술된 패턴과 유사한 제어된 패턴의 피트들(16)을 포함하는 표면(18)의 일부분을 도시하는 이미지의 확대도를 도시한다.

도 11은 예시적인 텍스쳐링 단계 이후 표면(18)의 일부분의 확대도이다. 이러한 텍스쳐링 단계(12)는 표면(18)에 걸쳐 미리 결정된 의사-랜덤 패턴으로 에칭된 일련의 피트들(16)을 포함하는 제어된 패턴을 가지는 것을 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 피트들 중 다수가 오버랩하지만, 대안적으로, 피트들은 떨어져 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 의사-랜덤 패턴은 통상적인 분사 가공의 모습과 비슷할 수 있다. 일 실시예에서, 의사-랜덤 패턴은 오버랩하는 피트들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표면(18)은 여기에 제공된 바와 같은 레이저를 사용하여 텍스쳐링되고, 또한 통상적인 분사 가공 및/또는 화학적 에칭을 통해 텍스쳐링된다. 예를 들어, 표면(18)은 먼저, 표면(18)을 대상으로, 비드, 모래 및/또는 유리와 같은 연마재의 흐름을 강력히 추진시킴으로써 텍스쳐링될 수 있다. 이 단계가 완료된 이후, 표면(18)은 이후 표면(18)에 걸쳐 제어된 패턴을 생성하기 위해 여기서 제공된 바와 같이 레이저 텍스쳐링될 수 있다. 대안적으로, 표면(18)은 분사 가공되기 이전에 레이저 텍스쳐링될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상이한 패턴들 및 시각적 효과들을 생성하기 위해 금속 표면의 제1 부분이 금속 표면의 제2 부분과는 상이하게 처리될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 금속 표면의 제1 부분은 여기서 기술된 레이저 텍스쳐링 프로세스를 사용하여 처리될 수 있고, 제2 부분은 텍스쳐링 단계의 대상이 아닐 수 있다. 또 다른 실시예에서, 표면(18)의 제1 부분 및 제2 부분들은 상이한 기법들에 의해 처리될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분은 분사 가공 또는 화학적 에칭의 대상이 될 수 있고, 제2 부분은 여기서 기술된 레이저 텍스쳐링 프로세스의 대상이 될 수 있다. 추가로, 2개 부분들은 원하는 경우 상이한 정도의 스크래치 내성 또는 연마 내성을 가지도록 처리될 수 있다.

도 12는 표면 처리의 예시적인 방법의 하이 레벨 흐름도이다. 방법은 전술된 바와 같이, 표면을 가지는 금속 부품을 제공하는 단계(단계 10), 표면에 걸쳐 제어된 패턴을 생성하기 위해 금속 부품의 표면에 레이저 텍스쳐링 처리를 수행하는 단계(단계 12), 및 금속 표면에 대해 양극산화 프로세스를 수행하는 단계(14)를 포함한다. 이 방법은 추가로 금속 표면을 화학적으로 광택처리하는(chemically brightening) 단계(22)를 더 포함한다.

일 실시예에서, 화학적 광택처리 단계는 표면을 산성 용액에 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 용액에 사용될 수 있는 산들은, 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 황산(H2SO4), 및 이들이 임의의 적절한 조합들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 산은 인산, 인산과 질산의 조합, 인산과 황산의 조합, 또는 인산, 질산 및 황산의 적절한 조합일 수 있다. 다른 구성요소들은 황산 구리(CuSO4) 및 물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 섭씨 95도의 온도에서 유지되는 85% 황산 용액이 이용된다. 화학적 광택처리 단계(22)의 프로세싱 시간은 원하는 목표 광택 값에 따라 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 시간은 약 40초와 60초 사이의 범위 내에 있을 수 있다.

도 13은 표면 처리의 예시적인 방법의 하이 레벨 흐름도이다. 방법은 전술된 바와 같이, 표면을 가지는 금속 부품을 제공하는 단계(단계 10), 표면에 걸쳐 제어된 패턴을 생성하기 위해 금속 부품의 표면에 대해 레이저 텍스쳐링 처리를 수행하는 단계(단계 12), 및 금속 표면에 대해 양극산화 프로세스를 수행하는 단계(단계 14)를 포함한다. 이 방법은 추가로 금속 표면을 연마하는 단계(24)를 포함한다.

연마 단계(24)는 버프 연마(buffing) 또는 텀블링(tumbling)과 같은 임의의 적절한 연마 방법들을 통해 달성될 수 있다. 이 단계는 수동적으로 또는 기계 도움을 받아 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 금속 표면은 텀블링을 통해 연마되는데, 이는 매질로 채워진 텀블링 배럴에 대상물을 넣고 이후 그 내부의 대상물과 함께 배럴을 회전시키는 것을 수반한다. 연마 단계(24)는 표면(18)에 매끄러운 유리같은 외관을 줄 수 있다. 예를 들어, 연마 단계(24)는 약 140 RPM의 회전 속도로 약 2시간 동안 배럴 내의 금속 표면을 텀블링하는 것을 포함할 수 있다. 배럴은 약 60% 채워질 수 있으며, 매질은 크림과 같은 윤활유 내에 떠 있는 절단 매질과 혼합된 으깨진 호두 껍질일 수 있다.

위의 방법들 중 어떤 것이라도 헹굼, 탈지, 스멋 제거(de-smutting), 염색, 밀봉, 반복적인 연마, 텍스쳐링, 광택처리, 또는 양극산화 단계들과 같은, 금속 표면에 대한 하나 이상의 추가적인 처리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 염색은 일반적으로 염료 용액에 금속 표면을 적시거나 담그는 것을 지칭할 수 있다. 밀봉은 일반적으로 물품의 표면 상의 기공들을 막기 위해 밀봉 용액에 금속 표면을 담그는 것을 지칭할 수 있다. 연마는 일반적으로 전술되어 있지만, 유사한 또는 상이한 연마 기법들이 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

위에서 논의되고 도 1 및 8-9의 흐름도들에 예시된 단계들은 설명을 위한 것이며 단지 예시적이라는 점에 유의한다. 원하는 효과를 가지는 금속 표면을 생성하기 위해 모든 단계가 수행될 필요는 없으며 추가 단계들이 포함될 수 있으며, 이는 당업자에게 명백할 것이다. 단계들은 원하는 경우 순서가 바뀔 수 있다. 예를 들어, 금속 표면을 연마하는 단계(24)는 단계(12)의 텍스쳐링 단계 이전 또는 이후뿐만 아니라, 단계(14)의 양극산화 단계 이전 또는 이후에 수행될 수 있다.

특정 실시예들에 대한 전술한 기재는, 다른 사람들이, 당해 기술 내의 지식을 적용함으로써, 본 발명의 일반적 개념으로부터의 이탈 없이, 과도한 실험 없이, 이러한 특정 실시예들을 다양한 응용을 위해 용이하게 수정하고 그리고/또는 변경할 수 있도록, 본 발명의 일반적 속성을 완전하게 보여줄 것이다. 따라서, 이러한 변경들 및 수정들은, 여기서 제시된 교시 및 지도에 기초하여, 개시된 실시예들의 등가물들의 의미 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 여기서의 어법 또는 용어는 제한이 아닌 설명을 위한 것이며, 따라서, 본 명세서의 용어 또는 어법은 본 교시들 및 지도의 견지에서 당업자에 의해 해석되어야 한다고 이해되어야 한다.

추가로, 본 발명의 폭과 범위는 전술된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 단지 후속하는 청구항들 및 이들의 등가물들에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims

전자 디바이스를 위한 인클로저의 금속 표면의 심미적 품질(cosmetic quality)을 수정하는 방법으로서,
상기 금속 표면을 연마하여, 제1 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 연마된 금속 표면을 형성하는 단계;
레이저를 사용하여 상기 연마된 금속 표면의 제1 부분을 용융시켜, 실질적으로 용융되지 않은 나머지 연마된 부분을 남기는 단계 - 상기 제1 부분을 용융시키는 것은, 상기 제1 부분이 상기 제1 반사율과 상이한 제2 반사율을 갖는 것을 특징으로 하도록 상기 제1 부분의 입자 구조(grain structure)를 변경하는 것을 포함하고, 상기 제1 부분의 제2 반사율은 상기 나머지 연마된 부분의 제1 반사율과 협력하여, 상기 제1 반사율 및 상기 제2 반사율 각각과 상이한 결합된 반사율(combined reflectivity)을 상기 금속 표면에 제공함 -; 및
상기 제1 부분 및 상기 나머지 연마된 부분을 양극산화 프로세스(anodizing process)에 노출시켜, 상기 제1 부분 및 상기 나머지 연마된 부분 상에 양극산화 층을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 양극산화 층은, 상기 나머지 연마된 부분과 상기 용융된 부분의 상기 결합된 반사율이 상기 양극산화 층을 통해 관측가능하도록 충분히 투명한 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분을 용융시키는 것은, 상기 연마된 금속 표면 내에 복수의 용융된 부분을 용융시키는 것을 포함하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 상기 연마된 부분 내에 어레이로 배열되는 방법.
제3항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 실질적으로 균일하게 이격되는 방법.
제4항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 서로 50㎛의 평균 거리만큼 떨어져 이격되는 방법.
제2항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 상기 연마된 금속 표면에 걸쳐 미리 결정된 의사-랜덤 패턴(pseudo-random pattern)으로 이루어지는 방법.
제1항에 있어서,
미리 결정된 경로를 따라 상기 나머지 연마된 부분에 대해 상기 레이저를 이동시킴으로써, 상기 나머지 연마된 부분 상에 일련의 피트들(series of pits)을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 부분을 용융시키는 것은, 상기 일련의 피트들을 형성하는 것과 비교하여 더 낮은 레이저 전력을 이용하는 것을 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 부분을 용융시키는 것은, 상기 일련의 피트들을 형성하기 위해 상기 레이저와 상기 금속 표면 사이의 거리와 비교하여 상기 금속 표면으로부터 더 먼 거리에 상기 레이저를 위치시키는 것을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분을 용융시키는 것은, 상기 연마된 금속 표면 상에 안정된 레이저 빔(steady laser beam)을 충돌시키는 것을 포함하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 부분을 용융시키는 것은, 상기 연마된 금속 표면에 대해 수직이 아닌 각도로 레이저 빔을 지향시키는 것을 포함하는 방법.
전자 디바이스를 위한 인클로저로서,
금속 표면을 갖고,
상기 금속 표면은,
제1 반사율을 갖는 연마된 부분;
복수의 용융된 부분 - 각각의 용융된 부분은 상기 제1 반사율과 상이한 제2 반사율을 갖고, 각각의 용융된 부분은, 상기 연마된 부분의 입자 구조가 상기 용융된 부분들 각각의 입자 구조와 상이하게 상기 금속 표면의 입자 구조를 변경하도록 상기 금속 표면에 레이저를 지향시킴으로써 생성되며, 상기 용융된 부분들 각각의 제2 반사율은 상기 연마된 부분의 제1 반사율과 협력하여, 상기 제1 반사율 및 상기 제2 반사율 각각과 상이한 결합된 반사율을 상기 금속 표면에 제공함 -; 및
상기 연마된 부분 및 상기 용융된 부분 위에 위치된 양극산화 층
을 포함하고,
상기 양극산화 층은, 상기 용융된 부분과 나머지의 상기 연마된 부분의 상기 결합된 반사율이 상기 양극산화 층을 통해 관측가능하도록 충분히 투명한 인클로저.
제12항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 상기 연마된 부분 내에 어레이로 배열되는 인클로저.
제13항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 실질적으로 균일하게 이격되는 인클로저.
제14항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 서로 50㎛의 평균 거리만큼 떨어져 이격되는 인클로저.
제12항에 있어서,
상기 용융된 부분들은 상기 금속 표면에 걸쳐 미리 결정된 의사-랜덤 패턴으로 이루어지는 인클로저.
제12항에 있어서,
상기 금속 표면의 텍스쳐링된 부분(textured portion)을 더 포함하고, 상기 텍스쳐링된 부분은 상기 연마된 부분의 적어도 일부분에 대하여 연마재의 흐름(stream of abrasive material)을 강력히 추진(forcibly propelling)시킴으로써 형성된 텍스쳐를 포함하는 인클로저.
제12항에 있어서,
상기 복수의 용융된 부분은 레이저를 사용하여 형성되는 인클로저.
제18항에 있어서,
상기 레이저로부터의 레이저 빔이 상기 금속 표면에 걸쳐 스캔되는 인클로저.
제19항에 있어서,
상기 용융된 부분들 각각은 상기 금속 표면 상에 충돌하는 상기 레이저 빔에 대응하는 인클로저.
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