KR101601615B1

KR101601615B1 - 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 장신구

Info

Publication number: KR101601615B1
Application number: KR1020150182914A
Authority: KR
Inventors: 최재익
Original assignee: 최재익
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-03-08

Abstract

본 발명은 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법 및 그 제조방법으로 제작된 장신구에 관한 것이다.
더욱 구체적으로, 3D 프로그램을 통해 입체디자인을 수행하여 상기 입체디자인에 망사형 패턴커브를 맵핑시킨 뒤 변형된 패턴커브의 간격을 보정한 후 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하고, 상기 패턴솔리드를 3D프린터가 요구하는 파일 형식으로 변환한 후 3D 프린팅 기술을 통해 망사형 구조의 출력물을 출력한 후, 이를 기반으로 금속 재질의 제품을 제작하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구를 제조하는 방법 및 그 제조방법으로 제조된 장신구에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 굵기가 일정한 패턴솔리드를 갖는 출력물을 제작할 수 있고, 이를 기반으로 장신구를 제조함으로써 상기 장신구의 소형화 및 경량화의 목적을 쉽게 달성할 수 있으며, 또한 제품 제작시 굵기와 간격이 동일하여 심미감이 뛰어난 장신구 제품을 획득할 수 있는 효과를 보유한다.

Description

소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 장신구{METHOD FOR MANUFACTURING ACCESSORIES OF NET STRUCTURE WITH LIGHTWEIGHT AND MINIATURE, AND A ACCESSORIES MANUFACTURING BY THE METHOD}

본 발명은 3D 프로그램을 통해 입체디자인을 수행하여 상기 입체디자인에 망사형 패턴커브를 맵핑시킨 뒤 변형된 패턴커브의 간격을 보정한 후 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하고, 상기 패턴솔리드를 3D프린터가 요구하는 파일 형식으로 변환한 후 3D 프린팅 기술을 통해 망사형 구조의 출력물을 출력한 후, 이를 기반으로 금속 재질의 제품을 제작하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구를 제조하는 방법 및 그 제조방법으로 제조된 장신구에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 3D 프로그램을 통해 입체디자인을 제작하고, 제작된 입체디자인에 망사형의 패턴커브를 맵핑하고, 맵핑시 변형된 패턴커브의 간격을 보정한 후 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하고, 상기 패턴솔리드를 3D 프린팅 기술을 통해 출력하여 출력된 출력물을 통해 금속 재질의 제품을 제작하는 방법에 있어서, 상기 입체디자인에 맵핑된 패턴커브의 간격을 전체적으로 일정한 간격이 되도록 보정하고, 보정된 패턴커브를 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하되, 상기 패턴솔리드의 굵기와 간격이 일정하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법을 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 패턴솔리드를 형성하면서 패턴솔리드의 굵기를 패턴솔리드의 간격에 따라 변환하되, 상기 패턴솔리드의 간격 및 굵기는 0.3~0.6mm가 되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따르며, 간격 및 굵기가 일정한 패턴솔리드를 갖는 출력물을 제작할 수 있고, 이를 기반으로 장신구를 제조함으로써 상기 장신구의 소형화 및 경량화의 목적을 쉽게 달성할 수 있어서 휴대가 간편하면서 외형의 크기 대비 저가의 장신구를 얻을 수 있으며, 또한 이렇게 제작된 제품은 외형이 시각적으로 균형을 이루어 심미적 만족감을 더해 줄 수 있게 된다.

최근에는 다양한 장신구를 제작하여 이를 직접 착용하거나, 휴대용 물품에 매달아 사용함으로써 소비자의 외관적인 만족을 충족하고 있다.

아울러, 근래에 이르러서는 상기한 장신구에 대해 소비자의 소형화에 따른 심미적 만족감 및 휴대를 용이하게 하기 위한 소형화 및 경량화에 대한 욕구가 더욱 증가하고 있는 추세이다.

특히 상술된 소비자의 욕구는 원자재가 고가인 귀금속 장신구에서 증가하고 있다.

이러한 장식구의 제조는, 기술자에 의해 직접 작업되기도 하지만, 대량 제작을 위해 특정 프로그램으로 디자인되어 3D 프린팅 기술로 출력되는데, 3D 프로그램은 종래에 다양한 것들이 존재하며, 이러한 3D 프로그램은 사용자의 조작에 따라 소정의 디자인을 할 수 있도록 한다.

또한 3D 프로그램을 통해 디자인이 완료되면, 완료된 시안을 갖고 3D 프린팅 기술을 통해 시안에 따른 출력물을 제작하도록 한다.

위와 같이 3D 프로그램으로 제품을 디자인하는 기술에 관련하여, 등록특허공보 제10-0403332호에는 패션물의 디자인 삼차원입체 매핑 기능을 갖는 디자인 방법을 기재하고 있다.

위에 기재된 기술은, 디자이너에 의하여 직접 수작업하여 디자인한 것, 기작업된 외부 소스에 의한 모든 디자인 또는 PC를 사용하여 제작되는 선염사와 직물조직, 나염상태 등의 디자인을 설계하고, 이를 3D상의 가상모델에 입혀 실제 모델이 완성품을 착용했을 때와 같은 상태로 구현하고, 이 디자인된 데이터를 제작설비에 입력하여 디자인한 제품을 직접 제작할 수 있게 하는 일련의 과정을 포함하는 것에 관한 것으로서,

특허청구범위 청구항 1에 기재된 사항을 보면, '시작단계에서 디자이너가 직접 의류나 실을 드로잉하고 설계하여 디자인소스를 준비하는 단계와; 준비된 디자인소스를 스캐너로 스캔하거나 디지털카메라로 이미지캡쳐한 후 드로잉툴 및 디자인 프로그램에 의하여 옷이나 실의 디자인을 제작하는 단계와; 디자이너에 의하여 직접 수작업하여 의류나 실, 직물 등이 디자인된 것과, 기작업된 외부 디자인 소스와 PC의 드로윙툴 또는 디자인 프로그램에 의하여 요구되는 의류나 실, 직물 등을 디자인한 소스를 적어도 1가지 이상 사용하여 의류, 실, 직물 등을 디자인하는 디자인 단계와; 상기 디자인 단계 과정에서 색도수 정리, 레이아웃(LAYOUT), 리피트(REPEAT) 및 3D 매핑하여 제작된 디자인을 3차원 가상 모델에 칼라 매핑하고, 디자인 매핑하는 3D 매핑하고 렌더링하는 단계와; 디자인완성이 마음에 드는지의 여부를 결정하고 이를 수정하거나 저장·프린팅하는 단계와 제직장치 등의 하드웨어를 작동시켜 직물 등의 제품을 제작하는 단계를 포함하는 것'을 기재하고 있다.

그러나 본 발명은 3D 프로그램을 통해 망사형 구조로 디자인하는 것으로서, 위에 기재된 기술을 포함한 종래의 3D 프로그램을 통해 디자인을 수행하는 것을 보면 그러한 사항에 대해 기재하고 있지 않을 뿐만 아니라,

3D 프로그램을 통해 망사형 구조로 변환하는 기능을 제공받는다고 하더라도, 망사형 구조로 맵핑시 망사형 구조가 교차되거나 또는 입체디자인에 적용되면서 구부러지면서 처음 설정된 간격이 변하게 되는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-0403332(2003.11.07. 공고)

본 발명의 목적은, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법에 있어서, 3D 프로그램으로 제작된 입체디자인에 망사형으로 패턴커브를 맵핑시키고, 맵핑 후 입체디자인의 굴곡부에 의해 변화된 패턴커브의 간격을 보정한 후 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하면서 패턴솔리드의 간격과 굵기가 일정하도록 형성하되, 상기 패턴솔리드의 간격과 굵기가 0.3~0.6mm가 되도록 형성한 후 3D 프린트를 통해 망사형 구조의 디자인을 출력하고, 3D 프린트로 출력된 망사형 구조의 출력물을 기반으로 금속 재질의 장신구를 주조하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법을 제공하는데 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법은, 3D 프로그램을 통해 제작된 입체디자인에 망사형의 패턴커브를 맵핑한 후 망사형 구조의 패턴솔리드를 형성하고, 상기 패턴솔리드를 3D 프린트로 출력한 구조물을 기반으로 장신구를 제조하는 방법에 있어서, 상기 입체디자인에 맵핑된 패턴커브는 망사형이고, 상기 망사형 패턴커브의 간격이 전체적으로 일정한 간격이 되도록 보정한 후, 상기 패턴솔리드를 형성하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 패턴솔리드를 형성하면서 패턴솔리드의 굵기는 패턴솔리드의 간격에 따라 변환하되, 상기 패턴솔리드의 간격 및 굵기는 0.3~0.6mm가 되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.

더 구체적으로 살펴보면, 3D 프로그램을 통해 입체디자인을 제작하는 입체디자인 제작단계; 상기 입체디자인 제작단계 후에 이루어지며, 상기 입체디자인에 망사형의 패턴커브를 맵핑시킨 뒤, 맵핑된 망사형의 패턴커브의 간격을 보정하는 패턴커브 맵핑 및 보정단계; 상기 패턴커브 맵핑 및 보정단계 후에 이루어지며, 보정된 패턴커브를 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하는 패턴솔리드 형성단계; 상기 패턴솔리드 형성단계 후에 이루어지며, 상기 패턴솔리드를 3D 프링팅 기술로 출력하여 출력물을 획득하는 출력단계; 상기 출력단계 후에 이루어지며, 상기 출력물을 세척하고 경화시키는 세척 및 경화단계; 상기 세척 및 경화단계 후에 이루어지며, 경화된 출력물을 파라핀왁스 재질의 물대에 연결시켜, 복수의 물대를 하나의 막대에 연결하여 파라핀왁스트리를 제작하는 파라핀왁스트리 제작단계; 상기 파라핀왁스트리 제작단계 후에 이루어지며, 상기 파라핀왁스트리를 석고통에 수용한 뒤 상기 석고통에 석고를 매몰하고 탈포하는 석고 매몰 및 탈포단계; 상기 석고 매몰 및 탈포단계 후에 이루어지며, 상기 석고통에 열을 인가하여 상기 파라핀왁스트리 및 출력물을 녹여서 연소시키는 연소단계; 상기 연소단계 후에 이루어지며, 상기 파라핀왁스트리 및 출력물이 녹아 발생된 빈 공간에 합금을 주조시키고, 합금이 굳으면 상기 석고를 제거하여 금속재질의 제품을 획득하는 합금주조단계; 및 상기 합금주조단계 후에 이루어지며, 획득된 제품에 폴리싱 가공하는 폴리싱단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 3D 프로그램으로 제작된 일정한 간격 및 굵기를 가지는 패턴솔리드를 3D 프린팅 기술로 출력한 출력물을 기반으로 장신구를 주조함으로써 상기 장신구를 소형화 및 경량화하는 목적을 쉽게 달성할 수 있는 효과를 보유한다.

또한, 이렇게 제조된 망사형 장신구는 망사형의 구조물이 일정한 간격 및 굵기로 제조되어 시각적으로 균형이 잡혀 있어서 심미감을 더해 주는 효과가 있고, 장신구가 망사형 구조로 제조됨으로 인해 동일한 크기의 일체형 장신구에 비해 저렴한 장신구를 제조할 수 있으므로 경제적인 효과도 보유하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 플로차트를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 출력단계에서 3D 프린팅 기술로 출력된 파라핀왁스 모형을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 세척 및 경화단계를 거친 후의 출력물을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 파라핀왁스트리 제작단계에서 출력물에 파라핀왁스물대를 연결한 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 파라핀왁스트리 제작단계에서 트리를 제작하는 과정을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 합금주조단계에서 획득된 장신구 제품을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법으로 제조된 장신구의 일예((a) 및 (b))를 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 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.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 장신구에 관한 것이다.

더욱 구체적으로, 본 발명은 3D 프로그램을 통해 제작된 입체디자인에 망사형의 패턴커브를 맵핑한 후 망사형 구조의 패턴솔리드로 변환하고, 상기 패턴솔리드를 3D 프린트로 출력한 구조물을 기반으로 장신구를 제조하는 방법에 있어서, 상기 입체디자인에 망사형의 패턴커브가 맵핑될 때 입체디자인의 굴곡부에 의해 발생되는 상기 패턴커브의 간격을 보정한 뒤, 상기 패턴솔리드를 형성하되, 상기 패턴솔리드의 간격 및 굵기가 0.3~0.6mm가 되도록 형성하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따르면, 간격 및 굵기가 일정한 패턴솔리드를 갖는 출력물을 제작할 수 있고, 이를 기반으로 장신구를 제조함으로써 상기 장신구의 경량화 및 소형화의 목적을 쉽게 달성할 수 있는 효과를 보유한다.

여기서 패턴커브란 일정한 패턴을 갖는 다수 선이 복합적으로 결합된 것을 의미하며, 이러한 패턴커브는 입체디자인의 외면에 맵핑됨으로써, 상기 다수 선이 입체 디자인의 형태에 따라 여러 방향으로 굴곡된다.

그리고 패턴솔리드란, 입체디자인에 맵핑된 망사형의 패턴커브의 선의 굵기를 변형하여 제조하고자 하는 망사형 장신구의 형태로 디자인한 것으로, 디자인된 망사형 장신구의 공간부를 제외한 구조물 부분을 의미하며, 일정한 굵기 및 간격을 가지고 있다.

이하, 상술된 본 발명을 첨부된 도면의 도 1을 통해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 플로차트를 나타낸 것이다.

(1) 입체디자인 제작단계(S1)

3D 프로그램을 통해 입체디자인을 제작한다.

이때 3D 프로그램은 통상적으로 사용되는 모든 프로그램(예를 들어, Rhimoceros Matrix, 3D MAX, Auto CAD, 솔리드웍스, 카티야 등)일 수 있는데, 바람직하게는 후술될 패턴커브의 맵핑이 가능한 것을 사용할 수 있다.

(2) 패턴커브 맵핑 및 보정단계(S2)

먼저, 입체디자인에 패턴커브를 맵핑시킨다. 패턴커브는 망사형으로 입체디자인의 외면에 맵핑이 된다.

상기 패턴커브가 입체디자인에 맵핑이 이루지고 나면, 맵핑된 패턴커브의 간격을 보정하게 되는데, 입체디자인은 입체적인 형태로 인해 다양한 굴곡영역이 존재하는데, 이러한 굴곡영역이 존재하는 입체디자인에 패턴커브를 맵핑시키는 경우 상기 굴곡영역에서는 망사형인 패턴커브의 선이 변형되거나 패턴커브의 간의 간격이 벌어지거나 좁아지게 된다.

패턴커브의 간격을 일정하게 하기 위해 3D 프로그램에서 패턴커브의 간격을 미리 설정한다 하여도 3D 프로그램 아이소커브 특성에 의해 입체디자인의 굴곡부에 맵핑되는 패턴커브의 선은 변형되고, 패턴커브 선의 간격은 입체형상에 의해 벌어지거나 좁아지게 된다.

패턴커브의 선이 변형되거나, 패턴커브 선의 간격이 벌어지거나 좁아진 상태에서 패턴커브를 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하게 되면, 패턴솔리드 간의 간격이 협소하게 될 뿐만 아니라, 패턴솔리드의 굵기가 일정하지 않게 되며, 이러한 패턴솔리드를 3D 프린팅 기술로 출력한 출력물을 기반으로 주조용의 석고몰드 및 탈포하게 되면 공기층이 빠져나가는 통로가 막히거나 공기층이 빠져나가는 공간이 협소하여 공기층을 완전히 제거되지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 용해물을 주조할 때도 주조된 용해물이 탈포되지 않은 석고공간에 잔류하게 되어 일정 중량의 장신구를 제조할 수 없게 될 뿐만 아니라, 제품의 디자인에도 심각한 손상을 가져오게 된다.

아울러 패턴커브의 선이 변형되거나, 패턴커브의 간의 간격이 벌어지거나 좁아진 상태에서 패턴커브를 솔리드화하여 장신구를 제조할 경우, 제조된 장신구의 시각적으로 균형을 읽게 되어 심미감이 떨어지는 문제점도 발생하게 된다.

따라서 석고몰드 및 탈포과정에서 공기층에 완전히 제거되지 못하면 주조가 어렵게 되고, 불량의 주조품의 생산되는 문제점이 발생하게 된다.

입체디자인에 패턴커브를 맵핑할 때 변형된 패턴커브의 선을 보정하고, 벌어지거나 좁아진 패턴커브의 간격을 전체적으로 일정한 간격이 되도록 보정하는 단계는 본 발명에서 매우 중요한 과정에 해당된다.

따라서 본 단계에서는 위와 같이 입체디자인에 패턴커브를 맵핑할 때 변형된 패턴커브의 선을 보정하고, 벌어지거나 좁아진 패턴커브 선의 간격을 전체적으로 일정한 간격이 되도록 보정하는 단계이다.

정리하면 일정한 간격은, 상기 간격이 동일한 것을 의미하는 것으로서 입체디자인의 굴곡에 의해 그의 외면에서 변형된 간격에 대한 처음의 간격을 의미하며, 이는 본 명세서에서 수치적으로 기재하지 않아도 이해하는데 혼란이 없음을 강조한다.

(3) 패턴솔리드 형성단계(S3)

패턴솔리드 형성단계는 보정되어 적용된 패턴커브를 변형하여 제조하고자 하는 장신구의 형태로 디자인을 완성하는 단계이다.

패턴솔리드는 패턴커브의 선을 굵게 하여 제조하고자 하는 장신구의 모형을 디자인하는 단계로 제조하고자 하는 망사형 장신구의 크기에 따라 패턴솔리드의 굵기를 0.3~0.6mm로 하게 된다.

이때 패턴솔리드의 굵기는 패턴솔리드의 간격에 그 굵기를 달리하게 되는데, 패턴솔리드의 간격과 동일하게 하는 것이 바람직하다.

따라서 패턴솔리드의 간격도 패턴솔리드의 굵기와 같이 0.3~0.6mm가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상술된 한정사항에서는 패턴솔리드의 간격 및 굵기를 0.3~0.6mm의 범주로 기재하고 있으나, 상기 범주 내에서 선택된 굵기 및 간격을 적용하는 것으로서, 예를 들어 패턴솔리드의 간격이 0.4mm인 경우, 상기 패턴솔리드의 굵기도 패턴솔리드의 간격과 동일하게 0.4mm가 되도록 하는 것이 바람직하다.

위 패턴솔리드의 굵기에 대한 한정사항은 아래 [표 1]을 참조하면 알 수 있듯이, 위 한정사항 미만으로 설정되면 3D 프린트로 출력된 출력물에서 파단 발생률이 증가하고, 위 한정사항을 초과하여 설정되면 5cm 이하의 출력물에서는 시각적으로 완성도 있는 디자인을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

아래 [표 1]을 측정하기 위해서 본 출원인은 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 및 0.7mm의 패턴솔리드 굵기와 간격을 대조군으로 하였으며, 측정정보는 파단발생률 및 설정가능여부로 하였다.

그리고 측정방법은, 파단발생률은 각 굵기가 적용된 제품을 10개씩 제조하여 파단이 발생된 정도를 백분율로 산출하였으며, 설정가능여부는 주조 후 피주조물의 완벽한 주조 여부 및 시각적인 디자인 완성도를 기준으로 체크하였다.

측정정보	대조군 (단위 mm)
측정정보	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
파단발생률	20%	0%	0%	0%	0%	0%
설정가능여부	가능	가능	가능	가능	가능	불가능

즉, [표 1]에서 볼 수 있듯이, 설정가능여부를 보면 5cm의 출력물을 대상으로 0.7mm 이상의 굵기에서는 패턴솔리드 간의 간격을 동일하게 설정했을 시 디자인 완성도는 현저히 떨어짐을 알 수 있었다.

이때 5cm의 기준은 최상단에서부터 최하단까지의 길이를 기준으로 하고, 5cm의 출력물을 대상으로 한 이유는 실제 제품을 제작할 경우 5cm를 초과하거나 미만이어도 관계없으나, 소형화 및 경량화의 목적을 달성하기 위한 제품을 제작하는데 있어서 5cm이하의 제품에 설정되지 못하는 수치라면 적용의 의미가 없기 때문이다.

또한, 파단발생률을 보면, 0.2mm에서 20%의 파단발생률을 나타냈으며, 이는 10개의 출력물 중 2개에 파단현상이 발생되었음을 의미한다.

따라서, [표 1]에 따른 결과에 의하면 패턴솔리드의 굵기와 간격은 0.3~0.6mm가 바람직함을 알 수 있었다.

(4) 출력단계(S4)

3D 프로그램으로 제조하고자 하는 장신구를 망사형 구조의 패턴솔리드로 디자인한 것을 3D 프린팅 기술로 출력하는 단계로 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 패턴솔리드를 3D 프린팅 기술을 통해 파라핀왁스로 출력한 것을 후 건조한 상태를 나타낸 것이다.

3D 프린팅 기술은 종래에 공지된 다양한 기술을 적용할 수 있는데, 바람직하게는 DLP 또는 SLA 방식의 레진(castable resin) 프린터를 사용할 수 있다.

DLP(Digital Light Processing) 방식의 프린터는, 레진을 재료로 하며, 빔 프로젝터를 통해 재료 위에 빔을 쏜 후 그에 따라 재료를 굳혀가면서 인쇄하는 방식이다.

SLA(StereoLighogrAphy) 방식의 프린터는, 액화 상태의 레진이나 왁스를 이용해서 액체를 레이저로 쏴 경화 시키면서 적층해 결과물을 만드는 방식이다.

이러한 방식들로 인해, 본 발명은 기존의 왁스프린팅 방식의 프린터가 갖는 프린팅 후 보조지지제 제거의 번거로움을 방지할 수 있으며, 제거시 출력물의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 위 방식의 프린팅을 위해 필요한 써포트를 주조용 물대로 이용함으로써 제품의 섬세한 표현을 실현함과 동시에 표현된 제품의 굵기보다 가느다란 써포트의 사용으로 주조 후 써포트 제거에도 용이하게 사용된다.

(5) 세척 및 경화단계(S5)

세척 및 경화단계는 3D 프린팅 기술로 출력된 출력물을 세척하고, 경화시키는 단계이다.

이때 세척은, 공기 분사를 이용한 세척 또는 액체를 통한 세척 등의 다양한 방법을 채용할 수 있다.

그리고 경화를 통해 세척된 출력물이 단단하게 굳을 수 있도록 한다.

위와 같이 세척 및 경화단계(S5)를 거친 후의 출력물은 첨부된 도면의 도 3을 참조한다.

도 3은 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 세척 및 경화단계를 거친 후의 출력물을 나타낸 것이다.

(6) 파라핀왁스트리 제작단계(S6)

파라핀왁스트리 제작단계는 경화된 출력물에 파라핀왁스 재질의 물대를 연결하고, 물대를 통해 출력물을 파라핀왁스 재질의 기둥에 연결하여 트리(tree)를 제작하는 단계로 도 4 및 도 5를 통해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 파라핀왁스트리 제작단계에서 출력물에 파라핀왁스물대를 연결한 상태를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법의 파라핀왁스트리 제작단계에서 트리를 제작하는 과정을 나타낸 것이다.

즉, 도 4에서 보는 바와 같이 하나의 파라핀왁스 재질의 물대를 출력물에 연결한 뒤, 도 5와 같이 기둥에 복수의 물대가 연결되어 복수의 출력물이 나무(트리, tree) 형태로 연결되는 것이다.

이러한 파라핀왁스(paraffin-wax)는 고급탄화수소에 속하는 무취의 액체 또는 고체의 물질을 의미한다. 이러한 파라핀왁스는 녹는점에 따라 분류되어 양초, 파라핀지의 제조에 사용된다.

즉, 본 발명에서의 파라핀왁스는 양초에 사용되는 파라핀왁스로서, 녹는점이 매우 낮은 것을 적용한다.

(7) 석고 매몰 및 탈포단계(S7)

석고 매몰 및 탈포단계는 파라핀왁스트리를 석고통에 수용한 뒤 상기 석고통에 석고를 매몰하고 탈포하는 단계이다.

이때 석고통은 석고가 매몰되는 통을 의미하는 것이고, 석고는 통상적으로 사용되는 재질의 것을 사용한다.

또한 매몰시 물과 혼합된 석고 속의 공기층을 탈포하는데 앞에서 제시한 패턴솔리드간의 간격은 매우 중요하다. 간격이 좁을 경우 공기층의 완전한 탈포에 실패하게 되고, 완전한 탈포가 이루어지지 않으면 원하는 일정한 중량으로 장신구를 제조할 수 없을 뿐만 아니라, 제조된 장신구의 디자인에도 심각한 손상이 발생할 수 있다.

그리고 석고가 매몰될 때 하단부에 홈이 형성되도록 매몰될 수 있다.

또한, 석고 매몰 및 탈포는 진공상태에서 이루어지는 것이 바람직하다.

(8) 연소단계(S8)

연소단계는 파라핀왁스트리가 수용되고 석고가 매몰된 석고통에 열을 인가하여 파라핀왁스트리를 연소시키는 단계이다.

이때 연소되는 온도는 석고에 영향을 주지 않으면서 파라핀왁스 및 출력된 레진을 연소시킬 수 있는 온도의 범주 내에서 다양하게 적용될 수 있으며, 바람직하게는 700~800℃의 온도일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 연소를 통해 석고통에 수용되어 있던 파라핀왁스 재질의 트리와 출력물(디자인)은 열에 의해 연소되며, 연소된 잔여물은 매몰된 석고의 하단부에 형성된 홈을 통해 배출된다.

따라서, 매몰된 석고의 내부에는 출력물과 파라핀왁스 재질의 물대(또는 트리)에 대응되는 형상만큼 빈 공간이 발생하게 된다.

(9) 합금주조단계(S9)

합금주조단계는 연소로 인해 발생된 석고의 빈 공간에 합금을 주조시키는 단계이다.

이때 합금(주물)이 유입되는 입구는, 파라핀왁스트리의 막대가 삽입되었던 영역일 수 있으나, 설계 조건에 따라서는 합금을 유입하기 위한 입구를 별도로 생성하여 상기 빈 공간에 연통되도록 할 수도 있다.

그리고 적정시간 경과 후, 유입된 합금(주물)이 굳어지면 매몰되어 굳어진 석고를 제거하여 금속 재질의 장신구의 제품을 획득되게 되는데, 도 6은 합금주조단계를 통해 획득한 장신구의 제품을 나타낸 것이다.

(10) 폴리싱단계(S10)

폴리싱단계는 획득된 제품에 폴리싱 가공을 하는 단계이다.

즉, 주조를 통해 금속 재질의 장신구 제품이 획득된다고 하더라도, (a)완전히 제거되지 않은 석고 또는 (b)공기층에 의해 발생된 노이즈영역에 의해 잔여물이 제품의 표면에 흡착(형성)되어 있을 수 있으므로, 연마가공을 통해 이를 제거하는 것이다.

상술된 바와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법은, 굵기가 일정한 패턴솔리드를 갖는 출력물을 제작할 수 있고, 이를 기반으로 제품을 제작함으로써 상기 장신구의 제품의 소형화 및 경량화의 목적을 쉽게 달성할 수 있는 효과를 보유한다.

이러한 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법으로 제조된 장신구는, 도 7의 (a) 및 (b)에서 보는 바와 같이 망사형으로 이루어져 있어서, 제품의 소형화 및 경량화로 인해 착용 및 휴대가 용이하고, 경제적인 효과를 가지고 있다.

S1 : 입체디자인 제작단계
S2 : 패턴커브 맵핑 및 보정단계
S3 : 패턴솔리드 형성단계
S4 : 출력단계
S5 : 세척 및 경화단계
S6 : 파라핀왁스트리 제작단계
S7 : 석고매몰 및 탈포단계
S8 : 연소단계
S9 : 합금주조단계
S10 : 폴리싱단계

Claims

3D 프로그램을 통해 입체디자인을 제작하여 패턴커브를 맵핑하고 이를 통해 망사형 구조의 패턴솔리드를 형성하고, 상기 패턴솔리드를 기반하여 장신구를 제조하는 방법에 있어서,
상기 입체디자인에 맵핑된 패턴커브는 망사형으로 형성하고,
상기 망사형 패턴커브의 간격이 전체적으로 일정한 간격이 되도록 보정 한 후, 상기 패턴솔리드를 형성하되,
상기 망사형 패턴커브 간격의 보정은 망사형 패턴커브가 입체디자인에 맵핑된 상태에서 패턴커브의 간격이 벌어진 부분을 좁게 하거나, 패턴커브의 간격이 좁아진 부분을 넓게 하여 전체적으로 일정한 간격이 되도록 하는 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴솔리드의 굵기는 패턴솔리드의 간격과 일정한 비율로 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴솔리드의 간격은 0.3~0.6mm로 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 패턴솔리드의 굵기는 0.3~0.6mm로 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 방법은,
3D 프로그램을 통해 입체디자인을 제작하는 입체디자인 제작단계;
상기 입체디자인 제작단계 후에 이루어지며, 상기 입체디자인에 패턴커브를 맵핑시킨 뒤, 맵핑된 패턴커브의 간격을 보정하는 패턴커브 맵핑 및 보정단계;
상기 패턴커브 맵핑 및 보정단계 후에 이루어지며, 보정된 패턴커브를 솔리드화하여 패턴솔리드를 형성하는 패턴솔리드 형성단계;
상기 패턴솔리드 형성단계 후에 이루어지며, 상기 패턴솔리드를 3D 프링팅 기술로 출력하여 출력물을 획득하는 출력단계;
상기 출력단계 후에 이루어지며, 상기 출력물을 세척하고 경화시키는 세척 및 경화단계;
상기 세척 및 경화단계 후에 이루어지며, 경화된 출력물을 파라핀왁스 재질의 물대에 연결시켜, 복수의 물대를 하나의 막대에 연결하여 파라핀왁스트리를 제작하는 파라핀왁스트리 제작단계;
상기 파라핀왁스트리 제작단계 후에 이루어지며, 상기 파라핀왁스트리를 석고통에 수용한 뒤 상기 석고통에 석고를 매몰하고 탈포하는 석고 매몰 및 탈포단계;
상기 석고 매몰 및 탈포단계 후에 이루어지며, 상기 석고통에 열을 인가하여 상기 파라핀왁스트리 및 출력물을 연소시키는 연소단계;
상기 연소단계 후에 이루어지며, 상기 파라핀왁스트리 및 출력물의 연소로 발생된 빈 공간에 합금을 주조시키고, 합금이 굳으면 상기 석고를 제거하여 금속 재질의 장신구 제품을 획득하는 합금주조단계; 및
상기 합금주조단계 후에 이루어지며, 획득된 장신구 제품에 폴리싱 가공하는 폴리싱단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 출력단계에서 출력되는 출력물은 파라핀왁스로 출력되는 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 연소단계에서 인가되는 열의 온도는,
상기 석고의 녹는점보다 낮고, 상기 출력물 및 파라핀왁스트리의 녹는점보다 높은 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 연소단계에서 인가되는 열의 온도는 700~800℃인 것을 특징으로 하는, 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법.
청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 소형화 및 경량화된 망사형 구조의 장신구 제조방법으로 제조된 장신구.