KR101634951B1

KR101634951B1 - 입체질감을 갖는 금속판 제조장치 및 제조방법

Info

Publication number: KR101634951B1
Application number: KR1020130155694A
Authority: KR
Inventors: 박성호; 김윤석; 서현용
Original assignee: 포스코강판 주식회사
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2016-06-30
Also published as: KR20150069377A

Abstract

본 발명에 따른 입체질감을 갖는 금속판 제조장치는, 장치프레임(10)과, 장치프레임(10)에 연결되고 금속판에 도료를 코팅하는 코팅수단(100)과, 장치프레임(10)에 연결되어 금속판의 이송 방향을 따라 코팅수단(100) 이후에 배치되며, 코팅수단(100)에 의해 코팅된 금속판에 패턴이 형성되도록 함과 동시에 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 패턴수단(200)을 포함하며, 패턴수단(200)은, 장치프레임(10)에 연결되어 회전하는 회전축(211), 금속판에 형성되는 패턴의 형상이 관통형으로 구성되어 금속판에 코팅된 도료의 두께 차이에 의해 패턴을 형성시키는 원통 형상의 스탬프(212) 및 스탬프(212)와 회전축(211)을 연결하는 스탬프이음부(213)를 구비하는 스탬핑롤(210)을 포함하며, 회전축(211)은, 금속판에 대하여 상하로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.

Description

입체질감을 갖는 금속판 제조장치 및 제조방법{Manufacturing device and method of metal sheet with cubic texture}

본 발명은 입체질감을 갖는 금속판 제조장치 및 제조방법로서, 가전제품의 외형 판재 및 건축용 내외장재 등에 사용될 수 있는 입체질감을 갖는 금속판 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

종래부터 가전제품 및 건축용 내외장재 등의 소재로서, 상도 및 하도 도막층을 포함하는 유채색 금속판이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 최근 심미적 가치를 중시하는 산업의 전반적인 경향이 대두됨에 따라, 표면에 도색 필름을 부착하거나, 물리적 혹은 화학적 방법을 통하여 다양한 무늬를 부여하는 등 다양한 색상의 여러 가지 패턴 또는 문양이 형성된 금속판의 제조방법에 대한 연구가 증가하고 있다.

최근에는 2차원적인 평면인 유채색 금속판 보다는 표면에 질감을 부여하여 촉감을 가질 수 있도록 디자인된 유채색 금속판의 수요가 증대하고 있는 추세이다. 이러한 질감을 갖는 패턴 또는 문양이 형성된 유채색 금속판을 제조하기 위한 기술로서, 선행문헌 1과 같이 로터리 스크린을 이용하여 디자인을 부여하는 도장방식이나, 선행문헌 2와 같이 강판에 직접전사를 하여 요철을 형성하는 방식 등이 사용되었다. 이와 같은 방식들은 일반적인 유채색 금속판의 제조공정에서 사용되던 롤코터 장치로는 구현할 수 없었던 강판 표면의 입체적인 질감을 확보할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 상기 로터리 스크린 도장방식의 경우 로터리 스크린 내부에서 도료를 긁어내어 평판의 금속판에 적당량의 도료를 스크린으로 통과시켜 인쇄하는 방식으로서, 적정도료 공급이 곤란하여 도료가 부족하거나 과도하게 공급되어 제품 불량율이 높아지는 문제점이 있으며, 스크린에 의해 도료가 코팅되지 않는 부위가 필연적으로 발생해 코팅된 부위에 비해 그렇지 않는 부위의 제품표면의 내후성이 현저히 낮게 되는 문제점이 있다.

직접 전사롤을 이용한 요철 구현방법은 고속으로 작업할 경우 도료가 비산되거나 도료의 전사율이 낮게 되어 무늬의 경계면이 선명하지 못하게 되는 불량이 발생하게 되며, 상기 로터리 스크린 도장방식과 마찬가지로 전사되지 않은 부위가 필연적으로 발생해 코팅된 부위에 비해 그렇지 않는 부위의 금속판 내후성이 현저히 낮게 되는 문제점이 있다.

특허문헌 1: 공개특허공보 제2013-0026930호

특허문헌 2: 공개특허공보 제2013-0097588호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 연속적인 공정이 가능하면서도 금속판의 전체 면적에 도료를 코팅되도록 하여 내후성을 향상시키는, 입체질감을 갖는 금속판의 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 입체질감을 갖는 금속판 제조장치를 제공한다.

본 발명인 입체질감을 갖는 금속판 제조장치는, 장치프레임(10); 상기 장치프레임(10)에 연결되고 금속판에 도료를 코팅하는 코팅수단(100); 및 상기 장치프레임(10)에 연결되어 금속판의 이송 방향을 따라 상기 코팅수단(100) 이후에 배치되며, 상기 코팅수단(100)에 의해 코팅된 금속판에 패턴이 형성되도록 함과 동시에 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 패턴수단(200)을 포함하며, 상기 패턴수단(200)은, 상기 장치프레임(10)에 연결되어 회전하는 회전축(211), 금속판에 형성되는 패턴의 형상이 관통형으로 구성되어 금속판에 코팅된 도료의 두께 차이에 의해 패턴을 형성시키는 원통 형상의 스탬프(212) 및 상기 스탬프(212)와 회전축(211)을 연결하는 스탬프이음부(213)를 구비하는 스탬핑롤(210)을 포함하며, 상기 회전축(211)은, 금속판에 대하여 상하로 이동 가능하도록 구성된다.

한편, 상기 패턴수단은 상기 스탬핑롤의 내측에 연결되어, 상기 스탬핑롤에 의하여 금속판에 형성된 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 전처리경화수단을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

삭제

아울러, 상기 입체질감을 갖는 금속판 제조장치는, 금속판의 이송방향을 따라 상기 패턴수단 이후에 배치되어 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리경화수단;을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 전처리경화수단은, 상기 장치프레임에 고정되고 상기 회전축의 내부에 위치하는 전처리고정수단, 상기 전처리고정수단에 연결되어 자외선을 이용하여 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 전처리자외선램프, 및 상기 전처리고정수단에 연결되어 상기 전처리자외선램프에서 발산되는 자외선이 금속판에 가해지도록 구성된 전처리자외선램프커버를 포함하며,상기 후처리경화수단은, 상기 장치프레임에 고정된 후처리고정수단, 상기 후처리고정수단에 연결되어 자외선을 이용하여 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리자외선램프, 및 상기 후처리고정수단에 연결되어 상기 후처리자외선램프에서 발산되는 자외선이 금속판에 가해지도록 구성된 후처리자외선램프커버를 포함할 수 있다.

한편, 상기 입체질감을 갖는 금속판 제조장치는 상기 장치프레임에 연결되어 금속판의 이송하는 이송롤;을 더 포함하며, 상기 코팅수단은 코팅롤, 슬롯다이 및 플로우코터 중에서 하나이도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법에 있어서, 코팅수단을 이용하여 금속판에 도료를 코팅하는 코팅단계(S110); 및 패턴 수단을 이용하여 상기 코팅단계(S110)에서 코팅된 금속판에 패턴이 형성되도록 함과 동시에 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 패턴형성단계(S120);를 포함하며, 상기 패턴수단은, 회전축과, 상기 금속판에 형성되는 패턴의 형상이 관통형으로 구성되어 금속판에 코팅된 도료의 두께 차이에 의해 패턴을 형성시키는 원통 형상의 스탬프와, 상기 스탬프와 상기 회전축을 연결하는 스탬프이음부를 구비하는 스탬핑롤을 포함하며, 상기 회전축은, 상기 금속판에 대하여 상하로 이동 가능하도록 구성된 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법이 제공된다.

여기서, 상기 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법은, 상기 패턴형성단계 이후에 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리경화단계;를 더 포함하며, 상기 코팅단계에서 이용하는 상기 코팅수단은 코팅롤, 슬롯다이 및 플로우코터 중에서 하나이며, 상기 패턴형성단계 및 후처리경화단계는 자외선을 이용하여 도료를 경화시키도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 입체질감을 갖는 금속판 제조장치 및 제조방법은, 금속판에 코팅된 도료에 요철이 형성되도록 하여, 금속판에 입체질감이 형성되도록 하는 효과를 가진다. 그리고, 금속판에 형성된 도료의 두께에 따라 경화처리량이 달라지도록 하여, 코팅된 도료가 균질화되는 효과가 있다.

도 1 및 2는 입체질감을 갖는 금속판 제조장치의 사시도 및 측면도이다.
도 3 및 4는 패턴수단의 사시도 및 측면도이다.
도 5는 후처리경화수단의 측면도이다.
도 6은 패턴수단과 후처리경화수단을 통하여 금속판에 입체질감이 형성되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7 및 8은 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법의 각 단계를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명의 입체질감을 갖는 금속판 제조장치는, 금속판에 코팅되는 도료에 요철이 형성되도록 하여 금속판에 입체질감이 표현될 수 있도록, 도 1 및 2에서 도시되는 바와 같이, 장치프레임(10); 상기 장치프레임(10)에 연결되고 금속판에 도료를 코팅하는 코팅수단(100); 및 상기 장치프레임(10)에 연결되어 금속판의 이송 방향을 따라 상기 코팅수단(100) 이후에 배치되며, 상기 코팅수단(100)에 의해 코팅된 금속판에 패턴이 형성되도록 함과 동시에 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 패턴수단(200);을 포함한다.

즉, 금속판에 도료를 먼저 코팅하고, 코팅된 도료가 경화되기 전에 도료에 요철이 형성되도록 하여, 금속판에 입체질감을 부여하게 된다. 이전의 기술에 비하여 다른 특이한 점은 '도료의 코팅'과 '도료의 요철 형성'이 분리되도록 한 데 있다. 상기와 같은 구성은, 종전의 기술에 비하여, 제품 불량률과 내후성을 개선하고, 작업 속도가 향상되는 장점을 가진다.

그리고, 코팅된 도료가 요철이 형성됨으로써, 두께가 다른 도료에 경화처리량이 동일한 경우 도료의 비균질화가 우려되나, 상기 패턴수단(200)은 금속판에 코팅된 도료에 패턴을 형성시킬 뿐만 아니라, 상대적으로 두꺼운 도료를 우선적으로 경화시키도록 하여, 코팅된 도료의 균질화에 유리하다.

여기서, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 상기 패턴수단(200)은 스탬핑롤(210) 및 전처리경화수단(220)을 포함하며, 상기 스탬핑롤(210)은, 상기 장치프레임(10)에 연결되어 회전하는 회전축(211), 금속판에 형성되는 패턴의 형상이 관통형으로 구성되어 금속판에 코팅된 도료의 두께 차이에 의해 패턴을 형성시키는 원통 형상의 스탬프(212), 및 상기 스탬프(212)와 회전축(211)을 연결하는 스탬프이음부(213)를 포함하고, 상기 전처리경화수단(220)은, 상기 스탬핑롤(210)의 내측에 연결되어, 상기 스탬핑롤(210)에 의하여 금속판에 형성된 패턴에 대응되는 도료를 경화시키도록 구성될 수 있다.

상기 구성에서, 스탬프이음부(213)는 스탬프(212)와 회전축(211)을 연결하도록 할 뿐만 아니라, 스탬프(212)와 회전축(211)이 서로 분리되기 용이하도록하여, 요구되는 패턴에 달라지는 경우 상기 스탬프(212)의 교체가 어렵지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 회전축(211)은 금속판에 대하여 상하로 이동 가능하도록 구성되도록 할 수 있다. 상기 회전축(211)의 상하 이동에 의하여 도료에 형성되는 요철의 차이가 증감될 수 있으므로, 동일한 패턴이라 하더라도 상기 회전축(211)의 조절에 의하여 표현되는 입체질감이 다르게 할 수 있다.

한편, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 상기 입체질감을 갖는 금속판 제조장치는, 금속판의 이송방향을 따라 상기 패턴수단(200) 이후에 배치되어 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리경화수단(300);을 더 포함할 수 있다.

코팅된 도료의 경화는 상기 패턴수단(200)에 의해서 처리되나, 상기 패턴수단(200)은 금속판에 형성된 패턴에 대응되는 도료만을 경화시키므로, 나머지 도료에 대하여 경화시킬 필요에 의하여 상기 구성이 제공되는 것이다.

따라서, 전술한 바와 같이, 코팅된 도료의 두께에 따라 경화처리량이 달라지도록 할 수 있도록 하여 도료가 균질하게 경화되도록 할 수 있다. 즉, 금속판에 상대적으로 두껍게 형성된 도료는 상기 패턴수단(200) 및 상기 후처리경화수단(300)에 의하여 경화 처리되도록 하는 반면, 나머지 도료는 상기 후처리경화수단(300)에 의하여 경화 처리되도록 하여, 금속판에 형성된 도료가 균일하게 경화되도록 할 수 있다.

여기서, 경화시키는 부분에 대하여 다음과 같이 특정될 수 있는데, 도 4 및 5에 도시되는 바와 같이, 상기 전처리경화수단(220)은, 상기 장치프레임(10)에 고정되고 상기 회전축의 내부에 위치하는 전처리고정수단(221), 상기 전처리고정수단(221)에 연결되어 자외선을 이용하여 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 전처리자외선램프(222), 및 상기 전처리고정수단(221)에 연결되어 상기 전처리자외선램프(222)에서 발산되는 자외선이 금속판에 가해지도록 구성된 전처리자외선램프커버(223)를 포함하며, 상기 후처리경화수단(300)은, 상기 장치프레임(10)에 고정된 후처리고정수단(310), 상기 후처리고정수단(310)에 연결되어 자외선을 이용하여 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리자외선램프(320), 및 상기 후처리고정수단(310)에 연결되어 상기 후처리자외선램프(320)에서 발산되는 자외선이 금속판에 가해지도록 구성된 후처리자외선램프커버(330)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 전처리고정수단(221)은 상기 회전축(211)의 내부에 위치하며 상기 장치프레임(10)에 고정되어 상기 전처리자외선램프(222)를 연결함으로써, 상기 전처리자외선램프(222)가 고정되도록 한다. 그리고, 상기 전처리자외선램프커버(223)는 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화하고 나머지 도료에 대하여는 경화하지 않도록, 도 4에 도시되는 바와 같이, 발산된 자외선이 금속판에 수직 방향으로 향하도록 한다.

그리고, 상기 후처리경화수단(300)의 구성 또한 상기 전처리경화수단(220)과 구성이 유사하나, 금속판에 코팅된 모든 도료를 경화시키는 점에서 차이가 있다.

한편, 본 발명의 입체질감을 갖는 금속판 제조장치는, 상기 장치프레임(10)에 연결되어 금속판의 이송하는 이송롤(20);을 더 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 패턴수단(200)의 하부에 상기 이송롤(20)이 위치되도록 하여 금속판이 이송될 수 있도록 할 수 있다.

그리고, 상기 코팅수단(100)은 코팅롤, 슬롯다이 및 플로우코터 중에서 하나이도록 구성될 수 있다.

한편, 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법이 고려될 수 있다. 도 7 및 8을 참조하여 설명하기로 한다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법은 코팅수단을 이용하여 금속판에 도료를 코팅하는 코팅단계(S110); 및 상기 코팅단계(S110)에서 코팅된 금속판에 패턴이 형성되도록 함과 동시에 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 패턴형성단계(S120);를 포함한다.

아울러, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법은 상기 패턴형성단계(S120) 이후에 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리경화단계(S130);를 더 포함할 수 있으며, 상기 코팅단계(S110)에서 이용하는 상기 코팅수단은 코팅롤, 슬롯다이 및 플로우코터 중에서 하나이며, 상기 패턴형성단계(S120) 및 후처리경화단계(S130)는 자외선을 이용하여 도료를 경화시키도록 구성될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 장치프레임 20 : 이송롤
100 : 코팅수단 200 : 패턴수단
210 : 스탬핑롤 211 : 회전축
212 : 스탬프 213 : 스탬프이음부
220 : 전처리경화수단 221 : 전처리고정수단
222 : 전처리자외선램프 223 : 전처리자외선램프커버
300 : 후처리경화수단 310 : 후처리고정수단
320 : 후처리자외선램프 330 : 후처리자외선램프커버

Claims

장치프레임(10);
상기 장치프레임(10)에 연결되고 금속판에 도료를 코팅하는 코팅수단(100); 및
상기 장치프레임(10)에 연결되어 금속판의 이송 방향을 따라 상기 코팅수단(100) 이후에 배치되며, 상기 코팅수단(100)에 의해 코팅된 금속판에 패턴이 형성되도록 함과 동시에 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 패턴수단(200)을 포함하며,
상기 패턴수단(200)은, 상기 장치프레임(10)에 연결되어 회전하는 회전축(211), 금속판에 형성되는 패턴의 형상이 관통형으로 구성되어 금속판에 코팅된 도료의 두께 차이에 의해 패턴을 형성시키는 원통 형상의 스탬프(212) 및 상기 스탬프(212)와 회전축(211)을 연결하는 스탬프이음부(213)를 구비하는 스탬핑롤(210)을 포함하며,
상기 회전축(211)은, 금속판에 대하여 상하로 이동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 입체질감을 갖는 금속판 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 패턴수단(200)은,
상기 스탬핑롤(210)의 내측에 연결되어, 상기 스탬핑롤(210)에 의하여 금속판에 형성된 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 전처리경화수단(220)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체질감을 갖는 금속판 제조장치.
삭제
제2항에 있어서,
금속판의 이송방향을 따라 상기 패턴수단(200) 이후에 배치되어 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리경화수단(300);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체질감을 갖는 금속판 제조장치.
제4항에 있어서,
상기 전처리경화수단(220)은,
상기 장치프레임(10)에 고정되고 상기 회전축(211)의 내부에 위치하는 전처리고정수단(221),
상기 전처리고정수단(221)에 연결되어 자외선을 이용하여 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 전처리자외선램프(222), 및
상기 전처리고정수단(221)에 연결되어 상기 전처리자외선램프(222)에서 발산되는 자외선이 금속판에 가해지도록 구성된 전처리자외선램프커버(223)를 포함하며,
상기 후처리경화수단(300)은,
상기 장치프레임(10)에 고정된 후처리고정수단(310),
상기 후처리고정수단(310)에 연결되어 자외선을 이용하여 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리자외선램프(320), 및
상기 후처리고정수단(310)에 연결되어 상기 후처리자외선램프(320)에서 발산되는 자외선이 금속판에 가해지도록 구성된 후처리자외선램프커버(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체질감을 갖는 금속판 제조장치.
제1항 내지 제2항 및 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치프레임(10)에 연결되어 금속판의 이송하는 이송롤(20);을 더 포함하며,
상기 코팅수단(100)은 코팅롤, 슬롯다이 및 플로우코터 중에서 하나인 것을 특징으로 하는
입체질감을 갖는 금속판 제조장치.
입체질감을 갖는 금속판 제조 방법에 있어서,
코팅수단을 이용하여 금속판에 도료를 코팅하는 코팅단계(S110); 및
패턴 수단을 이용하여 상기 코팅단계(S110)에서 코팅된 금속판에 패턴이 형성되도록 함과 동시에 형성되는 패턴에 대응되는 도료를 경화시키는 패턴형성단계(S120);를 포함하며,
상기 패턴수단은, 회전축과, 상기 금속판에 형성되는 패턴의 형상이 관통형으로 구성되어 금속판에 코팅된 도료의 두께 차이에 의해 패턴을 형성시키는 원통 형상의 스탬프와, 상기 스탬프와 상기 회전축을 연결하는 스탬프이음부를 구비하는 스탬핑롤을 포함하며,
상기 회전축은, 상기 금속판에 대하여 상하로 이동 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 패턴형성단계(S120) 이후에 금속판에 코팅된 도료를 경화시키는 후처리경화단계(S130);를 더 포함하며,
상기 코팅단계(S110)에서 이용하는 상기 코팅수단은 코팅롤, 슬롯다이 및 플로우코터 중에서 하나이며,
상기 패턴형성단계(S120) 및 후처리경화단계(S130)는 자외선을 이용하여 도료를 경화시키는 것을 특징으로 하는 입체질감을 갖는 금속판 제조 방법.