KR101781066B1 - 투명한 nc 가공물의 표면처리방법 - Google Patents

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Abstract

투명한 NC 가공물의 표면을 처리하는 방법은, 가공 챔버를 제공하는 단계, 상기 가공 챔버 내에 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄을 이용한 증착 환경을 형성하는 단계, 상기 증착 환경 내에 NC 가공물을 위치시키는 단계, 및 상기 증착 환경으로부터 상기 NC 가공물을 분리시키는 단계를 포함하며, 상기 NC 가공물의 표면 처리를 통해 NC 가공물의 빛 투과도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

Description

투명한 NC 가공물의 표면처리방법 {METHOD FOR TREATING SURFACE OF TRANSPARENT NC PRODUCT}
본 발명은 NC 가공물의 표면 처리에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 표면을 절삭으로 가공한 NC 가공물의 표면 처리를 통해 투명 재질의 특성을 발현하는 표면처리방법에 관한 것이다.
NC 가공은 수치제어(Numerical Control)를 통해 공작기계로 가공을 하는 것을 의미하며, NC 가공이 가능한 공작기계를 통해서 모재를 다양한 형상으로 제작하는 용도로 사용되고 있다. 일 예로, ABS나 PC 같은 소재를 이용하여 원하는 형상 및 치수를 가지는 부품이나 구조를 형성할 수 있으며, 이들을 통해 제품을 직접 생산하거나 목업을 제작하는 것이 가능하다.
이러한 NC 가공물은 CAD/CAM 데이터를 이용하여 형상이나 치수를 제작한 후에, 도색 등의 과정을 거치게 된다. 하지만, 투명 재질의 모재를 가공하는 경우, 도색이나 표면 가공을 잘 해도, 원래 투명 재질의 특성을 살릴 수 없다는 문제점이 있다.
왜냐하면, NC 가공에서 투명한 모재는 드릴이나 다른 절삭 공구에 의해서 절삭되기 때문에, 거친 표면을 갖게 된다. 따라서, 재질이 투명해도 표면에서는 난반사가 일어나며, 원래 목적한 투명한 표면을 가질 수 없다. 이를 해결하기 위해, 별도의 투명 도료를 붓으로 도포하는 방법이 있기는 하지만, 이러한 방법은 균일한 도포가 어려우며, 도료의 건조에도 많은 시간이 소요되고, 수십 ㎛ 이하의 치수 오차로 가공을 해야 하는 가공물의 경우에 적합하지 않다는 단점이 있다.
본 발명은 NC 가공 후 거친 표면을 갖는 투명 또는 반투명 재질의 가공물의 표면을 처리함에 있어서, 균일하면서 신속한 처리가 가능하고, 두께의 증가가 발생하지 않는 표면처리방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 투명한 NC 가공물의 표면을 처리하는 방법은, 가공 챔버를 제공하는 단계, 가공 챔버 내에 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄을 이용한 증착 환경을 형성하는 단계, 상기 증착 환경 내에 NC 가공물을 위치시키는 단계, 및 상기 증착 환경으로부터 상기 NC 가공물을 분리시키는 단계를 포함하며, 상기 NC 가공물의 표면 처리를 통해 NC 가공물의 빛 투과도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
증착 환경을 형성하는 단계는, 상기 가공 챔버 내에서 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄을 가열하여 기화시킬 수 있다.
본 발명의 표면처리방법은 NC 가공 후 거친 표면을 갖는 투명 또는 반투명 재질의 가공물의 표면 처리할 수 있으며, 표면 처리를 통해서 원래 재질이 갖고 있는 투명성을 복원시킬 수가 있다.
종래의 방법에 비해서, 본 발명과 같은 증착 방법은 균일하면서 신속한 처리가 가능하며, 증착이기 때문에 처리 후 두께의 증가가 발생하지 않아 가공 오차가 발생하지 않는다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 NC 가공물의 표면처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 따른 NC 가공물의 표면처리 결과를 설명하기 위한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 NC 가공물의 표면처리장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 4의 표면처리장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 표면처리장치의 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 NC 가공물의 표면처리를 설명하기 위한 도면이며, 도 2 및 도 3은 도 1에 따른 NC 가공물의 표면처리 결과를 설명하기 위한 사진이다.
도 1을 참조하면, NC 가공물(10)을 위한 표면처리장치(100)는 가공 챔버(110)를 제공하는 몸체(130)를 포함하며, 표면 처리를 위해서 가공 챔버(110) 내에는 증착 환경이 형성될 수 있다.
처리되기 전의 NC 가공물(10)는 드릴이나 기타 절삭 공구에 의해서 가공되었기 때문에 거친 표면을 가지며, NC 가공물(10)이 투명한 ABS 재질로 형성되었다고 해도, 가공 직후에는 투명한 재질인지를 전혀 알 수 없는 상태일 수 있다. 도 2 및 도 3에서 오른쪽의 가공물이 표면 처리 전의 가공물이라 할 수 있다.
증착 환경은 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄의 증기를 이용하여 형성될 수 있다. 증착 환경은 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄을 가열함으로써 기화시키고, 기화된 환경이 가공 챔버(110) 내에 머무르게 함으로써 유지될 수 있다. 증착 환경에서 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄은 완전히 기화된 상태일 수도 있지만, 일부 액적을 이루어 부유하는 상태도 포함된다고 할 수 있다.
증착 환경에서 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄 또는 기타 대체 가능한 물질은 가공 챔버(110) 내로 유입된 가공물의 표면에 증착될 수 있다. 이러한 증착 과정을 통해서 NC 가공물(10)의 표면이 평탄화될 수 있으며, 도 2 및 도 3의 왼쪽의 가공물에서 알 수 있듯이, NC 가공물(10)의 빛 투과도가 증가하여 원래와 같이 투명한 부품 또는 요소로 전환될 수 있다.
이러한 과정은 기존의 투명 도료를 도포하는 것보다 균일한 결과를 얻을 수 있으며, 표면 처리에 따른 두께 증가도 발생하지 않는다. 또한, 붓으로 칠하는 경우보다 신속한 표면 처리가 가능하며, 표면 처리 후 건조의 과정도 생략될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 표면처리는 투명 재질의 NC 가공물을 처리함에 있어서, 제품의 퀄리티 및 처리 속도를 현저하게 개선할 수가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 NC 가공물의 표면처리장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 4의 표면처리장치의 분해 사시도이며, 도 6은 도 4의 표면처리장치의 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, NC 가공물(10)을 위한 표면처리장치(200)는 가공 챔버(210) 및 가열 챔버(220)를 제공하는 몸체(230), 가열 챔버(220)의 하부에 위치한 가열부(240), 그리고 가열 챔버(220)의 상부에 제공되는 우회 격판(250)을 포함한다.
가열 챔버(220)에서는 표면 처리를 위한 화학물이 가열되어 기화되며, 가공 챔버(210)에서는 가열 챔버(220)에서 기화된 증기가 유입되어 증착 환경이 형성될 수 있다.
가열 챔버(220) 내에는 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄이 수용될 수 있으며, 가열부(240)에 의해서 가열 챔버(220)의 화학물이 기화될 수 있다. 본 실시예에서, 가열 챔버(220)는 가공 챔버(210)의 하부 중심에 위치하며, 가열 챔버(220)의 면적은 가공 챔버(210)보다 상대적으로 작은 면적을 가진다.
따라서, 가열부(240)는 가공 챔버(210)의 전체 바닥을 가열하지 않아도 되며, 정해진 가열 챔버(220)의 바닥만 가열할 수 있고, 현저하게 적은 면적을 가열하기 때문에 상대적으로 높은 열 효율로 가열 챔버(220) 내의 화학물을 가열시킬 수 있다.
우회 격판(250)은 가열 챔버(220) 및 가공 챔버(210) 사이에 위치하여, 가열 챔버(220)에서 기화된 증기가 가공 챔버(210)에 우회하여 진입하게 할 수 있다. 따라서, 가공 챔버(210) 내에서 증착 환경이 일정한 밀도 및 조건으로 형성될 수 있으며, 가열 챔버(220) 내에서 화학물이 갑자기 끓어 오르거나 튀어 올라 사고가 발생하는 것도 예방할 수 있다.
우회 격판(250)은 가열 챔버(220)의 상부에 수평하게 위치하는 것이 바람직하며, 우회 격판(250)의 하부에는 복수개의 지지대(252)가 제공될 수 있다. 복수개의 지지대(252)는 가열 챔버(220)의 바깥에서 가공 챔버(210)의 바닥을 지지하도록 넓게 형성될 수 있으며, 우회 격판(250)이 가공 챔버(210)의 바닥으로부터 일정 간격 이격된 상태를 유지하도록 할 수가 있다.
따라서, 가열 챔버(220)에서 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄이 기화되어 증기가 되면, 이 증기는 우회 격판(250)과 가공 챔버(210)의 바닥 사이의 틈을 통해서 4방으로 우회하면서 가공 챔버(210) 내로 유입될 수 있다.
본 실시예에서는 몸체(230)의 상부가 개방되어 있지만, 부분적으로 가려지거나 전체를 덮는 덮개가 제공될 수 있으며, NC 가공물(10)을 고정 또는 홀딩하기 위한 지그나 홀더가 추가로 사용될 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 표면처리장치 110 : 가공 챔버
130 : 몸체 200 : 표면처리장치
210 : 가공 챔버 220 : 가열 챔버
230 : 몸체 240 : 가열부
250 : 우회 격판

Claims (4)

  1. 투명한 NC 가공물의 표면을 처리하는 방법에 있어서,
    가공 챔버를 제공하는 단계;
    상기 가공 챔버 내에 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄을 이용한 증착 환경을 형성하는 단계;
    상기 증착 환경 내에 NC 가공물을 위치시키는 단계; 및
    상기 증착 환경으로부터 상기 NC 가공물을 분리시키는 단계;를 포함하며,
    상기 증착 환경을 형성하는 단계는, 상기 가공 챔버 내에서 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄을 가열하여 기화시키고,
    상기 가공 챔버의 바닥에 상기 가공 챔버보다 상대적으로 작은 면적을 갖도록 상기 가공 챔버의 바닥으로부터 만입되어 형성된 가열 챔버를 제공하며, 상기 가열 챔버에 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄을 수용한 상태에서 상기 가열 챔버를 가열하여 기체 상태의 메틸렌 클로라이드 또는 1,2-디클로로에탄이 상기 가공 챔버의 바닥에서부터 차올라서 상기 NC 가공물 전체를 덮는 증착 환경을 형성하고,
    상기 NC 가공물의 표면 처리를 통해 상기 NC 가공물의 빛 투과도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 NC 가공물의 표면처리방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열 챔버의 상부에 수평하게 위치하며, 상기 가공 챔버의 바닥으로부터 일정 간격 이격된 상태를 유지하는 우회 격판을 제공하며,
    상기 우회 격판 및 상기 가공 챔버의 바닥 사이의 틈을 통해서 상기 가열 챔버에서 기화한 화학물의 증기가 상기 가공 챔버 내로 우회하여 유입되는 것을 특징으로 하는 NC 가공물의 표면처리방법.
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