KR101798641B1 - 장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안내판 등에 사용되는 알루미늄 패널에 고급스럽고 입체적인 심미감을 느낄 수 있도록 다양한 형태의 장식문양과 색감을 제공할 수 있는 장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법을 제공코자 한다.
이를 위해 준비된 알루미늄 패널의 표면을 요철화하기 위한 1차 샌드블러스트 작업단계와, 상기 1차 샌딩처리된 패널을 광택제 용액에 침지하여 광택처리하는 소재 전처리 단계와, 패턴이 각인될 패널 전면에 보호필름을 부착하는 보호필름 부착단계와, 보호필름이 부착된 패널에 공작기계를 이용한 CNC가공으로 일정한 패턴문양을 각인시키는 패턴 각인단계와, 기부착되어 상기 패턴 각인단계에서 제단된 보호필름을 선택적으로 제거한 후 2차 샌드블러스트 작업을 시행하는 단계와, 2차 샌드블러스트 작업이 완성된 패널 위에 붙은 모든 보호필름을 제거한 후, 아노다이징 처리하여 균일한 피막을 형성시키는 아노다이징 단계를 거쳐 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법 {Manufacturing method of aluminum panel with embossed pattern}

본 발명은 광고나 안내판 등에 사용되는 알루미늄 패널에 고급스럽고 입체적인 심미감을 느낄 수 있도록 다양한 형태의 장식문양과 색감을 제공할 수 있는 장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법에 관한 것이다.

알루미늄 금속패널을 이용하는 알루미늄 광고판은 각종 건물의 옥외 입식(立式) 광고판, 각종 행사 안내판, 각종 건물 외벽에 부착하는 광고간판 등 실로 다양한 용도에 다양한 형태로 널리 사용하고 있다.

종래에는 대한민국공개공보 특2002-0064245호에서 개시하고 있는 홀로그램 패턴이 라미네이트된 건축물 내외장재용알루미늄 플레이트와 이의 제조방법에서 개시된 바와 같이 광고판이나 안내판을 제작할 때 알루미늄 금속패널 위에 홀로그램 필름 등을 부착하여 시각적으로 주의를 끌 수 있는 부착물을 곁들여서 광고용 문자나 장식도형들을 인쇄 또는 부착하는 방식으로 제작하였다.

그러나 이와 같은 종래의 광고패널은 시각적인 심미감이나 조형미가 부족하고 패널 위에 구사하는 문양의 형태가 입체감이 떨어지며, 장식성이나 시선 집중도가 미흡한 단점이 있어 고급 호텔이나 연회장과 같은 곳에서 사용하기에는 한계가 있고, 또한 홀로그램 필름은 자칫 너무 화려하여 안내판의 글씨로 사람의 시선을 집중시키지 못하고 식별성을 저하시켜 안내판 본연의 기능성을 제대로 발휘할 수 없다.

또 다른 선행기술로는 대한민국등록특허 제10-1029893호에서 개시하는 알루미늄 안내판 제조방법이 있으며, 이는 알루미늄 표면의 부식을 진행하고 페인트를 부식된 각인부에 삽입한 후 센드페이퍼 작업을 먼저 진행하고 아노다이징 피막작업을 수행함으로써 삽입된 페인트를 닦아내는 번거로움을 피할 수 있고 아노다이징 피막 작업에서 정류기의 특성상 강력한 흡착력에 의해 페인트가 각인부 속으로 강하게 부착되도록 하여 페인트가 벗겨지는 것을 방지할 수 있으며, 세척제를 사용하지 않음으로써 페인트의 내구성 향상과 함께 작업시간의 단축을 얻을 수 있도록 한 것을 특징으로 하나, 이 역시 고급스럽고 세련된 심미감이 부족하고 페인트나 사진등을 이용해야 하므로 판넬 제작시간과 비용이 앙등되는 문제점이 있었다.

KR 특2002-0064245 A (2002.08.07) KR 10-1029893 B1 (2011.4.11.)

본 발명은 상기한 종래의 문제점에 착안하여 알루미늄 소재로 제작하는 광고판용 패널 소재에 샌드블러스트(sand blast) 공법에 의한 요철화 공정과 광택소재 용액의 침지에 의한 광택부여공정과 CNC가공에 의한 다양한 패턴문양의 각인공정과 상기 패턴문양 위에 부착한 보호필름의 선택적인 제거 및 샌드블러스트 작업에 의한 요철화 공정들을 상호 단계적이면서 일관적으로 적용함으로서 광고나 안내판의 장식성과 상품성을 월등하게 향상시킬 수 있는 알루미늄 패널을 제공하도록 한 것을 본 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.

작업패널의 문양면에 샌드블러스트 작업만으로 패널에 그라데이션 효과를 부여할 수 있도록 한 것을 또다른 발명의 해결과제로 한다.

이와 함께 별도로 기술하지는 않았으나 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위를 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 과제에 포함되도록 한다.

본 발명의 알루미늄 패널의 장식문양 조성방법의 주된 구체적인 해결수단은,

- 알루미늄 소재의 표면에 1차적인 샌드블러스트 작업을 이행하고 나서 소재의 전표면에 광택도표를 디핑(dipping) 피복하는 단계와,

- 상기 광택처리된 소재의 판면에 보호필름을 부착하는 단계와,

- 상기 보호필름이 부착된 소재의 판면을 미리 프로그래밍된 CNC가공기를 이용하여 소정의 패턴문양을 각인(刻印)하는 단계와,

- 상기 소재패널에 각인된 단위 문양부에 소재한 보호필름을 제거하고, 이 제거된 알루미늄 패널소재의 노출 판면에 다시 2차로 샌드블러스트 작업을 이행하여 요철문양을 형성하는 단계와,

- 전 공정에서 남아있는 보호필름을 모두 제거하고 다시 노출된 판면 위에 3차 샌드블러스트 작업을 이행한 후 마감공정으로서 최종 판면 피막형성을 위한 아노다이징 작업을 부여하는 최종 표면처리단계의 상호 유기적인 결합으로 이루어진다.

상기한 해결수단에 의해 완성되는 본 발명의 알루미늄 장식패널은 다음과 같은 효과가 있다.

① 광고패널이 종래와 같은 단선문양이나 평활면 패널의 단조로운 외관문양과 달리 요철문양이 시각상 두드러지게 표출되는 입체적인 문양을 띄게 되어 외관장식성이 월등히 개선된다.

② 보호필름을 단계적으로 제거하면서 블라스트 공정을 2-3회 반복시행하므로서 요철문양 자체가 문양마다 특색있고 다양한 텍스튜어(Texture:시각상 질감)을 발현(發現)하므로 판면 전체가 갖는 조형미가 특출하고 또한 보는 각도에 따라서 나타나는 광택과 농도가 달라 입체적이고 화려하여 외관장식성이 종래의 평면패널 광고판에 비견할 바가 안 될 정도로 우수하다.

③ 요철문양 처리된 전체 판면에는 마감보호 코팅막을 이루는 이노다이징 처리공정에 의한 보호피막이 균일하게 피복형성되어 광택성과 외관장식성이 장기적인 내구성을 발휘하게 되는 등 여러가지 광고 및 안내판으로서 요구되는 다양한 상품특성을 동시에 보유하게 된다.

도 1은 본 발명의 문양조성방법을 개략적으로 요약한 공정 블록도.
도 2는 각 공정 중 주요단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제조방법을 거쳐 완성된 소재패널의 부분확대 사시도

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 문양조성방법을 개략적으로 요약한 공정 블록도이고, 도 2는 각 공정 중 주요단계를 설명하기 위한 개략도이며, 도 3은 본 발명의 제조방법을 거쳐 완성된 소재패널의 부분확대 사시도로써, 도면을 통해 본 발명의 장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법을 설명토록 한다.

제 1 공정 : 알루미늄 소재 준비단계

소요되는 간판소재에 적합한 두께의 알루미늄 패널(1)(이하 패널이라 함)을 준비하고 규격에 맞도록 제단한다.

제 2 공정 : 1차 샌드블러스트 작업단계

샌드블러스트(Sand blast)의 소재인 금강사(金剛沙)를 이용하여 상기 준비된 패널(1)의 양면을 통상적인 공기압 분사방식에 의해 샌딩(Sanding)처리하고 이물질이나 오염물질을 충분히 제거한다.

한편, 이 과정에서 패널의 표면전체에 금강사에 의한 미세요철면을 이루도록 한다.

제 3 공정 : 소재패널 전처리 단계

패널(1)의 전체 판면(板面)에 일정한 광택효과를 부여하고 보호필름(2)이 잘 부착될 수 있도록 코팅막을 형성시킨다.

일정크기의 디핑로(dipping 爐)에 광태제와 염료를 혼합한 용액을 일정 수위로 충진하여 여기에 상기 공정에서 샌드블러스팅된 패널을 일정시간 디핑한 후 밖으로 건져내어 건조시킨다.

도 3은 본 발명의 제조방법을 거쳐 완성된 소재패널의 부분을 확대한 사시도로, 상기 제3공정이 마무리 된 상태의 패턴면을 A1으로 표현한다.

제 4 공정 : 보호필름 부착 단계

광택표면 처리되어 건조가 완료된 패널(1)표면 전체에 패턴이 각인될 패널 전면에 보호필름(2)을 부착시킨다.

이때 보호필름 내부에 공기가 스며들지 않도록 양호한 밀착상태로 꼼꼼하게 부착을 시켜야만 다음공정의 CNC 패턴각인 공정 또는 샌드블러스트 공정에서 보호필름(2)이 찢어지거나 이탈하는 것을 예방할 수 있다.

제 5 공정: 패턴 루트 각인 단계

전 공정에서 표면에 보호필름(2)이 부착된 소재패널(1)을 CNC자동선반기계(이하 CNC가공이라 함)을 이용하여 일정한 패턴문양으로 패턴루트(3)(Pattern route:드릴이 절삭선을 따라 이동하므로서 일정한 절삭홈이 형성된 루트)를 각인(刻印)형성시킨다.

이때 드릴에 의한 절삭홈의 깊이는 0.5mm 내외이다.

상기 CNC가공은 미리 각종 문양패턴(예:다이아몬드형 문양, 4각형 문양 등 각종 디자인 형태)을 CNC 컴퓨터에 프로그래밍하여 자동으로 각종 문양이나 장식도형을 신속하게 양산제작할 수 있다.

제 6 공정 : 패널형태 성형단계

상기 CNC가공이 끝난 소재패널(1)은 각종 소요 광고물의 형태에 맞게 곡면밴딩, 양측면 절곡 및 절단 등 광고형태(실내외 입식, 또는 벽면 부착식 등)에 부합하도록 미리 계획된 형태로 가공성형 한다.

제 7 공정 : 1차 보호필름제거 및 2차 샌드블러스트 작업단계

형태성형이 완료된 소재패널 표면에 부착된 보호필름(2) 중 일부를 1차 제거하여 2차 샌드블러스트 작업을 수행한다.

이때 판면에 붙은 보호필름(2)들은 상기 CNC가공단계에서 패턴루트(3)(절삭홈)에 의해 여러 조각들로 분할된 상태이므로 이를 박리제거하면 소재패널(1)의 속살이 문양의 형태에 따라 밖으로 노출된다.

따라서 문양형성을 위하여 상기 보호필름은 일정한 패턴문양이 전체적으로 조성될 수 있도록 부분적, 선택적으로 제거하게 된다. 이와 같이 부분적으로 보호필름(2)을 제거하고 난 후 약 30분 정도 2차 샌드블러스트 작업을 이행하면 보호필름이 제거되어 속살이 드러난 소재판면이 요철상으로 조면화(粗面化)되고, 이를 도3에서 패턴면 A2로 표시하였다.

바람직하기로는 이때의 2차 샌드블라스트 작업에 소요되는 샌드입자는 1차때 사용된 금강사 보다 입자가 작고 고른 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 도3에서와 같이 패턴면 A1보다 거철기와 요철도가 좀 더 낮고 균일하게 함으로써 시각적으로 패턴면 A1과 다른 심미감을 창출하도록 하기 위함이다.

제 8 공정 : 2차 보호필름 제거단계 및 3차 샌드블러스트 작업단계

상기 공정에서 남아있는 보호필름(2) 중 일부를 2차로 다시 벗겨낸 다음, 다시 판면 전체에 3차 샌드블러스트 작업을 한다.

이 3차 샌드블러스트 작업시에는 소요 샌딩볼의 입도는 2차 샌드블러스트 작업때 보다 다소 작은입자를 사용하는 것이 표면질감을 상이하게 하는데 유리하다.

이 단계에서 제거된 보호필름(2)이 있던 자리의 소재 판면은 상기 작은입도의 금강사에 의한 블러스트 작업이 이루어져 거칠기가 다소 부드러운 패턴면(A)으로 요철화 되고(패턴면 A2), 동시에 전 공정에서 2차 블라스트 작업이 이루어진 부위에는 다시 3차로 부드러운 블러스트작업이 이루어져 한층 더 조밀하고 균일한 패턴면 A3로 인각되어, 1차 보호필름(2)을 제거한 부분과 2차 보호필름을 제거한 부분의 패턴면(A) 질감과 요철형태가 상이하여 시각적으로도 색감이 상이하고 반사되는 빛의 농도도 달라 시각적으로 상당한 차별성을 유지하여 외광장식미를 더욱 향상시키게 되는 것이다.

제 9 공정: 잔유 보호필름 완전제거 및 이노다이징 단계

상기 3차 샌드블러스트 작업이 완료되면 남아있는 보호필름(2)들을 모두 제거한다. 이 때 드러나는 패턴면이 도3에서 A1이며, 이는 샌드블러스트를 거친 패턴면 A2와 A3와는 또 다른 심미감을 나타내게 된다.

잔유할 수 있는 필름접착제 들을 완전헤 제거하여 전체를 청결히 한 후 아노다이징 처리를 통해 패널판 전체에 균일한 피막 코팅이 형성되도록 하며, 이를 통해 패널판의 내마모성을 높이고, 부드러운 광택효과를 얻을 수 있다.

제 10 공정 : 마감세척 및 건조 단계

상기 과정을 거친 완성된 알루미늄 패널(1)을 물로 세척한 다음 40-50도의 중온에서 건조한다.

상기 과정을 통해 완성된 패널들을 서로 조립하여 최종 완성한 다음 이 패널 위에 안내나 광고용 문자, 도형 등을 결합 부착하여 안내판을 완성하게 된다.

이상과 같은 단계적 공정으로 조성되는 본 발명의 장식문양이 인각된 알루미늄 패널은 소재 알루미늄 패널을 평면 그대로 사용하지 않고 표면에 샌드블러스팅 공정으로 인위적인 요철문양을 형성시키고 나서 CNC가공 공정을 통한 패턴루트에 따라 보호필름(2)을 단계적으로 제거하여 다단계에 걸친 샌드블러스팅 공정으로 보호필름이 붙었던 자리에 차별화되고 개성화된 요철문양을 규칙적 또는 불규칙적으로 다양하게 형성하여 판면조성을 하게 되는데 특징이 있다.

따라서 본 발명이 소재 알루미늄 패널을 이용하여 간판을 제작하게 되면,

첫째, 소재패널 전체가 규칙적으로 각인된 패턴루트(3) 문양에 따라 입체화된 판면을 조성할 수 있게 되므로 광고간판 등으로 사용할 시 입체적 조형미를 발휘할 수 있어 조형미와 장식미가 크게 향상되고,

둘째, 각 패턴루트(3)가 형성하는 분할된 패턴판면들이 다단계의 블러스팅 공정에 의해서 판면 요철도 자체가 달라지게 되어 보는 각도에 따라 반사광이 이색적으로 현출(現出)되므로서 다양한 입체감과 광택미와 질감미(Texture)와 변화미를 느낄 수 있게 되며,

셋째, 문양패턴의 형성에 있어서도 CNC가공을 통한 다양한 패턴문양의 형성과 보호필름(2)의 다단계적인 박리작업과 샌드블러스팅 작업을 상호 유기적으로 연결조합하여 시각상 다양한 텍스튜어를 연출하는 요철문양을 자유자재로 조성할 수가 있는 장점이 있다.

따라서 본 발명에 의하면 알루미늄 판넬소재를 이용한 광고간판의 상품적 가치를 한차원 더높게 향상시킬 수가 있는 유용한 산업적 효과를 갖는다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

A1, A2, A3: 패턴면 1:패널 2:보호필름 3:루트

Claims (3)

1. 준비된 알루미늄 패널의 이물질을 제거함과 동시에 패널의 표면을 요철화하기 위한 1차 샌드블러스트 작업단계와,
   상기 1차 샌드블러스트 작업이 완료된 패널을 광택제 용액에 침지하여 광택처리하는 소재 전처리 단계와,
   패턴이 각인될 패널 전면에 보호필름(2)을 부착하는 보호필름 부착단계와,
   보호필름(2)이 부착된 패널에 공작기계를 이용한 CNC가공으로 일정한 패턴문양을 갖도록 드릴을 이용하여 루트(3)를 각인시키는 패턴루트 각인단계와,
   기부착되어 상기 패턴루트 각인단계에서 제단된 보호필름(2)을 선택적으로 제거한 후 2차 샌드블러스트 작업을 시행하는 단계와,
   2차 샌드블러스트 작업이 완성된 패널 위에 붙은 모든 보호필름(2)을 제거한 후, 아노다이징 처리하여 균일한 피막을 형성시키는 아노다이징 단계를 거침으로써,
   패턴루트(3)에 의해 분할된 패턴면들에 시행된 샌드블러스트 작업 횟수가 따라 패턴면의 요철도가 달려지게 되어 패턴면의 심미감이 다채롭게 표현하도록 한 것을 특징으로 하는 장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 패턴루트(3) 각인단계를 거친 알루미늄 패널로부터 보호필름(2)을 선택적으로 제거하여 2차 샌드블러스트 작업단계와 아노다이징 단계 사이에 추가적인 2단계의 보호필름 제거 및 3차 샌드블러스트 작업단계를 더 추가함으로써 루트(3) 사이에 형성되는 패턴면(A)의 거칠기와 질감을 더욱 다양하게 표현될 수 있도록 함을 특징으로 하는 장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법.
   
3. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서,
   상기 샌드블러스트 작업단계는 후단계로 갈수록 더 작은 입도의 샌딩볼을 이용하여 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 장식문양이 인각된 알루미늄 패널의 제조방법.

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