KR101922093B1

KR101922093B1 - Mmp를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테와 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101922093B1
Application number: KR1020170080617A
Authority: KR
Inventors: 박숙희
Original assignee: 박숙희
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-11-26

Abstract

본 발명은 티타늄 클래드의 MMP(Multi Metal Panel)를 이용하여 안경테 컬러의 다중화와 디자인의 다양화를 구현할 수 있는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테와 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 MMP 금속안경테는 안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)의 MMP를 CNC가공하는 안경테 외형 가공공정과 CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 라운드 성형하는 공정과 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 공정과 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석용접을 실시하는 공정과 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 공정과 안경테 샌딩 이후 MMP 안경테의 알루미늄 부위에 양극산화피막을 형성하는 공정과 양극산화피막형성공정 이후 MMP 안경테의 티타늄 부위에 양극산화피막 또는 채색을 위한 전착코팅을 실시하는 공정에 의해서, MMP 안경테의 알루미늄 부위에는 AL 양극산화피막에 의해 1차 컬러가 형성되고 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 나머지 티타늄 부분에는 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅에 의한 2차 컬러가 형성되어 알루미늄층 볼륨 두께의 이중 컬러 안경테가 만들어지는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테를 특징으로 한다.

Description

MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테와 그의 제조방법{Thick ultra-lightweight metal frame with titanium texture using MMP and manufacturing method thereof}

본 발명은 알루미늄 판재를 모재로 하는 티타늄 클래드의 MMP(Multi Metal Panel)를 이용하여 안경테 컬러의 다중화와 디자인의 다양화를 구현할 수 있으며 두꺼우면서도 고경도의 티타늄 특성을 가지는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테와 그의 제조방법에 관한 것이다.

금속안경테의 소재로 스테인레스 스틸, 티타늄, 알루미늄합금 등이 널리 이용되어 오고 있다.

티타늄은 강도가 높고 전착도장이 가능하여 외관을 아름답게 표현할 수 있기때문에 안경테의 소재로 많은 장점을 가지고는 있지만 그의 비중(TP340기준 7.51)이 스테인레스 스틸과 비슷하여 중량이 많이 나가고 가격이 높다는 단점이 있다.

스테인레스 스틸은 광택성이 좋고 가격이 낮다는 이점이 있지만 비중(SUS304기준 7.93)이 높아 중량이 많이 나가고, 고경도의 아노다이징 공정이 불가하며, 티타늄이나 알루미늄 대비 표면코팅의 한계로 인하여 안경테의 디자인에 많은 제약이 있어 왔다.

알루미늄합금은 비교적 비중(A5052-H34기준 2.68)이 낮아 볼륨감을 가지는 두꺼운 안경테의 제작을 가능하게 하며 산화피막공정을 통한 다양한 색상의 구현이 가능하지만 강도가 낮아 내구성이 떨어지고 장식부에 대한 용접이 불가능하여 제품의 조립공수가 증가하게 되는 단점을 가진다.

최근 유행에 따라, 안경테와 선글라스테의 프레임 두께를 두껍게 설계하여 제작 생산하는 경우가 대부분인데, 금속을 소재로 하는데에는 가공 측면과 중량 측면에서 많은 제약이 따른다.

두꺼운 프레임 형태의 금속안경테는 전체 중량을 고려하여 주로 알루미늄합금을 다이캐스팅하거나 레이져 절삭공정을 거쳐 만들어지게 된다. 여기서 문제가 되는 점은 안경렌즈를 고정 지지하게 될 안경테와 안경다리를 결합시키기 위한 장석(힌지)을 어떻게 고정하는냐 하는 점이다.

알루미늄 안경테는 가볍기는 하지만 현실적으로 용접이 불가능하거나 설령 용접이 된다고 하더라도 그 용접작업이 매우 정교해야하고 고가의 장비를 사용해야 한다는 점 때문에 매우 높은 제조비용이 소요된다.

그래서 다이캐스팅 또는 절삭공정을 통해 안경테 가장자리에 장석 장착용 고정구멍을 만들고 이 구멍에 별도의 장석을 나사고정한 다음 여기에 안경다리에 부착된 또 다른 장석을 회동가능하게 결합시켜 하나의 안경테 완제품을 조립하게 되는데, 이러한 알루미늄 안경테 가장자리의 힌지부 나사결합 조립은 제품의 조립공수 증가에 따른 수율 저하의 주요인이 될 뿐만 아니라 금속안경테 디자인 측면에서도 매우 악영향을 미치게 된다.

또한 알루미늄안경테는 티타늄이 가지는 고광택, 고품위 및 고강도표면 특성을 얻을 수 없다는 단점이 있다.

위의 알루미늄소재를 제외하고는 다른 금속소재, 예를 들면 티타늄이나 스테인레스 스틸을 사용하여 볼륨있는 프레임으로 이루어진 두꺼운 안경테를 만드는 것은 안경테의 총중량을 고려할 때 사실상 불가능하다고 할 수 있다.

따라서 지금까지 출시된 수많은 종류의 두꺼운 안경테 제품 중에서 알루미늄소재의 안경테를 제외하면 나머지 모든 제품은 합성수지재로 만들어진 제품뿐이었다.

본 발명의 목적은 알루미늄을 제외한 다른 금속을 이용하여 두꺼운 테두리 또는 두꺼운 안경다리로 이루어진 금속안경테를 제조할 때 나타나게 되는 종래의 고중량 문제를 해결하면서 티타늄이 가지는 고광택, 고품위 및 고강도의 표면 특성을 구현할 수 있는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테와 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 MMP 금속안경테는 디자인 설계 데이타값으로 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)의 MMP를 CNC가공하는 안경테 외형 가공공정과 CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 라운드 성형하는 공정과 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 공정과 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석용접을 실시하는 공정과 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 공정과 안경테 샌딩 이후 MMP 안경테의 알루미늄 부위에 양극산화피막을 형성하는 공정과 양극산화피막형성공정 이후 MMP 안경테의 티타늄 부위에 양극산화피막 또는 채색을 위한 전착코팅을 실시하는 공정에 의해서, MMP 안경테의 알루미늄 부위에는 AL 양극산화피막에 의해 1차 컬러가 형성되고 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 나머지 티타늄 부분에는 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅에 의한 2차 컬러가 형성되어 알루미늄층 볼륨 두께의 이중 컬러 안경테로 만들어지는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테를 특징으로 한다.

본 발명의 다른 MMP 금속안경테는 안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)-티타늄(Ti)의 MMP를 CNC가공하는 안경테 외형 가공공정과 CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 라운드 성형하는 공정과 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 공정과 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석용접을 실시하는 공정과 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 공정과 안경테 샌딩 이후 알루미늄층의 두께방향을 따라 노출된 알루미늄 부위에 양극산화피막을 형성하는 공정과 양극산화피막형성공정 이후 MMP 안경테의 양면 티타늄 부위에 선택적으로 양극산화피막 또는 채색을 위한 전착코팅을 실시하는 공정에 의해서, MMP 안경테의 두께방향의 단면을 따라 노출되는 알루미늄층 부분에는 AL 양극산화피막에 의한 1차 컬러가 형성되고 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 안경테의 앞면과 뒷면의 티타늄 부분에는 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅에 의한 제2 컬러가 형성되어 알루미늄층 볼륨 두께의 이중 컬러 안경테로 만들어지는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테를 특징으로 한다.

본 발명의 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테의 제조방법은 안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄과 알루미늄 클래드의 MMP를 안경테 형상으로 CNC가공하는 제1공정과, CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 곡면(R) 성형하는 제2공정과, 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 제3공정과, 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석 용접을 실시하는 제4공정과, 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 제5공정과, 안경테 샌딩 이후 MMP 안경테의 알루미늄 부분에 AL 양극산화피막을 형성하여 1차 컬러를 형성하는 제6공정과, 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 나머지 티타늄 부분에 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅에 의한 2차 컬러를 형성하여 알루미늄층 볼륨 두께의 이중 컬러 안경테를 형성하는 제7공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 MMP 금속안경테는 두꺼운 프레임이나 두꺼운 안경다리로 이루어진 금속안경테 제품임에도 불구하고 제품의 초경량화를 가능하게 한다.

본 발명에 의한 MMP 금속안경테는 티타늄 표면 질감뿐만 아니라 티타늄의 고유 특성인 제품의 표면강도 증가와 고광택화, 고품위화를 금속안경테에서 구현할 수 있다.

본 발명에 의한 MMP 금속안경테는 안경테와 안경다리의 힌지 결합을 위한 힌지장식을 안경테의 가장자리에 직접 아크용접 또는 스팟용접으로 부착할 수 있어 금속안경테 제품의 조립공수 단순화에 따른 제품의 원가절감 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 MMP 금속안경테는 CNC가공 공정을 통하여 미리 설계된 프로그램으로 MMP 판재를 형상 가공시 판재의 외면부(티타늄부)를 일부 또는 전부를 선 등을 포함한 기하학적 문양으로 박피 가공하여 바렐과 연마공정을 거친 후, 도금이나 수지도장 대비 표면 경도가 월등히 높고 다양한 색상의 구현이 가능한 양극산화피막(아노다이징)공정을 수행하게 되는데, 이때에 알루미늄 표면에 형성된 양극산화피막(아노다이징)은 전기적 부도체 상태가 되고, 양극산화피막이 형성되지 않은 나머지 부분(티타늄 부분)은 그의 표면이 전도체로 그대로 유지되어, 이후의 전착코팅 공정을 추가 수행하게 될 때, 산화피막이 형성된 알루미늄 부분에서는 통전이 되지 않아서 전착도장이 이루어지지 않고 티타늄 부분에서만 설정한 컬러의 전착 도장이 실행된다.

이에 따라 CNC 프로그램에 의해 디자인된 형상이나 문양대로 티타늄 부위에 컬러 도장이 이루어져 아노다이징 컬러와 티타늄 컬러에 의한 이중 컬러가 자동적으로 만들어지게 된다.

이렇게 제작된 안경테는 순 티타늄 소재 대비 중량의 증가 없이 테의 두께를 증가시킬 수 있어 안경테에 볼륨감을 부여할 수 있으며, 티타늄 부분을 제외한 나머지 부분은 고경도의 아노다이징 표면처리를 실시하여 티타늄 소재가 가지는 전형적인 고탄성 고강도의 특성을 유지시킬 수 있다.

이는, 전착코팅 공정을 통하여 안경테의 앞면과 뒷면의 색상을 다르게 채색하거나 안경테의 앞면과 뒷면 그리고 안경테의 단면부 색상을 다르게 채색할 수 있어 안경테 디자인에 매우 유리하며 그 색상이 반영구적으로 유지되는 이종컬러 금속안경테의 제작을 가능하게 한다.

본 발명에 의한 MMP 금속안경테는 티타늄 소재를 이용할 수도 있다. 일예로, 티타늄 MMP로 안경테를 제작할 경우, 안경테 앞뒷면의 티타늄 표면에 레이저 CNC가공에 의한 문자, 기호, 무늬 등을 형성한 후, 이 CNC가공에 의해 노출된 알루미늄 부위에 대한 AL 양극산화피막 형성공정 및 채색공정을 통하여 문자, 기호, 무늬 등을 티타늄패널 상에 표출시킬 수 있어 금속안경테의 외관을 아름답게 장식할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 MMP 금속안경테에 적용되는 MMP는 접착제나 유,무기 화합물 없이 단순 가열 접합을 통하여 만들어지게 되므로 친환경 안경테의 제작을 가능하게 한다.

도 1a는 본 발명에 적용되는 2 플라이 MMP 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1b는 본 발명에 적용되는 3 플라이 MMP 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 2 플라이 MMP 실제 제품의 참고단면 확대사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 2 플라이 MMP 금속안경테의 앞면과 뒷면의 색상이 다른 이중 컬러 안경테의 구조 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 앞면과 뒷면의 색상이 다른 이중 컬러 안경테의 장식부착 구조 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 앞면과 뒷면의 색상이 다른 이중 컬러 안경테의 또 다른 장식부착 구조 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 앞면과 뒷면의 색상이 다른 이중 컬러 안경테의 실시 제품 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 3 플라이 MMP 금속안경테를 이루는 양면 티타늄 클래드로 된 이중 컬러 안경테의 구성도 이다.
도 8은 본 발명에 따른 3 플라이 구조의 MMP 금속안경테의 실시 제품 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 전면부 또는 후면부 티타늄 영역에 레이저 CNC가공으로 특정 문양을 만든 후 그 문양을 따라 특정 컬러의 양극산화피막을 형성시킨 안경테 실시 제품의 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 제조공정 흐름도로서, 안경테 양면에 각각 알루미늄 양극산화피막과 티타늄 전착코팅을 실시하여 이중 컬러의 안경테를 제조하는 공정의 설명도이다.
도 11은 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 다른 제조공정 흐름도로서, 안경테 양면에 각각 알루미늄 양극산화피막과 티타늄 양극산화피막을 형성하여 이중 컬러의 안경테를 제조하는 공정의 설명도이다.
도 12는 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 또 다른 제조공정 흐름도로서, 추가 CNC 공정을 통해 안경테 티타늄면에 레터링 또는 로고 도형 등을 AL 양극산화피막으로 형성하는 제조공정 설명도이다.
도 13은 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 또 다른 제조공정 흐름도로서, 추가 CNC 공정을 통해 안경테 티타늄면에 장석 등의 용접부위만 남기고 나머지 모든 티타늄부분을 제거하여 장석 용접이 가능하도록 한 알루미늄 양극산화피막 안경테의 제조공정 설명도이다.

클래드는 성질이 다른 이종 금속을 결합시켜 각 금속의 장점만을 취하기 위한 것으로, 주로 열전도율, 열보존율, 열효율성이 뛰어난 알루미늄과 내염성, 내산성, 내알카리성 및 내식성이 뛰어난 스테인레스 스틸을 접합시킨 소재가 가장 널리 쓰인다.

보통 스테인리스 스틸과 스테인레스 스틸 사이에 알루미늄을 삽입시켜 가열상태에서 압연하여 접합 제조하게 되며, 스테인레스 스틸의 열전도율은 0.04cal/㎝.sec℃이나 스테인레스 클래드의 열전도율은 0.35cal/㎝.sec℃로 매우 높아 압력밥솥을 비롯한 열교환기, 자동차용품, 건축내외장재, 주방용품 등에 많이 사용되고 있다.

본 발명에서는 열교환기나 주방용품 등 열전도율 특성이 중요한 제품에만 제한적으로 적용되어 오고 있는 클래드판재를 MMP라 통칭하며 이를 금속안경테의 제조에 응용하여 금속안경테 디자인의 자유도를 높이고 금속안경테의 제조공정의 단순화에 따른 제품제조원가절감과 제품의 경량화 및 고내구성화를 달성할 수 있는 금속안경테와 그 금속안경테의 제조방법을 제시한다.

특히 본 발명에서는 금속안경테의 중량을 크게 증가시키지 않으면서 부피감을 얻을 수 있는 고경도 및 고품위 특성의 초경량 최고급 금속안경테를 제조할 수 있는 방안을 제시한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 본 발명에 적용되는 티타늄(Ti)-알루미늄(AL) 접합의 2플라이(Ply) MMP 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 1b는 본 발명에 적용되는 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)-티타늄(Ti) 접합의 3 플라이 MMP 구성을 설명하기 위한 단면도이며, 도 2는 상기 도 1a의 Ti-AL 클래드에 의한 2플라이 MMP 실제 제품의 참고단면 확대사진이다.

본 발명의 실시예로 보인 도 1a 및 도 1b의 Ti-AL MMP 소재, 또는 Ti-AL-Ti MMP 소재에서 Ti의 두께는 0.15T, AL의 두께는 2.35T(또는 2.2T)로 총 두께는 2.5T이며, 필요에 따라 상기 Ti 두께는 0.5T, AL 두께는 2.0T까지 변경할 수 있다.

위의 Ti-AL MMP는 가열 접합하여 만들게 되며 접합면에 어떠한 접착제나 유, 무기 화합물을 사용하지 않는 친환경 소재이다.

본 발명의 MMP 금속안경테는 안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)의 2 플라이 MMP를 CNC가공하는 안경테 외형 가공공정과 CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 라운드 성형하는 공정과 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 공정과 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석용접을 실시하는 공정과 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 공정과 안경테 샌딩 이후 MMP 안경테의 알루미늄 부위에 양극산화피막을 형성하는 공정과 상기 양극산화피막 형성공정 이후 MMP 안경테의 티타늄 부위에 양극산화피막 또는 채색을 위한 전착코팅을 실시하는 공정을 통하여 안경테의 앞면과 뒷면의 컬러가 다른 이중 컬러로 만들어지게 된다.

여기서 MMP 안경테의 알루미늄 부위에는 AL 양극산화피막(아노다이징) 처리에 의해서 1차 컬러가 만들어지게 되며, 이 1차 컬러를 형성하는 AL 양극산화피막 부위는 부도체로 전환되어서 전기를 흘려주지 못하게 되므로 이후의 전착공정에서는 해당 부위에 대한 코팅(도장)이 실시되지 않게 된다.

즉, AL 양극산화피막 처리되어 1차 컬러가 형성된 MMP 안경테에 Ti 전착코팅을 실시하게 되면 앞서 형성된 1차 컬러 부분을 제외한 나머지 부분의 Ti 부분에서만 전착코팅이 진행되어 제 2컬러를 만들게 되므로 이 Ti 전착공정을 거치게 되면 자동적으로 이중 컬러 금속 안경테가 만들어지게 되는 것이다.

필요에 따라, 상기 Ti 전착공정 대신 Ti 아노다이징을 실시하여 Ti 아노다이징에 의하나 제2 컬러를 형성할 수 있다.

이와 같이, MMP 클래드를 이용하여 안경테를 제조하게 되면 해당 MMP 클래드의 대부분의 두께를 차지하는 알루미늄층 두께의 볼륨을 갖는 2 플라이(Ply)구조의 이중 컬러 안경테가 만들어지게 된다.

나아가, 안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)-티타늄(Ti)의 3 플라이 MMP를 CNC가공하는 안경테 외형 가공공정과 CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 라운드 성형하는 공정과 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 공정과 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석용접을 실시하는 공정과 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 공정과 안경테 샌딩 이후 알루미늄층의 두께방향을 따라 노출된 알루미늄 부위에 양극산화피막을 형성하는 공정과 양극산화피막형성공정 이후 MMP 안경테의 양면 티타늄 부위에 선택적으로 양극산화피막 또는 전착코팅을 실시하는 공정에 의해서, 상기 3 플라이 MMP의 내부 알루미늄층 두께 수준의 볼륨을 가지는 이중 컬러 안경테를 만들 수 있다.

여기에서도 위와 마찬가지로, MMP 안경테의 두께방향의 단면을 따라 노출되는 알루미늄층 부분에는 AL 양극산화피막 처리공정에 의해 1차 컬러가 만들어지게 되고 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 안경테의 앞면과 뒷면의 티타늄 부분에는 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅 처리공정에 의해 제2 컬러가 만들어지게 되므로 자동적으로 이중 컬러 안경테가 만들어지게 되는 것이다.

도 3은 안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄과 알루미늄의 2 플라이 클래드의 MMP를 CNC가공하여 얻어진 본 발명 MMP 금속안경테의 앞면과 뒷면의 색상이 다른 이중 컬러 안경테의 구조를 보이고 있다.

실제로 본 발명에 의한 MMP 금속안경테는 미리 설계된 프로그램에 따라 티타늄-알루미늄 MMP 판재를 CNC 절삭하여 안경테형상으로 가공하고, 이렇게 가공된 판재의 외면부(티타늄부)를 일부 또는 전부를 선 등을 포함한 기하학적 문양으로 박피 가공하여 바렐과 연마공정을 거친 후, 도금이나 수지도장 대비 표면 경도가 월등히 높고 다양한 색상의 구현이 가능한 양극산화피막(아노다이징)처리를 실시하게 된다.

앞서, CNC가공된 안경테는 인체구조에 적합하게 라운드 성형된다.

여기서 성형된 안경테(10)는 그 양면이 각각 AL(12)과 Ti(14)의 MMP로 이루어지며 상기 안경테(10) 양측 림의 일부위를 림 커팅라인(20)을 따라 커팅한 후 그 커팅 부위에 나사결합을 위한 고리를 용접하고 또한 안경테의 양쪽 가장자리 부위의 장석용접부(16)에 장석을 용접하여 안경다리(40)에 부착된 대응 장석(42)과 회동가능하게 나사 결합한다.

장석의 용접은 Ti(14)에만 용접이 되고 AL(12)에는 용접을 진행할 수 없으므로 AL(12)면을 안경테(10)의 바깥면으로 하고자 하는 경우에는 도 4와 같이 장석(22)을 용접하고 Ti(14)면을 안경테(10)의 바깥면으로 하고자 하는 경우에는 도 5와 같이 장석(24)을 용접한다.

이후 AL(12)표면에 양극산화피막을 형성하는 공정과 Ti(14)표면에 전착코팅 공정을 실시하면 도 6의 실시예 사진과 같은 MMP 금속안경테의 앞면과 뒷면의 색상이 다른 이중 컬러 금속안경테가 만들어진다.

티타늄-알루미늄 MMP에 알루미늄 양극산화피막 처리공정을 실시하게 되면 노출된 알루미늄 부위에 양극산화피막이 형성되어 전기적 부도체가 되고 양극산화피막이 형성되지 않은 나머지 부분(티타늄 부분)은 전도체로 유지되게 된다.

양극산화피막 처리공정 이후에는 전착코팅 공정을 추가 실시한다.

전착코팅공정 중 앞서 형성한 양극산화피막 부분은 부도체이므로 통전이 되지 않아서 전착도장이 이루어지지 않고 티타늄 부분에서만 통전이 되어서 사전에 설정한 컬러의 전착코팅(도장)이 진행된다.

한편, CNC를 통한 안경테 형상 절삭공정시에, 또는 그 절삭공정에 이어서 추가적인 CNC 프로그램의 실행으로 알루미늄을 덮고 있던 티타늄 부분을 일정한 깊이로 절삭하여 제거하는 CNC가공을 통하여 티타늄 하부의 알루미늄층을 노출시킬 수 있다.

이 추가적인 CNC 프로그램에 의해 MMP 안경테의 특정부위에 특정의 문자, 수자 기호를 포함하는 레터링이나 도형 등을 포함하는 로고 디자인을 새겨 넣을 수 있으며, 이러한 CNC 프로그램의 선택적 부분 절삭공정으로 Ti면에서 AL층을 노출 시킬수 있다.

즉, 레터링이나 로고 도형 등의 형상으로 노출된 AL 부분을 양극산화피막 처리하면 해당 레터링이나 로고 도형 부분만 제1 컬러를 띄는 부도체로 전환되어 이후 제2 컬러로 발현되는 Ti 전착코팅이나 Ti 양극산화피막 처리공정을 거쳤을 때, 안경테의 바탕이 되는 티타늄 컬러(제2 컬러)와 레터링 또는 로고문양(제1 컬러)을 형성하는 산화알루미늄 컬러가 서로 대비되는 금속안경테가 만들어지게 된다.

이렇게 제작된 안경테는 순 티타늄 소재 대비 중량의 증가 없이 테의 두께를 증가시킬 수 있어 안경테에 볼륨감을 부여할 수 있으며, 티타늄 부분을 제외한 나머지 부분은 고경도의 아노다이징 표면처리에 의해 티타늄 소재가 가지는 전형적인 고탄성 고강도의 특성을 유지하게 된다.

특히, 티타늄 부분에 대한 전착코팅을 통하여 안경테의 앞면과 뒷면의 색상을 다르게 채색하거나 안경테의 앞면과 뒷면 그리고 안경테의 단면부 색상을 다르게 채색하는 것이 가능하게 되므로, 안경테의 디자인을 다양화할 수 있으며 또한 그 디자인 색상이 변하지 않는 색상 불변의 이중 컬러 금속안경테의 제작을 가능하게 한다.

본 발명의 MMP 금속안경테에 적용되는 MMP는 접착제나 유,무기 화합물 없이 단순 가열 접합을 통하여 만들어지게 되므로 친환경 안경테의 제작이 가능하다.

도 7은 본 발명에 따른 양면 티타늄 클래드 구조를 갖는 MMP 금속안경테의 구성을 보이고 있다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 두께감이 있는 AL(12)을 중심으로 양쪽에 Ti(14,14-1)가 접합된 MMP를 CNC가공하여 안경테 형상을 만들고 곡면(R)성형과 림커팅 후, 커팅된 림 절단부(20)의 끝부위에 안경렌즈 장착 및 고정을 위한 고리(30)를 용접하고 장석용접부(16)에 장석(26)을 용접한다. 이 장석(26)은 안경다리(40)에 부착된 대응 장석(42)에 나사로 회동가능하게 결합된다.

이후 AL(12)표면에 양극산화피막을 형성하는 공정과 Ti(14,14-1)표면에 전착코팅 공정을 실시하면 도 8의 실시예 사진과 같은 MMP 금속안경테의 앞면과 뒷면의 색상이 다르거나 양극산화피막이 형성된 AL(12)의 두께폭 특정 색상을 중심으로 그 양쪽의 Ti(14,14-1)컬러와 차별화된 3중 MMP 금속안경테가 만들어지게 된다.

도 9는 2 플라이 MMP R또는 3 플라이 MMP로 된 금속안경테의 전면부 또는 후면부 티타늄 영역에 레이저 CNC가공으로 특정 문양을 만든 후 그 문양을 따라 특정 컬러의 양극산화피막을 형성시킨 안경테 실시 제품의 사진이다.

이 방식으로 본 발명의 MMP 금속안경테 앞뒷면의 티타늄 표면에 레이저 CNC가공에 의한 문자, 기호, 무늬 등을 형성한 후, 이 CNC가공에 의해 노출된 알루미늄 부위에 대한 양극산화피막 처리공정 및 전착코팅공정을 통하여 문자, 기호, 무늬 등을 티타늄 부분에 표출시킬 수 있어 금속안경테의 외관을 아름답게 장식할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 양면에 각각 알루미늄 양극산화피막과 티타늄 전착코팅을 실시하여 안경테 양면의 컬러와 질감의 이중화를 달성하는 제조공정 설명도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 제1공정은 안경테 디자인 설계 데이타값 입력에 따라 레이저 CNC 절삭장치가 티타늄과-알루미늄의 2 플라이 MMP를 안경형태로 가공하는 공정이다.

제2공정은 CNC가공된 평판 상의 MMP 안경테를 인체구조에 적합하게 곡면(R) 성형하고, 안경다리와의 장석 결합이 필요한 경우 해당 결합부분을 절곡 성형한다.

제2공정의 안경테의 곡면 성형 후 바렐 연마를 선택적으로 추가 실시할 수 있으며, 이 바렐공정을 통해 레이저 CNC 가공에 따른 모서리 부분의 날카로운 면을 부드럽게 연마하고 흠집 등을 제거시킨다.

제3공정에서는 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅한다. 림 커팅은 안경테 안에 안경렌즈를 장착하기 위한 구조를 만들기 위함이다.

제4공정에서는 커팅된 안경테 림의 커팅면 주위에 안경렌즈 고정용 고리를 용접하고 안경테의 양쪽 가장자리의 티타늄 부분에 장석용접을 실시한다. 필요한 경우, 안경 코받침 부위에 대한 코받침 고정용 장석도 용접할 수 있다.

제5공정에서는 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩한다. 이 샌딩 공정은 MMP 안경테의 광택을 위한 바렐 연마 공정이다.

제6공정에서는 안경테 샌딩 이후 MMP 안경테에 이미 잘 알려져 있는 알루미늄 아노다이징 공정을 실시하여 알루미늄 표면에 AL 양극산화피막을 형성시킨다. 상기 AL 양극산화피막은 안경테의 알루미늄 부분에만 형성되며, 알루미늄 산화피막 봉공처리시 원하는 색상으로 채색하는 일반적인 공정을 통하여 거의 영구적으로 변하지 않는 특정 색상의 부도체 특성을 갖는 양극산화피막을 형성할 수 있다. 특히, 이 AL 양극산화피막 처리공정에 의해 금속안경테의 미려한 제1 컬러를 형성하게 되고 알루미늄의 표면강도를 높여주어 안경제품 품질에 크게 기여하게 된다.

제7공정에서는 제1 컬러의 양극산화피막형성 이후 안경테의 티타늄 부위에 채색을 위한 전착코팅을 실시한다.

전착코팅은 전기도금 챔버내에서 실시되는데 앞의 제6공정에서 양극산화피막이 형성된 알루미늄 부위에는 전기가 흐르지 않게 되므로 이 양극산화피막에서는 전착코팅 도막이 형성되지 않아 티타늄 부위에서만 코팅이 진행되어 이중 컬러의 금속안경테가 완성되게 된다.

이후, 이중 컬러의 금속안경테를 무광 가공후 어느 한쪽만, 또는 바깥쪽만 유광 스프레이 처리하거나 이중 컬러의 무광 가공후 SF(soft feel)코팅하여 금속안경테의 디자인 색상을 원하는 색상으로 마무리할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 양면에 각각 제1 컬러를 형성하게 될 AL 양극산화피막과 제2 컬러를 형성하게 될 Ti 양극산화피막을 별도의 공정을 통해 형성하여 안경테 양면의 컬러 이중화를 달성하는 제조공정 설명도로서, 이는 위에서 설명한 도 10의 흐름도에서 안경테의 알루미늄 부분에 대한 아노다이징 실시 이후 실시하였던 티타늄 전착코딩 대신, 티타늄 아노다이징을 실시하여 이중 컬러 금속안경테를 제조할 수 있음을 설명하고 있다.

티타늄 아노다이징의 실시는 업계에 잘 알려진 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 12는 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 또 다른 제조공정 흐름도로서, 추가 CNC 공정을 통해 안경테 티타늄면에 레터링 또는 로고 도형 등을 양극산화피막으로 형성하는 제조공정 설명도이다.

이는 제1공정의 레이저 CNC가공을 통한 Ti-AL MMP 안경테 형상가공시, 티타늄면에 특정한 문자, 기호, 도형, 문양 등을 추가 CNC가공하여 해당 부분의 알루미늄부를 노출시키거나 티타늄면의 특정 부위만 국부적으로 남겨놓는 상태로 가공하게 되면 제6공정의 양극산화피막형성공정에서 해당 부위만 선택적으로 산화피막이 만들어지거나 티타늄부분만 남게되므로, 이를 이용함으로써 금속안경테에 영구히 변하지 않는 산화피막 레터링이나 로고 등을 새길 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 MMP 금속안경테의 또 다른 제조공정 흐름도로서, 추가 CNC 공정을 통해 안경테 티타늄면에 장석 등의 용접부위만 남기고 나머지 모든 티타늄부분을 제거하여 장석용접이 가능한 풀(full) 알루미늄 양극산화피막 안경테를 제조하는 공정의 설명도이다.

이 방식에 따라 안경테를 제조할 경우, 장석 등 용접부위를 제외한 안경테 전체를 알루미늄 양극산화피막 알루미늄으로 제조할 수 있다. 이는 기존의 단순 산화피막 알루미늄 안경테가 가지는 장석 등의 용접 불능 문제를 해결할 수 있게 되므로, 볼륨을 가지는 알루미늄 안경테의 제조 공정을 단순화시킬 수 있게 된다.

이상에서는 MMP 금속안경테에 한정하여 그 제조방법을 설명하였으나 동일한 제조방법을 안경다리 등에 그대로 적용할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명한 사항에 해당하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

10 : 안경테
12 : AL
14,14-1 : Ti
16 : 장석용접부
18 : 림
20 : 림 커팅라인
22,24,26,42 : 장석
28 : 림 절단부
30 : 고리
40 : 안경다리

Claims

안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)의 MMP를 CNC가공하는 안경테 외형 가공공정과 CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 라운드 성형하는 공정과 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 공정과 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석용접을 실시하는 공정과 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 공정과 안경테 샌딩 이후 MMP 안경테의 알루미늄 부위에 양극산화피막을 형성하는 공정과 양극산화피막형성공정 이후 MMP 안경테의 티타늄 부위에 양극산화피막 또는 채색을 위한 전착코팅을 실시하는 공정에 의해서, MMP 안경테의 알루미늄 부위에는 AL 양극산화피막에 의해 1차 컬러가 형성되고 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 나머지 티타늄 부분에는 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅에 의한 2차 컬러가 형성되어 알루미늄층 볼륨 두께의 이중 컬러 안경테가 만들어지게 하되, 상기 안경테 외형을 이루는 MMP의 티타늄층을 선택적으로 제거하는 CNC 추가공정에 의해서 AL 양극산화피막 처리된 임의의 레터링 또는 로고 도형이 상기 티타늄층에 형성되게 한 것을 특징으로 하는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테.
안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄(Ti)-알루미늄(AL)-티타늄(Ti)의 MMP를 CNC가공하는 안경테 외형 가공공정과 CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 라운드 성형하는 공정과 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 공정과 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석용접을 실시하는 공정과 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 공정과 안경테 샌딩 이후 알루미늄층의 두께방향을 따라 노출된 알루미늄 부위에 양극산화피막을 형성하는 공정과 양극산화피막형성공정 이후 MMP 안경테의 양면 티타늄 부위에 선택적으로 양극산화피막 또는 채색을 위한 전착코팅을 실시하는 공정에 의해서, MMP 안경테의 두께방향의 단면을 따라 노출되는 알루미늄층 부분에는 AL 양극산화피막에 의한 1차 컬러가 형성되고 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 안경테의 앞면과 뒷면의 티타늄 부분에는 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅에 의한 제2 컬러가 형성되어 알루미늄층 볼륨 두께의 이중 컬러 안경테가 만들어지게 하되, 상기 안경테 외형을 이루는 MMP의 티타늄층을 선택적으로 제거하는 CNC 추가공정에 의해서 AL 양극산화피막 처리된 임의의 레터링 또는 로고 도형이 상기 티타늄층에 형성된 것을 특징으로 하는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테.
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안경테 디자인 설계 데이타값으로 티타늄과 알루미늄 클래드의 MMP를 안경테 형상으로 CNC가공하는 제1공정과, CNC가공된 안경테를 인체구조에 적합하게 곡면(R) 성형하는 제2공정과, 성형된 안경테의 양측 림의 일부위를 커팅하는 제3공정과, 커팅된 안경테 림의 양단부와 안경테의 양쪽 가장자리 부위에 각각 고리용접 및 장석 용접을 실시하는 제4공정과, 안경테의 고리 및 장석 용접 후 샌딩하는 제5공정과, 안경테 샌딩 이후 MMP 안경테의 알루미늄 부분에 AL 양극산화피막을 형성하여 1차 컬러를 형성하는 제6공정과, 상기 1차 컬러 형성에 의해 부도체가 된 부분을 제외한 나머지 티타늄 부분에 Ti 양극산화피막 또는 Ti 전착코팅에 의한 2차 컬러를 형성하여 알루미늄층 볼륨 두께의 이중 컬러 안경테를 형성하는 제7공정을 포함하되, 상기 제1공정의 레이저 CNC 가공을 통한 안경테 형상 가공시, Ti면에 레터링 또는 로고 도형 등을 추가 CNC가공하여 알루미늄을 노출시켜 금속안경테에 양극산화피막 처리된 레터링이나 로고를 형성하는 것을 특징으로 하는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테의 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 제1공정의 레이저 CNC가공을 통한 안경테 형상 가공시 Ti면의 특정 부위만 국부적으로 남겨놓는 상태로 가공하고, 고리용접 및 장석 용접시 남겨진 Ti 부위에 용접을 실시하여 금속안경테의 용접부위를 제외한 나머지 부분 전부를 알루미늄 양극산화피막으로 처리하는 것을 특징으로 하는 MMP를 이용한 티타늄 질감의 볼륨감 있는 초경량 금속안경테의 제조방법.