KR102165852B1 - 지지 유체를 이용한 담금 코팅 방법 및 장치, 그리고 이를 활용한 중공 튜브 제조방법 - Google Patents

지지 유체를 이용한 담금 코팅 방법 및 장치, 그리고 이를 활용한 중공 튜브 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 담금 코팅 방법은 대상 몰드의 외표면을 코팅하는 방법으로서, 지지 유체를 용기에 담아 준비하는 단계, 상기 대상 몰드에 코팅 물질을 입히는 단계, 상기 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에 담그는 단계, 상기 코팅 물질로 둘러싼 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에서 흔들어 주는 단계, 상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계, 및 상기 코팅된 대상 몰드를 상기 지지 유체로부터 꺼내는 단계를 포함한다.

Description

지지 유체를 이용한 담금 코팅 방법 및 장치, 그리고 이를 활용한 중공 튜브 제조방법{DIP-COATING METHOD AND APPARATUS USING SUPPORTING LIQUID, AND FABRICATING METHOD OF HOLLOW TUBE USING THE SAME}
본 발명은 담금 코팅 방법과 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코팅 대상물을 코팅 물질을 포함하는 유체 내에 침지시켜 코팅하는 담금 코팅 방법과 이를 수행하기 위한 담금 코팅 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이러한 담금 코팅 방법과 장치를 활용하여 중공 튜브를 제조하는 방법에 관한 것이다.
코팅은 액체 또는 반 액체 상태의 물질로 고체 금형의 표면 위를 덮는 기술로 심미적 또는 기능적 측면에서 사용되며, 목적 및 재료에 따라 다양한 코팅 기술이 개발되어 있다. 예를 들어, 액상 코팅층을 형성하는 방법으로는 담금 코팅(Dip-Coating), 롤러 코팅, 스프레이 코팅, 플로우 코팅 등이 있다.
담금 코팅법은 대상물을 코팅 액 내에 침지하여 끌어올리고 그 여분의 코팅 액이 흐르지 않게 한 후에 건조하는 방법으로 디핑(Dipping)이라고 한다. 이 방법은 조작이 간단하고, 복잡한 형상의 대상물, 소형 부품, 입체적 디자인을 갖는 물품의 표면 전체를 코팅하는데 적용될 수 있다. 다만 단점으로는 코팅 막의 두께가 균일하지 않고 아래 부분에 코팅 물질이 뭉치기 쉽다.
공기 중에서 수행되는 일반적인 담금 코팅 방법에서는 코팅 용액의 특성(경화 속도, 표면장력, 점도 등)에 따라 코팅된 막의 두께와 균일성이 결정된다. 거시적인 두께를 갖는 막을 코팅하고자 할 때, 경화 속도가 늦을 경우 미경화된 용액이 중력 방향으로 흐르게 되며, 이는 코팅되는 막의 상/하단부에서의 두께 차이를 야기할 수 있다. 또한, 3차원 금형의 경우 굴곡이 심한 부분에서 코팅 용액이 맺히는 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 금형의 형상에 관계없이 거시적인 두께를 갖는 막을 균일하게 코팅하는 방법이 필요하다.
본 발명의 일 측면은 지지 유체를 이용하여 대상 몰드에 도포된 코팅 액에 작용하는 중력의 영향을 상쇄함으로써 균일한 두께의 코팅 막을 형성할 수 있는 담금 코팅 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 측면은 상기한 담금 코팅 방법을 수행할 수 있는 담금 코팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 지지 유체를 이용한 담금 코팅 방법을 활용하여 중공 튜브를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 담금 코팅 방법은 대상 몰드의 외표면을 코팅하는 방법으로서, 지지 유체를 용기에 담아 준비하는 단계, 상기 대상 몰드에 코팅 물질을 입히는 단계, 상기 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에 담그는 단계, 상기 코팅 물질로 둘러싼 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에서 흔들어 주는 단계, 상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계, 및 상기 코팅된 대상 몰드를 상기 지지 유체로부터 꺼내는 단계를 포함한다.
상기 지지 유체를 용기에 담아 준비하는 단계는, 상기 코팅 물질을 상기 지지 유체 위에 붓는 과정을 더 포함하고, 상기 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에 담그는 단계는, 상기 대상 몰드를 상기 코팅 물질을 통해 상기 지지 유체 내에 담그는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 대상 몰드에 코팅 물질을 입히는 단계는, 상기 코팅 물질을 상기 지지 유체와 별개의 용기에 담아 준비하고, 상기 대상 몰드를 상기 코팅 물질에 침지시키고 꺼낸 다음, 상기 지지 유체 내에 다시 침지시키는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 지지 유체는 상기 코팅 물질과 섞이거나 반응하지 않는 물질로 이루어질 수 있다.
상기 지지 유체의 밀도는 상기 코팅 물질의 밀도와 같거나 더 클 수 있다.
상기 지지 유체와 상기 코팅 물질 사이의 계면장력은 5 mN/m 이상 30 mN/m 이하일 수 있다.
상기 지지 유체는 물, 글리세롤 및 계면 활성제를 포함할 수 있다.
본 실시예의 담금 코팅 방법은, 3축 선형 스테이지를 이용하여 상기 대상 몰드를 진동시켜 일부분에 맺힌 코팅 물질을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 담금 코팅 방법은, 상기 대상 몰드를 회전시켜 일부분에 맺힌 코팅 물질을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계는, 상기 코팅 물질에 열을 가하여 경화시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계는, 상기 코팅 물질에 광을 조사하여 경화시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 중공 튜브 제조방법은, 상기 담금 코팅 방법을 이용하여 코팅 막이 형성된 상기 대상 몰드를 준비하는 단계; 상기 코팅 막 내부의 대상 몰드를 제거하는 단계; 및 남겨진 상기 코팅 막으로 중공 튜브를 제작하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 담금 코팅 방법에 의하면 지지 유체를 이용하여 대상 몰드에 도포된 코팅 액에 작용하는 중력의 영향을 상쇄함으로써 균일한 두께의 코팅 막을 형성할 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 중공 튜브 제조방법에 의하면 상기 지지 유체를 이용한 담금 코팅 방법을 활용하여 균일한 두께를 갖는 중공 튜브를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 시간적 순서에 따라 도시한 공정도이다.
도 3의 (a)는 글리세롤의 농도 비와 지지 유체의 밀도의 관계를 나타낸 그래프이고, (b)는 글리세롤의 농도 비에 따른 코팅 용액과 지지 유체의 배열의 변화를 비교한 결과이고, (c)는 계면활성제의 농도 비와 지지 유체와 코팅 물질 사이의 계면 장력의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4의 (a)는 클램프, 3축 선형 왕복운동 스테이지, Z축 스테이지 등을 구비한 실험장치를 나타낸 이미지이고 (b)는 지지 유체 내에서 코팅 중인 대상 몰드에 대한 이미지이다.
도 5는 대상 몰드의 선형 왕복운동 진동수와 코팅되는 막의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6의 (a)는 기존의 담금 코팅 방법을 도시한 공정도이고, (b)는 결과물이다.
도 7은 기존의 담금 코팅 방법에 의할 경우 코팅 막에 작용하는 힘의 상관관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 담금 코팅 방법에 의할 경우 코팅 막에 작용하는 힘의 상관관계를 나타낸 도면이다.
도 9의 (a)는 본 실시예에 따른 담금 코팅 방법에 사용되는 지지 유체를 선정하기 위하여 글리세롤의 농도 비에 따른 코팅 막의 형상을 보여주는 일례이고, (b)는 글리세롤의 농도 비와 코팅되는 막의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10의 (a)는 본 실시예에 따른 담금 코팅 방법에 사용되는 지지 유체를 선정하기 위하여 계면활성제의 농도 비에 따른 코팅 막의 형상을 보여주는 일례이고, (b)는 몰드의 곡률반지름에 따른 코팅 막의 형상을 보여주는 일례이며, (c)는 몰드의 곡률반지름과 코팅되는 막의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 이용하여 중공 튜브를 제작하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 이용하여 중공 튜브, 일례로 중공의 인공 혈관 모델을 제작하는 방법을 설명하기 위하여 각 단계에서 대상 몰드와 중공의 인공 혈관 모델을 나타낸 이미지이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 시간적 순서에 따라 도시한 공정도이다.
도 1과 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 수행하기 위해, 지지 유체(20)를 용기(23)에 담아 준비한다(S110). 이 때 가열된 상태의 지지 유체(20)를 용기(23)에 담아 준비할 수 있으며, 대안적으로 지지 유체(20)를 용기(23)에 담아 가열하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 용기(23)는 비커로 이루어질 수 있으며, 용기(23)의 하단 또는 주위에 전열기가 구비되어 용기(23)에 담긴 지지 유체(20)에 열을 가할 수 있다. 다른 예로, 용기(23)의 주위에 광 조사기가 구비되어 용기(23)에 담긴 코팅 물질(25)에 광을 조사할 수 있다. 지지 유체(20)는 물, 글리세롤, 계면활성제를 포함할 수 있다. 글리세롤 이외에도 지지 유체(20)의 밀도를 높이면서 코팅 물질(25)과 섞이거나 반응하지 않는 물질이면 사용 가능하다. 계면활성제로는 Tween® 20, Tween® 80, TritonTM X-100 등을 사용할 수 있다.
도 3의 (a)는 글리세롤의 농도 비와 지지 유체의 밀도의 관계를 나타낸 그래프이고, (b)는 글리세롤의 농도 비에 따른 코팅 용액과 지지 유체의 배열의 변화를 비교한 결과이고, (c)는 계면활성제의 농도 비와 지지 유체와 코팅 물질 사이의 계면 장력의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 글리세롤의 농도 비가 높아질수록 지지 유체(20)의 밀도는 높아진다(도 3의 (a) 참조). 또한 계면활성제의 농도 비가 높아질수록 계면 장력은 낮아지고 일정 농도 비 이상이 되면 계면 장력의 변화가 미미하게 된다(도 3의 (c) 참조).
지지 유체(20)를 용기(23)에 담아 준비하는 단계에서, 코팅 물질(25)을 상기 지지 유체(20) 위에 부어 준비할 수 있다. 지지 유체(20)는 코팅 물질(25)과 섞이지 않는 물질로 이루어질 수 있으며, 코팅 물질(25)의 밀도와 같거나 적어도 미세하게 더 크게 이루어진다. 따라서 지지 유체(20)는 용기(23) 내에서 코팅 물질(25)의 아래에 위치한다 (도 3의 (b) 참조). 지지 유체(20)와 코팅 물질(25) 사이의 계면 장력은 5 mN/m 이상 30 mN/m 이하로 유지할 수 있다. 따라서 코팅 물질(25)에 작용하는 캐필러리 압력(capillary pressure)은 균일한 두께의 코팅 막을 형성하기에 적당한 값을 갖는다. 계면장력이 5 mN/m 미만의 경우에는 상기 코팅 물질로 둘러싼 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에서 흔들어 주는 단계에서 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질의 형상을 제어하기 어려운 문제가 있고, 30 mN/m를 초과하면 상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계에서 캐필러리 압력이 상승하여 대상 몰드에서 굴곡이 심한 부분에 코팅 물질이 더 많이 맺히는 문제가 있다. 대안적으로 코팅 물질(25)을 지지 유체(20)와 별개의 용기에 담아 준비할 수도 있다.
코팅 물질(25)은 지지 유체(20)와 섞이거나 반응하지 않고 지지 유체(20)와 밀도가 같거나 적어도 미세하게 더 작아야 한다. 코팅 물질(25)로는, 일례로, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 에코플렉스(ecoflexTM), 그리고 드래곤 스킨(dragon skinTM) 등이 사용 가능하다.
코팅 물질은 열 경화성 물질이거나 광 경화성 물질일 수 있다. 따라서 열 경화성 물질로 이루어지는 코팅 물질을 경화할 때에는 열을 가해주는 반면, 광 경화성 물질로 이루어지는 코팅 물질을 경화할 때에는 광을 조사하여 준다. 열 경화성 코팅 물질로는, 예를 들어, 폴리디메틸실록산, 에코플렉스TM, 드래곤 스킨TM 등이 있으며, 광 경화성 코팅 물질로는 광경화성 폴리디메틸실록산이 있는데, 일례로 광경화성 폴리디메틸실록산의 경우 자외선(예를 들어, 365 nm 파장) 영역의 광을 사용하여 경화가 가능하다.
다음으로, 대상 몰드(10)에 코팅 물질(25)을 입힌다(S120). 그리고 대상 몰드(10)를 지지 유체(20) 내에 침지시킨다(S130).
코팅 물질(25)과 지지 유체(20)가 하나의 용기(23)에 담겨 있는 경우에는 대상 몰드(10)를 지지 유체(20) 내에 담그는 과정을 통해 코팅 물질(25)을 입힐 수 있다.
대안적으로 코팅 물질(25)을 지지 유체(20)와 별개의 용기에 담아 준비하는 경우에는 대상 몰드(10)를 코팅 물질(25)에 침지시켜 입힐 수 있다. 즉, 대상 몰드(10)를 별개의 용기에 담겨 있는 코팅 물질(25)에 침지 시키고 일정한 속도로 꺼낸 후, 지지 유체(20) 내에 다시 침지 시킬 수 있다.
대상 몰드(10)는 3차원 형상의 몰드일 수 있다. 3차원 형상의 대상 몰드(10)는, 일례로 인공 혈관 모델 몰드일 수 있다. 3차원 형상의 대상 몰드(10)는 일례로 3D 프린터를 이용해 만들어 질 수 있다. 대상 몰드(10)를 이루는 재료로는, 일례로, 아크로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS) 폴리머와 폴리락트산(polylactic acid, PLA) 등이 있다. 그리고 코팅 물질(25)은 지지 유체(20)보다 대상 몰드(10)와 젖음성이 더 높을 수 있다. 즉, 대상 몰드(10)에 대한 코팅 물질(25)의 접촉각이 지지 유체(20)의 접촉각보다 상대적으로 낮을 수 있다.
도 2에서 보는 바와 같이 침지되는 과정에서 대상 몰드(10)는 용기(23) 내에서 상부에 위치한 코팅 물질(25)에 먼저 접촉하면서 이 코팅 물질(25)이 대상 몰드(10)를 둘러싸게 된다. 코팅 물질(25)로 둘러 싸인 대상 몰드(10)는 지지 유체(20) 속으로 계속 침지되지만, 지지 유체(20)보다 코팅 물질(25)과 젖음성이 더 높은 대상 몰드는 지지 유체(20) 내에서도 여전히 코팅 물질(25)에 둘러싸여 있게 된다.
도 4의 (a)는 클램프, 3축 선형 왕복운동 스테이지, Z축 스테이지 등을 구비한 실험장치를 나타낸 이미지이고, (b)는 지지 유체 내에서 코팅 중인 대상 몰드에 대한 이미지이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 침지되는 과정 동안 대상 몰드(10)를 지지할 수 있도록 대상 몰드(10)를 클램프(15)로 고정할 수 있다. 또한, 3축 선형 스테이지(40)를 사이에 두고 이 클램프(15)와 연결된 z축 스테이지(41)를 구동하여 대상 몰드(10)를 코팅 물질(25)을 통해 지지 유체(20) 내로 침지시킬 수 있다.
다음으로, 코팅 물질(25)로 둘러싼 대상 몰드(10)를 상기 지지 유체(20) 내에서 부드럽게 흔들어 준다(S140).
대상 몰드(10)의 상단에는 3축 선형 스테이지(40)가 구비되어 진동을 발생시킬 수 있다. 클램프(15)의 일축으로 연장된 스테인레스 강 포스트의 단부에 3축 선형 스테이지(40)를 연결할 수 있다. 이러한 3축 선형 스테이지(40)를 이용하여 대상 몰드(10)를 3축으로 진동시켜 주면 굴곡이 심한 부분에 맺힌 코팅 물질을 제거하여 균일한 코팅 막을 형성할 수 있다 (도 4의 (b) 참조). 이 때 진동수를 제어함으로써 코팅되는 막의 두께를 조절할 수 있다. 도 5를 참조하면, 진동수가 커질수록 코팅되는 막의 두께는 얇아지는 것을 알 수 있다. 또한 대상 몰드(10)와 연결된 클램프(15)에 모터를 연결하여 회전함으로써 대상 몰드(10)를 지지 유체(20) 내에서 회전시킬 수도 있다.
다음으로, 대상 몰드(10)를 둘러싼 코팅 물질(25)을 지지 유체(20) 내에서 경화시킨다(S150).
대상 몰드(10)에 열 경화성 코팅 물질이 둘러싸인 경우에는 열을 가하여 경화시킬 수 있다. 대상 몰드(10)에 광 경화성 코팅 물질이 둘러싸인 경우에는 광을 조사하여 경화시킬 수 있다.
다음으로, 코팅 막(25a)이 형성된 대상 몰드(10)를 지지 유체(20)로부터 꺼낸다(S160).
꺼낸 후에 코팅 막(25a)이 형성된 대상 몰드(10)로부터 지지 유체(20)를 제거하면 담금 코팅 과정이 완료된다.
도 6의 (a)는 기존의 담금 코팅 방법을 도시한 공정도이고, (b)는 결과물이다. 도 6의 (a)에서 보는 바와 같이, 지지 유체를 이용하지 않는 기존의 담금 코팅 방법에서는, 용기(23)에 액상의 코팅 물질(25)을 부어 준비한 다음 대상 몰드(10)를 침지 시킨 후 일정한 속도로 꺼내 경화시킨다. 일례로 70℃의 공기 중에서 대상 몰드(10)를 미리 설정된 시간 동안 경화시킬 수 있다. 이와 같이 코팅하는 경우, 도 6의 (b)에서 보는 바와 같이, 중력의 영향으로 코팅 막(25b)이 불균일한 두께를 가지게 된다.
도 7은 기존의 담금 코팅 방법에 의할 경우 코팅 막에 작용하는 힘의 상관관계를 나타낸 도면이다.
대상 몰드(10)에 도포된 미경화된 코팅 물질(25)에는 캐필러리 압력, 접착력(adhesion), 그리고 중력(gravity)이 작용한다. 이 때 중력의 힘이 다른 두 힘보다 더 크게 작용하면서 알짜 힘(net force)은 중력 방향을 향하게 되고, 이로 인하여 미경화된 코팅 물질(25)은 도 7에 나타낸 바와 같이 처짐이 발생한다. 이와 같이 코팅 막(25b)은 불균일한 두께를 가지게 된다.
도 8은 본 실시예에 따른 담금 코팅 방법에 의할 경우 코팅 막에 작용하는 힘의 상관관계를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 담금 코팅 방법에서는 지지 유체(20)를 이용하기 때문에 대상 몰드(10)에 도포된 미경화된 코팅 물질(25)에는 캐필러리 압력, 접착력, 중력 외에도 부력(buoyancy)이 작용한다. 즉, 부력은 중력의 반대 방향으로 작용하여 중력과 대략의 평형을 이루면서 알짜 힘은 0에 가깝게 된다. 따라서 미경화된 코팅 물질(25)은 처짐이 발생하지 않으면서 대상 몰드(10)의 표면에 균일한 두께의 코팅 막(25a)을 형성할 수 있게 된다.
도 9의 (a)는 본 실시예에 따른 담금 코팅 방법에 사용되는 지지 유체를 선정하기 위하여 글리세롤의 농도 비에 따른 코팅 막의 형상을 보여주는 일례이고, (b)는 글리세롤의 농도 비와 코팅되는 막의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9의 (a)와 (b)를 참조하면, 지지 유체와 코팅 용액의 밀도가 동일하면 코팅 막에 작용하는 부력은 중력과 대략의 평형을 이룬다. 일례로, 14% (v/v) 글리세롤이 함유된 지지유체의 밀도는 코팅 용액으로 사용한 폴리디메틸실록산의 밀도와 유사하기 때문에, 상기 지지 유체 내에서 코팅된 막의 상하 두께 편차는 약 8 νm으로 두께 대비 약 4% 수준으로 작다. 하지만 코팅 용액보다 큰 밀도를 갖는 지지 유체(20), 일례로 28, 42, 56% (v/v) 글리세롤이 각각 함유된 지지 유체에서 코팅된 막의 두께는 상단이 하단보다 두껍다.
도 10의 (a)는 본 실시예에 따른 담금 코팅 방법에 사용되는 지지 유체를 선정하기 위하여 계면활성제의 농도 비에 따른 코팅 막의 형상을 보여주는 일례이고, (b)는 몰드의 곡률반지름에 따른 코팅 막의 형상을 보여주는 일례이고, (c)는 몰드의 곡률반지름과 코팅되는 막의 두께의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10을 참조하면, 계면활성제인 Tween80®의 농도 비가 높아질수록 지지 유체와 코팅 물질 사이의 계면장력이 낮아지게 되고 곡률이 존재하는 부분에서 발생하는 캐필러리 압력이 약해지게 된다(도 10의 (a) 참조). Tween80®의 농도 비는 10 νM 이상에서 포화되고 몰드의 곡률반지름이 1, 2.5, 3.5, 4.5 mm 일 때 코팅된 막의 두께는 큰 차이가 없다(도 10의 (b)와 (c) 참조).
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 이용하여 중공 튜브를 제작하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 담금 코팅 방법을 이용하여 중공 튜브를 제작하는 방법을 설명하기 위하여 각 단계에서 대상 몰드와 중공 튜브를 나타낸 이미지이다.
도 11을 참조하면, 단계 S210에서부터 S260는 상기 도 1을 참조하여 설명한 담금 코팅 방법과 동일하다. 즉, 지지 유체(20)를 용기(23)에 담아 준비하고(S210), 코팅 물질(25)을, 일례로 폴리디메틸실록산을 대상 몰드(10)에 입히며(S220), 대상 몰드(10)를, 일례로 3D 프린터를 이용하여 제작된 인공 혈관 모델 몰드를 지지 유체(20) 내에 침지시킨다(S230, 도 12의 (a) 참조).
그리고 코팅 물질(25)로 둘러싼 대상 몰드(10)를 상기 지지 유체(20) 내에서 부드럽게 흔들어 주며(S240), 대상 몰드(10)를 둘러싼 코팅 물질(25)을 지지 유체(20) 내에서 경화시키고(S250, 도 12의 (b)), 코팅 막(25a)이 형성된 대상 몰드(10)를 지지 유체(20)로부터 꺼낸다(S260, 도 12의 (c) 참조).
다음으로, 코팅 막(25a) 내부의 대상 몰드(10)를 제거한다(S270). 일례로, 대상 몰드(10)가 아크로니트릴 부타디엔 스티렌일 경우에는 아세톤을 사용하고 폴리락트산의 경우에는 클로로포름, 벤젠 및 기타 염소화 유기 용매를 통해 제거할 수 있다.
이렇게 대상 몰드(10)를 제거하고 남겨진 코팅 막(25a)으로 중공 튜브를 제작한다(S280, 도 12의 (d) 참조).
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 대상 몰드
15: 클램프
20: 지지 유체
23: 용기
25: 코팅 물질
25a, 25b: 코팅 막
40: 3축 선형 스테이지
41: z축 스테이지

Claims (12)

  1. 대상 몰드의 외표면을 코팅하는 방법에 있어서,
    지지 유체를 용기에 담아 준비하는 단계;
    상기 대상 몰드에 코팅 물질을 입히는 단계;
    상기 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에 담그는 단계;
    상기 코팅 물질로 둘러싼 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에서 흔들어 주는 단계;
    상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계; 및
    상기 코팅된 대상 몰드를 상기 지지 유체로부터 꺼내는 단계
    를 포함하는 담금 코팅 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 유체를 용기에 담아 준비하는 단계는, 상기 코팅 물질을 상기 지지 유체 위에 붓는 과정을 더 포함하고,
    상기 대상 몰드에 코팅 물질을 입히는 단계는, 상기 대상 몰드를 상기 지지 유체 내에 담그는 과정을 통해 상기 코팅 물질을 입히는, 담금 코팅 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상 몰드에 코팅 물질을 입히는 단계는, 상기 코팅 물질을 상기 지지 유체와 별개의 용기에 담아 준비하고 상기 대상 몰드를 상기 코팅 물질에 침지시키고 꺼낸 다음, 상기 지지 유체 내에 다시 침지시키는 과정을 더 포함하는, 담금 코팅 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 유체는 상기 코팅 물질과 섞이거나 반응하지 않는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 담금 코팅 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 유체의 밀도는 상기 코팅 물질의 밀도와 같거나 더 큰 것을 특징으로 하는 담금 코팅 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 유체와 상기 코팅 물질 사이의 계면장력은 5 mN/m 이상 30 mN/m 이하인 것을 특징으로 하는 담금 코팅 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 유체는 물, 글리세롤 및 계면 활성제를 포함하는, 담금 코팅 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    3축 선형 스테이지를 이용하여 상기 대상 몰드를 진동시켜 일부분에 맺힌 코팅 물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 담금 코팅 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상 몰드를 회전시켜 일부분에 맺힌 코팅 물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 담금 코팅 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계는,
    상기 코팅 물질에 열을 가하여 경화시키는 것을 포함하는 담금 코팅 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상 몰드를 둘러싼 코팅 물질을 상기 지지 유체 내에서 경화시키는 단계는,
    상기 코팅 물질에 광을 조사하여 경화시키는 것을 포함하는 담금 코팅 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 담금 코팅 방법을 이용하여 코팅 막이 형성된 상기 대상 몰드를 준비하는 단계;
    상기 코팅 막 내부의 대상 몰드를 제거하는 단계; 및
    남겨진 상기 코팅 막으로 중공 튜브를 제작하는 단계
    를 포함하는 중공 튜브 제조방법.
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