KR102193529B1 - 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정 및 이를 이용하여 제조된 무접합 무늬금속 반지 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정은, 중심부의 홀을 가진 도넛 형태의 판재를 준비하는 제1 단계; 준비된 판재에 열풀림을 수행하는 제2 단계; 및 열풀림이 수행된 판재의 내경부를 중심으로 외경부를 폴딩하는 다단의 폴딩 공정을 수행함으로써 3 차원의 형태의 반지를 제조하는 제3 단계; 를 포함하며, 폴딩 공정은 복수회에 걸쳐 진행될 수 있으며, 열풀림은 각 폴딩 공정이 완료되면 수행할 수 있다.

Description

폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정 및 이를 이용하여 제조된 무접합 무늬금속 반지{METHOD OF MANUFACTURING PATTERN METAL RING WITH JUNCTIONLESS USING FOLDING TECHNIQUE AND THE PATTERN METAL RING WITH JUNCTIONLESS USING THEREOF}

본 발명은 무접합 무늬금속 반지 제조 공정 및 그 제조 공정에 따라 제작된 반지에 관한 것 것이다.

무늬금속은 색이 다른 두 가지 혹은 더 많은 종류의 금속들을 적층시켜 열에 의해 완전히 접합시킨 후에 얇게 판으로 압연하여 정, 드릴, 줄질 등을 통해 표면을 가공한 다음 압연하여 결과적으로 금속표면에 나뭇결무늬와 같은 독특한 표면 문양을 만들어내는 기법이다.

기존에 무늬금속 판재를 이용한 반지 제작 공정으로는 무늬금속 판재를 준비하고, 이를 원형으로 말아 링형태를 만든 후 만나는 지점을 접합 및 납땜하여 반지를 제작하였다. 그러나 이 경우, 무늬금속의 연속된 무늬를 땜부분이 끊어 놓아 무늬금속의 선이 연속되지 않거나 금속의 색상차이로 인해 심미적 가치가 떨어져 금속 무늬를 연속적으로 이어서 반지를 제작하는 것이 중요한 실정이었다.

한국공개특허공보 제10-2013-0099062호의 종래 기술은 반지를 만들기 위해 일정 두께의 판재에 슬릿을 형성하고 슬릿을 내측으로부터 원형의 형태가 될 때까지 벌려서 링부를 형성, 양단을 절제 및 가공하여 무늬금속 반지를 제조하는 방식을 통해 무늬금속의 무늬를 연속적으로 이어지도록 하였다. 그러나, 슬릿을 추가하는 것은 많은 소성변형이 필요하여 금속의 틈이 벌어지거나 파괴될 가능성이 높아 심미적 가치가 높은 반지의 제작이 까다롭고, 이에 따라 공임비 추가의 문제와 양단 절단 공정에서의 귀금속 로스로 인한 비용 상승의 문제가 있다.

강도가 굳고 가공이 힘든 금속 재료의 경우, 로스트왁스 공정을 활용하여 밀랍으로 모형을 만든 후 별도의 기계 가공 없이 반지를 주조하는 것도 가능하지만, 이 공정으로 진행하는 경우 금속이 기계 공정을 거치지 않은 생주물(as cast) 상태여서, 강도가 낮아 내구성이 미흡하며 주조기포가 발생하여 역시 심미적 가치를 떨어트릴 수 있다.

더하여, 반지의 호수를 맞추기 위해서는 3 차원 형태의 반지를 제작한 후 반지 호수 봉에 반지를 끼워 망치질을 하며 크기를 맞추는 추가적인 공정이 필요해 번거로우며, 반지를 크게 제작한 경우 호수를 줄이는 공정은 매우 어렵고 가능하더라도 귀금속의 로스가 너무 크다.

한국공개특허공보 제10-2013-0099062호('링 제조 방법, 링 제조 장치 및 링', 공개일: 2013년 09월 05일)

본 발명의 일 실시예에 의하면, 접합공정에서 땜 자국으로 무늬가 끊기거나 금속의 색상차이로 인해 심미성이 떨어지지 않도록 무늬금속의 무늬가 연속적으로 이어지는 3차원 형태의 반지를 제작할 수 있으며, 공정을 진행하는 도중 금속의 파괴를 막으며, 주조기포가 발생하거나 내구성이 미흡하지 않은 반지를 제작할 수 있는 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정 및 이를 이용하여 제조된 무접합 무늬금속 반지를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 반지 제조 공정에서 추가적인 소성변형으로 금속이 파손될 위험이 높아지거나 가격이 상승하지 않도록 추가적으로 반지의 두께나 크기를 맞추는 공정을 생략하도록 하고, 이렇게 공정을 간소화하여 그에 따른 귀금속의 로스를 줄여 가격을 낮추고, 반지 제작을 편리하게 할 수 있는 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정 및 이를 이용하여 제조된 무접합 무늬금속 반지를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 중심부의 홀을 가진 도넛 형태의 판재를 준비하는 제1 단계; 준비된 상기 판재에 열풀림을 수행하는 제2 단계; 및 열풀림이 수행된 상기 판재의 내경부를 중심으로 외경부를 폴딩하는 폴딩 공정을 수행함으로써 3 차원 형태의 반지를 제조하는 제3 단계; 를 포함하는 폴딩 공정을 이용한 무접합 무늬 금속 반지의 제조 공정을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제3 단계는, 폴딩 각도가 점진적으로 감소되도록 열풀림이 수행된 상기 도넛 형태의 판재에 대하여 복수회에 걸쳐 폴딩 공정을 수행하는 단계; 상기 폴딩 공정의 마지막 폴딩 각도는 90°인 단계; 각 회의 폴딩이 완료되면 열풀림을 수행하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 제1 단계에서, 상기 도넛 형태의 판재는 내경부 및 외경부에 소정 모양을 가지는 상태일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴딩 공정을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정으로 제작한 무접합 무늬금속 반지를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 중심부의 홀을 가진 도넛 형태의 판재를 준비하고 상기 판재에 열풀림을 수행하며, 도넛 형태의 판재의 내경부를 중심으로 외경부를 폴딩하는 폴딩 공정을 수행함으로써 3 차원 형태의 반지를 제조함으로써, 별도의 접합 공정 없이 3차원 형태의 반지를 제작하여 심미성을 높이며, 열풀림을 통해 소성성형 과정에서 금속의 파괴가 일어나지 않게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 판재를 재단할 때부터 외경과 내경의 직경 차이 및 내경 직경 상승률을 고려하여 반지의 두께를 맞추거나 반지의 호수를 맞추기 위한 추가적인 공정이 없도록 해 귀금속 로스를 줄이고, 품을 줄여, 심미성이 높으면서도 제작하는데 드는 비용이 줄어들 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 반지는 접합면이 없는 무늬금속 반지로 2천억원대의 금주얼리 장신구 시장에서 개성있는 주얼리 시장 구축이 가능하다.

도 1a 는 종래 귀금속 판재를 이용한 반지 제품 제작 공정을 도시한 것이다.
도 1b 는 종래 무늬금속 판재를 이용한 반지제품 제작 공정을 도시한 것이다.
도 2 는 내경부 및 외경부가 단순한 플랫 형태인 도넛 형태의 판재를 도시한 것이다.
도 3 은 폴딩용 프레스 다이 및 몰드를 이용하여 3 회의 폴딩 공정을 도시한 것이다.
도 4a 는 내경부 및 외경부가 물결 모양을 갖도록 준비한 도넛 형태의 판재를 도시한 것이다.
도 4b 는 내경 및 외경에 모양이 있는 도넛 형태의 판재의 폴딩 공정을 도시한 것이다.
도 5 는 반지 호수와 그에 따라 재단한 도넛 형태의 판재의 내경 및 외경, 판재를 폴딩하여 제조한 링 형태의 반지의 지름 및 도넛 형태의 판재의 내경에 비해 링 형태의 반지의 지름이 증가한 변화량에 관한 표를 도시한 것이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 공정을 거쳐 제조한 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지의 최종 형태이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 "일 실시예(one example)"라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 그러나, 아래 설명에서 제시된 실시예들은 다른 실시예의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 실시예에서 설명된 사항이 다른 실시예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

도 1 a 및 도 1b 는 금속 판재 및 목금무늬 판재를 이용한 반지 제조 공정을 도시한 것이다. 상기 판재를 원형으로 말아 접합하고, 접합을 위해 땜질을 하게 되는 바 금속 및 목금무늬 자체의 연속성을 해쳐 심미성이 저하되며 접합하기 위한 추가적인 공정이 필요해 시간 및 비용이 증가하게 된다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따라 중심부의 홀(105)을 가진 도넛 형태의 준비된 판재를 도시한 것이다.

제 1 실시 형태로, 판재는 상부는 무늬금속, 하부는 은판을 접합한 것을 사용하였다. 본 발명은 무늬의 연속성을 위한 무접합 방법을 사용하기 위해서 판재를 재단하여 원하는 내경(101) 및 외경(102)을 가진 도넛 형태의 판재로 준비할 수 있다.

무접합 방법으로 반지를 제작하기 위해서, 도넛 형태의 판재를 내경부(103)를 중심으로 외경부(104)를 구부려 폴딩할 수 있다. 금속의 강도를 고려할 때, 2 차원의 도넛 형태의 판재를 3 차원 링 형태로 바로 구부릴 경우 금속이 파괴될 우려가 있는 바, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 판재에 대한 폴딩을 진행하기 전에 판재 전부가 빨갛게 달아오를 정도로 열풀림을 수행한다.

열풀림은 금속 재료를 적당히 가열함으로써 내부 구조 속에 남아있는 열 및 가공에 의한 영향을 제거하는 것으로, 내부에 남아있는 응력을 제거하고, 재료를 연화시켜 성형성을 향상시킨다. 따라서, 금속 재료를 상온에서 그냥 구부리려 하면 구부려지지 않거나 파손되지만 열풀림 이후에는 재료가 연화되어 강한 압력을 가해도 금속 판재가 쉽게 파괴되거나 균열이 생기지 않는다.

또한, 금속 판재 전부가 빨갛게 달아오를 정도로 열풀림을 수행하지 않으면, 금속이 스트레스를 받거나 금속의 일부만 스트레스를 받아 폴딩을 수행하는 도중에 스트레스 받은 일부분이 파손되거나 그 방향으로 구부려 질 수 있다. 따라서, 열풀림을 수행하는 경우, 금속 판재 전부가 빨갛게 달아오를 정도로 균일하게 처리하여야 한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따라 폴딩용 프레스 다이(201)로 위에서 준비된 도넛 형태의 판재(S)를 폴딩하는 공정을 도시한 것이다. 강도와 굳기가 높은 금속을 한번에 구부려 2 차원 도넛 형태에서 3차원 링 형태로 만드는 것은 불가능하고, 한번에 힘을 가할 경우 금속이 파손되어 부러질 확률이 높은 바 폴딩 각도가 점진적으로 감소되도록 열풀림이 수행된 판재를 테이핑 각도가 상이한 다수의 프레스 다이 세트를 이용하여 복수회에 걸쳐 폴딩한다.

예를 들면, 도 3 에 도시된 바와 같이, 제1 폴딩시에는 150°의 테이핑

각도를 가진 폴딩용 프레스 다이(201a)와 150°의 각도를 가지는 몰드(201b) 사이에 준비된 도넛 형태의 판재(S)를 두고 폴딩용 프레스 다이(201a)의 유압이 3톤이 되게 압력을 가한다. 유압을 3톤으로 설정하는 것은 반지가 지나치게 압축되어 반지의 두께가 지나치게 얇아지거나 어느 한쪽이 찌그러지지 않게, 즉, 전반적으로 적당하고 일정한 두께를 가지면서 동시에 폴딩되게 하기 위함이다. 이 보다 큰 압력을 누를 경우 반지의 한 쪽에 응력이 집중되어 판재가 파손될 수 있다. 준비된 판재(S)가 폴딩용 프레스 다이(201a)와 몰드(201b) 사이에 놓인 상태로 폴딩 되어 150°로 구부러지면, 제2 폴딩시에는 110°의 테이핑 각도를 가진 폴딩용 프레스 다이(202a)를 이용하여 110°의 각도를 가진 몰드(202b) 위에 150°로 폴딩된 판재(S)를 고정하여 폴딩하고, 제3 폴딩시에는 90°의 테이핑 각도를 가진 폴딩용 프레스 다이(203a)를 이용하여 90°의 각도를 가진 몰드(203b) 위에 110°로 폴딩된 판재(S)를 고정하여 90°로 폴딩한다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치로 예시한 것으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 3회 폴딩 공정을 수행할 때, 제1 폴딩시에는 폴딩 각도를 140° 내지 160°, 제2 폴딩시 폴딩 각도는 100° 내지 120°, 제3 폴딩시 폴딩 각도는 90°로 하여 점진적으로 도넛 형태의 판재를 폴딩한다.

점진적으로 폴딩 각도를 감소시켜 나가는 것이 중요하며, 금속의 굳기 및 강도가 높아 쉽게 폴딩되지 않는 경우에는, 회차를 추가하여 복수회에 걸친 폴딩 공정을 수행할 수 있고, 반면에 금속의 굳기 및 강도가 높아 쉽게 폴딩되는 경우에는, 굳이 수차례에 걸쳐 폴딩 공정을 수행할 필요 없이 단번에 폴딩을 진행할 수 있으며, 다만, 반지의 형태를 위해 마지막 폴딩은 90°로만 진행할 수 있다.

또한, 폴딩 공정을 수행하는 도중에 열풀림을 진행한 금속의 온도가 낮아져 식어버리는 경우, 내부에 잔류 응력이 남아 균열이 가거나 강한 힘이나 압력을 가하게 되면 금속이 파괴될 수 있다. 따라서, 폴딩 공정을 수행함과 동시에 폴딩 공정 사이에 다시 열풀림을 수행하여 금속의 연화 또는 내부 응력을 제거할 수 있고, 이를 통해 금속의 스트레스를 낮추어 금속의 파괴를 막을 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 폴딩을 수행하기 전 열풀림을 진행하는 경우에는, 토치를 이용하여 500℃ 내지 950℃ 로, 대기 중에서 10초 내지 300초간 열풀림을 수행한다. 폴딩기법을 적용하기에 앞서 소성변형에 의한 금속재의 파괴를 막음과 동시에 무늬금속의 형태에 변형이 일어나지 않도록 하는 온도일 수 있다. 이 때 온도 측정은, 두 종류의 금속을 조합하였을 때 접합 양단의 온도가 다르면 그 사이에 흐르게 되는 전류를 측정하여 접점간 온도차를 측정하는 장치인, 서모커플(thermocouple)을 이용하여 할 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 일실시예에서, 상부는 무늬금속, 하부는 은판을 덧댄 판재를 재단하고 폴딩 공정 전에 열풀림을 수행할 때, 토치를 이용하여 700℃ 내외에서 대기 중에서 10초 내외로 열풀림을 수행할 수 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치로 예시한 것으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.

폴딩을 진행하는 중에도 또한 소성변형에 의한 금속 스트레스로 인해 판재가 파괴될 확률이 높다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 금속 전체가 빨갛게 달아오를 수 있도록 토치를 이용하여 500℃ 내지 950℃ 로, 대기 중에서 10초 내지 300초간 열을 가하는 열풀림을 폴딩 공정 사이마다 진행할 수 있다. 상기 수치는 금속 전체가 빨갛게 달아올라 일부분에만 금속 스트레스가 집중되지 않도록 하는데 드는 온도 및 시간 범위이며 동시에 무늬금속의 형태의 변형이 일어나지 않도록 하는 온도 및 시간 범위를 의미할 수 있다. 이 때 온도 측정은 서모커플(thermocouple)을 이용하여 할 수 있다.

도 4a 는 도넛 형태의 판재를 내경(401) 및 외경(402)에 모양이 있는 상태로 준비하는 경우의 모식도이다. 도넛 형태라는 것은 무접합으로 진행하기 위해 내경 및 외경이 존재하도록 중심부에 홀을 두는 형태를 의미하고, 내경 및 외경이 존재하기만 한다면 단순한 원이 아닌 모양이 있는 상태의 판재를 사용하는 것도 가능하다.

도 4b 는 내경(401) 및 외경(402)에 모양이 있는 도넛 형태의 판재(S2)를 준비하고, 폴딩용 프레스 다이(403a)를 이용하여 폴딩용 프레스 다이(403a)와 같은 각도를 가진 몰드(403b) 위에 고정한 모양이 있는 도넛 형태의 판재(S2)를 폴딩 및 열풀림 처리하여, 2 차 가공 없이 물결 모양의 3 차원 링형태의 반지(S2)를 제작하고 폴리싱 등의 후처리를 통해 반지를 제작하는 폴딩 공정을 도시한다.

즉, 원 형태의 도넛 형태에 구속되지 않고도 중심부에 홀이 있는 형태의 판재라면 본 발명의 제조 공법으로 반지를 제작할 수 있어, 다양한 형태의 판재를 통해 다양한 모양의 반지를 제작할 수 있어 심미성을 더욱 높일 수 있다.

또한, 판재 준비단계에서부터 물결 모양의 가공이 가능하여 다 만든 다음에 2차 가공으로 반지를 물결 모양 형상으로 가공할 필요 없이 바로 목적하는 형태로 반지를 제작 가능한 바 공정이 줄어들어 비용도 감소할 수 있다. 즉, 본 발명을 통해 단순한 플랫형태가 아닌 다양한 형상을 가진 링 프레임을 제작할 수 있다.

도 5 는 반지 호에 따른 도넛 형태의 판재의 내경 및 외경의 길이를 도시한 표로서, 특정 반지 호에 맞는 도넛 형태의 판재를 준비했을 때, 상기 폴딩 과정을 거치면 제작되는 링 제품의 지름도 도시하고 있다. 이 때, 링 제품의 지름은 도넛 형태의 판재의 내경보다 130% 내지 135% 범위 내에서 일정하게 증가하고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도넛 형태의 판재의 외경은 반지의 두께를 결정하는 길이로, 도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 10mm의 두께를 가진 반지를 만들기 위해 반지 호수에 맞는 도넛 형태 판재의 내경에 10mm를 더한 값을 도넛 형태 판재의 외경으로 설정하였다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치로 예시한 것으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.

예를 들면, 반지의 두께가 10mm인 반지를 제작하기 위해 내경과 외경의 차이가 10mm인 도넛 모양의 판재를 재단하고, 7호 반지 제작하는 경우에는 내경 11.3mm, 9호 반지 제작하는 경우에는 내경 11.8mm, 12호 반지 제작하는 경우에는 내경 12.3mm, 14호 반지 제작하는 경우에는 내경 12.8mm, 15호 반지 제작하는 경우에는 내경 13.3mm, 17호 반지 제작하는 경우에는 내경 13.8mm, 19호 반지 제작하는 경우에는 내경 14.3mm의 도넛 모양의 판재를 재단할 수 있다.

상기 재단한 판재로 3회의 폴딩 공정을 수행할 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 150°의 테이핑 각도를 가진 몰드(201b)와 폴딩용 프레스 다이(201a)를 준비하며, 속이 빈 원뿔 형태의 몰드(201b)를 받침으로 하여 상기 몰드(201b)에 상기 판재를 올려 고정하고, 폴딩용 프레스 다이(201a)를 3 톤의 압력으로 설정하여 누르면, 상기 도넛 형태의 판재는 몰드(201b)의 각도에 맞춰 150°로 폴딩되어 옆에서 보면 사다리꼴 형태의 모양을 가지며, 이 때는 도넛 형태의 판재 내경에 비해 내경이 30% 정도 증가한다. 2회 차 폴딩 후, 3회 차 폴딩을 하면 3 차원 링 형태의 지름은 도넛 형태 판재의 내경에 비해 최종적으로 130% 내지 135% 범위 내에서 증가하며, 이 때 판재의 두께 때문에 상기 판재의 위치는 거의 고정적이어서 폴딩용 프레스 다이(201a) 및 몰드(201b)와 상관 없이 폴딩된 링 제품의 내경 지름은 일정하게 130% 내지 135% 범위 내에서 증가한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 130% 증가한 내경을 가진 링 형태를 가진 반지는 도넛 형태의 판재를 폴딩한 후 별도의 호를 맞추는 공정 없이도 반지 호수에 맞는 크기로 제작할 수 있다. 기존의 방법은 판재를 재단하고 최종 과정에서 반지를 늘려서 호수에 맞춰 제작했지만, 본 발명은 반지 호수에 따른 상이한 재단 크기를 제시하여 별다른 추가 공정 없이 호수에 맞는 반지를 제작할 수 있다.

따라서, 처음 판재를 준비하는 단계부터 반지의 호수 및 반지의 두께를 고려하여 판재를 재단하는 단계를 통해 판재를 폴딩한 후 추가로 반지의 호수를 맞추거나 반지의 두께를 조절하는 공정이 생략되어 반지 제조 공정이 더 편리해지고, 공정이 생략되는 만큼 품이 줄어 원가를 낮출 수 있고 로스되는 금속의 양도 줄어들 수 있다.

도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 공정을 거쳐 제조한 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지의 최종 형태로, 무늬가 연속되는 것을 알 수 있으며, 금속이 파괴되지도 않고, 표면에 주조기포 등이 발생한 흔적이 없는 것도 알 수 있다.

마지막으로, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정의 흐름도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정은 중심부의 홀을 가진 도넛 형태의 판재를 준비하는 단계(S701)에 의해 개시될 수 있다.

다음, 준비된 도넛 형태의 판재에 열풀림을 수행할 수 있다(S702).

마지막으로, 열풀림이 수행된 도넛 형태의 판재의 내경부를 중심으로 외경부를 폴딩하는 다단의 폴딩 공정이 수행될 수 있다(S703).

본 발명이 일 실시예에 따르면, 판재는 별도의 특징이 없는 단순 판재는 물론, 자체적으로 무늬가 들어간 문양을 가진 판재 및 단순판재를 접합한 것도 가능하다. 특히 단순판재를 접합하는 것은 판재를 겹쳐 초고온과 압축을 가하여 판재간에 접착할 수 있도록 하고 이후 무늬를 넣는 방식으로 무늬 금속을 제작할 수 있다.

예를 들면, 색상이 다른 금속판을 준비하여 이를 고온 및 고압으로 접합한 후, 압연 롤러나 망치 등으로 두들겨 납작하게 만들어 주고, 정이나 핸드피스, 줄 등을 이용하여 모양을 새겨 무늬 금속을 제작할 수 있다. 화산암의 빈 구멍 내에 석영 등이 침전하여 생긴 형태인 마노(Agate) 형태나 쿠스코(Cuzco) 등이 대표적인 무늬다.

또한, 중심부에 홀이 있는 도넛 형태의 판재를 준비할 경우, 이를 재단할 때, 반자동 프레싱을 이용한 펀칭방식, 드릴을 이용한 홀생성 후 절삭을 진행하는 방법, 레이저 커팅, 톱을 활용한 절단 등의 방법을 사용하여 도넛 형태의 판재로 재단할 수 있다. 상기 나열한 방식에 국한되지 않고 도넛 형태의 판재로 재단할 수 있다면 그 방식이 제한되지 않는다.

또한, 3 차원 형태의 반지를 제작 완료한 경우, 반지의 심미성을 높이기 위해 폴딩 과정에서 반지의 상, 하부의 일부가 일그러지거나 손상된 부분이 있다면 선반가공을 통해 평탄화 작업을 진행하고, 열풀림을 수행하며 반지 표면에 변형 또는 산화물 발생시 이를 제거하며, 반지가 너무 얇아진 경우 내경 또는 상하부에 추가적인 금속판재를 덧대어 두께감을 살리며, 폴리싱 과정을 진행하여 표면이 매끄럽게 빛날 수 있도록 하는 후처리 과정을 진행한다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

101, 401: 내경,
102, 402: 외경,
103, 403: 내경부,
104, 404: 외경부,
105, 405: 중심부의 홀,
201,403a: 폴딩용 프레스 다이,
201a: 제 1 폴딩용 프레스 다이, 202a: 제 2 폴딩용 프레스 다이, 203a: 제 3 폴딩용 프레스 다이,
201b: 제 1 몰드, 202b: 제 2 몰드, 203b: 제 3 몰드, 403bb : 몰드
S: 폴딩되는 도넛 형태의 판재
S2: 내경 및 외경에 모양이 있는 판재

Claims (9)

1. 중심부에 홀을 가진 도넛 형태이며, 내경부 및 외경부에 물결 모양을 가지는 무늬금속 판재를 준비하는 제1 단계;
   준비된 상기 무늬금속 판재에 열풀림을 수행하는 제2 단계; 및
   열풀림이 수행된 상기 무늬금속 판재를 몰드위에 놓고 폴딩용 프레스 다이로 가압하여 상기 무늬금속 판재의 상기 내경부를 중심으로 상기 외경부를 폴딩하는 다단의 폴딩 공정을 수행함으로써 상기 물결 모양이 무늬금속 반지의 테두리 전부에 일체로 형성된 3 차원 형태의 무늬금속 반지를 제조하고, 상기 다단의 폴딩 공정 사이에 열풀림을 수행하는 제3 단계; 를 포함하며,
   상기 제1 단계에서, 상기 무늬금속 판재를 폴딩한 후 상기 3 차원 형태의 무늬금속 반지의 직경 조절 및 모양 형성을 위한 추가 공정이 없도록 상기 무늬금속 판재의 내경은 상기 3 차원 형태의 무늬금속 반지의 직경보다 130% 내지 135% 작게 재단되고, 상기 무늬금속 판재의 외경은 상기 3 차원 형태의 무늬금속 반지의 직경보다 크게 재단된 물결 모양을 가지는 무늬금속 판재를 준비하며,
   상기 제2 단계 및 상기 제3 단계에서 수행하는 상기 열풀림 공정 전부는, 무늬 금속의 형태 및 상기 물결 모양에 변형이 일어나지 않도록 500℃ 내지 950℃ 로, 대기 중에서 10초 내지 300초간 수행되는, 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제3 단계는,
   폴딩 각도가 점진적으로 감소되도록 열풀림이 수행된 상기 판재에 대하여 테이핑 각도가 상이한 다수의 몰드 및 프레스 다이 세트를 이용하여 복수 회에 걸쳐 폴딩 공정을 수행하는 단계; 및
   상기 폴딩 공정의 마지막 폴딩 각도는 90°인 단계;
   를 포함하는, 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제3 단계는,
   폴딩 각도가 점진적으로 감소되도록 열풀림이 수행된 상기 판재에 대하여 3회 폴딩 공정을 수행하는 단계;
   를 포함하며, 제1 폴딩 시 폴딩 각도는 140° 내지 160°, 제2 폴딩시 폴딩 각도는 100° 내지 120°인, 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 반지에 후처리하는 제4 단계를 더 포함하며,
   상기 제4 단계는,
   상기 반지의 손상부에 대해 선반가공을 통한 평탄화하는 단계;
   상기 반지 가공시의 표면 변형 및 산화물 제거하는 단계; 및
   내경 또는 상하부에 추가적인 금속판재를 접합하여 덧대는 단계; 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정.
   
9. 제1항 내지 제3항, 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 폴딩기법을 이용한 무접합 무늬금속 반지 제조 공정으로 제작한 무접합 무늬금속 반지.
   

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