KR102331406B1 - 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법에 관한 것이다.
구체적으로는, 표면에 요철을 형성하여 미끄럼 방지를 목적으로 하는 논슬립 부재를, 폐 텅스텐카바이드; 인조다이아몬드; 및 마그네슘;을 이용하여 제조하고, 도자기안료(색상도료)를 더 사용하여 다양한 색감을 제공할 수 있도록 하는, 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법에 관한 것이다.

Description

텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법{TUNGSTEN NON-SLIP APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THE APPARATUS}

본 발명은 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로는, 표면에 요철을 형성하여 미끄럼 방지를 목적으로 하는 논슬립 부재를, 폐 텅스텐카바이드; 인조다이아몬드; 및 마그네슘;을 이용하여 제조하고, 도자기안료(색상도료)를 더 사용하여 다양한 색감을 제공할 수 있도록 하는, 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 주거용 건물 또는 산업용 빌딩 등 각종 건물 및 보행로에는 사용자가 자유롭게 이동할 수 있도록 소정의 각도로 경사진 계단, 경사로, 통행로, 데크 등이 설치되어 있다.

그러나, 사용자가 경사진 계단 또는 보행로를 이동하는 경우, 계단에 돌출 형성된 각진 모서리를 잘못 밟거나, 경사진 통로에서 미끄러지는 사고가 발생하는 경우가 종종 있었다. 이와 같은 안전사고를 예방하기 위해, 계단, 경사로, 통행로, 데크 등에 미끄럼 방지용 부재가 고정 설치된다.

종래의 미끄럼 방지용 부재는 횡단면이 일자 또는 ㄱ자 형상인 평판 형태의 모재와 상기 모재의 상면에 모재의 길이 방향으로 길게 형성된 일자 형상의 패턴을 갖는 문형을 포함하여 구성된다.

그러나, 종래의 미끄럼 방지용 부재를 계단에 설치하고, 일정한 기간이 경과하면, 평판 형태의 모재의 상면과 일자 형상의 패턴을 갖는 문형은 사각형 형상의 평평한 평면 상에서 접촉함으로 인해 모재의 상면으로부터 문형의 일부가 부분적으로 떨어져 나가 미끄럼 방지용 부재의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

관련된 기술로서, 등록특허공보 제10-0778652호(선행기술 1)와; 등록특허공보 제10-1037843호(선행기술 2);가 있고, 이러한 선행기술의 문제점을 극복하려는 일환으로, 등록특허공보 제10-2183262호(선행기술 3)이 개시되어 있다.

선행기술 3은, 금속 판재에 요철이 형성된 미끄럼 방지용 부재는 본 발명은 평판 형태의 모재를 엠보싱기로 공급하고, 상기 모재를 상기 엠보싱기의 엠보싱 금형 롤러를 이용하여 엠보싱 처리함으로써 상기 모재의 상면에 오목/볼록한 형상의 단면을 갖는 요철이 다수 형성된 엠보싱 모재로 성형하는 제 1단계, 고경도 금속 분말, 스테인리스 분말, 철 분말 중에서 선택된 적어도 1개 이상의 금속 분말과 니켈 분말을 포함하는 동, 황동, 인동, 청동 중에서 선택된 적어도 1개 이상의 저융점 금속 및 융제로 구성된 금속 조성물을 형성하는 제 2단계, 상기 금속 조성물에 교질물, 유기 결합제 및 증류수를 포함하는 수용성 용제를 혼합시켜, 페이스트 상태의 혼합물을 형성하는 제 3단계, 상기 엠보싱 모재 위에 소정의 패턴을 갖는 평판 형태의 금형을 배치하되, 상기 금형의 패턴 내에 상기 페이스트 상태의 혼합물을 채워 넣고, 상기 금형의 상면보다 높게 채워진 페이스트 상태의 혼합물을 수지 형태의 고경도 스크래퍼, 나이프, 잣대 중에서 선택되는 1개의 도구로 밀어낸 후, 상기 금형을 제거하여, 상기 페이스트 상태의 혼합물이 형성된 엠보싱 모재를 생성하는 제 4단계, 상기 페이스트 상태의 혼합물이 형성된 엠보싱 모재를 가열로에 투입하고, 상기 가열로 내부의 온도를 1차로 상승시켜, 진공 또는 환원성 가스 분위기에서 소정의 시간 동안 상기 가열로 내부에서 브레이징하고, 상기 가열로 내부의 온도를 2차로 상승시켜, 소정의 시간 동안 상기 가열로 내부에서 소성 처리함으로써 소정의 패턴을 갖는 문형이 형성된 엠보싱 모재를 생성하는 제 5단계로 제조되는 것을 기재하고 있다.

다른 한편, 본 출원인이 상술된 선행기술들과 다르게 개발하려고 하는 새로운 성분의 논슬립 부재에 관련하여서는, 등록특허공보 제10-1746655호(선행기술 4)의 논슬립 플레이트 및 그 제조방법이 기재되어 있다.

선행기술 4는, 논슬립 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 논슬립 플레이트는 모재판과 상기 모재판의 표면에 부착되어 돌출모양을 형성하며 논슬립 기능을 제공하는 논슬립부와 상기 논슬립부 주위에 형성되며 상기 논슬립부의 식별력을 높이도록 된 레이저 마킹부를 포함하며, 논슬립부는 텅스텐 분말에 니켈 분말을 혼합하여 용제에 희석한 논슬립 재료를 상기 모재판에 접착한 후, 상기 논슬립 재료가 접착된 상기 모재판을 브레이징로에 투입하여 브레이징하는 브레이징 공정을 통해 상기 모재판의 표면에 부착된다.

그러나, 상술된 선행기술 4의 경우에도 본 출원발명에 부합하는 조성물을 가지지 못한다.

등록특허공보 제10-0778652호 등록특허공보 제10-1037843호 등록특허공보 제10-2183262호 등록특허공보 제10-1746655호

본 발명의 목적은, 표면에 요철을 형성하여 미끄럼 방지를 목적으로 하는 논슬립 부재를, 폐 텅스텐카바이드; 인조다이아몬드; 및 마그네슘;을 이용하여 제조하고, 도자기안료(색상도료)를 더 사용하여 다양한 색감을 제공할 수 있도록 하는, 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법을 제공하는데 있다.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법은, 폐 텅스텐카바이드; 인조다이아몬드; 및 마그네슘;을 이용하여 제조된 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법으로써, 상기 논슬립 부재는 도자기안료를 사용하여 색감의 표현이 가능한 것을 특징으로 한다.

부연하면, 상기 제조방법은,

모재를 투입한 후, 모재의 상면에 스크래치를 형성하는 제1 단계;

스크래치가 형성된 모재의 상면에 융착될 융착조성물을 준비하는 제2 단계;

상기 제2 단계에서 준비된 융착조성물을 융착기에 충진하는 제3 단계; 및

상기 제1 단계 내지 제3 단계까지 완료되면, 상기 제1 단계의 스크래치가 형성된 모재의 상면에 제3 단계의 충진된 융착조성물을 모재의 상면에 형성하여 융착시키는 제4 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제2 단계의 융착조성물은, 폐 텅스텐카바이드; 인조 다이아몬드; 및 마그네슘;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 융착조성물은, 폐 텅스텐카바이드; 인조 다이아몬드; 및 마그네슘;의 혼합량을 무게비 100중량부로 기준하여, 물 1~5중량부만큼 더 혼합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법에 의하면, 폐 텅스텐카바이드; 인조다이아몬드; 및 마그네슘;을 이용하는 새로운 조성물을 가지는 논슬립 부재를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재를 제조하기 위한 장치의 일예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법을 부연하는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법에 의해 제조된 텅스텐 논슬립 부재를 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법에 의해 제조된 텅스텐 논슬립 부재의 다른 일예에 따른 형상을 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로는, 표면에 요철을 형성하여 미끄럼 방지를 목적으로 하는 논슬립 부재를, 폐 텅스텐카바이드; 인조다이아몬드; 및 마그네슘;을 이용하여 제조하고, 도자기안료(색상도료)를 더 사용하여 다양한 색감을 제공할 수 있도록 하는, 텅스텐 논슬립 부재 및 상기 부재의 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재를 제조하기 위한 장치의 일예를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법을 나타낸 것이며, 도 3은 도 2에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법을 부연하는 것이다.

또한, 도 4는 상술된 도 1 내지 도 3을 참조한, 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법에 의해 제조된 텅스텐 논슬립 부재를 나타낸 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법을 달성하기 위해서, 부재의 기초가 되는 모재를 투입하는 모재투입기와; 상기 모재투입기를 통해 투입된 모재의 상면에 융착조성물을 융착시키는 융착기;를 포함한다.

다만, 이러한 모재투입기 및 융착기는 본 발명을 설명하는 일예이고, 모재투입기 대신 사람이 직접 모재를 투입할 수도 있다.

또한, 융착기의 투입구에 자동화 등 레일을 구비함으로써, 상기 레일을 모재투입기로 지칭할 수도 있다.

한편, 모재투입기를 통해 투입되는 모재의 상면에 스크래치 형성을 위한 형성기 혹은, 수작업을 통한 스크래치 형성을 진행할 수 있다.

만약, 형성기를 사용하는 경우, 스크래치의 형성을 위한 형성기는, 어떤 구조를 가져도 무관하며, 다만 모재의 상면에 스크래치를 다수 형성할 수 있는 수단이면 충분하다.

이때, 융착기는 후술되겠으나, [표 1]과 같이 구성된 장비를 이용하도록 할 수 있다.

이러한 장비를 이용하여 이루어지는 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법은 첨부된 도면의 도 2를 참고할 수 있다.

첨부된 도면의 도 2에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법은, 다음과 같이 이루어진다.

1. 모재를 투입하여 스크래치를 형성하는 단계

모재를 투입하여 스크래치를 형성하는 단계는, 모재의 상면에 스크래치를 형성하는 단계이다.

이때 스크래치 형성의 시계열적인 순서는 융착기에 투입되기 전일 수 있다.

2. 융착조성물을 혼합하여 준비하는 단계

융착조성물을 혼합하여 준비하는 단계는, 상기 모재를 투입하여 스크래치를 형성하는 단계를 통해 스크래치가 형성된 모재의 상면에 융착될 융착조성물을 준비하는 단계이다.

이러한 융착조성물을 혼합하여 준비하는 단계는 시계열적으로 상기 모재를 투입하여 스크래치를 형성하는 단계 이후에 수행될 수도 있고, 이전에 수행되어도 무관하다.

상기 융착조성물은, 폐 텅스텐카바이드; 인조 다이아몬드; 및 마그네슘;을 혼합하는 것으로서, 이때 각 조성물은 분말(가루)로서 사용된다.

이때, 설계 조건에 따라서는 위 융착조성물에 니켈합금분말을 더 포함할 수도 있다. 바람직하게는 폐 텅스텐카바이드를 무게비를 100중량부 기준으로, 인조 다이아몬드 5~20중량부; 및 마그네슘 2~7중량부;를 사용할 수 있다. 또한 니켈합금분말을 사용하는 경우, 1~5중량부를 더 포함하도록 할 수 있다.

이러한 조성물을 일정 비율 혼합하되, 총 혼합량의 무게비를 100중량부 기준으로 물 1~5중량부만큼 더 혼합하여 소정의 점도를 가지는 액상으로 준비한다.

이때, 물의 사용량은 니켈합금분말을 더 포함하더라도 달라지지 않도록 한다.

이때, 상기 융착조성물을 도자기안료(색상안료)를 더 첨가함으로써, 모재에 융착되는 융착조성물의 색상을 다양하게 조절할 수 있다.

3. 융착기에 구비된 금형에 융착조성물을 충진하는 단계

융착기에 구비된 금형에 융착조성물을 충진하는 단계는, 상기 융착조성물을 혼합하여 준비하는 단계에서 준비된 융착조성물이 금형에 충진되도록 하는 단계이다.

부연하면, 만약 융착기에 조성물 충진을 위한 탱크를 별도로 포함한다면, 해당 탱크에 충진시키는 것일 수도 있다. 그리고 상기 탱크로부터 금형으로 조성물이 주입되도록 할 수 있다.

4. 모재의 상면에 융착조성물을 형성하여 패턴을 형성하는 단계

모재의 상면에 융착조성물을 형성하여 패턴을 형성하는 단계는, 상기 모재를 투입하여 스크래치를 형성하는 단계 내지 융착기에 구비된 금형에 융착조성물을 충진하는 단계까지 모두 종료되면 수행되는 단계로서, 융착기로 투입된 후 스크래치가 형성된 모재의 상면에 융착조성물을 금형을 통해 가열 융착시켜 모재의 상면에 패턴이 형성되도록 하는 단계이다.

이때, 본 단계의 모재의 상면에 융착조성물을 형성하여 패턴을 형성하는 단계에서, 가열은 밀폐 소성로 내부에 금형을 포함하여, 암모니아 등의 가스 환경에서 점차적으로 온도를 상승시키면서 400~800℃의 온도까지 가열시킨 후, 모재를 투입하여 융착조성물이 금형에 의해 모재 상면에 형성된 후 900~1500℃의 온도 범위 내에서 소성가열되어 융착되도록 할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 논슬립 부재의 제조방법에 따라 제조되는 부재의 단면형상을 첨부된 도면의 도 3을 통해 부연한다.

먼저 모재(10)의 상면에 스크래치(20)를 형성하고, 스크래치(20)의 상면에 금형을 통해 융착조성물을 가열 융착시킴으로써, 소정의 패턴이 형성되도록 하는데, 이때, 상기 금형은 패턴 형성을 위한 소정의 음각 및 양각 형상을 가질 수 있다.

이러한 패턴의 일예는 첨부된 도면의 도 4에 도시하였다.

이에 따라 예시된 본 발명의 패턴은, 일렬배열 패턴을 길이방향 양단부에 2개 포함하고, 2개의 일렬배열 패턴 사이에, 다이아몬드 돌기가 4방으로 대칭되는 패턴배열을 가지도록 할 수 있다.

또한, 상술된 바와 같이 모재(10)의 상면에 스크래치(20)를 형성하는 이유는, 융착조성물의 융착이 용이하게 수행되도록 하는 것이다.

혹은, 다른 일예에 따라, 첨부된 도면의 도 5와 같이, 일렬배열 패턴을 길이방향 단부에 2개 포함하되, 2개의 일렬배열 패턴 사이에, 하트 형상의 패턴배열을 구성할 수 있는데, 이때 상기 패턴배열은 도 5의 첫째 단과 같이 대각선 방향으로 대칭방향을 가지도록 할 수 있다.

혹은, 도 5의 둘째 단 및 셋째 단과 같이, 도 4와 유사한 4방으로 대층되는 패턴배열을 가지도록 할 수도 있고, 또한, 4방 패턴배열 사이에 일렬방향의 하트 형상을 가지도록 할 수도 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법에 의해 제조된 텅스텐 논슬립 부재의 다른 일예에 따른 형상을 나타낸 것이다.

이때, 도 5의 둘째 단 및 셋째 단은 상술된 색상안료에 따른 색상 구현의 일예를 나타낸 것이며, 도 6은 논슬립 부재의 다양한 형상을 나타낸 것이다.

상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

1 : 논슬립 부재
10 : 모재
20 : 스크래치
30 : 패턴

Claims (4)

1. 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법에 있어서,
   모재를 투입한 후, 모재의 상면에 스크래치를 형성하는 제1 단계;
   스크래치가 형성된 모재의 상면에 융착될 융착조성물을 준비하는 제2 단계;
   상기 제2 단계에서 준비된 융착조성물을 융착기에 충진하는 제3 단계; 및
   상기 제1 단계 내지 제3 단계까지 완료되면, 상기 제1 단계의 스크래치가 형성된 모재의 상면에 제3 단계의 충진된 융착조성물을 모재의 상면에 형성하여 융착시키는 제4 단계;를 포함하여 이루어지되,
   상기 융착조성물은,
   폐 텅스텐카바이드를 무게비를 100중량부 기준으로, 인조 다이아몬드 5~20중량부; 마그네슘 2~7중량부; 및 니켈합금분말 1~5중량부;를 포함하고,
   상기 융착조성물의 총 혼합량의 무게비를 100중량부로 기준하여 물 1~5중량부만큼 더 혼합함으로써 소정의 점도를 가지는 액상으로 준비하는 것을 특징으로 하는, 텅스텐 논슬립 부재의 제조방법.
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