KR102663535B1 - 3d 모델링과 cnc를 이용한 유기접시 가공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법에 관한 것으로, 유기접시(300)에 3D로 입체적인 조각을 하기 위해 3D 모델링을 하는 3D 모델링 단계(S10); 베이스판(200)을 CNC 장치에 고정하는 베이스판 고정 단계(S20); 상기 베이스판(200)의 기준점을 지정하여 CNC 장치(100)의 저장부에 저장하는 기준점 지정 단계(S30); 상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)에 결합시키는 유기접시 결합 단계(S40); 3D 모델링 데이터를 상기 CNC 장치(100)에서 불러들여, 상기 베이스판(200)에 결합된 상기 유기접시(300)를 3D 모델링된 형상으로 CNC 가공하는 CNC 가공 단계(S50); 및 상기 CNC 가공이 끝난 후 상기 유기접시의 CNC 가공면(320)을 마감 처리하는 마감 처리 단계(S70); 를 포함한다. 이러한, 본 발명은 CNC 가공을 통해 유기접시에 문양을 가공한 후, 기준점을 다시 설정하지 않아도 반복적으로 CNC 가공이 가능한 장점을 가지고 있다.
Description
본 발명은 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법에 관한 것으로, CNC 가공을 통해 유기접시에 문양을 가공한 후, 기준점을 다시 설정하지 않아도 반복적으로 CNC 가공이 가능한 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법에 관한 것이다.
유기(鍮器)는 놋쇠로 만든 그릇으로서, 청동기 시대부터 사용되어 왔으며, 조선 시대에 특히 성황을 누려왔던 우리나라 고유의 금속 식기(食器)이다. 일반적으로 유기는 크게 주물유기(鑄物鍮器), 방짜유기(方子鍮器), 반방짜유기(半方子鍮器)로 분류된다. 주물유기는 구리 일정량에 주석을 합금하거나 기타 비철금속을 미량 첨가하여 합금한 후 용융된 쇳물을 일정한 사형틀(모래틀)에 부어서 만든 제품으로서, 유기의 표면이 거칠어 추가의 표면 가공 공정이 필요하며, 두께가 3mm 이하인 유기 제품을 만들기 어려운 것으로 알려져 있다. 방짜유기는 78%의 구리와 22%의 주석의 합금을 메질(망치질) 또는 기타 단조법에 의해 일정한 형태로 제조한 것으로서, 휘어지거나 잘 깨지지 않고, 다른 유기에 비해 금속광택이 우수한 것으로 알려져 있다. 반방짜유기는 주물유기에 방짜유기 제작방법을 절충한 제작 기법으로 만들어진 유기로서, 방짜 재료를 주물 유기법으로 완제품 형태에 가까운 상태로 만든 후 방짜기법의 열단조가공을 첨가하여 완성시킨 제품이다.
이러한 유기는 뛰어난 보온·보냉 효과를 갖고 있어 음식의 맛을 좋게 할 뿐만 아니라, 최근에 와서는 살균 기능과 미네랄 생성 기능이 있다는 사실이 과학적으로 증명되면서 생명의 그릇으로 인식되어 현대의 웰빙(well-being) 사회에서 새롭게 주목을 받고 있다.
그러나 방짜유기 또는 반방짜유기의 제조 방법은 문양을 세밀하고 미려하게 표현할 수 없다는 단점을 가지고 있다.
최근에는 유기의 표면에 독특한 문양을 소비자로부터 요구를 받고 있는데 CNC(Computerized Numerical Control) 가공을 통해 유기의 표면에 문양을 가공하기도 한다. CNC 가공을 이용하면 동일한 입체적 문양이 가공된 유기를 대량 생산이 가능하다. 그러나, CNC 가공을 이용할 때, 유기의 표면에 세밀하고 아름다운 문양을 가진 동일한 그릇을 가공하기 위해서는 기준점이 동일해야 하는 문제를 가지고 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, CNC 가공을 통해 유기접시에 문양을 가공한 후, 기준점을 다시 설정하지 않아도 반복적으로 CNC 가공이 가능한 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기존의 전통적인 타각으로 각종 문양을 음각으로 조각해왔던 작업에서 탈피하여, 3D 입체문양을 접시에 세밀하고 아름다운 문양을 갖는 동일한 명품 유기접시를 제작하기 위한 기초 3D 모델링 데이터를 구축하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법에 있어서, 유기접시(300)에 3D로 입체적인 조각을 하기 위해 3D 모델링을 하는 3D 모델링 단계(S10); 베이스판(200)을 CNC 장치에 고정하는 베이스판 고정 단계(S20); 상기 베이스판(200)의 기준점을 지정하여 CNC 장치(100)의 저장부에 저장하는 기준점 지정 단계(S30); 상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)에 결합시키는 유기접시 결합 단계(S40); 3D 모델링 데이터를 상기 CNC 장치(100)에서 불러들여, 상기 베이스판(200)에 결합된 상기 유기접시(300)를 3D 모델링된 형상으로 CNC 가공하는 CNC 가공 단계(S50); 및 상기 CNC 가공이 끝난 후 상기 유기접시의 CNC 가공면(320)을 마감 처리하는 마감 처리 단계(S70); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 CNC 가공 단계(S50)는 상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)으로부터 분리하여, 상기 유기접시의 CNC 가공면(320)에 수정사항(S60)이 있을 경우, 상기 유기접시(300)를 베이스판(200)에 다시 결합하여 CNC 가공을 추가로 하는 CNC 추가 가공 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 CNC 추가 가공 단계는 상기 베이스판(200)에 형성된 QR 코드(220)로부터 상기 기준점에 대한 정보를 읽어 들여, 상기 CNC 장치(100)가 상기 기준점을 기준으로 CNC 가공을 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유기접시 결합 단계(S40)는 상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)에 결합시킨 다음, 상기 유기접시(300) 및 베이스판(200)을 기 설정된 온도로 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스판(200)은 상기 유기접시(300)가 결합되는 홈(210)이 형성되고, 상기 유기접시(300)는 상기 홈(210)에 결합되는 볼록부(310)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마감 처리 단계(S70) 이전 또는 이후, 상기 유기접시의 볼록부(310)를 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유기접시(300)에 상기 유기접시의 사용방법, 관리방법, 문양의 설명에 대한 정보를 읽어 들을 수 있는 QR 코드가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스판(200) 및 유기접시(300)에 형성된 QR 코드는 CNC 가공 또는 칠보로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, CNC 가공을 통해 유기접시에 문양을 가공한 후, 기준점을 다시 설정하지 않아도 반복적으로 CNC 가공이 가능한 장점을 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CNC 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베이스판의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기접시의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 베이스판의 사시도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기접시의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CNC 가공 시 사용되는 3D 모델링 된 유기그릇용 3D모델링 무늬 성형판 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 CNC 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베이스판의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기접시의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 베이스판의 사시도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유기접시의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CNC 가공 시 사용되는 3D 모델링 된 유기그릇용 3D모델링 무늬 성형판 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
다만, 이하의 도 1 내지 도 6을 통하여 설명되는 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법은, 본 발명에 따른 특징적인 기능을 소개함에 있어서, 필요한 구성요소만이 도시된 것으로서, 그 외 다양한 구성요소가 도 1 내지 도 6에 포함될 수 있음은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법은 3D 모델링 단계(S10), 베이스판 고정 단계(S20), 기준점 지정 단계(S30), 유기접시 결합 단계(S40), CNC 가공 단계(S50) 및 마감 처리 단계(S70)를 포함하여 구성된다.
3D 모델링 단계(S10)는 유기접시의 표면에 3D로 입체적인 조각을 하기 위해 3D 모델링을 한다. 즉, 상기 3D 모델링은 상기 유기접시의 표면에 도 7과 같은 문양, 무늬 등을 컴퓨터를 이용하여 3D 모델링 한다.
도 2에서 보는 바와 같이, 상기 베이스판 고정 단계(S20)는 베이스판(200)을 CNC 장치(100)에 고정한다. 상기 CNC 장치(100)는 지지대(110), 상기 지지대(110)에 형성되는 고정부(111) 및 상기 지지대(110)의 상부에 위치하는 CNC 가공부(120)가 형성된다. 상기 베이스판(200)은 상기 지지대(110)에 올려놓고 상기 고정부(111)를 이용하여 고정한다.
도 2 및 도 3에서 보는 같이, 상기 기준점 지정 단계(S30)는 상기 베이스판(200)의 기준점을 지정하여 CNC 장치(100)의 저장부에 저장한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 베이스판(200)을 CNC 장치(100)에 고정한 상태에서, 기준점을 지정하여, CNC 장치(100)의 저장부에 저장한다. 이때, 상기 베이스판(200)은 일측에 QR 코드(220)가 형성된다. 상기 CNC 장치(100)는 상기 베이스판(200)의 기준점을 설정하고, QR 코드(220)를 스캔하여 CNC 장치(100)의 저장부에 저장한다. 이후, 상기 CNC 장치(100)는 상기 베이스판(200)의 기준점을 다시 설정할 때, 상기 베이스판(200)의 QR 코드(220)를 스캔하여 저장된 기준점을 불러들인다.
도 2 내지 도 6에서 보는 같이, 상기 유기접시 결합 단계(S40)는 상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(300)에 결합한다. 상기 베이스판(200)은 상기 유기접시(300)가 결합되는 홈(210)이 형성되고, 상기 유기접시(300)는 상기 홈(210)에 결합되는 볼록부(310)가 형성된다. 이때, 상기 볼록부(310)는 상기 유기접시(300)의 하부면에 형성될 수도 있고, 상기 유기접시(300)의 외곽에 형성될 수도 있다. 또한, 상기 베이스판(200)에 유기 접시(300)를 결합하는 것은 나사와 같은 고정부재를 이용하여 결합시킬 수도 있다.
또한, 상기 유기접시 결합 단계(S40)는 상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)에 결합시킨 다음, 상기 유기접시(300) 및 베이스판(200)을 기 설정된 온도로 가열한다. 상기 유기접시(300) 및 베이스판(200)을 가열하는 것은 서로 온도차에 의한 열 충격을 줄이기 위한 것이다.
상기 유기접시는 주석 및 구리를 혼합하고, 소정 온도에서 용융시켜 용융물을 제조한다.
본 발명에서 주석 및 구리의 혼합 비율(중량비)은 특별히 한정되지 않으며, 유기 제품의 요구되는 물성에 따라 적정 범위에서 선택될 수 있다. 예를 들면 주석 20 내지 40중량% 및 구리 60 내지 80중량%로 혼합될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 주석 20 내지 30중량% 및 구리 70 내지 80중량%로 혼합될 수 있다. 상기 범위 내로 혼합되는 경우, 제조된 유기 제품이 우수한 항균성 및 항온성을 나타낼 수 있다.
본 발명에 유기 제품은 전술한 공정 조건에 따라 제조되어, 내구성 및 산화 방지능이 뛰어나며, 균일한 물성의 유기로 제조되어 자동화 시스템에 적합하고 비용 절감 효과가 뛰어나 대량 생산이 가능하다.
또한, 본 발명의 유기접시는 5.0 내지 15.0 중량%의 아연(Zn), 5.0 내지 15.0 중량%의 니켈(Ni), 1.0 내지 5.0 중량%의 주석(Sn), 0.5 내지 3.0 중량%의 철(Fe), 잔부량의 구리(Cu) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어 질 수 있다. 이러한, 성분으로 이루어진 유기접시는 제조시 가공성이 뛰어난 장점을 가지고 있다. 여기서, 아연(Zn) 및 니켈(Ni)은 강도, 탄성 및 내식성을 보완하는 역할을 한다. 상기 아연은 강도 및 내식성을 증가시키고, 색상을 황색으로 변하게 하는 원소로서, 5.0 중량%보다 적게 포함되면 붉은 색상을 많이 띄게 되고, 15.0 중량%보다 많이 포함되면 지나치게 밝은 흰색으로 방짜유기 특유의 미려한 색상 구현이 어려울 뿐만 아니라 강도가 지나치게 증가하여 냉간 가공도를 저하시키는 점이 불리하다. 또한 상기 니켈은 강도와 색상을 향상시킬 수 있는 원소이며, 내식성을 향상시키는 원소이다. 상기 니켈이 5.0 중량%보다 적게 포함되면 습기 분위기에서 변색을 일으키는 단점이 있고, 15.0 중량%보다 많이 포함되면 최종 수득된 합금의 색상이 지나치게 밝은 흰색으로 변화시키고, 원재료비를 상승시키는 점이 불리하다. 또한, 주석(Sn)은 니켈(Ni)과 함께 내식성을 향상시키고, 방짜유기 특유의 색상을 구현하며, 내마모성을 향상시키는 역할을 하며, 1.0 중량%보다 적게 포함되면 색상 및 내마모성, 내변색성이 저하되는 단점이 있고, 5.0 중량%보다 많이 포함되면 열간가공시 취성을 유발시키는 점이 불리하다. 그리고, 철(Fe)은 니켈(Ni)과 함께 강도를 향상시키고 내식성을 향상시키는 합금원소로서, 0.5 중량%보다 적게 포함되면 내식성 향상에 효과가 없으며, 3.0중량%보다 많이 포함되면 높은 산화성으로 인해 용탕 유동성 저하와 주괴내 기포를 발생시킬 수 있으므로 불리하다.
또한, 본 명세서에서, 불가피한 불순물이란, 인(P), 실리콘(Si), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 알루미늄(Al), 망간(Mn) 등과 같이 용해 및 주조시 탈산과 용탕 유동성 증대를 위해 사용되는 첨가 원소로, 제조 공정에서 불가피하게 첨가되나, 총량 1.5 중량% 이하에서는 제조된 유기용 동합금재의 특성에는 영향을 미치지 않는다. 상술한 조성을 가지는 본 발명에 따르는 방짜유기용 동합금재는 기존의 방짜유기와 동등한 색상을 구현한다. 이러한 색상은 색차계로 평가될 수 있다. 상기 색차계의 예로서 L*a*b* 색차계를 들 수 있다.
이러한, 본 발명에 따르는 유기접시는 기존 방짜유기와 동등한 내식성 및 내변색성을 구현하기 위해 주석의 양을 감소시키고, 대신 아연(Zn)과 니켈(Ni)을 첨가함으로써 내부식성 특성도 뛰어난 장점을 가지고 있다. 또한, 본 발명에 따르는 유기접시는 열간가공성이 우수하고, 동시에 냉간가공성도 약 95% 수준으로 우수하며, 동합금재의 우수한 항균성을 그대로 유지되는 장점을 가지고 있다.
상기 CNC 가공 단계(S50)는 상기 3D 모델링 데이터를 상기 CNC 장치(100)에서 불러들여, 상기 베이스판(200)에 결합된 상기 유기접시(300)를 3D 모델링된 형상으로 CNC 가공한다.
이때, 상기 CNC 가공 단계(S50)는 상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)으로부터 분리하여, 상기 유기접시의 CNC 가공면(320)에 수정사항이 있을 경우, 상기 유기접시(300)를 베이스판(200)에 다시 결합하여 CNC 가공을 추가로 하는 CNC 추가 가공 단계를 더 포함한다. 이러한, 상기 CNC 추가 가공 단계는 상기 베이스판(200)을 CNC 장치(100)에 고정한 상태에서 상기 유기접시(300)만 분리하기 때문에 상기 유기접시(300)를 베이스판(200)에 다시 고정하여 CNC 가공할 때, 상기 베이스판(200)에 기준점을 다시 설정하지 않아도 된다. 즉, 상기 기준점은 CNC 장치(100)에 고정된 상기 베이스판(200)에 대한 기준점이기 때문에, 상기 유기접시(300)를 분리하고 다시 재결합하여도 상기 베이스판(200)에 대한 기준점이 달라지지 않는다.
이로 인해, 본 발명은 상기 베이스판(200)에 대한 기준점을 잡기 때문에, 대량 생산도 수월하게 가능하다.
또한, 상기 CNC 추가 가공 단계는 상기 베이스판(200)에 형성된 QR 코드(220)로부터 상기 기준점에 대한 정보를 읽어 들여, 상기 CNC 장치(100)가 상기 기준점을 기준으로 CNC 가공을 한다. 즉, 상기 베이스판(200)을 CNC 장치(100)로부터 분리하더라고, 상기 CNC 장치(100)는 상기 베이스판(200)에 형성된 QR 코드(220)를 스캔하여, 상기 베이스판(200)에 대한 기준점을 다시 잡을 수 있다.
상기 마감 처리 단계(S70)는 상기 CNC 가공이 끝난 후 상기 유기접시(300)의 CNC 가공면(320)을 마감 처리한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 마감 처리 단계(S70)는 상기 CNC 가공이 끝나고 수정사항(S60)이 없을 경우 마감 처리한다. 이때, 상기 유기접시(300)에 CNC 가공된 부분을 직접 마감 처리하기도 한다. 또한, 상기 마감 처리 단계(S70) 이전 또는 이후, 상기 유기접시의 볼록부(310)를 제거한다. 상기 볼록부(310)는 상기 유기접시(300)를 베이스판(200)에 고정하여 CNC 가공하기 위한 것이기 때문에, CNC 가공이 마무리되면 상기 유기접시의 볼록부(310)를 제거한다.
또한, 상기 유기접시(300)는 QR 코드가 형성될 수도 있다. 상기 유기접시(300)의 QR 코드는 상기 유기접시(300)의 사용방법, 관리방법, 문양의 설명에 대한 정보를 읽어 들을 수 있다.
또한, 상기 베이스판(200) 및 유기접시(300)에 형성된 QR 코드는 CNC 가공 또는 칠보로 형성할 수 있다.
상기 마감 처리 단계(S70) 이후에 상기 유기접시(300)의 CNC 가공면(320)에 플라즈마 하이브리드 코팅을 하기도 한다. 상기 유기접시(300)에 플라즈마 하이브리드 코팅을 하게 되면 항균력과 내식성 및 내마모성을 갖는 장점이 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 유기접시에 플라즈마 하이브리드 코팅하는 것은 진공상태의 코팅장치 내부로 플라즈마 가스를 주입하고, 플라즈마 리니어 전자빔 건을 사용하여 유기접시 표면의 이물질을 제거한다. 이후, 아크이온플레이팅 건과 스퍼터 건에 펄스 또는 직류전원을 인가하여 코팅 박막을 증착하고, 리니어 이온건을 이용하여 상기 유기접시 표면에 이온빔을 조사하여 플라즈마 하이브리드 코팅을 한다. 즉, 코팅하는 제조방법은 건식 플라즈마의 일종인 스퍼터, 아크 이온 플레이팅, 플라즈마 화학증착 방법을 단독공정 또는 복합공정으로 진행할 수 있는 진공 플라즈마 Hybrid 코팅장비를 이용하여 제작된다. 이때, 기능성 박막이 제품에 가장 단단하게 부착되도록 하기 위해 즉, 기능성 박막을 코팅하기 전에 최종 세정공정인 플라즈마 세정공정을 이용하여 제품 표면을 세정하거나, 코팅 중에 기능성 박막의 균일성을 향상시키기 위해 길이 750mm, 폭 50mm를 갖는 선형 이온 건(Linear Ion Gun)과 길이 450mm, 폭 120mm를 갖는 플라즈마 선형 전자빔 건(Linear Electron Beam Gun)이 장착되어 있는 복합코팅용 진공 플라즈마 Hybrid 코팅장비를 특징으로 한다. 상기에서 언급한 항균력과 내부식성 및 내마모성을 갖는 기능성 박막에는 여러 가지 있을 수 있다.
이때, 박박 내에는 항균력을 위해 나노입자 크기로 분산된 Cu, Sn, Ag 금속의 함량이 최대 20% 이내로 한다. 또한, 증착된 코팅 박막층은 Ti-Cu-N, Zr-Cu-N, Ti-Ag-N, Zr-Ag-N, Ti-Cu-Sn-N, Zr-Cu-Sn-N, Ti-Sn-N, Zr-Sn-N 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 마감 처리 단계(S70) 이후에 상기 유기접시(300)의 CNC 가공면(320)에 플라즈마용사코팅을 이용하기도 한다. 즉, 주석과 구리를 일정한 비율로 합하여 합금으로 제작한다. 그리고 이 합금을 그릇의 표면에 일정한 두께 도포하는 코팅의 공정을 가진다. 코팅의 공정은 플라즈마용사코팅을 사용하는데, 이 플라즈마용사코팅은 플라즈마건을 이용하여 플라즈마 불꽃반응을 일으키며, 분말이송장치 통해서 주석과 구리 합금의 분말(=파우더)을 공급하여 용융과 함께 코팅을 달성하는 코팅방법이다.
또한, 플라즈마 코팅 이후, 코팅된 그릇을 광버핑하여 방자유기 그릇을 완성하는 단계를 거친다. 코팅이 완성되고 온도가 떨어져 코팅층이 경화되면, 표면을 광버핑한다. 여기서 광버핑은 표면을 여러회 문질러서 표면을 매끈하게 하는 방식이다. 실질적으로 표면의 삭감률은 거의 없지만 표면을 광을 내는 제조과정으로 이 건 발명의 경우 그릇이기에 이 그릇의 표면을 깨끗하게 닦아 광택을 내고 그릇을 완성한다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.
S10 : 3D 모델링 단계
S20 : 베이스판 고정 단계
S30 : 기준점 지정 단계
S40 : 유기접시 결합 단계
S50 : CNC 가공 단계
S60 : 수정사항
S70 : 마감 처리 단계
100 : CNC 장치
110 : 지지대
111 : 고정부
120 : CNC 가공부
200 : 베이스판
210 : 홈
220 : QR 코드
300 : 유기접시
310 : 볼록부
320 : CNC 가공면
S20 : 베이스판 고정 단계
S30 : 기준점 지정 단계
S40 : 유기접시 결합 단계
S50 : CNC 가공 단계
S60 : 수정사항
S70 : 마감 처리 단계
100 : CNC 장치
110 : 지지대
111 : 고정부
120 : CNC 가공부
200 : 베이스판
210 : 홈
220 : QR 코드
300 : 유기접시
310 : 볼록부
320 : CNC 가공면
Claims (8)
- 유기접시(300)에 3D로 입체적인 조각을 하기 위해 3D 모델링을 하는 3D 모델링 단계(S10);
베이스판(200)을 CNC 장치에 고정하는 베이스판 고정 단계(S20);
상기 베이스판(200)의 기준점을 지정하여 CNC 장치(100)의 저장부에 저장하는 기준점 지정 단계(S30);
상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)에 결합시키는 유기접시 결합 단계(S40);
3D 모델링 데이터를 상기 CNC 장치(100)에서 불러들여, 상기 베이스판(200)에 결합된 상기 유기접시(300)를 3D 모델링된 형상으로 CNC 가공하는 CNC 가공 단계(S50); 및
상기 CNC 가공이 끝난 후 상기 유기접시의 CNC 가공면(320)을 마감 처리하는 마감 처리 단계(S70);를 포함하고,
상기 마감 처리 단계(S70) 이전 또는 이후, 상기 유기접시의 볼록부(310)를 제거하고,
상기 유기접시(300)에 상기 유기접시의 사용방법, 관리방법, 문양의 설명에 대한 정보를 읽어 들을 수 있는 QR 코드가 형성되며,
상기 유기접시(300)에 진공상태의 코팅장치 내부로 플라즈마 가스를 주입하고, 플라즈마 리니어 전자빔 건을 사용하여 유기접시 표면의 이물질을 제거한 후, 아크이온플레이팅 건과 스퍼터 건에 펄스 또는 직류전원을 인가하여 코팅 박막을 증착하고, 리니어 이온건을 이용하여 상기 유기접시 표면에 이온빔을 조사하여 플라즈마 하이브리드 코팅을 하고,
코팅 박막 내에는 항균력을 위해 나노입자 크기로 분산된 Cu, Sn, Ag 금속을 함유시키거나, 코팅 박막층은 Ti-Cu-N, Zr-Cu-N, Ti-Ag-N, Zr-Ag-N, Ti-Cu-Sn-N, Zr-Cu-Sn-N, Ti-Sn-N, Zr-Sn-N 중의 어느 하나로 이루어지고,
상기 마감 처리 단계(S70) 이후에 상기 유기접시(300)의 CNC 가공면(320)에 플라즈마용사(Spray Coating)코팅 이후에 코팅된 그릇을 광버핑(buffing)하여 방자유기 그릇을 완성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 CNC 가공 단계(S50)는
상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)으로부터 분리하여, 상기 유기접시의 CNC 가공면(320)에 수정사항(S60)이 있을 경우, 상기 유기접시(300)를 베이스판(200)에 다시 결합하여 CNC 가공을 추가로 하는 CNC 추가 가공 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 CNC 추가 가공 단계는
상기 베이스판(200)에 형성된 QR 코드(220)로부터 상기 기준점에 대한 정보를 읽어 들여, 상기 CNC 장치(100)가 상기 기준점을 기준으로 CNC 가공을 하는 것을 특징으로 하는 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법.
- 제3항에 있어서,
상기 유기접시 결합 단계(S40)는
상기 유기접시(300)를 상기 베이스판(200)에 결합시킨 다음, 상기 유기접시(300) 및 베이스판(200)을 기 설정된 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법.
- 제4항에 있어서,
상기 베이스판(200)은 상기 유기접시(300)가 결합되는 홈(210)이 형성되고,
상기 유기접시(300)는 상기 홈(210)에 결합되는 볼록부(310)이 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 베이스판(200) 및 유기접시(300)에 형성된 QR 코드는 CNC 가공 또는 칠보로 형성하는 것을 특징으로 하는 3D 모델링과 CNC를 이용한 유기접시 가공 방법.
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| KR1020210189859A KR102663535B1 (ko) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 3d 모델링과 cnc를 이용한 유기접시 가공 방법 |
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