KR20000000847A - 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세한 구멍으로 형성된 산화막에 세라믹안료를 결합하여 내마모성과 내구성이 뛰어나며 중금속이 외부로 검출되지 않는 무해한 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법에 관한 것으로, 특히 스텐레스 금속제 주방용품을 원단에서 재단하여 소성가공등으로 디자인한 모양으로 성형하여 세라믹 코팅부분을 정하고 720℃∼780℃의 고온으로 2분 내지 4분간 열처리하는 제1단계와; 이 제1단계에서 열처리후에 산화막이 형성된 부분중에 무늬 디자인 예정부분에 세라믹을 도포하여 720℃∼780℃의 고온에 일정시간동안 열처리하는 제2단계와; 이 제2단계에서 세라믹이 접착된 부분에 소정의 그림이나 문양의 인쇄 및 전사처리하고, 720℃∼780℃로 열처리하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 주방용품중에 인쇄 및 전사처리되어 접착된 부분에 투명세라믹을 코팅하여 700℃∼750℃로 열처리하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로하는 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법이다.

Description

스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법
본 발명은 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법에 관한 것으로, 특히 미세한 구멍으로 형성된 산화막에 세라믹안료를 결합하여 내마모성과 내구성이 뛰어나며 중금속이 외부로 검출되지 않는 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법에 관한 것이다.
그동안 주방용품은 기능성이 지배된 디자인이 주(主)가 되었으나, 생활이 윤택해지고 여유가 생기면서 서서히 패션화됨과 아울러 디자인의 중요성이 부각되고 있다.
종래에 주방용품의 고급화를 이루는 방법으로 도금이나 샌드 브래스트이외에 특별한 방법이 없었으며, 이 또한 금은(金銀)의 광택을 발생시킬 수 있었으나 그 색상에는 한정가 있었고 더욱이 도금처리된 부분에는 내마모성과 내구성이 떨어졌기 때문에 오래 사용할 수가 없었고, 아울러 제조공법상 공해물질이 대량으로 발생되는 등에 단점이 있었다.
상기한 도금 등의 방법을 개선하기위하여 제품의 안정성과 반영구적인 세라믹 코팅에 의한 방법이 개발되었다.
종래기술에 따른 세라믹 코팅방법은, 법랑에 의한 것과 초자안료에 의한 것이 있는 데, 이는 그 특성상 한계 때문에 내마모성과 무해성이 요구되는 숟가락등에는 사용할 수 없는 단점이 있었다.
따라서, 상기 법랑의 경우를 설명하면, 상기한 한계 때문에 건축물의 외장용등에만 국한적으로 사용되었고, 주방용품에 사용되더라도 주로 냄비나 주전자 등의 외부면 전체에 코팅하는 데에 사용하여 왔다. 그리고, 이를 이용하여 주방용품에 부분적으로 코팅하려면 첫째로, 주방용품의 디자인에 맞추어 코팅하고자 하는 부분을 선택하는 단계와, 둘째로, 첫단계에서 선택된 부분을 홈을 파는 단계, 그리고 셋째로 둘째단계에서 홈이 파진 부분에 주사기 등을 이용하여 색깔별로 세라믹을 충진하는 단계, 그리고 넷째로, 셋째단계에서 충진된 세라믹을 건조하는 단계 등을 거쳐야 했으며, 이러한 방법은 특히 두 번째단계와 세 번째의 가공 단계때문에 생산성이 극히 낮을 뿐만아니라 다양한 색상의 연출이 어렵다는 문제점이 있었다.
그리고, 초자안료를 사용하는 경우에는 상기한 범랑과는 달리 주방용품 등에 부분적으로 용이하게 코팅할 수 있다는 장점은 있으나, 안료제조시에 납(Pb)과 카드늄(Cd) 등의 중금속이 다량으로 함유되어 있고 또한 코팅후에도 코팅상태에 대한 내마모성을 갖추지 못하였다. 이때문에 상기 초자안료이 코팅된 부분은 완제품단계에서 경면가공 등의 표면처리를 위한 연마과정에서 코팅자체가 심하게 마모되어 제품으로서의 완전한 구실을 하기 어려웠고, 그 뿐만아니라 사용중에 중금속이 검출된 예도 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 미세한 구멍으로 형성된 산화막에 세라믹안료를 결합하여 다양한 색상과 내마모성과 내구성이 뛰어나며 중금속이 외부로 검출되지 않는 무해한 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법을 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기위하여 본 발명은, 스텐레스 금속제 주방용품에 맞게 원단을 재단하여 소성가공등으로 디자인한 주방용품의 모양으로 성형한 다음 세라믹 코팅부분을 정하고 720℃∼780℃의 고온으로 2분 내지 4분간 1차적으로 열처리하는 제1단계와; 이 제1단계에서 열처리후에 산화막이 형성된 부분중에 무늬 디자인 예정부분에 세라믹을 도포하여 720℃∼780℃의 고온에 일정시간동안 2차적으로 열처리하는 제2단계와; 이 제2단계에서 세라믹이 완전히 접착된 부분에 소정의 그림이나 문양의 인쇄 및 전사처리하고, 다시 720℃∼780℃로 3차적으로 열처리하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 주방용품중에 인쇄 및 전사처리되어 접착된 부분에 투명세라믹을 코팅하여 700℃∼750℃로 3차적으로 열처리하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로하는 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법이다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법에 의한 무늬를 가지는 스텐레스 금속제 주방용품으로서의 숟가락을 도시한 사시도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법의 수순을 설명하기위한 개략도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 코팅처리된 주방용품(숟가락) 110 : 손잡이
200 : 제1단계 210 : 성형가공된 주방용품
220 : 가열실 230 : 열처리된 주방용품
300 : 제2단계 320 : 세라믹
330 : 세라믹이 코팅된 주방용품 400 : 제3단계
420 : 전사 430 : 전사처리된 주방용품
500 : 제4단계 520 : 투명세라믹
530 : 투명세라믹이 코팅된 주방용품
이하, 본 발명에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하기위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 더욱 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법에 의한 무늬를 가지는 숟가락을 도시한 사시도이다.
아름다운 문양을 계획한 주방용품중에 숟가락(100)을 한 예로하면, 먼저 디자이너는 숟가락의 전체적인 외관을 결정하고 손잡이부분의 모양을 디자인하게 된다. 이 손잡이부분(110)의 형상은 음각에 의한 무늬를 형성할 수 있으나, 색채를 가미하여 하나의 예술작품을 형성할 수도 있다.
본 발명은 상기한 손잡이부분(110)의 디자인 예정부위에 화려하고 다양한 색채를 형성하는 세라믹 코팅방법에 관한 것이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법의 수순을 설명하기위한 개략도이다.
본 발명은 무해한 세라믹을 주방용품의 특성상 미세한 구멍으로 형성된 산화막에 고온의 열처리를 통해 결합시킨 것으로, 모두 네 개의 단계로 이루어지며 각 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제1단계(200)는 스텐레스 금속제 주방용품에 맞게 원단을 재단하여 소성가공등으로 디자인한 주방용품의 모양으로 성형하여 세라믹코팅부분을 정하고, 이렇게 성형된 주방용품인 숟가락(210)을 가열실(220)안에 안치시킨 후 720℃∼780℃의 고온으로 2분 내지 4분간 1차적으로 열처리하여 산화막을 형성시킨다.
제2단계(300)는 이 제1단계(200)에서 숟가락(230)의 표면에 산화막층이 형성된 부위중에 무늬 디자인 예정부분인 손잡이 부분에 세라믹안료(320)을 도포한다.
이 세라믹안료(320)는 규석분(SiO2)과 붕사(B2O3)를 기본으로 하여 전혀 무해하며 금속재의 주방용품에 부착성을 높이기 위해 팽창계수와 경도를 5.5이상으로 한 것이다.
그리고 코팅은 세라믹을 약 200mesh로 미세화하여 핀-오일(Pine Oil)에 2:1로 섞어 평면의 경우에는 직접 실크스크린(Silk Screen)인쇄를 하고 곡면의 경우에는 코팅할 재품에 전사지를 만들어 부착하며 기타 스프레이나 디핑(Deeping)작업을 한다.
상기와 같이 세라믹이 도포된 숟가락(330)을 다시 가열실(220)에서 720℃∼780℃의 고온에 일정시간동안 가열하여 2차적인 열처리를 하면 세라믹 코팅은 완전히 결합된 상태에 있게 된다.
제3단계(400)는 이렇게 세라믹코팅이 결합된 숟가락(330)부분에 소정의 그림이나 문양의 인쇄 및 전사(420) 등의 처리를 하고, 이 전사(420) 등이 처리된 숟가락(430)을 가열실(220)에서 720℃∼780℃의 고열로 3차적으로 열처리하여 완전히 접착시킨다.
제4단계(500)는 상기 제3단계(400)에서 소정의 그림이나 문양이 완전히 접착된 숟가락(430)의 손잡이에 투명세라믹(520)을 도포하고, 이를 결합하기 위하여 숟가락(530)을 가열실(220)에서 700℃∼750℃의 고열에 4차적으로 열처리한다.
상기 투명세라믹(520)은 제3단계(400)에서 그림이나 문양 등의 전사처리한 부분을 변형되지 않도록 하고 제품의 광택도를 지속적으로 유지시키기 위하여 내마모성을 높이며, 혹시 발생할 수도 있는 유해물질의 노출을 완전히 방지할 수 있게하기 위함이다.
상기 제4단계(500)에서 투명세라믹이 코팅된 숟가락은 가열실에서 후에 여러번 열처리되었기 때문에 두터운 산화막이 전체에 검게 형성되어 있어서, 상기 주방용품인 숟가락을 래핑, 연삭, 초다듬질 등으로 경면가공등으로 끝손질한다.
상술한 바와같이 본 발명은 금속판의 원단을 일정한 크기로 재단한 주방용품을 열처리로 산화막을 형성시킨후 세라믹을 코팅하고, 또 열처리한 후에 인쇄 및 전사처리한 후에 다시 열처리하며, 투명세라믹을 코팅하고 열처리고 고정시킨다. 이렇게 완전히 코팅된 주방용품을 경면가공을 하여 매끈한 끝손질을 하면 된다.
상술한 바와같이 본 발명의 일실시예에 따른 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법은 미세한 구멍으로 형성된 산화막에 세라믹안료를 결합하여 다양한 색상과 내마모성과 내구성이 뛰어나며, 그 뿐만아니라 중금속이 외부로 검출되지 않는 무해한 효과가 있다.
본 발명의 상기한 효과에 대한 연구 실험결과는 다음 표에서와 같다.
구 분 조 건 본 발명
내산성 10%의 염산 용해시 감량 실온(72시간)50℃(5시간) 0.000.00
내알칼리성 10% 의 NaOH 용해시 감량 실온(72시간)50℃(5시간) 0.000.00
끊는 물에서의 용해 감량 100시간 0.00
납(Pb) 0.0000
카드뮴(Cd) 0.0000
내충격성 200g쇠구설을 1m위에서 낙하시 박리현상이 전혀없음
내열시험 500℃에서 냉수투입시 변화가 전혀없음
이상에서 서술된 것은 모든 점에서 단순한 예시에 불과한 것이기 때문에, 이를 바탕으로 본 발명을 한정적으로 해석해서는 안될 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 기술적 사상 및 범위 내에 존재하는 변형예 및 균등한 실시예는 모두 본 발명의 청구 범위에 속하는 것이다.

Claims (2)

  1. 스텐레스 금속제 주방용품을 디자인한 모양으로 성형하여 세라믹 코팅부분을 정하고 720℃∼780℃의 고온으로 일정시간동안 1차적으로 열처리하는 제1단계와;
    이 제1단계에서 열처리후에 산화막이 형성된 부분중에 무늬 디자인 예정부분에 세라믹을 도포하여 720℃∼780℃의 고온에 일정시간동안 2차적으로 열처리하는 제2단계와;
    이 제2단계에서 세라믹이 접착된 부분에 소정의 그림이나 문양의 인쇄 및 전사처리하고, 720℃∼780℃의 온도에 3차적으로 열처리하는 제3단계와; 그리고
    상기 제3단계에서 주방용품중에 인쇄 및 전사처리되어 접착된 부분에 투명세라믹을 코팅하여 700℃∼750℃의 온도에 4차적으로 열처리하는 제4단계와 ; 상기 제 4 단계 수행후 연마공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2단계는 규석분(SiO2)과 붕사(B2O3)를 기본으로 하여 전혀 무해하며 금속재의 주방용품에 부착성을 높이기 위해 팽창계수와 경도를 5.5이상으로 하는 세라믹 안료를, 약 200mesh로 미세화하여 핀-오일(Pine Oil)에 2:1로 섞어 사용하는 것을 특징으로하는 스텐레스 금속제 주방용품의 세라믹 코팅 방법.
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