KR20020018579A - 티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판의 연마 - Google Patents

티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판의 연마 Download PDF

Info

Publication number
KR20020018579A
KR20020018579A KR1020010053111A KR20010053111A KR20020018579A KR 20020018579 A KR20020018579 A KR 20020018579A KR 1020010053111 A KR1020010053111 A KR 1020010053111A KR 20010053111 A KR20010053111 A KR 20010053111A KR 20020018579 A KR20020018579 A KR 20020018579A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diboride
press plate
laminate
coating
coated
Prior art date
Application number
KR1020010053111A
Other languages
English (en)
Inventor
오드스트르실글렌엘.
아이알라리차드엘.
산체즈루벤엠.
오드스트르실케네쓰더블유.
배일리프레더릭엘.
Original Assignee
톰슨 파트라시아 에이.
프리마크 알더블유피 홀딩스, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 톰슨 파트라시아 에이., 프리마크 알더블유피 홀딩스, 인크. filed Critical 톰슨 파트라시아 에이.
Publication of KR20020018579A publication Critical patent/KR20020018579A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5886Mechanical treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/006Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06Platens or press rams
    • B30B15/062Press plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/067Borides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D2203/00Tool surfaces formed with a pattern

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 적층 프레스판을 마련하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 하프늄 이붕화물, 몰리브덴 이붕화물, 탄탈륨 이붕화물, 티타늄 이붕화물, 텡스텐 이붕화물, 바나듐 이붕화물, 또는 지르코늄 이붕화물 또는 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 이붕화물로 평면인 프레싱 표면을 먼저 코팅함으로써 행해진다. 코팅된 평면의 프레싱 표면은 그 후 연마된다.

Description

티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판의 연마 {Polishing of Press Plates Coated with Titanium Diboride}
본 발명은 적층 프레스판(laminate press plate)을 처리하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 티타늄 이붕화물이 코팅된 적층 프레스판을 연마하는 공정에 관한 것이다.
장식용 적층물의 제조에서, 수지가 주입된 종이 층이 제어된 온도 및 압력 하에서 프레스판에 대하여 가압되어 수지를 경화하고 상기 층을 함께 결합시킨다. 고광택 프레스판은 고광택 표면을 적층물에 부여한다. 텍스쳐(texture) 표면판은 텍스쳐 표면을 적층물에 부여한다. 이들 판의 가압 표면은, 미시적인 불연속부조차 최소화됨으로써, 매우 균일하다. 고광택 연마 프레스판의 품질은 그의 표면 상의 반사 이미지를 관찰하고 광학적인 불일치에 대한 반사 이미지를 면밀히 조사함으로써 결정될 수 있다.
적층물의 표면 상의 그릿(grit)은 장식용 적층물의 제조에 일반적으로 사용되는 스테인레스강 프레스판의 미세한 스크래치를 야기한다. 특히, 멜라민 수지가 코팅된 장식용 적층물은 약 110-155℃의 온도 및 약 20-136 바아의 압력, 바람직하게는 약 51-102 바아의 압력에서 프레스된다. 이러한 온도로 가열하고 실온으로 냉각하는 것은 프레스판 및 적층물의 실질적인 팽창 및 수축을 야기한다. 적층물 및 프레스판의 팽창과 수축은 동일하지 않게 되어, 결과적으로 프레스판을 가로질러 적층물의 가압 표면의 그릿을 이동시킨다. 프레스판을 처리하는 장비와 적층하는데 사용된 프레스 장비 또는 재료의 파편(debris)에 의해 프레스판이 또한 스크래치될 수 있다(로렌스(Laurence) 미국 특허 제5,244,275호 참조).
이 스크래칭은 프레스판의 미세 다듬질(micro-finish)을 방해하고 그에 의해 생산된 최종 적층물에 역효과를 가져온다. 따라서, 프레스판의 표면 평활도(smoothness)를 최고 품질의 적층물의 생산을 보장하도록 유지하는 것이 필요하다.
국가 제조자 협회(NEMA, National Manufacturers Association) 표준 공보 번호 LD 3호에는 광택 다듬질 적층물의 광택이 70-100+ 이라고 개시되어 있다. 고광택 텍스쳐 다듬질 적층물은 21-40 의 광택을 갖는다고 개시되어 있다. 60도의 각도에서 측정된, 94±1의 광택을 갖는 블랙 글라스(black glass) 는 60도 각도에서의 광택 측정용 광택 미터의 눈금을 정하기 위해 NEMA 표준 3.2.2로 개시되어 있다.
고광택 프레스판의 임의의 스크래칭은 가시적인 표면 결함을 고광택 적층물의 표면에 부여하여 광택 수준을 감소시킨다. 현미경으로 단지 관찰될 수 있는 고광택 프레스판 내의 균열조차도 가시적인 표면 결함을 고광택 적층물의 표면에 부여할 수 있다.
적층물의 표면에서 그릿의 제거가 프레스판의 스크래칭 문제를 감소시키는 한편, 장식용 적층물의 표면 상의 그릿은 상업적으로 바람직한 적층물 특성인 내마모성을 부여한다. 알루미나 입자들은 장식용 적층물을 제조함에 있어서 그릿으로서 일반적으로 사용된다. 알루미나의 비커스 경도는 아이.엠. 허칭스, 씨알씨 프레스에서 1992년에 출판된 "마찰 공학: 공학 재료의 마찰 및 마모"("Tribology: Friction and wear of Engineering Materials", I.M. Hutchings, CRC Press, 1992)에 1800 내지 2000으로 개시되어 있다. 유용한 입자 크기의 범위는 약 10 내지 75 마이크론이다. 약 25-60 마이크론의 그릿이 바람직하다. 최적의 내마모성은 약 40 내지 60 마이크론의 입자 크기 범위에서 얻어진다(레인 (Lane) 등의 미국특허 제3,798,111호 참조).
9 마이크론의 최대 입자 크기를 갖는 알루미나가 광택이 있는 장식용 내마멸성 적층물의 표면을 부여하는데 효과적이라고 개시되어 있다. 적층물의 표면이 슬라이딩 물체의 마모 작용에 노출될 때, 내마멸성은 광택성 적층물에 대한 광택 손실의 내성으로 정의된다.
질화물에 의해 경화된 410 스테인레스강판의 사용이 고광택 장식용 적층물을 제조하기 위해 개시되어 있다. 개시된 바와 같이, 6 마이크론 내지 15 마이크론 그릿을 갖는 고광택 적층물의 100개 시트를 프레싱한 후, 프레스된 적층물의 광택이 우수하거나 매우 우수한 것으로 유지된다. 6 마이크론 그릿에 노출된 질화처리된 프레스판이 234 사이클 후 다시 완충되고 적어도 다른 103 사이클 동안 수용 가능한 적층물의 품질을 생산한다. 30 마이크론 그릿에 노출된 질화처리된 프레스판은 제한된 내구성을 제공한다. 질화처리용으로 사용된 410 스테인레스강 프레스판이 38-50 의 "C" 등급의 로크웰 경도를 가지며 또한 질화처리된 표면은 60-70의 "C" 등급의 로크웰 경도를 갖는다고 개시되어 있다. 410 스테인레스강의 등가의 비커스 경도는 1985년 에이에스엠 8권 제9판의 "금속 핸드북, 역학 시험"("Metals Handbook, Mechanical Testing", Vol.8,9thed., ASM, 1985)에 공표된 변환표를 근거로 하여, 약 370-440 이다. 질화처리된 410 스테인레스강의 등가 비커스 경도는 1985년 에이에스엠 8권 제9판의 "금속 핸드북, 역학 시험"에 공표된 변환표를 근거로 하여, 약 500-1000 이다(로렌스 미국 특허 제 5,244,375 호 참조).
표면에서 35 마이크론의 평균 입자의 알루미나를 갖는 적층물(미드(Mead) 회사가 제조한 상업적으로 입수 가능한 PGA 822 오버레이)은 티타늄 질화물로 코팅된 고광택 프레스판으로 프레스되어 왔다. 10회의 프레싱 후, 티타늄 질화물이 코팅된 프레스판은 평방 센티미터당 약 15 스크래치를 갖는다. 컨트롤 410 스테인레스강 프레스판은 평방 센티미터당 약 500 스크래치를 갖는다. 티타늄 질화물의 비커스 경도는 아이.엠. 허칭스, 씨알씨 프레스에서 1992년에 출판된 "마찰 공학: 공학 재료의 마찰 및 마모"에 1200 내지 2000 이라고 개시되어 있다.
티타늄 질화물이 코팅된 프레스판과 컨트롤 프레스판이 동일한 스테인레스강 프레싱판으로부터 절단된다. 스크래치는 광 현미경하에서 40배의 배율로 관찰된다. 티타늄 질화물은 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 410 스테인레스강의 고광택 프레스판 상에 코팅된다. 티타늄 질화물을 코팅하기 위한 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템의 사용이 1991년 표면 및 코팅 기술 49호의 스프로울의 "다중 음극의 불균형된 마그네트론 스퍼터링 시스템"("Multi-Cathode Unbalanced Magnetron Sputtering Systems", Sproul, Surface and Coating Technology, 49(1991))에 개시되어 있다. 코팅되는 표면을 세척하기 위한 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템의 사용이 1976년 쉴러 등의 얇은 고상 필름의 "새로운 금속 모재용 스퍼터 세척 시스템"("A New Sputter Cleaning System For Metallic Substrates," Schiller et.al., Thin Solid Films, 33 (1976))에 개시되어 있다.
부가적으로, 티타늄 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층물의 색은 컨트롤 프레스판으로 프레스된 적층물의 색과 상이하다. ("0.5)△E 미만의 표준과비교하여 ASTM D 2244의 색 차이는 표준에 수용가능한 색 매치(match)로서 고려된다. 티타늄 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층물과 표준 사이의 ASTM D 2244의 색 차이는 (0.5)△E 보다 크다. 티타늄 질화물이 코팅된 프레스판과 그로부터 프레스된 적층물은 청동 외관을 갖는다. 컨트롤 프레스판과 그로부터 프레스된 적층물은 청동 외관을 갖지 않는다. 컨트롤 프레스판으로 프레스된 적층물은 (0.5)△E 미만의 표준과 비교될 때 ASTM D 2244의 색 차이를 갖는다.
철재 절단 공구는 2-6 마이크론 티타늄 이붕화물로 스퍼터 코팅되었다. 스퍼터링은 광역빔(broad-beam) 이온 공급원으로서 1300-1800 볼트로 가속된 아르곤 또는 크립톤 빔 이온에서 행해진다. 티타늄 이붕화물 타겟은 음극으로 배열된다. 공구는 약 200℃로 가열된다. 스퍼터링은 약 4-6 밀리 토르의 진공하에서 행해진다. 티타늄 이붕화물은 매우 높은 비커스 마이크로 경도 값을 갖는데, 그 값은 전형적으로 약 3600 이며, 이는 다른 이붕화물보다 상당히 높을 뿐만 아니라 다른 탄화물 또는 질화물보다 사실상 높다. 티타늄 이붕화물은 고밀도, 예를 들면 88% 의 이론적인 밀도, 30 마이크론-오옴 센티미터의 낮은 고유 저항, 약 2,720 바아의 고강도, 그리고 20-800℃의 온도 범위에서 약 8.1×10-6의 열팽창 계수에 대해 주목된다(모스코비츠(Moskowitz) 등의 미국 특허 제4,820,392호 참조).
스퍼터링 코팅용 제어 조건은 진공 과학 기술 저널 1974년 7/8월호 쏜톤의 "두껍게 스퍼터링된 코팅의 형상과 구조물 상의 침전 상태 장치 형상의 영향"("Influence of Apparatus Geometry and Deposition Conditions on theStructure and Topography of Thick Sputtered Coating", Thornton, Journal of Vacuum Science Technology, Volume 11, Number 4, (July/August 1974))과 44073 오하이오주 메탈스 파크의 미국 금속 협회의 금속 핸드북 9판 제5권 (쏘론 등, 1982년) "스퍼터링"("Sputtering, Thornton et al., Metals Handbook, Ninth Edition, American Society of Metals, Metals Park, Ohio, 44073, Volume 5, pp412-416, (1982))에 개시되어 있다.
(".5)△E 미만의 표준과 비교하여 ASTM D 2244 색 차이를 갖는 적층물에 색을 부여하는 프레스판, 연속 벨트 및 다른 프레싱 표면 상에 하드 코팅(hard coating)이 필요하다. 프레싱 표면 상의 다듬질 외관을 변화시키지 않고 프레싱 표면에 도포될 수 있는 코팅이 필요하다. 10 마이크론보다 크고 바람직하게는 25 마이크론보다 큰 알루미나 입자로 코팅된 적층물을 프레싱하는데 사용될 때, 스크래치 되지 않은 프레싱 표면이 필요하다. 적층물의 표면이 25-60의 마이크론 알루미나 입자로 코팅될 때, 70보다 큰 ASTM 2457의 60도 각도에서의 광택으로 고광택 적층물을 프레싱하는데 사용될 때, 스크래치 되지 않는 프레싱 표면이 특히 필요하다. 그에 의해 생산된 적층물의 광택을 최적화하기 위해 프레싱 표면을 연마할 수 있는 방법이 또한 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 적층 프레스판을 마련하는 방법을 제공하는 것이다. 이 방법은 하프늄 이붕화물, 몰리브덴 이붕화물, 탄탈륨 이붕화물, 티타늄 이붕화물, 텡스텐 이붕화물, 바나듐 이붕화물, 또는 지르코늄 이붕화물 또는 그들의혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 이붕화물로 평면인 프레싱 표면을 먼저 코팅하여 행해진다. 코팅된 평면의 프레싱 표면이 그 후 연마된다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 방법에 따라서 제조된 적층 프레스판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 방법으로 제작된 적층 프레스판으로 제조된 장식용 적층물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특정 실시예를 설명한 아래의 상세한 설명으로부터 분명하게 될 것이다.
도1은 본 발명의 공정을 개략적으로 나타낸 플로우 차트.
도2는 본 발명에 따라 사용된 버퍼의 사시도.
도3은 상표명 TRIZACT 연마 패드의 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프레스판
12 : 완충 기계
14 : 지지표면
16 : 캐리지
18 : 지지 부재
20 : 연마 패드
본 발명의 상세한 실시예가 여기에 개시되어 있다. 그러나, 개시된 실시예는 다양한 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 단지 일례로 이해되어야 한다. 따라서, 여기에 개시된 상세한 설명은 제한적으로 해석되는 것이 아니라, 단지 청구범위를 위한 기초로 또한 어떻게 본 발명을 제조 및/또는 이용하는 가를 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람들에게 알리기 위한 기초로서 해석되어야 한다.
도1을 참조하면, 적층 프레스판을 생산하기 위하여 이붕화물이 코팅된 스테인레스강 프레스판을 연마하는 본 발명의 공정이 개시되어 있다. 요약하면, 본 발명의 양호한 실시예에 따라서, 스테인레스강 프레스판은 하프늄 이붕화물, 몰리브덴 이붕화물, 탄탈륨 이붕화물, 티타늄 이붕화물, 텡스텐 이붕화물, 바나듐 이붕화물, 지르코늄 이붕화물 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 이붕화물로 프레스판의 평면 프레싱 표면을 우선 코팅하여 제조된다. 코팅된 평면의 프레싱 면이 그 후 연마되어, 임의의 버어(burr)를 제거하고 그 표면을 매끄럽게 한다.
프레스판은 아래의 방식으로 코팅된다. 하프늄 이붕화물, 몰리브덴 이붕화물, 탄탈륨 이붕화물, 티타늄 이붕화물, 텡스텐 이붕화물, 바나듐 이붕화물, 지르코늄 이붕화물 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 이붕화물로 코팅된 프레싱 면으로 제조된 적층물의 색, 광택 및 표면 외관이 코팅이 가해지기 전 프레싱 표면으로써 제조된 적층물의 색 및 광택과 실질적으로 동일하다는 것이 알려져 왔다. 적층물의 프레싱 표면을 코팅하는 소정의 이붕화물은 티타늄 이붕화물 또는 지르코늄 이붕화물이다. 적층물의 프레싱 표면을 코팅하는 양호한 이붕화물은 티타늄 이붕화물이다. 티타늄 이붕화물이 마그네트론 스퍼터링 시스템 내에서 더 높은 용착 속도로 스퍼터 코팅될 수 있기 때문에 본 발명의 다른 이붕화물의 부재보다 티타늄 이붕화물이 상업적으로 코팅하기에 더 일반적으로 사용된다고 믿어졌다.
내마모 장식용 적층물의 프레싱 표면 상의 그릿, 예를 들면, 알루미나 입자는 프레스판을 스크래치한 후 프레스판으로 제조된 적층물의 시각적 질을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 프레스판은 내마모성의 고광택 장식용 적층물을 제조하는데 특히 유용하다.
비록 다양한 종류의 판 재료가 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고 사용될 수 있지만, 스테인레스강 프레스판은 410 등급 스테인레스강, 304 등급 스테인레스강 또는 보흐러(Bohler) 630 스테인레스강이 바람직하다. 프레스판이 제작되는 미가공 강은 본 발명에 따라 일련의 연마를 하기 위해 초기에 제조된다. 초기 제조는 본 발명에 따라 사용하기 위해 구입한 스테인레스강 시트를 절단, 성형, 사이징,그라인딩 및 연마하는 것을 포함하지만, 제한적이지는 않다. 코팅하기 전에 행해진 초기 연마는 종래 방향의 연마이고 본 발명의 정신에 벗어나지 않는 다양한 방법으로 행해질 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 판은 적층 프레스판의 제작용으로 적합한 크기로 구입된다. 예정된 판의 특정 사용에 따라 각종 크기로 판이 일반적으로 절단된다. 예를 들면, 판은 96.5㎝, 127㎝ 및 157.5㎝의 폭, 213.4㎝, 243.8㎝, 304.8㎝ 및 365.56㎝의 길이와, 또한 0.216㎝-0.635㎝의 두께로 일반적으로 사용된다. 특정 치수가 본 발명의 양호한 실시예에 따라 개시되지만, 스테인레스강 프레스판은 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고 다양한 형태로 취해질 수 있다.
상술한 바와 같이, 그릿, 예를 들면, 내마모성 장식용 적층물의 프레싱 표면상의 알루미나 입자가 프레스판을 스크래치한 후 프레스판으로써 제조된 적층물의 시각적 질을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따라 이붕화물로 코팅된 프레스판은, 이붕화 코팅이 프레스판의 프레싱 표면을 적층물의 표면 상에 발견된 그릿의 마모로부터 보호하여, 내마모성의 고광택 장식용 적층물을 제조하는데 유용하다.
본 발명의 이붕화물 코팅이 적층 프레스판의 프레싱 표면상에 가해져, 25-60 마이크론 또는 그 보다 큰 알루미나 입자를 갖는 적층물을 스크래치 되지 않은 적층물의 프레싱 표면에서 적어도 2000 및 바람직하게는 적어도 2200의 비커스 경도를 갖게 한다. 약 3 마이크론의 코팅은 적층물의 프레싱 표면 상의 알루미나 입자에 의한 스크래칭을 방해하기에 충분한 경도를 갖는다. 코팅의 경도는 평면의 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템 내에서 이러한 시스템의 사용에 있어 통상의 지식을가진 사람들에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 이붕화물 코팅이 고압 적층물을 프레싱하는데 사용하기 위하여 충분한 결합 강도로 프레싱 표면 상에 코팅될 수 있다는 것이 알려져 왔다. 다이아몬드 스크래칭 결합 시험에 의해 결정된 1.6 및 바람직하게는 1.8㎏f의 최소 결합 강도가 충분하다고 믿어진다. 6 마이크론 이상의 이붕화물 코팅은 코팅시 발생한 응력에 기인하여 더 낮은 결합 강도를 가질 수 있다.
프레스판의 프레싱 표면에 본 발명의 이붕화물 코팅의 결합은 프레스판의 프레싱 표면을 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템으로 도입하기 전에 프레스판의 프레싱 표면을 철저하게 세척하여 강화된다. 결합은 티타늄 이붕화물 코팅을 하기 전에 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템으로 프레스판의 프레싱 표면을 에칭함으로써 더욱 강화된다. 세척, 양극 에칭, 음극 에칭 및 라디오 주파수(RF) 에칭이 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템의 사용에 통상의 지식을 가진 사람들에게 알려진 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 이붕화물 코팅 전에 프레스판의 프레싱 표면 상으로 직접 가해진 티타늄 층이 이붕화물의 결합을 더욱 강화한다는 것이 알려져 왔다. 세척, 에칭 및 코팅과 기판 사이의 중간층의 사용에 의해 결합이 향상된다는 것이 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템을 사용하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람들에게 알려졌다.
본 발명에 따른 프레스판의 코팅은 정지 모드 또는 스캐닝 모드 중의 하나에서 행해질 수 있다. 정지 모드에서, 마그네트론 스퍼터링은 스퍼터링 헤드 및 프레스판이 정지된 상태로 수행된다. 그러나, 정지 모드에서의 스퍼터링은 단지 약1000까지의 비커스 마이크로 경도값(HV)을 제공한다는 것이 알려져 왔다.
본 발명의 프레스판을 코팅하는 양호한 방법은 스퍼터링 헤드를 정지시키고 있는 동안 프레스판을 이동하거나 프레스판을 정지시키고 있는 동안 스퍼터링 헤드를 이동하여 스캐닝 모드에서 코팅 공정을 행하는 것이다. 스캐닝 공정을 하기 위한 소정의 모드는 스퍼터링 헤드를 이동하는 것이다. 스캐닝 공정이 사용될 때, 최종 코팅 프레스판이 유사한 막 두께에서 훨씬 높은 HV 값 (>2000)을 갖는 것이 본 발명가에 의해 알려져 왔다. 또한, 스캐닝 공정을 사용할 때, 최종 막이 1.6㎏f 또는 그 이상의 정도로 증가하는 접착력을 갖는다.
121.9㎝ ×243.8㎝ 치수의 프레스판용 대형 제조물 진공 코팅기내에서의 스캐닝 공정의 한가지 단점은, 막의 특성이 5.08㎝/분의 속도에서 소규모 코팅기와 유사하다지만, 공정시 프레스판에 유도된 높은 열 변화(38℃ 또는 그 이상의 정도)에 기인하여 프레스판 랩핑(wrapping)될 수 있다는 것이다. 판에 유도된 열 변화는 121.9㎝ ×243.8㎝ 판상의 스캐닝 속도를 121.9㎝/분 내지 406.4㎝/분, 바람직하게는 127㎝/분 내지 254㎝/분, 가장 바람직하게는 139.7㎝/분 내지 203.2㎝/분의 속도까지 증가시켜 크기의 정도 또는 그 이상만큼 감소될 수 있다는 것이 알려져 왔다. 본 발명의 설명 내에서, 스캐닝 속도는 제조 라인에서 전형적으로 121.9㎝ 인 프레스판의 단방향을 완전히 교차하여 도달하는 스퍼터링 헤드로 스캐닝 방향을 따라 ㎝/분의 선형 속도로 주어졌다. 그러나, 스캐닝의 다른 방법이 더욱 작은 스퍼터링 헤드로도 또한 가능하다. 그러한 스퍼터링 헤드는 유사한 선형 속도로 작동되지만, 단일층을 제공하기 위해 다중 경로를 요구한다. 또한, 열 변화의 감소가 코팅 판에서 동일한 막 특성을 유지하면서 달성될 수 있다.
본 발명가에 의한 모델링 연구는, 열 변화가 20.3㎝/분에서 150℃부터 406.4㎝/분에서 -10℃ 까지 감소될 수 있다는 것을 보여준다. 열 변화의 이러한 감소는 200.7㎝/분 및 88.9㎝/분의 스캐닝 속도에서 각기 -17.7℃ (또는, 무시할 만함) 및 약 -12.7℃의 열 변화가 주어지는 코팅 프레스판을 생산함으로써 실험적으로 확인되었다.
프레스판에 대한 내장 응력과 한계 상승온도가 임의의 생산 규모의 공정에서 고려되어야 하는 실험적 한계값이기 때문에, 열 변화를 감소시키고 판 전체에 국부화되지 않은 열 분포를 제공하는 능력이 중요하다. 본 발명의 높은 스캐닝 속도에서의 열 변화는 10℃이하, 바람직하게는 1.7℃이하, 더욱 바람직하게는 -3.9℃이하, 가장 바람직하게는 -9.4℃ 이하이다.
블랙 고광택 고압 적층판이 표1에 표시된 티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된다. 이러한 프레스판은 티타늄 이붕화물로 코팅되기 전에 적층물에 60도의 각도에서 광택 100인 ASTM D 2457을 부여하기 위해 다듬질된다. 표1에 표시된 티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층물과 표준 사이의 ASTM D 2244 색 차이는 (0.5)△E 미만이다. 표1의 광택 및 색 차이는 10 개의 적층물에서 행해진 평균 측정값이다.
광택 및 색 차이
프레스판 60도에서 ASTM 광택 ASTM 색 차이, △E
3000-1 101 0.20
3000-2 100 0.25
6000-1 101 0.35
6000-2 103 0.40
6000-3 102 0.30
6000-4 102 0.40
6000-5 103 0.45
6000-6 101 0.45
추가적으로, 고광택 프레스판 3000-2 및 컨트롤 프레스판이 프레싱 표면 상의 35 마이크론 평균 입자 크기의 알루미나 입자를 갖는 고압 고광택인 블랙 적층물의 760개의 시트의 프레싱에 사용되어져 왔다. 적층물은 약 68 바아 및 138℃ 에서 이러한 프레스판으로 프레스된다. 적층물의 프레싱 표면이 35 마이크론 알루미나 그릿(미드사의 PGA 822)을 갖는 오버레이 시트를 상업적으로 입수할 수 있다. 프레스판 3000-2 및 컨트롤 프레스판은 적층물에 60도 각도에서 광택이 100 인 ASTM D 2457을 부여하기 위해 다듬질된 고광택의 410 스테인레스강 프레스판으로부터 절단된다. 프레스판 3000-2 및 컨트롤 프레스판은 한 면이 약 30.48㎝이고 다른 면이 27.94㎝이다. 프레스판 3000-2는 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 약 5 마이크론의 티타늄 이붕화물로 코팅된다. 티타늄 이붕화물 코팅이 17회 스캔으로 가해지고, 상기 스캔은 1회 스캔당 약 3000 옹스트롬의 티타늄 이붕화물이 가해진다. 다른 것은 컨트롤로 사용된다.
컨트롤 프레스판으로 프레스된 프레싱 표면 상의 35 마이크론 평균 입자 크기의 알루미나 입자를 갖는 제1 블랙 고광택 적층물 시트는 표준과 대비하여 약 (0.25)△E의 ASTM D 2244 색 차이를 갖는다. 프레스판 3000-2로 프레스된 제1 블랙 고광택 적층물 시트는 표준과 대비하여 약 (0.15)△E의 ASTM D 2244 색 차이를갖는다.
컨트롤 프레스판으로 프레스된 제1 블랙 적층물 시트는 적층물에 60도 각도에서 광택이 약 100인 ASTM D 2457을 갖는다. 컨트롤 프레스판으로써 프레스된 760번째 블랙 적층물 시트는 60도 각도에서 광택이 70 미만인 ASTM D 2457 을 갖는다. 컨트롤 프레스판은 약 160개 시트를 프레스한 후 블랙 적층물에 60도 각도에서 90 미만의 광택을 부여한다. 60도 각도에서 90 미만의 광택으로의 적층물은 고광택 적층물으로서 상업적으로 수용 불가능하다.
프레스판 3000-2로 프레스된 이러한 블랙 적층물의 760개 시트는 60도 각도에서 광택이 약 100 인 ASTM D 2457을 갖는다. 프레스판 3000-2는 이러한 블랙 적층물의 760개 시트를 프레싱한 후 스크래치를 현미경하에서 관찰할 수 있고 육안으로는 어떠한 것도 발견되지 않는다. 컨트롤 프레스판은 많이 스크래치된다.
표1에 표시된 프레스판과 컨트롤 프레스판으로 프레스된 적층물의 표면 외관에서는 어떠한 차이도 관찰되지 않는다.
티타늄 이붕화물이 다수의 조건하에서 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 고광택 프레스판 상에 코팅된다. 적어도 3 마이크론의 코팅이 적어도 2000의 비커스 경도를 달성하는데 필요하고 또한 접착력이 6마이크론 이상의 코팅 두께에서 감소한다는 것이 또한 믿어졌다. 경도 및 접착력은, 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람들에게 알려진 바와 같이, 프레스판이 본 발명의 이붕화물로 코팅되는 압력 및 온도와 프레스판 상에 본 발명의 이붕화물을 코팅하는데 사용되는 파워(암페어 및 볼트)에 의해 제어될 수 있다.
티타늄 이붕화물로 코팅된 텍스쳐 프레스판 (이하 "프레스판 3000-3" 이라 함) 및 컨트롤 프레스판이 그의 프레싱 표면 상에 35 마이크론 평균 입자 크기의 알루미나 입자를 갖는 고압 블랙 텍스쳐 적층물의 450개 이상의 시트의 프레싱에 사용되어져 왔다. 이러한 적층물은 약 68 바아 및 138℃에서 프레스된다. 프레스판 3000-3 및 컨트롤 프레스판은 적층물에 60도의 각도에서 광택 10인 ASTM D 2457을 부여하기 위해 다듬질된 텍스쳐 630 스테인레스강 프레스판으로부터 절단된다. 프레스판 3000-3 및 컨트롤 프레스판은 각각의 면이 약 12인치이다. 프레스판 3000-3은 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 약 6마이크론의 티타늄 이붕화물로 코팅된다. 티타늄 이붕화물 코팅은 20회 스캔으로 가해지고, 상기 스캔은 1회 스캔당 약 3000옹스트롬의 티타늄 이붕화물이 도포된다.
컨트롤 프레스판으로써 프레스된 제1 블랙 텍스쳐 적층물 시트는 표준과 비교하여 약 (0.22)△E의 ASTM D 2244 색 차이를 갖는다. 프레스판 3000-3으로 프레스된 고광택 블랙 적층물은 표준과 비교하여 약 (0.08)△E의 ASTM D 2244 색 차이를 갖는다.
프레스판 3000-3 및 컨트롤 프레스판으로 프레스된 적층물 표면의 외관에서 어떠한 차이도 발견되지 않았다.
표1 상의 프레스판 및 프레스판 3000-3이 세척되고 평면의 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 라디오 주파수 조건하에서 그 후 에칭된다. 이러한 프레스판은 다음의 평균 조건하에서 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 티타늄 이붕화물로 그 후 코팅된다.
세척
화학적 세척 에탄올, 트리클로로에탄 및 아세톤으로 닦는다
물리적 세척 프레스판 전체에 5분 동안 질소 가스를 불어넣는다
라디오 주파수 에칭 조건
가스 매개물 아르곤
㎝/분(스캔 속도) 2.54
mTorr 10
mA/sq.㎝ .54
kV .75
티타늄 이붕화물 코팅 조건
가스 매개물 아르곤
㎝/분(스캔 속도) 2.54
mTorr 7
mA/sq.㎝ 13
kV .3
코팅 조건 및 특성
프레스판 스캔속도/스캔 스캔 두께(마이크론) 접착력(㎏f) 경도(HV)
3000-1 3000 14 4.2 1.7 2280
3000-2 3000 17 5.1 2.1 2830
3000-3 3000 20 5.5 2.0 2700
6000-1 6000 6 3.7 1.8 1940
6000-2 6000 6 3.7 1.8 2160
6000-3 6000 7 4.4 1.8 2250
6000-4 6000 7 4.3 2.0 2190
6000-5 6000 10 6 2.2 2880
6000-6 6000 10 6 2.0 2850
1마이크론=10,000유닛
약 4피이트×8피이트인 본 발명의 고광택 프레스판이 제조되었다. 이 프레스판은 프레스판 3-1, 3-2 및 3-3으로서 언급된다. 이 프레스판은 평면의 마그네트론 방전 조건하에서 티타늄 이붕화물로 스퍼터 코팅된다.
프레스판 3-1, 3-2 및 3-3 은 양극 에칭된 후 다음의 평균 조건하에서 평면의 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 티타늄 및 티타늄 이붕화물로 코팅된다. 이 프레스판은 그들이 스퍼터 코팅 시스템으로 배치되기 전에 화학적으로 세척된다. 에칭 및 코팅시 이 프레스판의 온도는 약 149℃이다. 이 프레스판은 이 온도에서 랩핑(wrapping)되지 않는다.
세척(프레스판 3-1, 3-2 및 3-3)
화학적 세척 에탄올, 트리클로로에탄 및 아세톤으로써 닦는다
양극 에칭 (프레스판 3-1 3-2 3-3)
가스 매개물 아르곤 아르곤 아르곤
㎝/분(스캔 속도) 7.6 7.6 7.6
mTorr 25 24 10
mA/sq.㎝ .72 .45 .45
kV .24 .23 .24
스캔수 1 1 5
티타늄 코팅 조건 (프레스판 3-1 3-2 3-3)
가스 매개물 아르곤 아르곤 아르곤
㎝/분(스캔 속도) 7.6 7.6 7.6
mTorr 1.6 1.2 2.7
mA/sq.㎝ 11 11 11
kV .52 .52 .43
Ti 스캔수 1 1 1
티타늄 이붕화물 코팅조건(프레스판 3-1 3-2 3-3)
가스 매개물 아르곤 아르곤 아르곤
㎝/분(스캔 속도) 7.6 7.6 7.6
mTorr 1.6 1.2 2.7
mA/sq.㎝ 11 12 11
kV .52 .60 .50
TiB2스캔수 8 12 18
용착 속도(/스캔) 4125 5500 3000
TiB 2 /Ti 코팅 특성 (프레스판 3-1 3-2 3-3)
두께 (마이크론) 3.3 6.6 5.4
접착력 (㎏f) * 1.2* **
경도 (HV) 2000 2500 **
* 적층물의 프레싱 중에 프레스판 3-1 및 3-2로부터 TiB2/Ti 코팅이 분리됨.
** 프레스판의 경도 및 접착력은 측정되지 않는다. 경도 및 접착력 시험은프레스판의 표면을 파괴한다.
프레스판 3-3은 그들의 프레싱 표면 상에 35 마이크론의 평균 입자 크기의 알루미나 입자를 갖는 고압 블랙 고광택 적층물의 1200개 이상의 시트의 프레싱에 사용되어져 왔다. 프레스판 3-3은 이러한 적층물의 1200개의 시트를 프레싱한 후 스크래치를 관찰하였으나 아무것도 발견되지 않았다. 프레스판 3-1 및 3-2 상의 티타늄 이붕화물 코팅은 적층물의 100개 미만의 시트를 프레싱한 후 스테인레스강 기판으로부터 분리된다.
본 발명의 지르코늄 이붕화물이 코팅된 고광택 프레스판과 컨트롤 프레스판이 블랙 고광택 적층물의 10개의 시트의 프레싱에서 각각 사용되어져 왔다. 이 적층물은 표준과 비교하여 약 (0.26)△E의 ASTM D 2244 색 차이 및 60에서 각도인 광택이 약 100 인 ASTM D 2457 을 갖는다. 지르코늄 코팅된 컨트롤 프레스판으로 프레스된 적층물 표면 외관에서는 어떠한 차이도 발견되지 않는다.
본 발명의 지르코늄 이붕화물이 코팅된 고광택 프레스판이 그들의 프레싱 표면 상에 35 마이크론의 평균 입자 크기의 알루미나 입자를 갖는 10 개의 블랙 고광택 적층물 시트의 프레싱에 사용되어져 왔다. 이 적층물은 약 68 바아 및 138℃ 에서 프레스된다. 35 마이크론 평균 입자 크기의 알루미나 그릿 (미드사의 PGA 822)을 갖는 상업적으로 입수 가능한 오버레이 시트는 적층물의 프레싱 표면이다. 이 적층물의 10개의 시트를 프레싱한 후 이 프레스판 상에서는 어떠한 스트래치도 발견되지 않는다.
지르코늄 이붕화물 프레스판은 적층물에 60도의 각도에서 약 100의 광택을부여하기 위해 다듬질된 ASTM D 2457을 갖는 고광택 410 스테인레스강 프레스판으로부터 절단된다. 각각의 면이 약 30.48㎝인 2개의 프레스판이 이 프레스판으로부터 절단된다. 하나가 평면의 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 약 5 마이크론의 지르코늄 이붕화물로 코팅된다. 이 프레스판은 티타늄 이붕화물 코팅이 행해지기 전에 약 15분 동안 라디오 주파수 조건하에서 에칭된다. 6 마이크론 지르코늄 이붕화물 코팅이 다음의 평균 조건하에서 평면의 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 15 회 스캔으로 행해지고, 상기 스캔은 1회 스캔당 약 4,000 옹스트롬이 가해진다.
세척
화학적 세척 에탄올, 트리클로로에탄 및 아세톤으로 닦는다
물리적 세척 프레스판 전체에 5분동안 질소 가스를 불어넣는다
라디오 주파수 에칭 조건
가스 매개물 아르곤
㎝/분(스캔 속도) 2.54
mTorr 10
mA/sq.㎝ .54
kV .75
지르코늄 이붕화물 코팅 조건
가스 매개물 아르곤
㎝/분(스캔 속도) 2.54
mTorr 7
mA/sq.㎝ 9
kV .4
블랙 적층물이 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 티타늄 질화물로 코팅된 6인치×6인치(15.24㎝×15.24㎝)인 프레스판으로 프레스된다. 표2에 표시된 시험 결과는 각각의 프레스판으로써 적층물의 5개의 시트를 프레싱한 평균 결과이다.
티타늄 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층
컨트롤#8 TiN#8 컨트롤#9 TiN#9
60도에서 ASTM광택 100 95 100 95
ASTM 색 차이, △E 0.30 0.75 0.35 0.90
티타늄 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층물의 광택은 컨트롤 프레스판으로 프레스된 적층물의 광택보다 낮다. 티타늄 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층물의 색은 코팅되지 않은 프레스판으로 프레스된 적층물의 색과 현저하게 상이하다. 티타늄 질화물이 코팅된 프레스판 및 티타늄 질화물 프레스판으로 프레스된 적층물은 청동 외형을 갖는다.
블랙 적층물이 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 니오븀 질화물로 코팅된 15.24㎝×15.24㎝인 프레스판으로 프레스된다. 표3에 표시된 시험 결과는 각각의 프레스판으로써 5 개 적층물 시트를 프레싱한 평균 결과이다.
니오븀 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층
블랙 고광택 적층 컨트롤 B3(3㎛) B5(5㎛)
60도에서 ASTM광택 106 102 101
ASTM 색 차이, △E 0.09 0.65 0.85
니오븀 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층물 광택은 코팅되기 전에 프레스판으로 프레스된 적층물 광택보다 낮다. 니오븀 질화물이 코팅된 프레스판으로 프레스된 적층물의 색은 그들이 코팅되기 전에 프레스판으로 프레스된 적층물의 색과 분명히 상이하다.
블랙 적층물이 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 다이아몬드류 코팅으로 코팅된 15.24㎝×15.24㎝ 인 프레스판으로 프레스된다. 적층물이 다이아몬드류가 코팅된 프레스판에 충돌하여 그것이 분리될 때 파괴된다.
스테인레스강 프레스판(10)이 상술한 방식으로 이붕화물로 코팅되면, 판은 연마용으로 준비되어 습식 완충 기계(buffer machine, 12)로 이동된다(도2 참조). 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 습식 완충 기계(12)는 IMEAS 버퍼이다. 그러나, 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람들은 다양한 완충 기계가 본 발명의 정신에서 벗어나지 않고 사용될 수 있다는 것을 즉시 이해할 것이다.
다시 말해, 완충 기계는 코팅된 스테인레스강 프레스판(10)의 처리를 위해 위치되는 지지표면(14)을 포함한다. 완충 기계(12)는 처리되는 표면위로 다수의 (예를 들면, 6 내지 14개) 회전 지지 부재(18)를 이동시키는 캐리지(16)를 또한 포함한다. 회전 지지 부재(18)는 코팅된 스테인레스강 프레스판(10)의 표면을 궁극적으로 처리하는 연마 패드(20)에 선택적으로 결합하기 위해 디자인되었다(도3 참조). 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 각각의 회전 지지 부재(18)는 직경이 약 20.32㎝이고 20.32㎝인 연마 패드를 지지하도록 디자인된 결합면을 포함한다.
특정 치수가 본 발명의 양호한 실시예에 따라 개시되었지만, 다른 크기의 패드 및 지지부가 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 사용될 수도 있다. 회전 지지 부재(18)는, 스테인레스강 프레스판(10)이 본 발명에 따라 처리되는 경우, 연마면에 유체의 통과를 허용하는 유체 통로(22)가 더 제공된다.
연마 패드(20)는 3M사에서 제조된 상표명 TRIZACT인 연마 패드이다. 3M의 상표명 TRIZACT인 연마 패드는 마이크론급 미네랄을 포함하는 정밀하게 성형된 피라미드로 이루어진 연마패드이다. 본 발명에 따르면, 다른 재료가 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 사용될 수 있다고 하더라도, 미네랄은 AlO2이다. 마모제가 사용되기 때문에, 피라미드의 상부는 마멸되어서, 계속하여 새로운 마모제에 노출된다. 이는 상표명 TRIZACT 연마패드의 긴 수명을 통해 고정된 절삭 속도를 보장한다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 연마 절차는 35 마이크론의 상표명 TRIZACT 연마패드(즉, 그린 색이 코드된 연마패드)를 갖는 스테인레스강 프레스판의 코팅면을 처리함으로써 행해진다. 연마패드는 회전 지지 부재에 체결되고 스테인레스강 프레스판에 접촉된다. 특정 그릿 연마패드가 본 발명의 양호한 실시예에 따라 사용하기 위해 개시되었지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다른 그릿 연마패드가 사용될 수 있다고 예상된다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 연마패드(20)의 백킹(backing)은 회전 지지 부재(18)에 후크 및 루프형 부착을 하게 하며, 연마와 함께 사용되는 물은 회전 지지 부재(18)에 연마패드(20)를 부착함에 있어 역효과를 야기하지 않는다. 그러나, 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람들이 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다양한 기술이 연마패드(20)를 회전 지지부재(18)에 체결하기 위해 채택될 수 있다.
회전 지지 부재(18) 및 궁극적으로 연마패드(20)는 연마되는 판상의 적당한 슬러리를 유지하는데 충분한 물의 유량과 함께 약 1rpm - 1,555rpm의 속도 및 바람직하게는 600rpm의 속도로 회전된다. 물 슬러리가 수돗물로 처음에 구성된 후 연마공정이 계속되는 동안 탈이온수로 전환되는 곳에서 이상적인 결과가 달성된다고 알려져 왔다. 초기 수돗물의 사용은 경제적이고 초기 연마시 요구되는 내성(tolerance)을 제공하는 반면에, 탈이온수는 연마공정이 최종 표면을 생산하기 위해 계속되는 동안 요구되는 높은 내성을 제공한다.
캐리지(16)의 선형 이동 속도는 처리되는 재료와 연마패드(20)의 회전 속도에 의존하여 5.08㎝/분 내지 152.4㎝/분 사이로 설정된다. 연마패드(20)가 600 rpm 의 속도로 회전하는 곳에서, 캐리지(16)의 선형 이동 속도가 7.62㎝/분으로 설정될 때 이상적인 결과가 달성된다는 것을 발견하였다. 상술한 속도는 바람직한 실시예의 단지 본보기일 뿐, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 다양할 수 있다. 비록 다양한 공정 파라미터가 본 발명의 정신 내에 있다고 할 수 있지만, 연마패드(20)가 600rpm 에서 회전되고, 캐리지가 60.96㎝/분에서 이동되고, 또한 6 개의 패스부가 상표명 TRIZACT 인 10 마이크론 연마패드로써 수행될 때 이상적인 결과가 발생한다는 것을 발견하였다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 연마패드(20)는 스테인레스강 프레스판(10)을 교차하여 4 개의 완전한 통로를 만든다. 연마 캐리지(16)의 이동은 연마패드(20)의 정확한 적용을 보장하는 종래의 컨트롤 메커니즘으로 제어된다.상술한 속도는 단지 양호한 실시예의 본보기일 뿐이며 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변할 수 있다.
이붕화물이 코팅된 스테인레스강 프레스판(10)의 처리표면이 고광택 장식용 적층물을 제조하기 위해 고광택의 비방향성의 다듬질 이상을 지금 나타낼 것이다. 스테인레스강 프레스판의 반대면이, 원한다면, 상부 및 저부 표면 상에 상당히 바람직한 고광택 다듬질을 나타내는 스테인레스강 프레스판을 생산하기 위해 동일한 방식으로 처리될 것이다.
더 높은 광택이 요구되는 곳에서 추가 연마가 상표명 TRIZACT 인 더 우수한 그릿 연마패드를 이용하여 행해질 수 있다. 예를 들면, 상표명 TRIZACT 인 10 마이크론 및 5 마이크론 연마 패드가, 더 높은 광택을 발생하는 판이 요구되는 상표명 TRIZACT 인 35 마이크론 연마패드로의 연마에 대해 상술한 방식과 유사한 방식으로 사용될 수 있다.
상술한 방식으로 이붕화물이 코팅된 프레스판을 연마함으로써, 최종 프레스 표면은 닳지 않고 그 장식용 적층물의 최종 광택을 70 포인트만큼 증가하는 것을 보여 주었다.
실질적인 항목에서의 적용의 모든 점에서 상술한 바와 같은 비방향성으로 연마된 표면에 더하여, 아래 상술될 연마는 이붕화물 코팅과 관련하여 중요한 기능을 수행한다. 각각의 코팅 패스는 이붕화물의 균일한 코팅을 생산하지 않으며 다중 패스부는 100% 코팅된 패드를 생산한다. 그러나, 각각의 코팅 통로가 균일하게 적용되지 않기 때문에, 최종 코팅 패스부는 조금 비균일한 표면이다. 이와 같이, 아래에서 토의된 연마단계는 일정한 이붕화물을 제거하여 이상적인 표면을 생성한다.
바람직한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 그러한 개시에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니라, 첨부된 특허청구범위에서 정의된 것처럼 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형과 또 다른 구성을 커버하는 것을 목적으로 한다고 이해될 것이다.

Claims (12)

  1. 적층 프레스판을 제조하는 방법에 있어서,
    하프늄 이붕화물, 몰리브덴 이붕화물, 탄탈륨 이붕화물, 티타늄 이붕화물, 텡스텐 이붕화물, 바나듐 이붕화물, 또는 지르코늄 이붕화물 또는 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 이붕화물로 평면의 프레싱 표면을 코팅하는 코팅 단계와,
    상기 코팅된 평면의 프레싱 표면을 연마하는 연마 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이붕화물이 평면의 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템에서 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 코팅 단계는 평면의 프레싱 표면과 상기 평면의 마그네트론 스퍼터 코팅 시스템의 스퍼터 헤드를, 상기 평면 프레싱 표면의 열변화를 10℃ 이하에서 제공하기에 충분한 스캐닝 속도로 서로에 대해 상대 이동하게 하여 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이붕화물 코팅이 2000 이상의 비커스 경도로 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 단계가 마이크론급 미네랄을 함유하는 정밀하게 성형된 피라미드를 포함하는 하나 이상의 연마패드를 사용하여 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 연마패드가 35 마이크론 연마패드인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 미네랄이 AlO2인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항, 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 연마패드가 600 rpm으로 회전되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판이 7.62㎝/분의 선형 속도로 연마되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 적층 프레스판.
  11. 장식용 적층물을 제조하는 방법에 있어서,
    합성 수지가 주입된 다수의 종이 시트를 스택하는 단계와,
    적층물 스택을 생성하기 위하여, 상기 수지가 주입된 종이 시트를 청구항 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 적층 프레스판들 사이에 배치하는 단계와,
    상기 적층물을 공고하게 하고 상기 수지를 경화하기에 충분한 시간동안 온도로 상기 적층물 스택을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 방법.
  12. 제11항의 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 장식용 적층물.
KR1020010053111A 2000-09-01 2001-08-31 티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판의 연마 KR20020018579A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65407500A 2000-09-01 2000-09-01
US09/654,075 2000-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020018579A true KR20020018579A (ko) 2002-03-08

Family

ID=24623342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010053111A KR20020018579A (ko) 2000-09-01 2001-08-31 티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판의 연마

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1184480A3 (ko)
JP (1) JP2002127347A (ko)
KR (1) KR20020018579A (ko)
CN (1) CN1340404A (ko)
AU (1) AU751749B2 (ko)
BR (1) BR0103831A (ko)
CA (1) CA2354790A1 (ko)
IL (1) IL144688A0 (ko)
MX (1) MXPA01008765A (ko)
TW (1) TW554058B (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3555844B2 (ja) 1999-04-09 2004-08-18 三宅 正二郎 摺動部材およびその製造方法
US6969198B2 (en) 2002-11-06 2005-11-29 Nissan Motor Co., Ltd. Low-friction sliding mechanism
JP4863152B2 (ja) 2003-07-31 2012-01-25 日産自動車株式会社 歯車
WO2005014761A2 (ja) 2003-08-06 2005-02-17 Nissan Motor Co., Ltd. 低摩擦摺動機構、低摩擦剤組成物及び摩擦低減方法
JP4973971B2 (ja) 2003-08-08 2012-07-11 日産自動車株式会社 摺動部材
US7771821B2 (en) 2003-08-21 2010-08-10 Nissan Motor Co., Ltd. Low-friction sliding member and low-friction sliding mechanism using same
EP1508611B1 (en) 2003-08-22 2019-04-17 Nissan Motor Co., Ltd. Transmission comprising low-friction sliding members and transmission oil therefor
EP1710829A1 (de) 2005-04-05 2006-10-11 Applied Films GmbH &amp; Co. KG Magnetanordnung für ein Planar-Magnetron
WO2012078151A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Galleon International Corporation Hard and low friction nitride coatings
DE102011076410A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Maschinenelement
ITMI20122162A1 (it) * 2012-12-18 2014-06-19 Consiglio Nazionale Ricerche Assorbitore solare comprendente tab2
DE102013011075A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-08 Oerlikon Trading Ag TiB2 Schichten und ihre Herstellung
EP3282036B1 (en) 2016-02-09 2023-03-29 Wilsonart LLC Method for coating stainless steel press plates
US20200009701A1 (en) * 2018-07-09 2020-01-09 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Polishing protocol for zirconium diboride based ceramics to be implemented into optical systems
KR102647768B1 (ko) * 2021-11-04 2024-03-15 휙 라이니쉐 게엠베하 프레싱 툴 및 프레스 플레이트 제조 방법
DE102022125372A1 (de) 2022-09-30 2024-04-04 Hueck Rheinische Gmbh Verfahren und Bearbeitungsvorrichtung zur Herstellung eines Presswerkzeuges

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5152917B1 (en) * 1991-02-06 1998-01-13 Minnesota Mining & Mfg Structured abrasive article
US5378251A (en) * 1991-02-06 1995-01-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles and methods of making and using same
US5723221A (en) * 1996-04-26 1998-03-03 Formica Corporation Aluminous press plate and process for producing same
US5945214C1 (en) * 1996-08-28 2002-04-23 Premark Rwp Holdings Inc Diboride coated pressing surfaces for abrasion resistant laminate and making pressing surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
IL144688A0 (en) 2002-06-30
EP1184480A3 (en) 2003-07-23
BR0103831A (pt) 2002-04-23
MXPA01008765A (es) 2002-04-10
AU5992301A (en) 2002-03-07
JP2002127347A (ja) 2002-05-08
AU751749B2 (en) 2002-08-29
CN1340404A (zh) 2002-03-20
TW554058B (en) 2003-09-21
CA2354790A1 (en) 2002-03-01
EP1184480A2 (en) 2002-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020018579A (ko) 티타늄 이붕화물이 코팅된 프레스판의 연마
KR100317971B1 (ko) 열응력이 감소된 내마모성 프레스 플레이트 코팅방법
KR100351075B1 (ko) 내마모성 라미네이트용 코팅된 프레싱 표면 및 이로부터의라미네이트 제조
RU2133199C1 (ru) Покрытые диборидом прессующие поверхности для износостойкого слоистого пластика и изготовление прессующих поверхностей
CA2455255C (en) Method for processing and producing a surface having a degree of luster
JPH11314237A (ja) 耐摩耗性積層板用二硼化物被覆プレス面及びプレス面作製方法
MXPA00006167A (en) Method of making abrasion resistant laminates using coated pressing surfaces
MXPA97006528A (en) Pressed surface coated with diborure for laminate resistant to abrasion and preparation of prens surfaces
MXPA98010750A (en) Method for high-speed metalized scrapping coating to produce abrasion-resistant press plates, coated with reduced accumulated thermal effort

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application