KR20030039998A - 금속 기재의 표면 처리 방법 - Google Patents

금속 기재의 표면 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 금속 기재 표면 처리 방법은 (a)상기 기재 표면에 첫번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 양극 산화 처리하는 단계; (b)상기 산화 필름의 제 1 영역을 제거하거나 또는 덮는 단계; 및 (c)두번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 양극 산화 처리하는 단계로 이루어진다. 이와 같이 산화 필름의 제 1 영역과 다른, 산화 필름의 제 2 영역이 기재 위에 형성된다. 제 2 영역은 제 1 영역보다 더 높거나 또는 더 낮으므로, 기재 표면에 입체 장식 효과가 얻어진다.

Description

금속 기재의 표면 처리 방법{METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF METAL BASE}
본 발명은 금속 기재의 표면 처리 방법에 관한 것이며, 특히 금속 기재 표면에 얕은 부조(anaglypic) 장식 효과를 제공하기 위해 금속 기재를 적어도 두번 양극 산화 (anodizing) 처리하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.
알루미늄과 티탄과 같은 금속들이 랩탑 컴퓨터, 개인용 디지탈형 보조수단과 휴대전화와 같은 전자 장비의 덮개 구조물을 생성하는데 널리 사용되고 있다. 덮개 구조물의 시각 효과 강화를 위한 상기 금속들의 표면 처리에 대한 여러가지 방법들이 개발되어 있다. 장식적으로 래커칠한 티탄-기재 물품의 제조방법이 미국 특허 제 5,215,605호에 기재되어 있다. 상기 방법은 (a)기재 표면에서 결정 과립의 성장을 위해 900 내지 1300 ℃ 사이에서 티탄 기재를 가열하는 단계; 및 (b) 부식액으로 기재 표면을 에칭하는 단계를 포함하는 여러 단계로 이루어진다.
상기의 방법과 같은 금속 물품에 얕은 부조 장식 효과를 얻기 위한 기존의 방법들은 힘들고 비용이 많이 든다.
상기의 문제점을 극복할 수 있는 금속 물품의 표면 처리를 위한 개선된 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 금속 기재 표면에 얕은 부조 장식 효과를 제공하기 위해 금속 기재의 표면을 처리하는 간단한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 얕은 부조 장식 효과를 갖는 금속 기재를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 금속 기재의 표면 처리 방법은 (a)상기 기재 표면에 첫번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 양극 산화 처리하는 단계; (b) 상기 산화 필름의 제 1 영역을 제거하거나 또는 덮는 단계; 및 (c)두번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 양극 산화 처리하는 단계로 이루어진다. 이와 같이 기재 위에 산화 필름의 제 1 영역과 다른 산화 필름의 제 2 영역이 형성된다. 제 2 영역은 제 1 영역보다 더 높거나 또는 더 낮으므로, 기재 표면에 얕은 부조 장식 효과가 얻어진다.
본 발명의 다른 목적, 이점 및 새로운 특성들은 이하의 바람직한 구현예에서 상세히 설명될 것이다.
본 발명의 상세한 설명
소비자 전자제품의 엔클로저로서 사용하기 위해 금속 기재를 표면 처리하는 방법은 (a)상기 기재 표면에 첫번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 양극 산화 처리하는 단계; (b)상기 산화 필름의 제 1 영역을 제거하거나 또는 덮는 단계; 및 (c)두번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 양극 산화 처리하는단계로 이루어진다. 이와 같이 산화 필름의 제 1 영역과 다른 산화 필름의 제 2 영역이 기재 위에 형성된다. 제 2 영역은 제 1 영역보다 더 높거나 또는 더 낮으므로, 기재 표면에 얕은 부조 장식 효과가 얻어진다. 필요에 따라, 단계 (b)와 (c)는 처리된 표면의 얕은 부조효과를 강화하기 위해 반복될 수 있다.
상기 방법은 알루미늄, 알루미늄 합금, 티탄, 티탄 합금 및 기타 얕은 부조처리에 알맞는 금속의 표면처리에 적당하다.
이하의 실시예들은 본 발명의 방법을 실시하기 위한 선택된 상세한 구현예를 나타낸다.
실시예 1
(1)알루미늄 합금 기재를 수산화나트륨(NaOH)을 함유하는 알칼리성 수용액으로 처리하여 기재 표면을 깨끗이 하였다.
(2)본질적으로 물과 인산(H3PO4) 0.6 중량%로 이루어진 양극 산화 처리 용액을 제공하였다. 기재와 음극을 용액에 담궜다; 기재와 음극간에 50 볼트의 전위를 갖는 전력을 적용하였다. 전력은 10 내지 50 mA/cm2범위 내의 전류밀도를 갖는다. 이와 같은 양극 산화 처리를 실온에서 20분 동안 계속하였다. 이와 같이 기재 표면에 첫번째 산화 필름층이 형성되었다.
(3)첫번째 층의 제 1 영역을 예정된 패턴에 따라 레이저 에칭으로 제거하였다. 첫번째 층의 남아있는 제 2 영역은 원상태로 남아있었다.
(4)최종적으로, 본질적으로 단계(2)를 반복함으로써 기재를 다시 양극 산화처리 하였다. 상기 처리는 다양한 두께의 산화 필름을 형성하기 위해 다양한 작동 조건하에서 실시하였다. 이와 같이, 두번째 산화 필름층이 기재의 표면에 형성되었다. 예정된 패턴에 상당하는 제 1 영역이 제 2 영역보다 낮으므로 기재 표면에 얕은 부조 장식 효과가 얻어졌다.
실시예 2
(1)알루미늄 합금 기재를 탄산나트륨(Na2CO3)을 함유하는 알칼리성 수용액으로 처리하여 기재 표면을 깨끗이 하였다.
(2)본질적으로 물과 황산(H2SO4) 0.8 중량%로 이루어진 양극 산화 처리 용액을 제공하였다. 기재와 음극을 용액에 담궜다; 기재와 음극간에 40 볼트의 전위를 갖는 전력을 적용하였다. 전력은 10 내지 50 mA/cm2범위 내의 전류밀도를 갖는다. 이와 같은 양극 산화 처리를 실온에서 20분 동안 계속하였다. 이와 같이 기재 표면에 첫번째 산화 필름층이 형성되었다.
(3)본 발명에 따라 에칭되지 않은 첫번째 층의 제 1 영역을 스크린 인쇄방식으로 보호 잉크로 덮었다.
(4)알루미늄 합금 기재를 인산용액으로 처리하였다. 잉크로 덮이지 않은 첫번째 층의 제 2 영역을 예정된 패턴에 따라 상기 용액으로 에칭하여 제거하였다.
(5)기재를 알칼리성 수용액으로 처리하여 표면의 제 1 영역으로부터 잉크를 제거하였다.
(6)최종적으로, 기재를 본질적으로 단계(2)를 반복함으로써 다시 양극 산화처리 하였다. 상기 처리는 다양한 두께의 산화 필름을 형성하기 위해 다양한 작동 조건하에서 실시되었다. 이와 같이, 두번째 산화 필름층이 기재의 표면에 형성되었다. 예정된 패턴에 상당하는 제 1 영역이 제 2 영역보다 낮으므로 기재 표면에 얕은 부조 장식 효과가 얻어졌다.
실시예 3
(1)알루미늄 합금 기재를 알칼리성 수용액으로 처리하여 기재 표면을 깨끗이 하였다.
(2)표면의 제 1 영역을 스크린 인쇄방식으로 예정된 패턴에 따라 보호 잉크로 덮었다.
(3)본질적으로 물과 H2SO40.5 중량%로 이루어진 양극 산화 처리용액을 제공하였다. 기재와 음극을 상기 용액에 담궜다; 기재와 음극간에 40 볼트의 전위를 갖는 전력을 적용하였다. 전력은 10 내지 50 mA/cm2범위 내의 전류밀도를 갖는다. 이와 같은 양극 산화 처리를 실온에서 20 분 동안 계속하였다. 이와 같이 하여, 잉크로 덮이지 않은 표면의 제 2 영역에 첫번째 산화 필름층이 형성되었다. 예정된 패턴에 상당하는 제 1 영역은 제 2 영역보다 낮으므로 기재 표면에 얕은 부조 장식 효과가 얻어졌다.
본 발명 및 본 발명의 장점은 상기의 설명으로부터 이해될 것이며 본 발명의 정의 및 범위에서 벗어남 없이 또는 본 발명의 중요한 장점 모두를 손상함 없이 다양한 변화가 이루어질 수 있고, 상기의 실시예들은 단순히 본 발명의 바람직하거나 훌륭한 구현예이다.

Claims (18)

  1. 금속 기재 표면 처리 방법으로,
    (a) 상기 기재 표면에 첫번째 산화 필름층을 형성하기 위해 기재를 양극 산화 처리하는 단계;
    (b) 예정된 패턴에 따라 상기 기재로부터 상기 첫번째 산화 필름층의 일부를 제거하는 단계; 및
    (c) 상기 기재 위에 상기 예정된 패턴에 상당하는 두번째 산화 필름층을 형성하기 위해 다시 상기 기재를 양극 산화 처리하는 단계로 이루어지고, 이것으로 상기 기재에 얕은 부조 장식 효과가 얻어지는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 첫번째 산화 필름층의 일부가 레이저 에칭에 의해 제거되는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 첫번째 산화 필름층의 일부가 화학 에칭에 의해 제거되는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 두번째 양극 산화 처리 단계(c)가 상기 첫번째 양극 산화 처리 단계(a)의 작동 조건과 다른 작동 조건하에서 실시되는 방법.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 첫번째 양극 산화 처리 단계(a) 전에 상기 기재를 세정하기 위해 상기 기재가 알칼리성 수용액으로 처리되는 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 첫번째 양극 산화 처리 단계(a) 전에 상기 기재를 세정하기 위해 상기 기재가 알칼리성 수용액으로 처리되는 방법.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 기재의 일부가 상기 화학 에칭 전에 보호잉크로 덮이는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 기재의 일부가 스크린-인쇄방식으로 잉크로 덮이는 방법.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 첫번째 양극 산화 처리 단계(a)에 적용되는 전력이 10 내지 50 볼트의 범위인 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 전력이 10 내지 50 mA/cm2의 범위인 전류밀도를 갖는 방법.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 첫번째 양극 산화 처리 단계(a)에 적용되는 전력이10 내지 50 볼트의 범위인 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 전력이 10 내지 50 mA/cm2의 범위인 전류밀도를 갖는 방법.
  13. 금속 기재 표면 처리 방법으로,
    (a) 상기 기재의 일부를 예정된 패턴에 따라 보호 잉크로 덮는 단계;
    (b) 상기 기재 표면에 첫번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 양극 산화 처리하는 단계;
    (c) 상기 보호 잉크를 제거하는 단계; 및
    (d) 상기 기재 위에 상기 예정된 패턴에 상당하는 두번째 산화 필름층을 형성하기 위해 상기 기재를 다시 양극 산화 처리하는 단계로 이루어지고, 이것으로 상기 기재 위에 얕은 부조 장식 효과가 얻어지는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 두번째 양극 산화 처리 단계(d)가 상기 첫번째 양극 산화 처리 단계(a)의 작동 조건과 다른 작동조건하에서 실시되는 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 두번째 양극 산화 처리 단계(d)가 실온에서 약 10분간 실시되는 방법.
  16. 제 13항에 있어서, 단계(a) 전에 상기 기재를 세정하기 위해 상기 기재가 알칼리성 수용액으로 처리되는 방법.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 첫번째 양극 산화 처리 단계(b)에 적용되는 전력이 10 내지 50 볼트의 범위인 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 전력이 10 내지 50 mA/cm2의 범위인 전류밀도를 갖는 방법.
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