KR20090058254A - 엠보싱 로울러의 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벽지, 합성수지 시트, 가죽 시트 등의 시트 표면에 무늬를 성형하기 위한 엠보싱 로울러의 제조방법 및 장치가 개시된다.

종래에는 도전성 부여서 흑연을 사용함으로써 취급이 어렵고 섬세한 무늬를 표현하는 것이 불가능하였을 뿐만 아니라 금속관을 도금할 때 수직으로 세워진 상태에서 도금이 이루어짐으로써 도금층의 두께가 불균일하고 도금액의 누수가 발생되며 도금할 때 발생되는 가스 등의 배출이 원활하지 않게 되는 등의 문제점들이 있는데 이를 해결하기 위하여, 무늬가 형성된 샘플판의 무늬를 전사하여 얻은 실리콘판을 실리콘 튜브로 제조하는 실리콘 튜브 제조공정과, 상기 실리콘 튜브의 내주면에 도포하여 도전성을 부여하는 도전성 부여 공정과, 내주면에 도전성이 부여된 실리콘 튜브의 내주면에 전기 도금으로 도금을 실시하는 금속관 도금공정과, 전 공정에서 도금된 도금관의 내측에 축을 삽입하여 고정하는 축고정 공정을 포함하고,

상기 도전성 부여 공정에서는 실리콘 튜브의 내주면에 소정 두께의 도체 혼합물이 도포되고, 이 도체 혼합물은 ATO 및 은가루가 포함된 것을 특징으로 하는 엠보싱 로울러의 제조방법 및 도금액이 저장되는 도금조의 내측에는 구동모터의 구동에 따라 회전되는 회전축이 횡방향으로 설치되고, 상기 회전축의 상측에는 회전축과 연동하여 회전되는 복수 개의 플랜지를 가지는 커버가 횡방향으로 안착되며, 상기 커버의 내주면에는 도체 혼합물을 도포한 실리콘 튜브가 삽입되고, 상기 도금조의 양측에는 커버의 내측 중앙에 위치되는 양극 바스켓이 분리 가능케 설치된 것 을 특징으로 하는 엠보싱 로울러의 제조장치가 제공된다.

따라서 실리콘 튜브의 내주면에 도전성을 부여함에 있어 흑연입자를 사용하지 않으므로 취급이 용이하고 섬세한 무늬 등을 표현하는 것이 가능하며, 축을 고정할 때 용융 금속에 의한 니켈 관의 열변형이 최소화되며, 수직으로 세워진 상태에서 회전하면서 도금이 진행되므로 도금층의 두께가 일정하고, 도금액의 누수의 염려가 없으며 도금 중에 발생되는 가스의 배출이 원활하게 이루어지는 등의 효과를 가진다.

엠보싱, 로울러, 도체 혼합물, 도전성, 수직

Description

엠보싱 로울러의 제조방법 및 장치{Method and apparatus of manufacturing embossing roller}

본 발명은 엠보싱 로울러의 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도금 금형 로울러를 수평으로 위치시킨 상태에서 도금이 이루어지도록 하여 도금 품질이 더욱 향상되도록 하는 엠보싱 로울러의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엠보싱 로울러는 벽지, 합성수지 시트, 가죽 시트 등의 제조 시에 압력을 가하여 시트의 표면에 소정 형상의 무늬 등을 형성시키도록 하게 된다.

종래에 이와 같은 엠보싱 로울러를 제조하는 방법은 소정의 무늬 등이 형성된 샘플 원판으로부터 요철무늬가 전사된 전사판을 형성하여 원형의 도금용의 실리콘 튜브를 제조하는 실리콘 튜브 제조 공정과, 상기 실리콘 튜브의 내측면에 도금을 위한 도전성을 부여하기 위한 처리를 행하는 도전성 부여 공정과, 상기 도전성이 부여된 실리콘 튜브의 내측면에 전기 도금을 행하여 금속관 제조하는 금속관 도 금 공정과, 상기 금속관을 실리콘 튜브로부터 분리한 후 금속관의 내부에 축을 삽입하고 축과 금속관의 사이 공간에 상온에서 경화되는 충전제를 충전하여 축을 고정시킴으로써 로울러를 완성하는 축 고정 공정을 포함하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 방법은 도전성 부여 공정에서 흑연 입자를 사용하기 때문에 작업시 입자가 날리거나 작업자의 손 등에 묻어서 오염될 뿐만 아니라 섬세한 무늬의 표현이 어렵고, 흑연 입자의 크기가 크기 때문에 분산력이 저하되는 등의 문제점들이 있었다.

또한 이러한 엠보싱 로울러를 제조하기 위한 장치는 실리콘 튜브를 수직으로 세운 상태에서 도금액에 담구고 전원을 공급하여 도금이 이루어지도록 하는데 이는 전기를 공급하기 위한 전선이 상부의 한쪽 면에만 접속되어 전기의 저항값에 따른 상하부의 도금 두께 편차가 발생함으로써 전체적으로 도금 두께가 일정하지 않고, 도금액의 누수로 인하여 밑면에 플렌지를 부착하는 공정이 많아서 생산력이 저하되고, 도금시 발생되는 가스의 배출이 불확실하여 직각 무늬 등의 특수 무늬를 형성하는 것이 어렵게 되는 등의 문제점들이 내재되어 있었다.

더욱이 축과 니켈관의 사이에 충전제를 충전할 때 용융금속을 부어 원심력에 의해 가공할 때 열변형으로 인하여 니켈관이 변형되는 등의 문제점도 내재되어 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 도금되는 도금층의 두께가 일정하고, 도금액의 누수의 염려가 없으며 도금 중에 발생되는 가스의 배출이 원활하게 이루어지는 엠보싱 로울러의 제조방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 섬세한 무늬의 표현이 용이하고 축을 고정할 때 용융금속에 의한 니켈관의 열변형을 최소화할 수 있는 엠보싱 로울러의 제조방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엠보싱 로울러의 제조방법은, 무늬가 형성된 샘플판의 무늬를 전사하여 얻은 실리콘판을 실리콘 튜브로 제조하는 실리콘 튜브 제조공정과, 상기 실리콘 튜브의 내주면에 도포하여 도전성을 부여하는 도전성 부여 공정과, 내주면에 도전성이 부여된 실리콘 튜브의 내주면에 전기 도금으로 도금을 실시하는 금속관 도금공정과, 전 공정에서 도금된 도금관의 내측에 축을 삽입하여 고정하는 축고정 공정을 포함하고, 상기 도전성 부여 공정에서는 실리콘 튜브의 내주면에 소정 두께의 도체 혼합물이 도포되고, 이 도체 혼합물은 ATO 및 은가루가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 엠보싱 로울러의 제조장치는, 도금액이 저장되는 도금조의 내측에는 구동모터의 구동에 따라 회전되는 회전축이 횡방향으로 설치되고, 상기 회전축의 상측에는 회전축과 연동하여 회전되는 복수 개의 플랜지를 거지는 커버가 횡방향으로 안착되며, 상기 커버의 내주면에는 도체 혼합물을 도포한 실리콘 튜브가 삽입되고, 상기 도금조의 양측에는 커버의 내측 중앙에 위치되는 양극 바스켓이 분리 가능케 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 실리콘 튜브의 내주면에 도전성을 부여함에 있어 흑연입자를 사용하지 않으므로 취급이 용이하고 섬세한 무늬 등을 표현하는 것이 가능하며, 축을 고정할 때 용융 금속에 의한 니켈 관의 열변형이 최소화되며, 수직으로 세워진 상태에서 회전하면서 도금이 진행되므로 도금층의 두께가 일정하고, 도금액의 누수의 염려가 없으며 도금 중에 발생되는 가스의 배출이 원활하게 이루어지는 등의 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 엠보싱 로울러의 제조방법를 개략적으로 도시한 블록도이다.

먼저 도 2에 도시한 바와 같이 소정의 무늬가 형성된 샘플판에 실리콘을 도포하여 경화시키면 일측면에 샘플판(10)의 무늬(11)가 전사된 실리콘판(20)을 형성하고, 이 실리콘판(20)을 도 3에 도시한 바와 같이 무늬(21)가 내측에 위치되도록 튜브 모양의 실리콘 튜브(200)를 제조하는 실리콘 튜브 제조공정(S10)을 수행한다.

이어서 상기 실리콘 튜브 제조공정(S10)에서 제조된 실리콘 튜브(200)의 내측면의 무늬(21)에 도전성을 부여하는 도전성 부여 공정(S20)이 수행된다.

상기 도전성 부여 공정(S20)에서는 도 4에 도시한 바와 같이 실리콘 튜브(200)의 무늬(21) 표면에 도체 혼합물(22)을 도포하여 이후 전기 도금이 원활하게 이루어지도록 하게 된다.

상기 도체 혼합물은 도전체인 ATO(Antimony Tin Oxide)와 은가루를 포함한다.

상기 도체 혼합물은 구체적으로, ATO 30 중량%, 은가루 10 중량%, 우레탄수지 30 중량%, 희석제 메틸에틸케논(MEK) 20 중량%, 디메틸프롬아미드(DMF) 4.2 중량%, 분산제 5.0 중량%, 소포제 0.5 중량%, 레벨링제 0.2 중량%, 침강방지제 0.1 중량%로 이루어진다.

특히 상기 ATO와 은가루의 조성비는 80:20~50:50의 비로 혼합됨이 바람직하다.

상기 도체 혼합물은 우레탄수지를 DMF와 MEK 혼합용제에 투입하여 약 30분간 혼합하고, 도전체인 ATO와 은가루를 혼합한 후 소포제, 레벨링제, 침강방지제 및 분산제를 혼합한 후 약 1시간 정도 충분하게 교반하고, 상기 혼합액을 비드밀에 투입하고 3회 반복하여 밀링작업을 한 후 마지막으로 도포 조건에 따라 희석제인 MEK로 점도를 조정하여 도체 혼합물을 완성하고, 실리콘 튜브의 내측면에 소정의 두께로 도포한다.

이렇게 실리콘 튜브(200)의 내측 면에 도체 혼합물이 도포되면 도금조 내에서 금속관 도금 공정(S30)이 진행된다.

상기 금속관 도금 공정(S30)이 진행되는 제조장치(50)는 도 5에 도시한 바와 같다.

이는 도금조(51)의 내부에는 소정 량의 도금액(52)이 저장되고, 상기 도금조(51)의 하측에는 구동모터(53)의 구동에 따라 회전되는 한 쌍의 회전축(54)이 소정의 간격을 두고 횡 방향으로 회전 자유롭게 설치되어 있다.

상기 구동모터(53)는 일측에 구동기어(53a)가 결합되어 있고, 상기 구동기어(53a)에는 회전축(54)에 결합된 전동기어(54a)가 맞물려 회전력을 전달하도록 하고 있다.

상기 회전축(54)에는 소정의 간격을 두고 한 쌍의 가이드(55)가 고정되어 있다.

한편 상기 도금조(51)의 상측에는 +극이 인가되는 양극 바스켓(60)이 횡방향으로 설치되어 있고, 이 양극 바스켓(60)의 외측에는 대칭형을 이루며 2개로 분할 되어 내측에 실리콘 튜브(200)를 위치시킨 상태에서 결합되는 커버(61)가 위치되어 있다.

상기 양극 바스켓(60)은 중앙이 분리 되거나 결합이 이루어지도록 결합부(62)가 형성되어 있으며, 외측에는 상기 양극 바스켓(60)을 지지하는 실링판(63)이 도금조(51)에 나사 결합되도록 구성된다.

또한 상기 양극 바스켓(60)은 티타늄, 니켈 합금으로 형성됨이 바람직하다.

상기 커버(61)는 외주면에 상기 가이드(55)에 의해 횡방향으로 이동되지 않도록 지지되는 복수 개의 플랜지(64)가 형성되어 있다.

그리고 상기 도금조(51)의 하측에는 내부의 도금액(52)을 배출시켜 수위를 낮추는 배수밸브(56)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 엠보싱 로울러의 제조장치는 배수밸브(56)를 개방하여 도금조(51) 내의 도금액(52)을 일정량 배출하는데, 이때 도금액(52)의 수위는 실링판(63)을 개방하였을 때 도금액(52)이 실링판(63)을 개방한 부분으로 배출되지 않을 정도의 수위로 조절한다.

그리고 도금조(51)의 양측에 결합된 실링판(63)을 분리하고 내부에 실리콘 튜브(200)가 고정된 커버(61)를 회전축(54)의 상측에 안착시킨다.

이때 상기 커버(61)의 외주면에 형성된 플랜지(64)는 회전축(54)에 형성된 가이드(55)의 사이에 위치되도록 하고, 상기 도금조(51)로부터 분리된 실링판(63)을 결합하면 결합부(62)에 의해 양극 바스켓(60)이 결합되어 진다.

상기 실링판(63)이 결합되면 도금액(52)을 공급하여 수위가 적정의 높이 즉, 상기 도금액(52)의 수위가 커버(61)의 내부에 충분하게 접촉될 정도로 공급하고, 상기 커버(61)의 양측에 -극을 인가하고 상기 양극 바스켓(60)의 양측에는 +극을 인가하면 실리콘 튜브(200)의 내측면에 니켈에 의한 전기도금이 실행된다.

이때 구동모터(53)의 작동에 따른 회전력이 구동기어(53a) 및 전동기어(54a)를 통하여 하나의 회전축(54)에 전달되고, 상기 회전축(54)이 회전함으로써 플랜지(64)를 통하여 회전력이 전달되어 커버(61)가 회전하게 됨으로써 상기 커버(61) 의 내측에서는 균일한 도금층이 형성되는 것이다.

상기 제조장치(50)에서 실리콘 튜브(200)의 내측에 니켈 도금관(70)이 완성되고, 이 니켈 도금관(70)은 실리콘 튜브(200)로부터 분리함으로써 얻어진다.

상기 니켈 도금관(70)은 도 6에 도시한 바와 같이 외주면에 무늬부(71)가 형성된다.

물론 상기 니켈 도금관(70)은 양극 바스켓(60)을 분리한 상태에서 커버(61)를 도금조(51)로부터 인출한 후 상기 커버(61)를 분리함으로써 얻어진다.

이렇게 니켈 도금관(70)의 도금이 완료되면 내부면에 철 또는 니켈을 용융하면서 분사하는 용사 공정(S40)을 수행하여 관의 내측에 용사층(80)을 형성시킴으로써 관 전체의 두께를 증가시킨다.

상기 용사 공정(S40)은 금속입자가 노즐을 통하여 분사된 후 표면에 접착시키고 이어 열을 확산하여 용융시켜 용사하고자 하는 금속의 표면에 소정의 두께를 가지는 용사층(80)이 소결된다.

이어서 도 7에 도시한 바와 같이 니켈 도금관(70)의 내측에 축부재(90)를 삽입하고, 상기 니켈 도금관(70)의 내주면과 축부재(90)의 사이 공간에 충전제(91)를 충전하여 고정시키는 축고정 공정(S50)을 수행한다.

상기 축고정 공정(S50)에서 충전제(91)는 납과 주석의 합금이나 아연 등의 저용융 금속 또는 이들의 합금이 적용될 수 있다.

그리고 상기 축고정 공정(S50)에서는 단순하게 충전제(91)인 용용 금속을 용 융 상태에서 주입하는 것이 아니고 용융 상태의 금속을 압력을 가하여 분사하는 용사 방식으로 충전한다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

본 발명은 벽지, 합성수지 시트, 가죽 시트, 종이 시트 등의 표면에 무늬를 표현하는 엠보싱 로울러뿐만 아니라 도금에 의해 표면에 무늬를 형성하는 모든 엠보싱 로울러에 적용하는 것이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 엠보싱 로울러의 제조방법을 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 샘플판에서 실리콘판에 무늬를 전사하는 상태를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 실리콘 튜브의 구조를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 실리콘 튜브의 내주면에 도체 혼합물이 도포된 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 금속관을 도금하는 제조장치를 도시한 단면도.

도 6은 본 발명에 의해 제조된 금속관을 도시한 단면도.

도 7은 본 발명에 의해 제조된 엠보싱 로울러를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 심플판 11,21: 무늬

20: 실리콘판 50: 제조장치

51: 도금조 52: 도금액

53: 구동모터 54: 회전축

60: 양극 바스켓 61: 커버

64: 플랜지 70: 니켈 도금관

80: 용사층 90: 축

91: 충전제

Claims (3)

1. 무늬가 형성된 샘플판의 무늬를 전사하여 얻은 실리콘판을 실리콘 튜브로 제조하는 실리콘 튜브 제조공정과, 상기 실리콘 튜브의 내주면에 도포하여 도전성을 부여하는 도전성 부여 공정과, 내주면에 도전성이 부여된 실리콘 튜브의 내주면에 전기 도금으로 도금을 실시하는 금속관 도금공정과, 전 공정에서 도금된 도금관의 내측에 축을 삽입하여 고정하는 축고정 공정을 포함하고,

   상기 도전성 부여 공정에서는 실리콘 튜브의 내주면에 소정 두께의 도체 혼합물이 도포되고, 이 도체 혼합물은 ATO 및 은가루가 포함된 것을 특징으로 하는 엠보싱 로울러의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 금속관 도금 공정 후에는 금속관의 내주면에 금속 입자를 분사하여 소결된 용사층을 형성하는 용사 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 로울러의 제조방법.
3. 도금액이 저장되는 도금조의 내측에는 구동모터의 구동에 따라 회전되는 회전축이 횡방향으로 설치되고, 상기 회전축의 상측에는 회전축과 연동하여 회전되는 복수 개의 플랜지를 가지는 커버가 횡방향으로 안착되며, 상기 커버의 내주면에는 도체 혼합물을 도포한 실리콘 튜브가 삽입되고, 상기 도금조의 양측에는 커버의 내측 중앙에 위치되는 양극 바스켓이 분리 가능케 설치된 것을 특징으로 하는 엠보싱 로울러의 제조장치.

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