본 발명을 설명함에 있어, 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다.
본 발명 도 2의 (A)는 X, Y, Z축으로 3차원 운동하는 레이저 조각기(7)의 레이저조각 헤드(8)를 이용하여 도금층(4)이 노출되게 도장층(6)과 프라이머층(5)을 조각시켜 소정의 이미지(또는 디자인)(9)를 얻는 상태를 도시한 단면도이고, 도 2의 (B)는 이미지(9)의 조각 깊이를 달리하여 원근감이나 그라데이션 효과, 또는 명암효과를 얻도록 한 것이고, 도 2의 (C)는 조각된 이미지(9) 부분에 투명수지, 또 는 형광 물질이나 축광물질이 포함된 수지 보호층(10)을 형성한 다음 열풍 건조시켜 조각된 이미지(9)가 보호되게 마무리한 상태의 단면도를 도시한 것이다.
상기에서 레이저-빔(LB)으로 조각 깊이를 달리하는 경우 도 2의 (B) 처럼 프라이머층(5)을 경사지게 경사면(5a)을 조각하거나 또는 단차지게 조각하거나, 또는 도트형 망점을 형성하거나, 헤칭하는 등의 방법으로 조각 깊이를 달리할 수 있다.
프라이머층(5)을 경사지게 조각하여 높이(h) 차이를 갖도록 하는 경우 상기 높이(h) 차이에 따라 도금층(4)의 색상 노출정도가 달라지므로 수지 보호층(10)을 통하여 표출되는 명암비가 달라지게되며, 이러한 방법으로 이미지(9)의 명암차이를 표현할 수 있다. 이는 하나의 방법을 설명한 것이며, 명암을 표현하는 다른 구성에 대해서는 후술될 것이다.
도 2의 (B)에서 레이저조각 헤드(8)의 조각속도를 감안하여 레이저조각 헤드(8)와 건축용 칼라강판(1)과의 거리(L)를 조절하거나 또는 레이저-빔(LB)의 출력을 제어하는 방법으로 조각깊이(h)를 설정할 수 있으며, 이미지(9)의 폭(w)은 레이저조각 헤드(8)의 X축 및 Y축의 이동거리에 따라 결정된다.
도 3 내지 도 13은 레이저 조각기(7)를 이용하여 조각한 다양한 형태의 이미지(9)를 예시한 것이며, 물론, 설명의 편의와 이해를 돕기 위하여 도시한 이미지(9)들이므로, 예시되지 않은 각종의 다양한 이미지가 조각될 수 있음은 물론이다.
도 3 내지 도 9는 대표적인 이미지(9)로 "해마(海馬)"를 그 예로 들어 다양하게 표현한 것이다.
도 3의 (A)는 건축용 칼라강판(1)의 표면에 균일한 밀도의 도트(망점)를 이용하여 이미지(9)를 조각한 것이고, 도 3의 (B)는 벽돌무늬로 이미지(9)를 조각한 것이고, 도 3의 (C)는 정육각형의 하니컴 도형으로 이미지(9)를 조각한 것이다.
상기 도 3의 (A)의 경우, 도트의 밀도차이를 이용하여 원근감이나 그라데이션 효과 및 정밀묘사를 가능하다, 또한 눈이나 특정 부분에는 반사물질을 넣는 방법으로 사실에 가까운 묘사를 달성할 수도 있다.
또한, 도 3의 (B), (C) 경우 소정간격으로 색상이 다르게 표현하여 이미지(9)가 더욱 돋보이게 구현할 수도 있다. 이를테면, 직사각형 또는 육각형의 소정 간격으로 색도 차이 또는 명암 차이를 갖도록 하거나, 이미지(9)의 테두리 부분의 조각폭을 넓게 또는 좁게 조각함으로써 이미지(9)의 전체 또는 몸체 또는 테두리 부분을 강조할 수 있을 것이다.
상기 건축용 칼라강판(1)은 도 3의 (A)처럼 골이 없는 평판형이거나, 보강이나 미감 향상을 위하여 도 3의 (B)처럼 건축용 칼라강판(1)의 길이방향 가운데 부분에 형성되는 한 줄의 좁은 골(1a)이 형성되거나, 도 3의 (C)처럼 길이방향 가운대 부분에 다수의 좁은 골(1a)이 형성된다.
상기 도 3에서 3개의 건축용 칼라강판(1)을 세로로 세우되 이어붙여 예시하였으나, 물론, 건축용 칼라강판(1)을 가로로 눕혀 이어붙이는 방법으로 구성할 수 있으며, 건축용 칼라강판(1)의 개수는 필요로 하는 개수가 되며, 건축용 칼라강판(1)을 이어붙이는 방향은 가로방향, 또는 세로방향, 또는 가로방향과 세로방향을 병용할 수 있으며, 조각된 이미지(9)도 같은 이미지(9)를 반복하거나 다른 이미 지(9)를 적절한 크기와 적절한 개수로 배열하거나, 또는 복합적으로 배열할 수 있을 것이다.
도 4는 이미지(9)를 구성하는 패턴(또는 무늬)의 밀도를 높혀 이미지(9)의 테두리선 조각을 생략할 수 있음을 도시한 것이다.
도 5의 (A)는 이미지(9)의 테두리선(9a) 내부에 지그재그 무늬를 조각하여 이미지(9)를 완성한 것이고, 도 5의 (B)는 이미지(9)의 테두리선(9a) 내부에 정사각 무늬를 조각하여 이미지(9)를 완성한 것이고, 도 5의 (C)는 이미지(9)의 테두리선(9a) 내부에 직사각 무늬와 결합된 정사각 무늬를 조각하여 이미지(9)를 완성한 것이다.
도 6은 조각되는 이미지(9)에 그라데이션 효과를 부여한 것으로, 도 6의 (A)는 이미지(9)의 머리 부분에서 꼬리 부분으로 이행할수록 점차적으로 밝아지게 조각한 것이고, 도 6의 (B)는 이미지(9)의 등부분에서 배 방향으로 이행할수록 점차적으로 밝아지게 조각한 것이고, 도 6의 (C)는 이미지(9)의 머리부분과 꼬리부분에서 배 방향으로 이행할수록 점차적으로 밝아지게 조각한 것이다.
상기 도 6의 경우, 앞서 기술한 도 2의 (B) 처럼 레이저-빔(LB)으로 프라이머층(5)에 경사면(5a)을 형성하거나, 조각되는 헤칭 간격을 점차적으로 좁아지거나 넓어지게 조각하거나, 조각간격은 등간격을 유지하면서 조각깊이를 조금씩 깊어지거나 얇아지게 조각하는 방법, 도트의 크기가 점차적으로 커지거나 작아지게 조각하는 방법, 도트의 크기는 같은 크기로 유지하면서 간격이 조금씩 좁아지거나 넓어지게 조각하는 등의 방법으로 원근감이 그라데이션 효과를 달성할 수 있다.
상기에서 프라이머층(5)을 경사지게 조각하여 높이(h) 차이를 갖도록 하는 경우 상기 높이(h) 차이에 따라 도금층(4)의 색상 노출정도가 달라지므로 수지 보호층(10)을 통하여 표출되는 명암비가 달라지게된다.
도 7은 이지미(9)를 조각할 때 조각폭과 조각간격을 달리하여 원근감을 부여한 것이다.
도 7의 (A)는 이미지(9)의 머리부분에서 꼬리부분으로 이행할수록 조각폭이 점차적으로 넓어지게 조각하고, 조각간격도 머리부분에서 꼬리부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감을 부여한 것이고, 도 7의 (B)는 이미지(9)의 등부분에서 배부분으로 이행할수록 조각폭이 점차적으로 넓어지게 조각하고, 조각간격도 등부분에서 내부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감을 부여한 것이고, 도 7의 (C)는 조각폭을 같게하되 이미지(9)의 등부분에서 배부분으로 이행할수록 조각간격도 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감을 부여한 것이다.
도 8의 (A)는 같은 폭으로 조각하되 이미지(9)의 머리 부분과 꼬리 부분에서 배부분으로 이행할수록 조각간격이 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감을 부여한 것이고, 도 8의 (B)는 조각 폭을 도 8의 (A)보다는 넓게 조각하되 조각간격은 이미지(9)의 머리부분에서 꼬리부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감을 부여한 것이고, 도 8의 (C)는 조각 폭을 같은 폭의 2줄로 조각하되, 이미지(9)의 등부분에서 배부분으로 이행할수록 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감을 부여한 것이다.
도 9의 (A)는 넓은 폭으로 이미지(9)를 수평 조각하되 같은 간격으로 조각한 것이고, 도 9의 (B)는 이미지(9)를 45°방향으로 조각하되 경사방향으로 하향할 수록 조각 폭이 넓어지게 조각한 것이고, 도 8의 (C)는 수평방향으로 같은 간격이 되게 조각하되, 우측방향으로 이행할수록 조각폭이 점차적으로 넓어지게 조각하여 원근감을 부여한 것이다.
도 10은 전통문양을 다양한 형태로 조각한 것으로, 도 10의 첫째 줄 (A)는 조각간격을 등간격으로 조각하되, 조각폭은 내부로 향 할수록 점차적으로 좁아지게 조각시켜 내부로 빨려 들어가는 듯한 원근감을 부여한 것이고, 도 10의 첫째 줄 (B)는 반대로 조각시켜 중앙으로 향 할수록 외부로 돌출된 듯한 원근감을 얻도록 한 것이고, 도 10의 첫째 줄 (C)는 조각간격과 조각폭을 같게 조각한 것이고, 도 10의 첫째 줄 (D)는 2줄로 조각하되 조각간격을 같게 조각한 것이다.
도 10의 둘째 줄 (A)는 조각된 테두리 내부에 도트(망점)을 소정 밀도로 조각한 것이고, 도 10의 둘째 줄 (B)는 조각된 테두리 내부에 45°의 경사헤칭을 등간격으로 조각한 것이고, 도 10의 둘째 줄 (C)는 소정폭으로 조각한 것이고, 도 10의 둘째 줄 (D)는 2줄로 전통문양을 조각한 것이다. 도 10의 셋째 줄 및 넷째 줄 역시 상기와 같다.
도 11은 이미지(9)인 영문자 "A"를 조각하되 크기와 패턴을 다르게 조각한 것으로, 도 11의 (A)는 작은 크기이면서 전체적으로 조각된 것이고, 도 11의 (B)는 도 11의 (A) 약 2배 크기이면서 테두리선 없이 세로방향으로 해칭 조각한 것이고, 도 11의 (C)는 도 11 (A)의 약 3배 크기이면서 테두리선 없이 가로방향으로 점선 조각한 것이고, 도 11의 (D)는 도 11 (A)의 약 4배 크기이면서 테두리선 없이 대각 선 방향으로 해칭 조각한 것이다.
도 12 다양한 도시경관을 한 층 미려하게 표출될 수 있게 구성한 것으로, 다양한 이미지(9)가 소정위치에 소정크기로 배치되게 여러장의 건축용 칼라강판(1)을 이어붙여 구성한 것으로, 건축물의 내외벽이나, 울타리 대용, 소음 차단벽등의 다양한 용도로 사용할 수 있다. 도면에 도시한 것처럼 상단이나 하단 또는 측부에 가로 또는 세로방향의 문자형 이미지(아름다운 도시)가 배치되게 조각하여 문자의 의미를 전달할 수 있게 구성할 수 있다.
도 13은 다수의 골이 형성된 샌드위치 패널과 같은 건축용 칼라강판(1)에 회사명(Logo), 예컨대 "ULTRA BOARD"와 같은 문자형 이미지(9)를 조각시켜 건물의 외벽을 구성하거나, 건물의 지붕재로 구성하거나, 담장으로 구성하면 회사명을 다양하게 표현할 수 있으며, 아울러 훌륭한 광고효과가 있다.
본 발명에서 이미지(9) 표면의 보호층(10)을 형성할 때 형광물질 또는 축광물질을 혼합한 경우, 야간에도 이미지(9)가 표시되는 장점이 있다.
본 발명에서 도트(망점)의 밀도등을 적절히 조절하여 사진에 가까운 이미지를 조각(형성)할 수 있다.
도 14, 도 15는 이미지(9) 조각을 위하여 건축용 칼라강판(1)이 안착되는 작업대(11)를 일 예로 도시한 것이며, 물론 다른 구성이나 간단한 구성, 이를테면 레이저조각 헤드(8)의 미러가 3차원 운동하는 구성의 레이저 조각기를 사용할 수 있다.
일 예로 도시한 상기 작업대(11) 상에는 제어기(12)가 구비된 레이저 조각 기(7)가 설치되고, 상기 레이저 조각기(7)에는 X, Y, Z축으로 3차원 운동하면서 소정 형태의 이미지(9)를 조각하는 레이저조각 헤드(8)가 설치되며, 제어기(12)에는 컴퓨터(13)가 접속된다.
상기 작업대(11)의 양측 프레임(11a)(11b)에는 건축용 칼라강판(1)이 조각영역(25)으로 이송될 수 있게 감속모터(14)에 의해 정역회전하는 다수의 롤러(15)가 설치되며, 작업대(11) 상에 설치되는 레이저 조각기(7)는 서보모터(16)(17)에 의해 정역회전하는 볼스크류(18)(19)에 나사 결합되어 X축인 작업대(11)의 길이방향으로 왕복 이동할 수 있게 구성되고, 레이저 조각기(7) 상에 설치되는 블럭(20)은 서보모터(21)에 의해 정역회전하는 볼스크류(22)에 나사 결합되어 Y축인 레이저 조각기(7)의 길이방향으로 왕복 이동할 수 있게 구성되고, 블럭(20) 일측에 수직운동할 수 있게 설치되는 레이저조각 헤드(8)는 서보모터(23)에 의해 정역회전하는 볼스크류(24)에 나사결합되어 Z축으로 왕복 이동할 수 있게 구성되며, 양측의 안내봉(33)에 의해 수직 왕복운동이 안내되며, 레이저조각 헤드(8)와 건축용 칼라강판(1)과의 이격거리(L)가 결정된다.
상기 볼스크류(18)(19)는 프레임(11a)(11b)과 평행하도록 축설치되고, 볼스크류(22)는 레이저 조각기(7)의 길이방향으로 축설치되며, 다른 볼스크류(24)는 서보모터(23)에 축 연결되어 수직으로 설치된다.
상기 레이저조각 헤드(8)는 X, Y축 방향으로 주로 이동하면서 소정 출력의 레이저-빔(LB)으로 다양한 패턴과 형상, 모양의 이미지(9)를 건축용 칼라강판(1) 표면에 조각하게된다.
컴퓨터(13)는 통신수단과 운영프로그램 및 응용프로그램에 의해 제어기(12)와 통신하면서 이미지(9) 조각에 필요한 각종 이미지 데이터를 전송한다.
본 발명에서 프레임(11a)(11b)에 설치되는 롤러(15)는 도시안된 동력전달수단에 의해 전체적으로 동시에 정역회전하거나 또는 짝수열 또는 홀수열에 위치하는 롤러가 감속모터와 연동회전할 수 있게 구성되어 건축용 칼라강판(1)이 조각영역(25)으로 이동할 수 있도록 구성된다. 상기 롤러(15) 대신 컨베어벨트 또는 기타 이동수단을 이용하여 건축용 칼라강판(1)의 이동을 달성할 수도 있다.
본 발명에서 작업대(11) 상에 한 쌍의 유동방지수단(26)이 설치되어 레이저-빔(LB)으로 건축용 칼라강판(1) 표면에 이미지(9)를 조각할 때 건축용 칼라강판(1)의 유동이 방지된다.
상기 유동방지수단(26)은 조각영역(25)을 침범하지 않도록 조각영역(25)을 비켜 그 양측에 설치된다.
상기 유동방지수단(26)은 프레임(11a)(11b)에 설치되는 "
"형상의 지지대(27) 양측에 안내봉(28)이 승강할 수 있게 결합되고, 지지대(27) 중앙에 에어실린더(29)가 설치된다. 에어실린더(29)의 로드(30) 단부와 안내봉(28)의 하단부에는 장방형의 승강부재(31)가 설치되고, 승강부재(31) 저부면에는 얇은 두께의 고무판이나 연질의 합성수지판으로 된 압지판(32)이 접합되어 건축용 칼라강판(1)의 상부면을 살짝 가압함으로써 조각중인 건축용 칼라강판(1)의 유동이 방지된다.
물론, 건축용 칼라강판(1) 자중에 의해 유동이 방지되는 경우 상기 유동방지수단(26)을 사용하지 않거나 구성을 생략할 수 있다.
본 발명 건축용 칼라강판(1)은 레이저-빔(LB)에 의해 자연스럽게 음각되지만, 음각되는 이미지는 정교하면서 고급스러운 이미지가 연출된다.
작업대(11)상에 위치하는 건축용 칼라강판(1)은 조각영역(25)으로 피딩되고, 조각이 완료되면 건축용 칼라강판(1)이 피딩되어 조각되는 일련의 과정으로 건축용 칼라강판(1)의 전체 또는 일부분에 이미지(9)가 조각된다.
본 발명은 건축용 칼라강판(1)과 레이저조각 헤드(8)와의 이격거리(L)는 5~10㎝ 정도 이격되어 이미지(9)가 자연스럽게 음각되며, 도금층(4) 표면의 프라이머층(5)과, 그 표면에 코팅된 도장층(6)이 레이저-빔(LB)에 의해 태워지면서 소망하는 이미지(9)가 형성된다.
이미지(9)가 형성된 부분에는 무색의(투명의) 보호층(10)이 도포 및 건조되므로, 도금층(4)이 외부로 노출되지 않아 산화가 방지되며, 도금층(4) 고유의 색상이나 미감이 외부로 드러나 그대로 표출된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.