KR20100092311A - 표면 처리물 및 그 표면 처리 방법 - Google Patents

표면 처리물 및 그 표면 처리 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 표면 처리물 및 그 표면 처리 방법은 소재 상에 구리 도금층 및 표면에 불규칙한 거칠기가 표현된 니켈 도금층을 순차적으로 형성하고, 상기 니켈 도금층 상에 크롬 도금층 및 컬러 도장층을 형성한다. 상기 니켈 도금층의 불규칙한 거칠기는 산과 골로 표현될 수 있는데, 상기 표면 처리물의 반사율이 상기 니켈 도금층의 표면이 매끄러운 상태로 형성된 표면 처리물의 반사율 대비 75~85%의 반사율을 갖도록 상기 거칠기의 평균 주기는 100~150μm 이내일 수 있고, 평균 진폭은 0.6~0.7μm 이내일 수 있다. 이에 의하면, 소재 상에 금속 도금층을 형성함으로써 강도를 보강할 수 있고, 소재의 표면이나 금속 도금층의 표면에 기계적 가공을 하여 상기와 같은 불규칙한 거칠기를 형성함으로써 양질의 표면 질감을 구현할 수 있으며, 광택 도금층 및 컬러 도장층을 형성함으로써 다양하고 고급스러운 색감을 표현할 수 있는 장점이 있다.

Description

표면 처리물 및 그 표면 처리 방법{SURFACE TREATMENT GOODS AND METHOD OF SURFACE TREATMENT THEREOF}
본 발명은 표면 처리물 및 그 표면 처리 방법에 관한 것으로서, 특히 전자부품의 케이스 등과 같은 물건의 표면에 도금 및 도장 처리된 표면 처리물 및 그 표면 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 표면 처리는 소재의 표면을 아름답게 보이게 하거나, 내식성, 내마모성, 표면의 경화 등 다양한 목적으로 이루어진다.
예컨대, 전자기기는 금속물이나 사출물로 이루어진 외장 케이스 내에 전자 부품들이 수용된 형태를 가지는데, 상기 외장 케이스는 근본적으로 외부 환경으로부터 상기 전자 부품들을 보호하는 기능 및 부수적으로 시각적인 미감을 부여하는 기능을 제공하기 위하여 표면 처리된다.
특히, 최근에는 기술의 평준화에 따라 소비자들에 의하여 상기 전자기기의 구입 시 내부 부품들의 보호 기능보다는 미학적 기능이 우선 시 되는 경향이 나타 나고 있다.
상기 표면 처리 기술은 일반적으로 소재의 표면 상에 하지 처리 후 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 등과 같은 금속에 의해 다층 도금하거나, 상기 다층 도금 중 기계적 가공을 첨가하거나, 소재 표면 상에 도료에 의해 도장하는 방법 등이 알려져 있다.
그러나, 상기 다층 도금 방식의 경우에는 단색의 컬러로 이루어져 있어 다양한 컬러의 구현이 어려운 문제가 있다.
상기 기계적 가공이 첨가된 다층 도금 방식의 경우에는 기존 다층 도금 방식에 비해 다양한 질감을 구현할 수는 있지만 수준 높은 양질의 질감을 구현할 수 없고, 다양한 컬러의 구현이 어려우며, 색상 및 광택도의 보정이 어려운 문제가 있다.
상기 소재 표면에 도장하는 방법은 다양한 컬러의 구현은 가능하지만, 강도가 약하고, 질감이 다층 도금 방법에 비해 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 강도가 보강되고, 다양한 컬러를 구현할 수 있으며, 양질의 표면 질감을 가진 표면 처리물 및 그 처리 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 표면 처리물 및 그 표면 처리 방법은 소재 상에 구리(Cu) 도금층 및 표면에 불규칙한 거칠기가 표현된 니켈(Ni) 도금층을 순차적으로 형성하고, 상기 니켈(Ni) 도금층 상에 크롬(Cr) 도금층 및 컬러(color) 도장층을 형성한다.
상기 니켈(Ni) 도금층의 불규칙한 거칠기는 산과 골로 표현될 수 있는데, 상기 표면 처리물의 반사율이 상기 니켈(Ni) 도금층의 표면이 매끄러운 상태로 형성된 표면 처리물의 반사율 대비 75~85%의 반사율을 갖도록 상기 거칠기의 평균 주기는 100~150μm 이내일 수 있고, 평균 진폭은 0.6~0.7μm 이내일 수 있다.
본 발명에 따른 표면 처리물 및 그 처리 방법에 의하면, 소재 상에 금속 도금층을 형성함으로써 강도를 보강할 수 있고, 소재의 표면이나 금속 도금층의 표면에 기계적 가공을 하여 상기와 같은 불규칙한 거칠기를 형성함으로써 양질의 표면 질감을 구현할 수 있으며, 광택 도금층 및 컬러 도장층을 형성함으로써 다양하고 고급스러운 색감을 표현할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리물 및 그 처리 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 표면 처리물의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 표면 처리물을 표면 거칠기 측정장치에 의하여 측정한 도면이며, 도 3은 도 1의 표면 처리물에 의한 평균 반사율을 반사율 측정장치에 의하여 측정한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 표면 처리물(100)은 소재(10)와, 하지 도금층(20)과, 광택 도금층(30) 및 컬러 도장층(40)을 포함한다.
상기 하지 도금층(20)은 알루미늄(Al) 합금이나 마그네슘(Mg) 합금 등의 하지 표면 처리된 소재(10) 상에 도금된 금속층으로, 상기 소재(10) 상에 구리(Cu) 도금층(21) 및 니켈(Ni) 도금층(22)이 순차적으로 형성된 2층 구조일 수 있다.
여기서, 상기 구리(Cu) 도금층(21)의 두께는 30~40μm 이내일 수 있고, 상기 니켈(Ni) 도금층(22)의 두께는 20~40μm 이내일 수 있다.
상기 니켈(Ni) 도금층(22)의 표면에는 불규칙한 진폭 및 주기를 갖는 산과 골의 형태로 거칠기(R)가 형성될 수 있다.
상기 거칠기(R)는 평균 진폭이 0.6~0.7μm 이내일 수 있고, 산과 산의 피 크(peak)값 사이의 거리를 나타내는 평균 주기가 100~150μm 이내일 수 있다.
상기와 같은 거칠기(R)의 값은 본 발명의 표면 처리물(100)에 대해 시각적 및 촉각적으로 양질의 질감을 부여할 수 있다.
즉, 상기 거칠기(R)의 값보다 작게 거칠기(R)가 형성되면 실질적으로 표면 질감을 구현하기가 어렵고, 상기 거칠기(R)의 값보다 크게 거칠기(R)가 형성되면 표면 질감은 구현할 수 있으나 양질의 질감을 구현하기가 어렵게 된다.
도 2를 참조하면, 상기 평균 진폭값 및 평균 주기값은 상기 니켈(Ni) 도금층(22)의 표면 거칠기(R)에 대해, 표면 거칠기 측정장치인 KLA Tencor사의 Alpha-Step IQ를 사용하여 측정한 데이터에 의해 구할 수 있다.
상기 광택 도금층(30)은 크롬(Cr) 도금층(이하, 광택 도금층과 크롬 도금층은 동일한 층으로 간주한다.)일 수 있으며, 상기 하지 도금층(20), 즉 니켈(Ni) 도금층(22) 상에 형성될 수 있는데, 상기 니켈(Ni) 도금층(22)의 불규칙한 표면 윤곽을 따라 도금되어 불규칙한 표면 거칠기(R)가 형성되며, 상기 거칠기(R)의 평균 진폭은 0.2~0.3μm 이내, 평균 주기는 100~150μm 이내일 수 있다.
여기서, 상기 광택 도금층(30)의 두께는 0.2~0.3μm 이내일 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기와 같이 표면에 불규칙한 거칠기(R)가 형성된 니켈(Ni) 도금층(22) 상에 크롬(Cr) 도금층(30)을 형성할 경우, 표면이 매끈한 니켈(Ni) 도금층 상에 크롬(Cr) 도금층이 형성된 경우의 반사율 대비 75~85%의 반사율(A)을 가질 수 있어 시각적으로 은은한 느낌을 제공할 수 있다.
상기 컬러 도장층(40)은 상기 광택 도금층(30) 상에 60~80%의 유광 도료와 20~40%의 무광 도료가 혼합된 컬러층(42)을 포함한다.
상기와 같은 혼합비의 컬러층(42)을 갖는 컬러 도장층(40)을 형성하면, 시각적으로 고급스러운 펄(pearl) 느낌이 나타나게 할 수 있다.
한편, 상기 컬러 도장층(40)의 형성 시 상기 컬러층(42)이 상기 광택 도금층(30) 상에 용이하게 밀착되도록 상기 광택 도금층(30) 상에 프라이머(primer)층의 형성이 선행될 수 있고, 상기 컬러층(42) 상에는 컬러의 명암 조절을 위해 투명층(43)이 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 변형 실시예에 따른 표면 처리물을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 도 1과 동일한 구성과, 작용 및 효과에 대하여는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 표면 처리물(100)은 표면에 불규칙한 거칠기(R)가 형성된 소재(10) 상에 구리(Cu) 도금층(21)과, 니켈(Ni) 도금층(22)과, 크롬(Cr) 도금층(30) 및 컬러 도장층(40)이 순차적으로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 표면 처리물(100)은 표면에 불규칙한 거칠기(R)가 형성된 소재(10) 상에 니켈(Ni) 도금층(22)과, 크롬(Cr) 도금층(30) 및 컬러 도장층(40)이 순차적으로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 표면 처리물(100)은 표면에 불규칙한 거칠기(R)가 형성된 소재(10) 상에 구리(Cu) 도금층(21)과, 유광의 니켈(Ni) 도금층(22a)과, 무광의 니켈(Ni) 도금층(22b)과, 크롬(Cr) 도금층(30) 및 컬러 도장층(40)이 순차 적으로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 표면 처리물(100)은 표면에 불규칙한 거칠기(R)가 형성된 소재(10) 상에 유광의 니켈(Ni) 도금층(22a)과, 무광의 니켈(Ni) 도금층(22b)과, 크롬(Cr) 도금층(30) 및 컬러 도장층(40)이 순차적으로 형성될 수 있다.
상기 도 4 내지 도 7에서, 상기 소재(10)의 표면에 형성된 불규칙한 거칠기(R)는 평균 진폭이 0.6~0.7μm 이내일 수 있고, 산과 산의 피크값 사이의 거리를 나타내는 평균 주기가 100~150μm 이내일 수 있다.
상기 불규칙한 거칠기(R)는 상기 크롬(Cr) 도금층(30)의 표면까지 형성되되, 그 진폭은 소재(10) 상에 형성된 진폭보다 점진적으로 감소할 수 있으며, 상기 크롬(Cr) 도금층(30)의 평균 진폭은 0.2~0.3μm 이내, 평균 주기가 100~150μm 이내일 수 있다.
상기 컬러 도장층(40)은 60~80%의 유광 도료와 20~40%의 무광 도료가 혼합된 컬러층(42)을 포함한다.
상기와 같은 구조의 표면 처리물(100)에 의하면, 소재(10) 상에 금속 도금층(20)을 형성함으로써 강도를 보강할 수 있고, 소재(10)의 표면이나 금속 도금층(20)의 표면에 기계적인 가공을 하여 상기와 같은 불규칙한 거칠기(R)를 형성함으로써 양질의 표면 질감을 구현할 수 있으며, 광택 도금층(30) 및 컬러 도장층(40)을 형성함으로써 다양하고 고급스러운 색감을 표현할 수 있는 장점이 있다.
즉, 상기 표면 처리물(100)에 대해 기능적으로 강도를 보강하면서 장식적으 로 외관의 미려함을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 표면 처리 방법은 하지 도금층을 형성하는 단계(S1)와, 기계적으로 가공하는 단계(S2)와, 광택 도금층을 형성하는 단계(S3) 및 컬러 도장층을 형성하는 단계(S4)를 포함할 수 있다.
하지 도금층을 형성하는 단계(S1)에서 상기 하지 도금층은 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금으로 이루어진 소재의 하지 처리된 표면 상에 금속 도금층을 형성함으로써 이루어질 수 있다.
상기 금속 도금층은 구리 도금층 및 상기 구리 도금층 상에 형성된 니켈 도금층으로 이루어질 수 있다.
상기 기계적으로 가공하는 단계(S2)는 상기 니켈 도금층의 표면 상에 불규칙한 거칠기를 표현하기 위한 단계로, 많은 기계적 가공 방법 중 특히 글라스, 세라믹, 금강사 등에 의해 표면을 거칠게 해서 자연감을 살릴 수 있는 샌딩(sanding) 가공이 이용될 수 있다.
상기 샌딩 가공에 의한 상기 니켈 도금층 표면의 불규칙한 거칠기는 산과 골이 연속적으로 형성된 형태일 수 있으며, 그 평균 주기는 100~150μm 이내일 수 있고, 평균 진폭은 0.6~0.7μm 이내를 갖을 수 있다.
상기 광택 도금층을 형성하는 단계(S3)는 상기 하지 도금층 상에 다양한 질감 및 색감 부여가 된 광택 금속을 도금하는 단계로, 상기 광택 금속은 크롬이나 금 등일 수 있다.
상기 광택 도금층은 상기 하지 도금층의 윤곽대로 형성되되, 상기 광택 도금층의 평균 주기는 100~150μm 이내일 수 있고, 평균 진폭은 0.2~0.3μm 이내를 갖을 수 있다.
이때, 상기 광택 도금층의 두께는 매끈한 표면을 갖는 하지 도금층 상에 형성된 경우의 반사율 대비 75~85%의 반사율을 갖도록 평균 0.2~0.3μm 이내로 형성될 수 있다.
상기 컬러 도장층을 형성하는 단계(S4)는 상기 광택 도금층의 형성에 의하여 금속 질감이 부여된 상태에 다양한 색상과, 광택 및 외관 장식성을 부여할 수 있도록 상기 광택 도금층 상에 도료에 의한 컬러층을 형성하는 단계이다.
상기 컬러 도장층의 형성 시 상기 도금층과의 밀착성을 증대시키기 위하여 프라이머 도장을 먼저 할 수 있으며, 상기 컬러 도장층의 명암 조절을 위해 상기 컬러 도장층 상에 투명층을 형성할 수 있다.
상기 컬러 도장층의 형성 시 60~80% 이내의 유광 도료 및 20~40% 이내의 무광 도료가 혼합된 도료를 사용하여 상기 샌딩 가공에 의하여 형성된 고급스러운 펄 느낌이 상기 컬러 도장층을 형성 시에도 그대로 유지되게 할 수 있다.
한편, 상기 기계적으로 가공하는 단계(S2)는 상기 하지 도금층을 형성하는 단계(S1)에 포함될 수 있다.
이 경우, 상기 기계적 가공은 상기 금속 도금층이 상기 하지 표면 처리된 소재의 표면에 형성되기 전에 상기 소재의 표면에 대해 행하여질 수 있으며, 상기 금 속 도금층은 표면에 불규칙한 거칠기가 표현되도록 상기 소재 표면의 윤곽대로 형성될 수 있다.
상기와 같은 표면 처리 방법에 의하면, 소재 상에 금속 도금층을 형성함으로써 강도를 보강할 수 있고, 소재의 표면이나 금속 도금층의 표면에 기계적 가공을 하여 상기와 같은 불규칙한 거칠기를 형성함으로써 양질의 표면 질감을 구현할 수 있으며, 광택 도금층 및 컬러 도장층을 형성함으로써 다양하고 고급스러운 색감을 표현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표면 처리물의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 표면 처리물을 표면 거칠기 측정장치에 의하여 측정한 도면.
도 3은 도 1의 표면 처리물에 의한 평균 반사율을 반사율 측정장치에 의하여 측정한 도면.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 변형 실시예에 따른 표면 처리물을 개략적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리 방법을 순차적으로 나타낸 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10... 소재 20... 하지 도금층
21... 구리(Cu)층 22... 니켈(Ni)층
22a... 유광 니켈(Ni)층 22b... 무광 니켈(Ni)층
30... 광택 도금층 40... 컬러 도장층
41... 프라이머층 42... 컬러층
43... 투명층 100... 표면 처리물

Claims (9)

  1. 하지 표면 처리된 소재 상에 금속 도금층이 형성되되, 상기 금속 도금층의 표면에 불규칙한 주기와 진폭으로 산과 골 형태의 거칠기가 형성된 하지 도금층;
    상기 하지 도금층 상에 형성된 광택 도금층; 및
    상기 광택 도금층 상에 형성된 컬러 도장층을 포함하되,
    상기 불규칙한 진폭의 평균값은 0.6~0.7μm 이내이고, 상기 불규칙한 주기의 평균값은 100~150μm 이내인 것을 특징으로 하는 표면 처리물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 거칠기는 상기 소재의 표면 및 상기 금속 도금층의 표면 중 어느 한 표면에 형성되되,
    상기 소재의 표면에 상기 거칠기가 형성된 경우, 상기 금속 도금층은 상기 소재 표면의 윤곽 형태로 형성되어 상기 거칠기가 표현되는 것을 특징으로 하는 표면 처리물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광택 도금층은 상기 하지 도금층의 윤곽대로 형성되되, 그 두께는 평균 0.2~0.3μm 이내인 것을 특징으로 하는 표면 처리물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 광택 도금층에 의한 반사율은 매끈한 표면을 갖는 하지 도금층 상에 형성된 광택 도금층의 반사율 대비 75~85% 인 것을 특징으로 하는 표면 처리물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 컬러 도장층은 60~80% 이내의 유광 도료 및 40~20% 이내의 무광 도료가 혼합된 컬러층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리물.
  6. 기계적 가공에 의하여 표면에 거칠기가 형성된 하지 도금층을 형성하는 단계;
    상기 하지 도금층 상에 상기 하지 도금층의 표면 윤곽대로 광택 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 광택 도금층 상에 컬러 도장층을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 거칠기는 평균 주기 100~150μm 이내 및 평균 진폭 0.6~0.7μm 이내를 갖는 연속적인 산 및 골의 형태인 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하지 도금층은 하지 표면 처리된 소재 상에 금속 도금층이 형성된 형태로, 상기 기계적 가공은 상기 소재의 표면 및 상기 금속 도금층의 표면 중 어느 한 표면에 가해지는 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 광택 도금층의 두께는 평균 0.2~0.3μm 이내인 것을 특징으로 하는 표면 처리
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 컬러 도장층은 60~80% 이내의 유광 도료 및 40~20% 이내의 무광 도료가 혼합된 컬러층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법.
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