KR20100112065A - 보조적인 가열을 포함하는 인상을 통해 금속 표면에 패턴을 형성하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보조적인 가열을 포함하는 인상(impression)에 의해 구조적 및 장식적 목적으로 사용되는 모든 금속 표면의 패턴을 형성하는 방법의 개발에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 모든 산업적 제조과정에 맞게 변형(modified)될 수 있다.
임프린팅(Imprinting), 금속표면인상
Description
본 발명은 임프린팅 기술(Imprinting technique) 및 금속표면인상(metal surface imprinting)에 관한 것이다.
본 발명은 보조적인 가열을 포함하는 인상(impression)에 의해 구조적 및 장식적 목적으로 사용되는 모든 금속 표면의 패턴을 형성하는 방법의 개발에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 모든 산업적 제조과정에 맞게 변형(modified)될 수 있다.
철(iron), 열연강판 및 냉연강판과 같은 다양한 성형금속들이 건축의 구조적 또는 장식적 용도로 사용된다. 이러한 성형금속은 문(door) 및 방의 장식을 위한 L-빔(L- beam), C-빔(C- beam), 스퀘어 빔(square beam), 라운드 빔(round beam) 및 패턴 빔(patterned beam)과 같은 다양한 형상들이 있다.
현재, 금속류 제품소재의 표면에 패턴을 형성하는 기술은 알려져 있지 않다. 이것의 원인은 금속류 제품소재들이 구조적 목적으로 인해 임프레션 기술(impression technique)을 적용하기에는 너무 두껍고, 그들 표면에 패턴을 형성하기 위한 조각기술(carving)을 요구하는 구조로 만들어졌기 때문이다.
상기 금속표면에서의 패턴의 인상(impression)은 해당 기술분야에 알려진 모든 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 주형(mold)은 접촉에 의해 느낄수 있는 0.1 내지 0.2mm의 깊이를 가진 3차원 패턴을 형성할 수 있는 상온(room temperature)에서 금속표면에 인상(impressed)된다. 그러나, 이러한 기술은 특수한(distinctive) 패턴을 형성할 수 없고, 제품소재의 경도특성(hardness property)에 영향을 줄 수 없다. 더욱이 상기 주형은 빠르게 마모(wear)되며, 사용기간(service life)이 짧아지게 한다. 만약 금속류 제품소재의 온도가 600(C 이상으로 가열되면, 금속류 제품소재의 표면은 부드러워지게 된다. 이와 같이 상승된 온도에서의 주형의 가압은 매우 예리하고 깊은 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 기술은 합금강(alloy steels)의 두꺼운 표면에서 패턴을 형성하는데 사용될 수 있다. 이와 같이 얻어진 패턴은 상기 금속류 제품소재의 경도특성을 조절하는데 충분하도록 예리하고 깊게 형성된다.건축 구조용으로 사용되는 제품소재에 있어서, 이러한 기술은 요구되는 철의 양을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 도 1a가 보여주는 것과 같은 건축구조용으로 사용되는 장대(rod)/빔(beam) 상에 긴 뼈 형상의 리세스(long bone-shape recess)를 형성하는 것은 상기 리세스의 깊이에 원래 제품소재의 두께를 더한 것과 같은 두께를 가진 견고한 강철(solid steel)의 강도와 거의 비슷한 강도로 소재의 내압강도(compressive strength)를 강하게 할 수 있다. 다른 예는 물탱크의 벽을 구성하는데 사용되는 강철시트(steel sheet)이다. 이러한 강철시트는 항상 도 1b가 보여주는 것과 같이 탱크에 강도(rigidity)를 제공하는 오목한 표면을 갖도록 제조되어야 한다.
본 발명은 보조적인 가열을 포함하는 인상(impression)에 의해 구조적 및 장식적 목적으로 사용되는 모든 금속 표면의 패턴을 형성하는 방법의 개발에 관한 것이다.
본 발명은 금속류 제품소재(metal work piece)의 표면을 세척하는 단계; 아르곤, 질소 또는 헬륨 및/또는 아르곤, 질소 및 수소가 각각 30:60:7 비율로 혼합된 가스와 같은 불활성 가스 분위기에서 상기 금속류 제품소재의 온도를 600(C 이상으로 상승시키는 단계; 상기 금속류 제품소재 표면의 주형(mold)을 가압하는 단계; 상기 금속류 제품소재의 온도를 점차적으로 감소시키는 단계; 및 아르곤, 질소 또는 헬륨 및/또는 아르곤, 질소 및 수소가 각각 30:60:7 비율로 혼합된 가스와 같은 불활성 가스 분위기에서 상기 금속류 제품소재의 온도를 600(C 미만으로 낮추지 않으면서, 상기 금속류 제품소재 표면의 주형(mold)을 인상(impression)하는 단계를 포함하는 인상 및 가열에 의해 금속표면에 패턴을 형성하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 방법에 의해 형성된 모든 패턴을 가진 형강(Shaped steel) 또는 금속류 제품소재를 제공한다.
상기 언급한 바와 같은 적용들은 심미적 목적 이외에 강도가 증가되도록 조절된 금속류 제품소재의 예들이다. 금속 표면에의 인상(imprint)은 예술적 패턴, 사람들, 풍경 등이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 인쇄기술은 문의 테두리, 천장(ceiling), 빗물 배수관(rain drainage) 등과 같은 금속기구(metal furniture)의 표면에 장식패턴을 형성하는데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 인쇄기술은 더 많은 시간과 비용을 소비하는 조각기술(carving technique)에 비해 더욱 경제적이다.
본 발명에 따른 금속류 제품소재의 가열된 표면에 패턴을 형성하는 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. 상기 금속류 제품 표면의 오일(oil) 및/또는 그리즈(grease) 및 모든 먼지들을 적절한 용매들을 사용하여 상기 표면이 깨끗해질때까지(until the surface becomes clean) 세척하는 단계; 상기 금속표면을 둘러싸는 주변대기를 조절할 수 있는 적절한 수단을 이용하여 상기 금속류 제품소재를 가열하는 단계; 상기 금속표면과 가스상태의 산소(gaseous oxygen) 사이의 반응을 방지하도록 가열하는 동안 불활성 대기(inert atmosphere)로 상기금속 표면을 차폐(covered)하는 단계; 불활성 가스의 공급은 상기 금속표면의 공기를 대체하는 아르곤 또는 질소와 같은 불활성 가스의 흐름에 의해 적절히 수행되어야만 한다. 이러한 불활성 가스들은 공기보다 무겁고, 공기는 쉽게 대체되기 때문이다. 다음으로, 상기 불활성 가스들의 혼합물을 일정한 양(determined value)으로 고정한다. 최종적으로 수소와 상기 가스 혼합물들을 혼합한다. 최종 가스 혼합물의 적절한 조성의 예는 아르곤 30%, 질소 60% 및 수소 7%이다. 상기 언급한 가스 혼합물을 사용하는 것외에, 아르곤, 질소 또는 헬륨과 같은 단일 불활성 가스가 사용될 수 있다. 그러나, 표면보호 효과는 가스 혼합물을 사용한 것보다는 작다.
제품소재의 온도가 600(C 이상일 경우에는 금속의 종류에 따라 다르며, 예를 들어, 스테인레스 스틸(stainless steel)은 1000-1300(C 사이의 온도에서 더블 사이드 몰드(double-side mold)가 제품소재의 상부 및 하부 표면에 가압되게(pressed) 하여 제품소재의 상부 및 하부 표면에 패턴을 형성한다. 인상(impression)단계 이 후에는, 제품소재의 온도가 점차적으로 하강하여 상기 금속표면에 균일한 경도(uniform hardness)를 제공한다. 상기 온도 하강단계 이후, 상기 금속류 제품소재는 L-빔(L-beam), C-빔(C-beam) 또는 장식용 빔(decorating beam)와 같은 일정한 형상으로 가공(machined)된다.
도 1은 인상처리(being impressed)된 후, 강도 강화(strengthening)된 충분한 깊이를 갖는 패턴이 형성된 제품소재 금속의 예(1a 및 1b)를 보여준다.
Claims (2)
- 금속류 제품소재(metal work piece)의 표면을 세척하는 단계;아르곤, 질소 또는 헬륨 및/또는 아르곤, 질소 및 수소가 각각 30:60:7 비율로 혼합된 가스와 같은 불활성 가스 분위기에서 상기 금속류 제품소재의 온도를 600(C 이상으로 상승시키는 단계;상기 금속류 제품소재 표면의 주형(mold)을 가압하는 단계;상기 금속류 제품소재의 온도를 점차적으로 감소시키는 단계; 및아르곤, 질소 또는 헬륨 및/또는 아르곤, 질소 및 수소가 각각 30:60:7 비율로 혼합된 가스와 같은 불활성 가스 분위기에서 상기 금속류 제품소재의 온도를 600(C 미만으로 낮추지 않으면서, 상기 금속류 제품소재 표면의 주형(mold)을 인상(impression)하는 단계;를 포함하는 인상 및 가열에 의해 금속표면에 패턴을 형성하는 방법.
- 제1항의 방법에 의해 형성된 모든 패턴을 가진 형강(Shaped steel) 또는 금속류 제품소재.
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