KR20100131730A - 금속표면광택을 이용한 가공품 및 이의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자제품,라벨 가방 신발 의류등에 들어가는 장식의 부품표면에 로고 및 문양등을 새긴 가공품에 관한 것으로서, 금속표면광택이 있는 모재 또는 모재위의 도금층, 도금층위의 유색층, 유색층의 레이저 표면광택식각층, 그리고 레이저로 금속의 표면광택이 유지된 상태로 식각된 부분에 전착칼라코팅층으로 이루어저 있다..

본 발명의 가공품은 표면에 색상이 2도이상 표현이 가능하며 금속 광택위에 전착칼라코팅층을 형성함으로써 로고 및 문양의 색상표현력 및 시각적효과를 높일 수 있다.

또한 레이저로 유색층을 식각할때 금속광택이 남게 함으로써 실크 및 패드인쇄방식으로 표현할수 없는 섬세함과 광택을 표현 할 수 있다.

가공품, 가방, 신발, 의류, 전자제품, 부품, 표면, 로고, 금속표면광택, 모재, 금속도금, 투명, 유색층, 레이저마킹, 알루미늄, 니켈, 구리, 철, 아연, 크롬, 스텐레스, 전착칼라코팅,

Description

금속표면광택을 이용한 가공품 및 이의제조방법 {THE MANUFACTURING METHOD OF USING METHOD OF USING METAL EXTERIOR-LUSTER FOR PROCESSED GOODS}

본 발명은 유색층을 레이저로 금속광택이 남게 식각, 식각된 부분이 금속이 나타남으로써 이 식각된 부분이 전기가 통하는 것을 이용한 전착칼라코팅층에 각종 금속부품 및 장식 표면에 칼라문양, 또는 칼라로고를 입히는 가공품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

금속장식이나 가공품에 있어서 로고 및 문양이 지워지지 않고 색상을 표현하면서 금속광택을 유지한 가공방식은 현재는 없다

실크인쇄 및 패드인쇄는 모재 및 피막층에 단순히 불투명인쇄층으로 접착하는 방식이므로 인쇄부분에 있어서 모재가 금속일 경우 인쇄된 부분은 잉크에 의해 금속광택이 사라지게 된다.

그리고 기존의 실크 및 패드인쇄는 2도 이상색상표현을 구현할 때 동일 가공품을 두번 인쇄를 함으로써 2도의 색상표현은 가능하나 위치가 정확하게 맞지 않는 단점과 스크래치에 약해 로고손상이 빨리 되는 단점이 있었다.

또한 기존의 레이저 마킹방식은 모재 및 금속층에 마킹을 할 경우 고유의 금속 광택을 손상시키면서 로고 및 문양을 표현하는 방식이었다. 또한 레이저로 로고의 섬세함을 표현 할 수는 있지만 로고의 색상표현이 안되는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 문양 및 로고등을 가공할 때 유색층과 금속표면광택 그리고 전착칼라코팅을 이용해서 로고의 선명함과 금속성 색상구현으로 천연 금속의 색깔에는 없는 다양하고 아름다운 금속성 색깔로 표현되는 가공품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 레이저를 이용하여 다양한 문양, 또는 로고 등을 빠르고 손쉽게 새길 수 있으며, 레이저를 이용하면서도 문양, 또는 로고 등이 광택을 가지도록 할 수 있는 가공품의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가공품은 금속표면광택이 있는 모재, 모재 위에 형성되어 있는 유색층, 그리고 유색층을 레이저로 모재의 광택손상없이 식각하는 부분, 레이저에 의해 식각된 부분에 전착칼라코팅을 이용한 전착칼라코팅층으로 이루어진다.

표면 광택이 있는 모재는 금속, 및 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 표면 광택이 있는 재질로 이루어지거나, 모재가 표면 광택이 없는 재질로 이루어지는 경우 모재의 표면은 금속도금될 수 있다.

금속도금에 사용되는 모재는 알루미늄, 니켈, 구리, 철, 아연, 크롬, 스텐레스, 황동, 청동 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.

유색층은 전착칼라코팅 과정을 거칠 때 전기가 통하는 않은 소재는 다 포함할 수 있다.

레이저로 유색층을 식각시 유색층이 모재의 금속표면광택보다 레이저빔의 빛반사율이 낮아야 한다.

전착칼라코팅을 할 때 코팅탱크안 코팅액에 펄, 축광, 색소를 첨가 할수 있다.

모재와 유색층 사이에 제품의 스크래치 및 충격강도를 올리기 위해 접착제를 첨가 할수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가공품의 제조 방법은 금속표면광택이 있는 모재 위에 전착칼라코팅 과정을 거칠 때 전기가 통하는 않은 유색층을 형성하는 단계, 레이저로 유색층을 원하는 형상으로 금속광택이 손상되지 않게 식각하는 단계, 마지막으로 전착칼라코팅으로 레이저로 식각된 통전하는부분에만 전착칼라코팅층을 형성하는 단계를 포함한다. 가공품의 제조 방법은 유색층을 형성하는 단계 이전에 상기 모재의 표면에 금속 도금하여 표면 광택을 부여하는 단계를 더 포함할 수 있다.

레이저로 식각된 모재층에 잔여이물질 및 금속광택을 더 높이기 위해 융융연마 및 세척단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 금속모재의 외부표면에 접착층, 유색층에 레이저마킹기의 레이저빔에 의해 사전에 설정된 도안에 따라 금속모재의 광택이 상하지 않게 유색 층과 접착층을 식각하고, 레이저에 의해 식각된 금속광택면에만 전착칼라코팅을 함으로써 도안의 제한없이 다양하고 자유롭게 인식용 표시부를 형성할 수 있다.

또한 전착코팅을 이용함으로써 이미 설정된 수지탱크 내의 색상수조를 통하여 동일한 로고에 대하여 색상 변경이 용이하고, 일정한 색상을 유지 할 수 있다.

레이저로 식각시 금속광택을 유지하면서 작업을 함으로써 실크 및 패드가 표현할 수 없는 다양하고 아름다운 금속성 색깔을 표현해 장식부의 심미감을 높여 소비자의 구매욕구를 충족시킬 수 있고, 제품의 인식용 표시부가 전착칼라코팅층 아래에 있으므로 외력에 의해서 긁혀지는 불량을 예방하여 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 공정도 및 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 가공품에 대하여 도 1, 도 2, 도 4를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공품에 대하여 상세히 나타낸 공정도이고 도 2는 가공품을 나타낸 사시도이며, 도3은 도 2에 도시한 가공품을 나타낸 반단면 사시도이며, 도 4면 도 2에 도시한 가공품을 길이방향에 따른 자른 단면도 이다

도 1 내지 도 4을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가공품(100)은 모재(110), 금속 도금층(120), 접착층(130), 유색층(140),레이저에 의해 금속광택이 손상이 가지 않게 식각된 금속광택면(150) 그리고 전착코팅층(160)을 포함한다.

모재(110)는 기설정된 모양을 가지며, 문양, 또는 로고 등을 새길 수 있는 표면을 가지는 것이면 어느 것이나 가능하다. 예를 들어, 모재(110)는 금속단추, 뚜껑, 벨트, 또는 장식 등일 수 있으며, 의류 및 신발 장식 또는 전자부품 등 다양한 분야에서 사용되는 부속품일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

모재는 표면 광택을 가지며, 이를 위하여 표면 광택을 가지는 금속, 및 합금으로 이루어질 수 있다. 모재가 표면 광택을 가지지 않는 재료로 이루어진 경우에는 모재의 표면에 금속을 도금하여 금속 도금층(120)을 별도로 형성할 수 있다.

금속 도금층(120)은 모재(110)의 전체면 또는 일부분에 금속을 도금하여 형성된다. 금속 도금층(120)은 금속을 도금하여 제조할 수 있다. 도금 방법으로는 전기 도금을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니고 도금시 광택을 형성되는 도금의 종류는 다 포함할 수 있다.

금속 도금층(120) 형성에 사용되는 금속으로는 합금을 포함한 어떠한 금속도 사용할 수 있고, 금속 도금층(120) 형성시 표면에 금속 광택을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 금속 광택을 가지는 금속으로는 알루미늄, 니켈, 구리, 철, 아연, 크롬, 스텐레스, 황동, 청동 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 바람직하게 사용할 수 있다.

접착층은(130)은 모재(110)또는 금속도금층(120)위에 형성된다.

접착층(130)은 금속도금후 초음파세척(1차세척)을 통해 이물질 및 유분을 제거한 후 유색층(140)이 형성될 재료와 금속도금의 종류에 따라 접착제 종류를 선택해 사용한다.

접착층(130)은 금속도금층(120)과 유색층(140)사이에 접착강도 및 유색층(140)의 강한 1차 스크래치 후 2차 외부자극에 쉽게 벗겨지는 것을 방지해 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한 접착층(130)은 유색층(140)을 대신하여 사용할 수 있는데 이는 접착제가 어떤 색상을 가지는 경우 접착제가 유색층(140)의 역할을 대신할 수 있다.

또한 유색층(140)의 재료가 금속도금층(120)및 모재(110)와의 접착 강도가 강할 때는 접착층(130)을 생략할 수도 있다.

접착층(130)작업후 상온이나 건조기에서 접착제를 응고시킨후 유색층(140)작업을 시행한다.

유색층(140)은 접착층(130) 위에 전체적으로 형성된다.

유색층(140)은 투명 및 불투명을 사용할 수 있으며 빨강, 파랑, 노랑, 녹색 등의 여러 색상을 가질 수 있다. 또한 유색층(140)을 도포할 시 제품의 시각적 효과를 높이기 위해 펄 및 축광을 첨가해 도포할 수 있다.

단 유색층(140)은 전류가 통하지 않는 재료로 한정을 한다. 왜냐하면 유색층(140)의 레이저 식각후 전착코팅 과정을 거칠 때 유색층(140)에 전류가 통하면 금속광택면(150)위 뿐만 아니라 유색층(130)의 부분에도 전류가 흘러 칼라코팅이 되므로 유색층(140)은 전류가 흐르지 않는 재료를 선택하여 사용한다.

전압과 전류의 제한 값은 전압의 경우 30~150볼트 전류의 경우는 0.05~016A/dm2 사이에서 유색층(140)을 형성하는 재료가 전류가 흐르지 않는 재료로 선택한다.

유색층(140)이 모재(110) 및 금속도금층(120)과의 자체의 접착력을 가지는 경우에는 접착층(130)을 생략하고 금속도금층(120)위에 바로 점착될 수 있다.

유색층(140)은 전착칼라코팅수조에서 유색층(140)이 박리도지 않도록 재료에서 따라 최저80 ~ 200 도시 이내로 1차 건조를 시행한다.

건조된 유색층(140)은 일반 마킹용레이저로 금속광택면(150)이 손상이 되지 않게 로고 및 문양을 각인한다.

레이저로 식각된 금속광택면(150)이하 금속광택면(150)으로 칭한다.

금속광택면(150)은 유색층(140)과 접착층(130)을 일반 마킹용레이저로 원하는 로고 및 문양으로 식각할 때 레이저빔의 단위 펄스폭의 길이를 10~100사이에서 작업을 한다. 통상의 마킹용 레이저는 빔당 단위펄스폭을 짧게하여 금속광택면(150)에 손상을 주기 때문에 펄스폭의 길이를 유색층(140)과 접착층(130)을 식각할 수 있고 금속광택면(150)을 유지하는 값으로 작업을 한다.

레이저식각후 금속광택면(150)의 표면에 남은 미량의 접착제 및 이물질 제거를 위해 융연마를 시행한다. 융연마 시행시 금속광택이 손상되지 않고 유색층 표면의 색상이 상하지 않게 연한 융으로 작업을 시행한다.

전착칼라코팅층(160)은 도1에 도시된 것과 같이 4단계를 거쳐 시행하는데 먼저 전착투명수지로 전착코팅을 입힌후 순수 수조에 수세과정을 거쳐 미세 HOLE 형성을 위해 약품을 첨가한 수조에 1분이상 넣어둔 후 미세hole을 형성한다.

형성된 미세 hole을 통해 전착칼라액이 미세hole에 점착되어 색상을 형성하고 난후 masking과정을 거쳐 순수수세를 시행한 후 2차건조를 시행한다.

미세hole에 색상을 점착시킬 때 펄 및 축광을 첨가하여 점착시킬 수 있다.

전착코팅시 유색층(140)은 전류가 통하지 않고 금속광택면(150)에는 전류가 흐르므로 금속광택면(150)만 전착코팅을 형성한다.

전착칼라코팅을 할 때 전압은 30~150볼트 전류는 0.05~016A/dm2 의 사이에서 작업을 하며 색상을 고르게 하기 위해 스텐레스 스틸을 양극으로한 가공물(음각)간의 거리를 최소한 90mm 이상으로 유지를 한다. 또한 전착칼라코팅작업을 할 때 동일한 색상구현을 위해 코팅두께를 일정하게 유지한다.

전착칼라코팅층(160)은 투명 및 반투명하게 형성되어 유색층(140)과의 대비 효과를 극대화할 수 있다. 또한 가공품의 색상표현이 바탕과 로고의 색상표현이 단순이 2도로 표현되는 것이 아니라 3도이상의 표현이 가능하다.

이때는 도 1 에서 레이저식각(150)부터 전착칼라코팅층(160)을 반복작업을 함으로써 색상구현을 순차적으로 늘여 나갈 수 있다.

전착칼라코팅을 실시한후 건조기에서 120도 이상에서 20분 이상 건조하여 제품의 강도를 높인다.

도 1에 나타난 공정도를 순차적으로 나타내면 먼저 모재(110)는 금속광택을 가지 는 금속일 수 있으면 고유의 금속광택이 없을 시 금속도금층(120)을 형성하여 사용할 수 있다. 금속도금은 광택을 가지는 도금이 바람직하다.

금속도금층(120)위 접착층(130)은 유색층(140)과의 외력에 의해 쉽게 박리가 되는 것을 막기 위해 방지하고 상온 및 건조기에서 응고될 때 까지 건조한 후

유색층(140)을 도포한다. 도포시 유색층(140)에 펄 및 축광을 첨가할 수 있으며 전착코팅시 전류가 흐르지 않은 소재를 선택하여 시행한다.

유색층(140) 도포 후 1차 건조를 행한 후 마킹용 레이저로 금속광택이 손상되지 않게 식각한 후 융연마 작업을 시행한다. 융연마는 금속광택을 더 높이기 위해 시행을 함으로 유색층(140)과 금속광택면(150)이 상하지 않게 연한 융으로 작업한다.

유색층(140)은 전류가 통하지 않고 금속광택면(150)은 전류가 흐르므로 전착코팅시 금속광택면(150)에 코팅을 안착 시킬 수 있다.

전착투명수지로 전착코팅을 시행후 순수수세 과정을 거쳐 코팅면에 미세 hole 을 형성한다. 형성된 미세 hole에 전착염료수조에 넣은 후 미세 hole 에 색상은 안착시킨다.

안착된 미세 hole 속의 색상이 베어나오지 않도록 masking과정을 거쳐 다시 한번 순수수세 과정을 거친 후 건조기에서 2차 건조를 시행한다.

이렇게 드러나는 전착칼라코팅층(160)은 빛을 투과시켜 빛이 모재(110) 또는 금속 도금층(120)에 반사될 수 있도록 하며, 금속 도금층(120)에 반사되어 나오는 빛은 전착칼라코팅층(160)을 지나면서 특정한 색을 띈다. 즉, 레이저에 의해 드러난 금속도금층(120) 표면 위에 전착칼라코팅층(160)이 형성되면서 새겨진 문양, 또는 로고 등은 빛을 받아 번쩍이는 광택을 가지면서도 천연 금속의 색깔에는 없는 다양하고 아름다운 금속성 색깔로 표현될 수 있다.

또한, 금속도금층(120)은 전착칼라코팅층(160)보다 낮은 곳에 위치하므로, 레이저 마킹으로 드러나는 금속도금층(120)이 외부 물체와 직접 접촉되지 않아, 금속도금층(120)의 손상을 예방하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정도

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공품을 나타낸 사시도.

도 3는 도 2에 도시한 가공품을 나타낸 부분 단면 사시도.

도 4은 도 2에 도시한 가공품을 길이방향을 따라 자른 단면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공품의 제조 방법을 그림으로 나타낸 공정도.

<도면 부호의 설명>

100: 가공품 110: 모재

120: 금속도금층 130: 접착층

140: 유색층

150: 레이저에 의행 식각된 금속광택면

160: 전착칼라코팅층

Claims (8)

1. 상기 표면광택이 있는 모재 및 모재위 금속도금이 가능한 가공품에 있어서

   상기 금속모재 및 상기 금속도금층의 표면에 전류가 통하지 않는 일정두께로 도포된 접착층,및 유색층을 포함하고,

   상기 유색층에 마킹용레이저를 이용하여 금속표면광택이 외부노출되도록 유색층과 접착층을 식각하는 단계를 포함하며,

   상기 금속표면광택부분에만 상기 전착칼라코팅 과정을 통하여 식각된 상기 금속도금층위에만 상기 전착칼라코팅층을 형성하는 가공품.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 표면 광택이 있는 금속, 및 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 표면 광택이 있는 재질로 이루어지는 것인 가공품.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 표면 광택이 있는 모재의 표면은 금속 도금된 것인 가공품.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 금속 도금에 사용되는 금속은 알루미늄, 니켈, 구리, 철, 아연, 크롬, 스텐레스, 황동, 청동 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속을 포함하는 것인 가공품.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 유색층 및 전착칼라코팅층은 펄 및 축광을 포함하는 가공품.
6. 1 항에 있어서,

   상기 금속도금층과 유색층사이에 형성된 접착층을 포함하는 것인 가공품.
7. 표면 광택이 있는 모재 위에 접착층을 도포하고 안료 및 수지를 첨가한 유색제 도포하여 유색층을 형성하는 단계,

   상기 유색층의 일부분을 레이저로 금속도금층의 표면광택이 상하지 않게 가공하는 단계 그리고

   상기 금속도금층 부분에만 상기 전착칼라코팅을 올려 금속광택을 지닌 문양 및 로고를 형성하는 단계를 포함하는 가공품의 제조방법
8. 제7항에 있어서,

   상기 가공품의 제조 방법은 상기 유색층을 형성하는 단계후 표면광택을 더 부여하기 위하여 융연마 단계를 포함하는 가공품의 제조방법

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