KR20110069982A - 알루미늄 소재의 메달 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 소재의 메달 제조방법에 관한 것으로, 알루미늄 소재를 이용한 메달을 제공함으로써 블래킹을 위한 단조 프레스나 문양 성형을 위한 프레스의 용량이 저용량을 사용할 수 있게 하여 경제적으로 유리하며, 알루미늄은 내부식성 재료이므로 도금표면에 흠집이 발생되어도 모재가 부식되지 않고, 알루미늄 조직이 치밀하지 않으므로 메달 가장자리에 대한 별도의 후처리 공정이 필요하지 않는 알루미늄 소재의 메달 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명을 적용하면, 조직이 치밀하지 않으면서도 생활 손상도는 여타의 금속소재와 유사하며, 부식도가 극히 낮으므로 표면의 도금에 흠집이 발생되어도 내부의 메달 소재가 녹슬지 않는다. 또한, 알루미늄 소재는 조직이 치밀하지 않으므로, 블래킹 처리시나 문양 성형시 필요한 프레스의 용량이 작은 용량이어도 충분히 공정을 수행할 수 있어서 설비 비용이 감소되고, 문양의 성형시 정밀한 문양이 성형될 수 있으며, 블래킹 처리가 깔끔하게 이루어지므로 블래킹 후나 문양 성형 후 별도의 후처리가 필요하지 않다는 장점이 있다.

기념 메달, 알루미늄, 프레스, 금형, 문양.

Description

알루미늄 소재의 메달 제조방법{MEDAL MANUFACTURING METHOD OF A ALUMINUM MATERIAL}

본 발명은 알루미늄 소재의 메달 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 알루미늄을 이용하여 메달을 제조하기 위한 알루미늄 소재의 메달 제조방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 일반적으로 메달이나 코인이라 함은, 원형의 형태를 가지고 있는 것으로 금이나 은 또는 동의 재질로 구성되어 있으며, 통상적으로 각인이나 프레스에 의한 부조의 형태로 구성되어 있고, 마라톤 대회나 여러 행사에 시상이나 기념품으로 사용되거나, 군부대 등에서 포상용으로 사용되는데 통상적으로 황동으로 구성되는 것이 가장 널리 사용되고 있다.

이에 본 발명은 종래의 38mm이상의 큰 둘레직경을 가지는 메달이나 코인(이하, 총칭하여 "메달"이라 한다)만을 제조하는 방법 및 금형에 관한 것으로, 먼저 종래의 기념메달의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

통상적으로 종래의 황동으로 구성된 직경이 큰 기념메달을 제작할 경우에는, 먼저 황동판을 단조 프레스를 통해 정사각형의 모양으로 블래킹을 하고, 상,하 한 쌍으로 구성된 프레스 금형의 프레싱 과정을 통해 정사각형의 황동판의 상,하부에 문양을 양각 또는 음각으로 부조(이하, "형성"이라 한다)한다.

다음 상,하부에 문양이 형성된 사각판의 둘레를 단조 프레스를 통해 블랭킹(이하, "절단"이라 한다)을 한다. 그리고 둘레가 단조 프레스를 통해 절단된 원형의 형상을 가지는 메달의 둘레를 그라인더 등의 연삭 가공을 통해 둘레를 마무리 처리한다.

그리고 필요에 따라 후공정을 통해 메달의 표면을 샌딩 머신을 통해 최종 표면가공을 함으로써 기념메달을 완성하는 것이다.

그런데, 상기와 과정을 통해 기념메달을 완성할 경우에는, 순수한 황동을 사용하여 프레싱 공정과 둘레 절단 및 연삭 가공을 통해 기념메달을 완성함으로써 메달의 단가가 높아지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 상기와 같은 과정을 통해 기념메달을 제조할 경우에는 고가인 황동의 손실이 많은 문제점도 가지고 있었다.

또, 최초 황동판을 사각 형태로 절단하는 절단공정, 상,하면에 문양을 형성하는 프레싱 공정, 둘레를 절단하는 절단공정, 및 둘레를 가공하는 공정을 통해 기념메달을 제조함으로써, 많은 제조 공정으로 인하여 기념메달의 단가가 상승되는 문제점도 가지고 있었다.

따라서, 최근에는 철판을 이용하여 단조 프레스를 통한 블래킹 가공을 수행하고, 블래킹된 메달의 상면과 하면에 각각 상하 금형을 통해 문양을 형성하며, 문양 형성이 완료된 메달의 표면에 도금처리를 수행하는 제조방법이 개발되었다.

그러나, 이러한 철 소재를 통한 메달 제조시에는 도금된 표면에 흠집이 발생되게 되면 내부의 소재인 철 소재가 쉽게 부식된다는 단점이 있었으며, 모재인 철소재는 내부 조직이 치밀하게 구성되어져 있으므로, 이를 블래킹하기 위한 단조 프레스의 용량이 매우 커야된다는 문제점이 있었다.

또한, 철소재의 문양 성형시에도 마찬가지로, 철소재의 치밀한 내부 조직으로 인해, 대형의 프레스가 필요하다는 문제점이 있었고, 마찬가지로 내부 조직이 치밀함으로 인해 블래킹 공정이후, 메달의 가장자리에 뭉개짐 현상이 발생되므로 그 뭉개짐 조직을 처리하기 위한 샌딩 후처리가 필수적으로 필요하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 알루미늄 소재를 이용한 메달을 제공함으로써 블래킹을 위한 단조 프레스나 문양 성형을 위한 프레스의 용량이 저용량을 사용할 수 있게 하여 경제적으로 유리하며, 알루미늄은 내부식성 재료이므로 도금표면에 흠집이 발생되어도 모재가 부식되지 않고, 알루미늄 조직이 치밀하지 않으므로 메달 가장자리에 대한 별도의 후처리 공정이 필요하지 않는 알루미늄 소재의 메달 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 알루미늄 소재의 모재를 코일형태로 권취한 권취코일로부터 언코일러를 통해 장치로 투입 하는 제 1단계와; 모재를 단조 프레스를 통해 메달 형상으로 블래킹하는 제 2단계와; 상기 메달을 프레스 금형의 상부금형과 하부금형 사이에 투입하고, 프레싱 처리하여 상하면에 문양을 형성하는 제 3단계와; 프레싱 처리된 메달의 표면에 도금처리를 행하는 제 4단계로 구성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 제 2단계와 3단계의 사이에는 메달소재를 500℃의 열로 가열하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법이 제공된다.

바람직하게, 언코일링된 알루미늄 모재는 그 두께가 3 내지 4㎜인 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 제 3단계에서 문양 조각의 깊이는 0.1 내지 1㎜인 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법이 제공된다.

본 발명에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조방법은 알루미늄 메달은 조직이 치밀하지 않으면서도 생활 손상도는 여타의 금속소재와 유사하며, 부식도가 극히 낮으므로 표면의 도금에 흠집이 발생되어도 내부의 메달 소재가 녹슬지 않는다. 또한, 알루미늄 소재는 조직이 치밀하지 않으므로, 블래킹 처리시나 문양 성형시 필요한 프레스의 용량이 작은 용량이어도 충분히 공정을 수행할 수 있어서 설비 비용이 감소되고, 문양의 성형시 정밀한 문양이 성형될 수 있으며, 블래킹 처리가 깔끔하게 이루어지므로 블래킹 후나 문양 성형 후 별도의 후처리가 필요하지 않다는 장 점이 있다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조공정을 도시한 공정도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조를 위한 각 단계별 장치를 도시한 모식도, 도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조를 위한 블래킹 가공상태를 나타내는 도면, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조를 위한 프레스 금형장치를 나타내는 분해사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조공정을 통해 제작되는 알루미늄 소재의 메달은 블래킹을 위한 단조 프레스나 문양 성형을 위한 프레스의 용량이 저용량을 사용할 수 있게 하여 경제적으로 유리하며, 알루미늄은 내부식성 재료이므로 도금표면에 흠집이 발생되어도 모재가 부식되지 않고, 알루미늄 조직이 치밀하지 않으므로 메달 가장자리에 대한 별도의 후처리 공정이 필요하지 않는 방법이다.

특히, 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조공정을 통해 제작되는 알루미늄 소재의 메달은 내부 조직이 치밀하지 않으므로, 문양 성형시 매우 정밀한 문양을 성형할 수 있게 된다.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조공정은 메달 제조장치(2)를 통해 공정이 진행되는 바, 알루미늄 소재의 모재를 코일(7)형태 로 권취한 권취코일(4)로부터 언코일러(미도시)를 통해 장치로 투입하는 공정을 진행한다.

즉, 권취코일(4)로부터 인출되는 코일(7)을 가이드롤러(6)를 통해 지지하면서 블래킹을 수행하는 단조 프레스(8)로 투입한다.

이때, 언코일링된 알루미늄 모재는 그 두께가 3 내지 4㎜인 것이 바람직하겠다.

단조 프레스(8)는 모재의 코일(7)을 투입받아 메달 형상으로 블래킹을 수행하는 바, 상기 단조 프레스(8)는 프레스부(10)와, 커터부(12)로 구성되어 투입되는 코일(7)을 커터부(12)를 통해 가압하여 메달(50: 도 3a 참조)의 형상으로 블래킹 처리한다.

블래킹 처리가 이루어지면 그 메달(50)을 성형 프레스(30)에 투입하여 메달의 상면과 하면에 각각 특정한 형상의 문양을 성형한다. 성형 프레스(30)는 그 상부에 프레스부(32)가 구성되며 프레스부(32)의 하단에는 상부금형(34)이 결합되어져 있고, 그 상부 금형(34)과 마주보는 하단에는 하부금형(36)이 설치되어져 있다.

블래킹 처리된 메달(50)은 상기 하부금형(36)과 상부금형(34)사이에 안착되어 프레스부(32)의 승강동작과 연동되어 승강되는 상부금형(34)의 가압력에 의해 하부금형(36)에 대한 상부금형(34)의 문양을 상하면에 각각 성형하게 된다.

이때, 문양 조각의 깊이는 0.1 내지 1㎜인 것이 바람직하다.

문양의 성형이 완료되면, 도금장치(40)에 메달(50)을 투입하여 프레싱 처리된 메달(50)의 표면에 은이나 금색의 도금처리를 행한다.

이때, 상기 단조 프레스(8)와 성형 프레스(30)의 사이에는 블래킹 처리된 메달(50)의 문양 성형 전에 문양 성형의 정밀성을 높이고, 작은 용량의 성형 프레스(30)로도 정밀한 문양을 성형할 수 있도록 메달소재를 500℃의 열로 가열하는 열연장치(20)가 더 포함될 수 있으며, 블래킹 처리된 메달(50)을 열연처리하는 공정을 더 추가할 수 있다. 물론, 프레스압을 올리면 냉간 단조 및 냉간 성형도 가능하고, 열연장치(20)를 상기 단조 프레스(8)의 전단에 구성하여 블래킹 처리 이전에 열연 처리하는 것도 충분히 가능하다.

도 3b를 참조하여 상기 성형 프레스(30)에 포함된 금형을 살펴보면, 금형은 내부에 성형홀(38a)이 형성된 금형 몸체(38)가 구성되며, 그 금형 몸체(38)의 성형홀(38a)로 안착되며, 상부에 메달(50)을 안착시키고 특정 문양을 성형할 수 있도록 그 상면에 하부 문양(34b)이 형성된 하부 금형(36)이 구성된다.

또한, 상기 금형 몸체(38)의 성형홀(38a)로 삽입되며, 하부에 위치된 메달(50)의 상면을 가압하여 특정 문양을 성형할 수 있도록 그 하면에 상부 문양(34a)이 형성된 상부금형(34)이 구성된다.

이때, 상기 상부금형(34)은 상기 성형 프레스(30)를 구성하는 프레스부(32)의 헤드에 결합되어 승강됨으로써 상기 하부금형(36)의 상면에 안착된 메달(50)을 가압하여 메달(50)의 상면에 특정 문양을 성형한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조방법을 통해 제조되는 메달은 알루미늄 소재인 바, 알루미늄 소재는 통상 ㎏ 단위로 단가를 책정하며, 통상 철 소재보다 3배 가량 비싸지만, 단위 면적당 비중이 철 소재에 비해 1/3 에 불과하므로 결국 동일한 크기와 개수의 메달(50)을 제조하는 데 소요되는 비용은 거의 차이가 없다.

제작비용은 철 소재와 대동소이하게 소요되지만, 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조방법을 통해 제작된 메달은 조직이 치밀하지 않으면서도 생활 손상도는 여타의 금속소재와 유사하며, 부식도가 극히 낮으므로 표면의 도금에 흠집이 발생되어도 내부의 메달 소재가 녹슬지 않는다.

또한, 알루미늄 소재는 조직이 치밀하지 않으므로, 블래킹 처리시나 문양 성형시 필요한 프레스의 용량이 작은 용량이어도 충분히 공정을 수행할 수 있어서 설비 비용이 감소되고, 문양의 성형시 정밀한 문양이 성형될 수 있으며, 블래킹 처리가 깔끔하게 이루어지므로 블래킹 후나 문양 성형 후 별도의 후처리가 필요하지 않다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조방법은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조공정을 도시한 공정도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조를 위한 각 단계별 장치를 도시한 모식도,

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조를 위한 블래킹 가공상태를 나타내는 도면,

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 소재의 메달 제조를 위한 프레스 금형장치를 나타내는 분해사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

4:권취코일, 6:가이드롤러,

7:코일, 8:단조프레스,

20:열연장치, 30:성형 프레스,

34:상부금형, 36:하부금형,

50:메달.

Claims (4)

1. 알루미늄 소재의 모재를 코일형태로 권취한 권취코일로 부터 언코일러를 통해 장치로 투입하는 제 1단계와;

   모재를 단조 프레스를 통해 메달 형상으로 블래킹하는 제 2단계와;

   상기 메달을 프레스 금형의 상부금형과 하부금형 사이에 투입하고, 프레싱 처리하여 상하면에 문양을 형성하는 제 3단계와;

   프레싱 처리된 메달의 표면에 도금처리를 행하는 제 4단계로 구성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2단계와 3단계의 사이에는 메달소재를 500℃의 열로 가열하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 언 코일링된 알루미늄 모재는 그 두께가 3 내지 4㎜인 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 3단계에서 문양 조각의 깊이는 0.1 내지 1㎜인 것을 특징으로 하는 알루미늄 소재의 메달 제조방법.

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