KR20120138759A

KR20120138759A - 금속 그래픽 및 금속 그래픽을 생산하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20120138759A
Application number: KR1020127023160A
Authority: KR
Inventors: 영규 송; 로버트 린
Original assignee: 마이크로본즈 인코포레이티드
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2012-12-26
Also published as: WO2011095868A1; BR112012019638A2; TWM422483U; AU2011212210A1; CN102821974A; EP2531359A1; JP2013518744A; US20130177778A1; US10471679B2; CA2789069A1; EP2531359A4; SG183152A1; CN102821974B

Abstract

본 발명은 표면(2)상에 형성된 금속 그래픽을 포함하며, 상기 그래픽은 상기 표면에 부착된 개별의 와이어 요소(1)를 포함한다.

Description

금속 그래픽 및 금속 그래픽을 생산하기 위한 방법{METAL GRAPHIC AND METHOD TO PRODUCE A METAL GRAPHIC}

본 발명은 금속 그래픽(metal graphic)에 관련된다. 또한, 본 발명은 개별의 와이어 요소(discrete wire element)를 포함하는 표면 상에 형성된 금속 그래픽에 관련된다.

그 탁월한 반사율과 고유의 심미적 가치로 인하여, 금속을 사용하여 시각적으로 만족스럽게 융기된 금속성 그래픽을 생산하는 것은 오랜 동안 요구되어 왔다. 예컨대, 종이 위의 잉크 프린팅 이나 캔버스 위의 페인팅과는 달리, 금속은 높은 온도 또는 고도의 화학적 처리를 요구하여 작업하기에 어려운 재료이며, 따라서, 그래픽을 생성하기 위한 프린팅 매체로서 사용하기에 실용적이지 않다.

금속과 결합한 그래픽 디자인을 생산하기 위한 일반적인 방법은 통상적으로 감법의(subtractive) 커팅(cutting) 기법으로서, 여기서 금속은 더 큰 여백이나 블록 조각으로부터 제거된다. 그러나, 비교적 적은 수의 첨가적인(additive) 기법이 존재하는데, 예를 들면 전기 도금(electroplating), 금속 증착(metal evaporation) 및 금속 리프 글라이딩(metal leaf gliding)이 바로 그것이다. 엠보싱(embossing) 및 인그레이빙(engraving)은 네거티브 느낌(negative impression)으로 상당한 수준의 깊이 및 텍스쳐(texture)를 생산할 수 있는 반면에, 전기 도금 및 금속 증착은 상당한 깊이나 텍스쳐 없이 얇은 막을 생산할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 금속을 포함하는 잉크나 페인트는 또 다른 첨가적인 응용 기법이다. 그러나, 이들이 순수한 금속 이외의 요소를 포함하고 또한 매우 얇게 적용되기 때문에, 융기된 금속 그래픽 매체로서의 그 가치는 줄어들 수 밖에 없다.

또한 상기 방법의 대부분이 주로 일괄 프로세스(batch process)이며, 이는 물품의 큰 부분이 프린트되거나 마스킹(masking)되어야 하기 때문에 값비싼 사전 제조 설비(tooling)나 스텐실 고정물을 요구한다. 일괄 처리는 단일 디자인의 큰 부피의 대량 생산에 대하여는 장점이 있을 수 있으나, 이는 유연성, 맞춤성(customization), 디자인에 걸리는 시간 및 재료의 효율적인 사용에 있어서는 커다란 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 깊이와 텍스쳐를 가지고 표면으로부터 융기되는 금속 그래픽을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은 깊이 및 텍스쳐를 가지고 표면으로부터 융기되는 금속 그래픽을 생산하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 표면 또는 기판 상에 형성된 금속 그래픽이 제공된다. 금속 그래픽은 개별의 와이어 요소를 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에서, 이러한 개별의 와이어 요소는 표면 또는 기판에 부착된다. 와이어 요소는 표면에 고정될 수 있다면 어떠한 금속이든 상관 없다. 금속은 금, 은, 팔라듐(palladium), 플래티늄(platinum), 니오븀(niobium), 이리듐(iridium) 및 로듐(rhodium) 같은 귀금속과 니켈, 구리 및 알루미늄 같은 덜 비싼 금속을 포함한다.

개별의 와이어 요소는, 와이어의 형태에 따라, 그 일 단부 또는 두 개의 단부에서 표면 상에 고정될 수 있다. 원형 루프(loop), 사각 루프 또는 2개 초과의 킨크(kink)가 있는 루프는 두 개의 단부에서 용접되기 쉽다. 와이어의 일 단부에 용접된 용융 구(melted ball) 또는 용융 금속 구가 있는 다른 형태의 와이어 요소는 일 단부에서만 표면에 고정된다.

요구되는 시각적인 효과에 따라, 와이어 요소의 횡단면은 상이한 모양을 가질 수 있다. 예컨대, 리본(ribbon) 와이어에서처럼 사각형이나 원형일 수 있다.

또한 그래픽의 요구되는 시각적 효과에 따라, 금속 와이어는 순수 금속일 수 있거나 또는 금속성 또는 비금속성 요소로 코팅된 금속 코어(metal core)와 같은 역할을 할 수 있다. 예컨대, 와이어는 은과 같이 더 고가의 금속으로 전기 도금된 니켈과 같은 저가의 금속일 수 있다. 또한, 와이어는 알루미늄으로 만들어져 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC)와 같은 폴리머(polymer)로 코팅될 수 있다. 비 금속성 코팅으로서, 폴리머, 래커(lacquer) 및 페인트가 가장 일반적이다.

상기 기술한 바와 같이 금속 그래픽을 형성하기 위하여, 표면에 부착될 수 있는 와이어 요소를 사용하는 것이 필수적이다. 따라서, 많은 방법이 적용될 수 있다. 알려진 기법은 레이저 용접, 열-음파(thermosonic) 용접, 열-압착(thermo-compression) 본딩, 초음파 용접, 접착 본딩, 솔더링(soldering), 납접(brazing), 와이어 본딩 및 미소용접(microwelding)을 포함한다.

와이어 요소가 부착되는 표면 또는 기판은 임의의 모양의 것일 수 있고 임의의 두께의 것일 수 있다. 그 재료로는, 와이어 요소에 부착될 수 있는 재료만이 적합하다. 예컨대, 그 표면은, 만곡 및 착용 가능한 모양을 생성하는데 사용될 수 있는 금속 도금의 유기물이나 무기물 재료 또는 얇은 금속성 호일(foil)일 수 있다. 또한, 그 표면은 융기된 그래픽과 배경 사이의 대비가 생기도록 채색될 수 있다.

와이어 요소는 매우 파손되기 쉬우므로, 본 발명의 제2 실시예에서는 금속 그래픽은 투명 커버(cover)에 의하여 기계적인 손상으로부터 보호된다. 커버는 임의의 색일 수 있고 임의의 투명 재료의 것일 수 있다. 일반적인 재료는 유리, 석영과 같은 무기 폴리머 및 플랙시 유리(plexiglas)와 같은 유기 폴리머를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 와이어 요소는 커버될 뿐만 아니라 투명 또는 반투명 매체에 둘러싸인다. 이러한 목적을 위하여, 메타크릴산염(metacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 시클릭 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer), 스티렌 폴리머(stylenic polymer), 폴리에스테르(polyester), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리에테르 술폰(polyethersulfone)과 같은 상이한 폴리머가 적합하다.

본 발명의 추가적인 실시예에서, 표면은 그 위에 그래픽이 제조되는 임시 매체로서 사용된다. 제조 이후에, 예컨대, 표면은 예컨대, 매우 섬세한 펜던트(pendant)에서 사용되는 바와 같이, 독립의 금속 예술품을 생성하기 위하여 전체적으로 또는 부분적으로 제거된다. 표면의 제거는 예컨대 선별적 화학 에칭(etching)에 의하여 달성될 수 있다. 어떠한 금속이 에칭되어야 하는지에 따라, 상이한 에칭액(etchant)이 이용 가능하다(예컨대, 알루미늄에 대하여는 수산화 나트륨, 스테인레스 강(stainless steel)에 대하여는 염화 제2철(ferric chloride), 구리에 대하여는 질산 또는 실리카(silica)에 대하여는 플루오르화 수소산).

리본을 포함하는 큰 와이어는 대형의 그래픽에 사용될 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에서, 금속 그래픽은 네거티브 이미지로 생성되는데, 다시 말해 직접적으로 와이어 요소로 구성되는 대신에 개별의 와이어 요소에 의해 이미지의 대상을 둘러싸며, 이는 상이한 시각적 효과를 위한 그래픽의 윤곽(outline)을 생성한다.

본 명세서의 발명은 그래픽 이미지를 표면 상에 배치하기 하기 위한 기법을 설명하며, 따라서 그러한 기법이 넓은 응용성과 용도를 가질 수 있다는 것은 당연하다. 본 기법은, 인그레이브되거나, 엠보싱되거나, 스탬프 찍히거나, 에칭되거나, 묘사(cast)되거나, 도금(gild)되거나, 채색(paint)되거나, 프린트되거나, 금속성 잉크 분사가 되거나, 도금(plate)되거나, 스텐실로 찍히거나 및 증착되는 금속 그래픽, 디자인 또는 이미지와 같은 유사한 경우에 적용될 수 있다. 생성될 수 있는 그래픽의 유형은 기본적으로 프린트될 수 있고 선이나 점과 같은 개별의 요소로 구분될 수 있는 임의의 것이다. 기술된 기법을 이용하여 렌더링(rendering)될 수 있는 그래픽의 유형의 일부 예시는 이하를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

그래픽의 유형

심볼(symbol)

○ 로고(logo)(예컨대, 기구, 협회, 그룹, 등.)

○ 문장(예컨대, 대학, 군장(family coat of arms), 군대)

○ 앰블럼(emblem)(예컨대, 스포츠 팀, 음악 밴드, 등)

○ 종교 이미지 및 심볼(예컨대, 십자가, 부처, 다윗의 별, 등)

○ 대중적인 것(예컨대, 평화 사인(peace sign), 멈춤 사인(stop sign), 등)

○ 행운의 심볼(예컨대, 말굽, 점성술적인 것, 등)

사람

○ 유명인(예컨대, 역사적 인물, 유명인사, 연예인, 등).

○ 친구 & 가족

○ 가상의 인물(예컨대, 만화, 애니메이션, 캐릭터, 등)

장소

○ 랜드마크(landmark)

○ 지도

○ 자연 경관

사물

○ 동물

○ 물체

○ 그림

단어, 문자 & 스크립트(script)

○ 임의의 기록 언어에서 사용되는 알파벳(alphabet) 및 스크립트

○ 명문(inscription)

○ 수학적 & 과학적 심볼

○ 음악적 심볼.

금속성 요소의 것으로 형성된 그래픽은 종이 상에 일반적인 잉크로 프린트된 그래픽에 비해서 높은 가치를 가질 것이라는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 그래픽은 또한 높은 가치를 가지는 최종 용도를 생성하도록 다양한 형태로 조합될 수 있다. 이러한 유형의 가치 있는 응용의 수 개의 예시가 아래에 열거되나, 이는 그러한 응용을 모두 포함한 것이거나 이를 제한한 것은 아니다:

조합의 유형

○ 주얼리(jewelry)(펜던트, 반지, 목거리)

○ 시계 표면

○ 프레임 체(framed object)

○ 메달리온(medallion)

○ 그림

○ 상 & 명판(plaque)

○ 기념품

○ 수집품(memorabilia).

본 발명의 추가적인 특징 및 실시예는 설명 및 첨부된 도면으로부터 분명하게 될 것이다.

전술한 특징 및 이하에서 설명되는 것이 또한 명시된 조합으로뿐만 아니라 기타의 조합으로도 이용될 수 있거나, 그 자체가, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

본 발명은 예시의 방법으로 실시예의 수단으로서 도면에서 도해적으로 예시되고 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다. 설명이 본 발명의 범위에서 제한하지 않는 방식인 것과 단지 본 발명의 바람직한 실시예의 예시인 것이 이해된다.

도 1은 본 발명에 따라 금속 와이어 루프에 의해 생성된 그래픽을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따라 금속 와이어 루프에 의해 생성된 그래픽의 상면도.
도 2a는 본 발명에 따라 타원형(oval shaped) 금속성 표면 위에 형성된 그래픽을 도시한 도면.
도 2b는 투명 커버를 포함하고 그 표면 상에 장착된 와이어가 있는 타원 표면의 측면도.
도 3은 표면에 부착된 원형 와이어를 도시한 도면.
도 4는 표면에 부착된 직사각의 횡단면이 있는 리본 와이어를 도시한 도면.
도 5는 연속적인 공급재(feed material)로서 표면에 부착될 와이어의 스풀(spool)을 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 둥근 구로 튀어나올(spark) 수 있으며, 단일 점 범프(single point bump)로서 부착될 수 있는 와이어를 도시한 도면.
도 8, 도 9 및 도 10은 다양한 루프 모양으로 구부러진 와이어를 도시한 도면.
도 11 및 도 12는 반복 패턴으로 오버레이(over-lay)되거나, 크로스 해치(cross-hatch)되거나, 고정될 수 있는 와이어를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 그래픽을 그 위에 제조하기 위하여 임시의 매체로서 초기에 사용되는 표면을 도시한 도면.
도 14 네거티브로 생성된 그래픽을 도시한 도면.

도 1은 문자 "C"를 생성하기 위하여 표면(2) 상에 평행 선으로 형성된 금속 와이어 요소(1)에 의해 생성된 그래픽을 도시한다. 여기에서, 와이어 요소(1)는 사각형의 루프(13)로 형성된다.

도 2는 메이플 잎(3)의 그래픽을 생성하도록 평행 선으로 형성된 금속 와이어 루프의 상면도를 도시한다.

도 2a는 타원형 금속성 표면(4) 위에 형성되고 목거리 펜던트(5)로 만들어진 메이플 잎 그래픽(3)을 도시한다.

도 2b는 표면(2) 상에 장착된 와이어(1)가 있는 타원 표면의 측면도를 도시한다. 투시되고(see-through), 광학적으로 깨끗한 유리나 플라스틱 커버(6)에 의하여 와이어는 손상으로부터 보호되며, 이는 보이지만 직접적으로 만져지지 않을 디자인을 허용한다.

도 3은 표면에 부착되는 원형 와이어(7)를 예시한다.

도 4는 표면에 부착되는 직사각의 횡단면이 있는 리본 와이어(8)를 도시한다.

도 5는 연속적인 공급재로 사용될 수 있어 표면에 부착될 리본 또는 와이어의 스풀(9)을 도시한다.

도 6은 일 단부에서 용융 구(melted ball)를 지탱하며 다른 단부에서는 표면에 부착된 와이어(10)를 예시한다.

도 7은 둥근 구로 용융될 수 있고 단일 점 범프(11)로 부착될 수 있는 와이어를 도시한다.

도 8, 도 9 및 도 10은 각각 원형 루프(12), 사각 루프(13) 및 3개의 킨크가 있는 루프(14)의 다양한 루프로 구부러진 와이어를 도시한다. 루프 모양의 선택은 요구되는 상(reflection) 및 표면 텍스쳐에 따른다.

도 11 및 도 12는 상이한 텍스쳐 및 상을 생성하는 반복적인 패턴으로 오버레이될 수 있거나, 크로스 해치될 수 있거나, 부착될 수 있는 와이어를 예시한다. 그러한 와이어 패턴은 그리드(15), 활(16), 프레임(17), 파동(wave)(18) 또는 덤불(bush)일 수 있다. 반복하는 패턴으로서, 평행 선(20), 점으로 된 평행선(21), 크로스 해칭(22), 정돈된 표면 패턴(23), 무작위 점(24) 및 정돈된 십자(25)가 가능하다.

도 13은 표면이 그래픽을 그 위에 제조하기 위한 임시 매체로서 초기에 사용되는 다른 실시예를 도시한다. 제조 이후에, 예컨대, 주얼리나 매우 섬세한 펜던트로 사용되는 것과 같이, 독립적인 금속 예술품을 생성하기 위해 표면이 전체적으로 또는 부분적으로 제거될 수 있다. 이러한 예시에서, 문자 "C"의 윤곽을 채우기 위하여 표면에 수직으로 와이어를 부착함으로써 독립적인 문자 "C"가 만들어진다. 다음에, 와이어는 (예컨대, 미소 용접으로) 수평으로 부착되며 종전에 수직으로 부착된 와이어에 직접적으로 부착되어 단단한 구조의 연결된 선을 생성한다(도 13b). 마지막으로, 와이어 구조는 표면으로부터, 예컨대 금 와이어와 알루미늄 표면의 경우에는 그 표면에만 작용하는 화학적 에칭에 의하여 제거된다(도 13c).

도 14는 "네거티브" 이미지로 생성되는 그래픽을 도시하는데, 여기서는 문자 "C"의 경우에, 이미지의 대상이 와이어 요소로 직접적으로 구성되는 대신, 개별의 와이어 요소로 둘러 싸여 상이한 시각적 효과를 위해 그래픽의 윤곽을 생성한다.

본 발명은 여기에서 예시적인 방식으로 기술되었으며, 사용된 용어는 제한 보다는 기술한 단어의 성질로 할 것이 의도된 것이다. 상기 교시에 비추어 본 발명의 많은 수정 및 변동이 가능하다. 따라서 이는 첨부된 청구항의 범위 내에서 이해될 것이며, 발명은 설명 내에서 상세히 열거된 것과는 다르게 시도될 수 있다.

Claims

표면(surface)(2) 상에 형성되는 금속 그래픽(metal graphic)으로서, 상기 그래픽은 상기 표면에 부착되는 개별의 와이어 요소(discrete wire element)(1)를 포함하는, 금속 그래픽.
제1항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소는 금속성 와이어를 포함하는, 금속 그래픽.
제2항에 있어서,
상기 금속성 와이어는 용접 가능한 금속을 포함하는, 금속 그래픽.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소(1)는 범프(bump), 루프(loop), 독립 와이어 또는 리본(ribbon)인, 금속 그래픽.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소(1)는 금속성 또는 비 금속성 요소로 코팅된 금속성 코어인, 금속 그래픽.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면(2)은 용접 가능한, 금속 그래픽.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소(1)는 레이저 용접, 열-음파 용접(thermosonic welding), 열-압착 본딩(thermo-compression bonding), 초음파 용접, 접착 본딩, 솔더링(soldering), 납접(brazing), 와이어 본딩, 미소 용접(microwelding)과 같은 상이한 알려진 방법으로 상기 표면에 부착되는, 금속 그래픽.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소(1)는 투명 커버(cover)(6)에 의하여 보호되는, 금속 그래픽.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소(1)는 투명 또는 반투명 매체로 감싸지는(enclose), 금속 그래픽.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 그래픽은 형성 이후에 표면으로부터 제거되는, 금속 그래픽.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 그래픽은, 네거티브 이미지(negative image)로 생성되어, 이미지(image)의 대상이 상기 개별의 와이어 요소(1)에 의해 둘러 싸이는, 금속 그래픽.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면(2)은 금속으로 만들어지는, 금속 그래픽.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면(2)은 유기 재료 또는 무기 재료로 도금된 금속으로 만들어지는, 금속 그래픽.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 금속 그래픽을 형성하기 위한 방법으로서,
표면 또는 기판(substrate)(2)을 제공하는 단계; 및
요구되는 그래픽 외관을 생성하기 위하여 표면(2)에 개별의 와이어 요소(1)를 부착하는 단계;
를 포함하는 방법.
제 14항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소(1)를 부착하는 단계는, 상기 표면이 레이저 용접, 열-음파 용접, 열 압착 본딩, 초음파 용접, 접착 본딩, 솔더링, 납접, 와이어 본딩 및 미소 용접을 구성되는 그룹 중 어느 한 방법으로 처리되는, 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 기판으로부터 상기 그래픽을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개별의 와이어 요소로 형성된 그래픽을 보호용 및/또는 투명의 커버 또는 밀폐 재료(enclosure material)로 커버(cover)하는 단계 또는 감싸는(enclose) 단계를 더 포함하는 방법.