KR20140084370A - 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법 - Google Patents

마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에 관한 것으로, 다양한 분야에서 널리 사용되는 금속 소재의 표면에 보다 깊은 엠보감을 가진 다양한 패턴을 생성하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 금속 소재의 노출면에 표면 가공을 실시하는 표면 가공 공정, 금속 소재의 가공 표면을 감싸는 마스킹부를 형성하는 마스킹 공정, 마스킹부에 대해 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로의 레이저 마킹을 실시하는 레이저 박리공정, 레이저 박리공정에 의해 무늬 또는 패턴이 구현된 마스킹부를 갖는 금속 소재의 노출된 가공 표면에 화학적 에칭을 실시하여 골 패턴을 형성하는 화학적 에칭공정, 및 금속 소재의 가공 표면에서 마스킹부를 제거하는 마스킹 제거공정을 포함하는, 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 제공하여, 깊은 엠보감을 가진 단차 패턴을 구현할 수 있어 현재까지 극히 제한적인었던 금속 가공기술의 폭을 넓혀 더욱 다양화된 제품을 대량으로 양산할 수 있는 효과를 가진다.

Description

마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법{Method for forming pattern on surface of metal materials using a masking and chamical etching}
본 발명은 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 분야에서 널리 사용되는 금속 소재의 표면에 대하여 마스킹 가공을 실시하고 그 마스킹 부위를 레이저로 박리한 후에 화학적 에칭 가공을 실시함으로써 금속 표면 위에 엠보감이 깊고 다양한 형태로 골 패턴을 구현하여 다양화된 제품을 얻을 수 있도록 한 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 가전 및 통신기기용 외장 케이스의 용도로 활용되는 금속 기재는 스테인레스 스틸이나 알루미늄 또는 마그네슘 등을 이용하여 만들어지는 것이고, 이와 같은 금속 기재는 튼튼하고 미관이 수려하여 건축 자재용 내외장재, 외장용 패널, 내장용 케이스, 음향기기의 프런트 패널, 카메라 외장패널, 휴대폰 외장패널, 전자부품 및 자동차용 구조물 등으로 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 광범위한 용도로 사용되는 금속 기재는 제품의 특성이나 모양 및 디자인적 요소에 따라 표면에 대한 다양한 가공 처리 기술을 적용함에 따라 더욱 미려하고 뛰어난 심미감을 연출하도록 하는 것인데, 통상적으로 상기와 같은 금속 기재에 대한 단차를 가진 골 패턴 가공 방법으로는 포토 에칭, 물리적 가공, 레이저 가공방법 등이 있다.
이때 상기와 같은 레이저 가공을 통한 골 패턴 형성방법은 시간이 너무 많이 소요되며 또한 소재를 상하게 하는 경우가 많이 발생하는 문제점이 있고, 물리적 가공을 통한 골 패턴 형성방법은 가공비의 상승과 더불어 툴의 형상에 대한 특성이 있어 모서리 가공 등이 어렵거나 그 활용의 폭이 극히 제한적이라고 하겠다.
한편, 포토 에칭을 이용한 골 패턴 형성방법의 경우 평면 자재에 한하여 그 특성을 구체화할 수 있으며 또한 표면 가공 이후 가공면의 변색으로 인하여 그 자재의 심미적 활용도가 제한되거나 기능이 저하되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 금속 소재의 표면에 대하여 다양한 형태의 표면 처리가 이루어진 상태에서, 가공 표면에 마스킹부를 형성하고, 그 마스킹부에 원하는 무늬 또는 패턴 형태로의 레이저 박리 공정을 실시하여 마스킹 역할을 하는 물질을 제거한 후 화학적 에칭으로 마스킹 이외의 부분에 기존의 가공 표면의 높이와 다른 엠보감의 골 패턴을 형성함으로써, 다양한 표면 처리부분에 대하여 다양한 깊이의 엠보감을 가진 골 패턴이 연출될 수 있도록 하는 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 원하는 형태로의 형상 가공된 금속 소재의 표면에 대하여 다양한 형태의 표면 처리가 이루어진 상태에서, 가공 표면에 마스킹부를 형성하고, 그 마스킹부에 원하는 무늬 또는 패턴 형태로의 레이저 박리 공정을 실시하여 마스킹 역할을 하는 물질을 제거한 후 화학적 에칭으로 마스킹 이외의 부분에 기존의 가공 표면의 높이와 다른 엠보감의 골 패턴을 형성함으로써, 다양한 형태의 금속 소재 및 다양한 표면 처리부분에 대하여 다채로운 형태와 다양한 깊이를 가진 엠보감의 골 패턴이 연출될 수 있도록 하는 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 금속 소재의 노출면에 표면 가공을 실시하여 가공 표면을 형성하는 표면 가공 공정, 금속 소재의 가공 표면에 대하여 가공 표면을 감싸는 마스킹부를 형성하는 마스킹 공정, 금속 소재의 가공 표면을 감싸고 있는 마스킹부에 대해 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로의 레이저 마킹을 실시하여 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로 금속 소재의 가공 표면이 노출되도록 마스킹부를 제거하는 레이저 박리공정, 레이저 박리공정에 의해 무늬 또는 패턴이 구현된 마스킹부를 갖는 금속 소재의 노출된 가공 표면에 화학적 에칭을 실시하여 금속 소재의 노출된 가공 표면에 골 패턴을 형성하는 화학적 에칭공정, 및 골 패턴이 형성된 금속 소재의 가공 표면에서 마스킹부를 제거하는 마스킹 제거공정을 포함하는, 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 금속 소재에 대하여 프레스, 압출, CNC 중에서 선택되는 어느 하나의 공정을 통해 원하는 형태로의 형상 가공하는 공정, 금속 소재의 노출면에 표면 가공을 실시하여 가공 표면을 형성하는 표면 가공 공정, 금속 소재의 가공 표면에 대하여 가공 표면을 감싸는 마스킹부를 형성하는 마스킹 공정, 금속 소재의 가공 표면을 감싸고 있는 마스킹부에 대해 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로의 레이저 마킹을 실시하여 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로 금속 소재의 가공 표면이 노출되도록 마스킹부를 제거하는 레이저 박리공정, 레이저 박리공정에 의해 무늬 또는 패턴이 구현된 마스킹부를 갖는 금속 소재의 노출된 가공 표면에 화학적 에칭을 실시하여 금속 소재의 노출된 가공 표면에 골 패턴을 형성하는 화학적 에칭공정, 및 골 패턴이 형성된 금속 소재의 가공 표면에서 마스킹부를 제거하는 마스킹 제거공정을 포함하는, 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법이다.
상기 본 발명의 각 실시 형태에 따른 금속 소재의 표면 패턴 형성방법은, 마스킹 제거공정이 종료된 후, 컬러 아노다이징, 화학적 연마, 화학적 샌딩 중에서 선택되는 어느 하나의 공정을 통해 후 표면 처리를 실시하는 후표면 처리공정을 더 포함하여, 각각 다른 실시 형태로 구현될 수 있다.
상기 본 발명의 각 실시 형태에 따른 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에서, 마스킹 공정은, 도장 또는 전착 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 각 실시 형태에 따른 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에서, 화학적 에칭 공정은, 질산나트륨, 가성소다, 불암모늄을 에칭 반응재로 사용하는 습식 공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에 의하면, 표면가공의 공정과 달리 마스킹 공정과 골 구현 공정을 달리 하여 패턴을 구현하는 것이다. 기존의 미세한 높이차이 정도만 나타났던 마스킹을 극복하고 골이 차이가 많은 패턴을 구현하는 것으로 극히 제한적이었던 기존의 금속 표면 가공 기술의 폭을 넓혀 더욱 다양화된 표면 상태의 제품을 대량으로 양산할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 예시한 공정 흐름도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 예시한 공정 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2f는 도 1b에 따른 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에서, 각 공정 실시 후의 상태를 예시하는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1b에 따른 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에서, 마스킹 공정, 화학적 에칭 공정, 화학적 연마에 의한 후표면 처리공정, 컬러 아노다이징에 의한 후표면 처리공정이 실시된 이후의 각 실물 상태를 예시하는 참고 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 예시한 공정 흐름도로서, 본 발명 방법의 한 구성 예는, 금속 소재(10)의 노출면에 표면 가공을 실시하여 가공 표면을 형성하는 표면 가공 공정(S110), 금속 소재의 가공 표면에 대하여 가공 표면을 감싸는 마스킹부를 형성하는 마스킹 공정(S120), 금속 소재의 가공 표면을 감싸고 있는 마스킹부에 대해 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로의 레이저 마킹을 실시하여 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로 금속 소재의 가공 표면이 노출되도록 마스킹부를 제거하는 레이저 박리공정(S130), 레이저 박리공정에 의해 무늬 또는 패턴이 구현된 마스킹부를 갖는 금속 소재의 노출된 가공 표면에 화학적 에칭을 실시하여 금속 소재의 노출된 가공 표면에 골 패턴을 형성하는 화학적 에칭공정(S140), 및 골 패턴이 형성된 금속 소재의 가공 표면에서 마스킹부를 제거하는 마스킹 박리(제거)공정(S150)을 포함하여 이루어진다.
이러한 구성의 본 발명의 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법은, 상기 마스킹 제거공정(S150)이 종료된 후, 컬러 아노다이징, 화학적 연마, 화학적 샌딩 중에서 선택되는 어느 하나의 공정을 통해 후 표면 처리를 실시하는 후표면 처리공정(S160)을 더 포함하여, 다른 실시 형태로 구현될 수 있다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법을 예시한 공정 흐름도로서, 금속 소재에 대하여 프레스, 압출, CNC 중에서 선택되는 어느 하나의 공정을 통해 원하는 형태로의 형상 가공하는 공정(S210), 금속 소재의 노출면에 표면 가공을 실시하여 가공 표면을 형성하는 표면 가공 공정(S220), 금속 소재의 가공 표면에 대하여 가공 표면을 감싸는 마스킹부를 형성하는 마스킹 공정(S230), 금속 소재의 가공 표면을 감싸고 있는 마스킹부에 대해 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로의 레이저 마킹을 실시하여 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로 금속 소재의 가공 표면이 노출되도록 마스킹부를 제거하는 레이저 박리공정(S240), 레이저 박리공정에 의해 무늬 또는 패턴이 구현된 마스킹부를 갖는 금속 소재의 노출된 가공 표면에 화학적 에칭을 실시하여 금속 소재의 노출된 가공 표면에 골 패턴을 형성하는 화학적 에칭공정(S250), 및 골 패턴이 형성된 금속 소재의 가공 표면에서 마스킹부를 제거하는 마스킹 제거공정(S260)을 포함하여 이루어진다.
이러한 구성의 본 발명의 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법은, 상기 마스킹 제거공정(S260)이 종료된 후, 아노다이징, 화학적 연마, 화학적 샌딩 중에서 선택되는 어느 하나의 공정을 통해 후 표면 처리를 실시하는 후표면 처리공정(S270)을 더 포함하여, 다른 실시 형태로 구현될 수 있다.
도 2a 내지 도 2f는 도 1b에 따른 본 발명 다른 실시예의 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에서 이루어지는 각 공정을 설명하기 위하여 예시한 단면도이다.
도 2a는 형상 가공 공정(S210)을 통해 원하는 형태로 형상 가공된 금속 소재(10)의 노출면에 표면 가공 공정(S220)을 통해 표면 가공을 실시하여 가공 표면(11)을 형성한 상태를 예시하는 도면이다.
도 2b는 금속 소재(10)의 가공 표면(11)에 마스킹 공정(S230)을 통해 그 가공 표면(11)을 감싸는 마스킹부(12)를 형성한 상태를 예시하는 도면이다.
도 2c는 레이저 마킹기(20)를 이용하여 레이저 박리공정(S240)을 실시하는 상태를 예시하는 도면이고, 도 2d는 금속 소재(10)의 가공 표면(11)을 감싸고 있는 마스킹부(12)에 대해 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로의 레이저 마킹을 실시하여 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로 금속 소재(10)의 가공 표면(11)이 노출되도록 마스킹부(12)를 제거한 상태를 예시하는 도면이다.
도 2e는 레이저 박리공정(S240)에 의해 무늬 또는 패턴이 구현된 마스킹부(12)를 갖는 금속 소재(10)의 노출된 가공 표면(11)을 화학적 에칭공정(S250)을 통해 식각하여 가공 표면(11)보다 깊은 골 패턴(13)을 형성한 결과를 예시하는 도면이다.
도 2f는 골 패턴(13)이 형성된 금속 소재의 가공 표면에서 마스킹 박리공정(S260)을 통해 마스킹부(12)를 제거한 결과를 예시하는 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1b에 따른 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법에서, 마스킹 공정(S230), 화학적 에칭 공정(S250), 화학적 연마에 의한 후표면 처리공정(S270), 컬러 아노다이징에 의한 후표면 처리공정(S270)이 실시된 이후의 각 실물 상태를 예시하는 참고 사진이다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법은, 전체적으로 형상 가공(또는 생략 가능), 표면 처리, 마스킹(전착), 레이저 마킹(박리), 화학적 에칭(습식 화학 에칭), 마스킹 박리(전착), 후표면 처리(화학연마, 화학샌딩, 컬러 아노다이징)의 공정을 통해 이루어진다.
먼저, 본 발명에 따른 표면 패턴 형성방법은 소성 가공과 기초 표면사양이 완성된 제품에도 적용하여 이루어지는 기술로서, 종래 사용되었던 모든 표면 가공사양이 적용된 금속 소재에도 적용 가능하여 별도의 표면사양을 만들 수 있는 것이 특징이라 하겠다.
이하에서는 도 1b에 예시된 실시예의 공정 흐름을 참고로 하여 설명하며, 도 1a에 예시된 공정 흐름에 대해서는 형상 가공공정(S210)을 제외한 나머지 공정이 도 1b와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도 1b에 예시된 바와 같이, 다양한 목적으로 사용될 금속 소재에 대한 형상가공공정(S210)을 수행하게 되는 것인데, 이는 다양한 재질의 금속 소재를 예컨데 프레스 장비를 사용하여 원하는 모양을 갖추도록 절단 및 절곡하여 생산하는 것을 지칭하는 것이다. 이때, 상기와 같은 형상가공공정(S210)은 미리 선행하여 작업할 수도 있고 후술하는 마스킹부 박리 공정에 앞서 작업하거나 표면 결함의 문제만 해소된다면 본 공정이 종료된 이후에 작업하여도 무방한 것이다. 또한, 상기의 형상가공공정(S210)은 프레스를 포함한 소성가공과 압출성형 및 다이캐스팅 성형을 모두 지칭하는 것으로 도 1b의 단계로 진행하는데는 일반화된 다양한 가공방법에 의해 만들어진 성형물이 모두 이에 포함될 것이다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예 및 도면에서는 이해를 돕기 위해 형상이 가공된 상태의 것을 금속 소재(10)로 표시하도록 한다.
따라서, 상기와 같이 형상 가공이 이루어진 상태의 금속 소재(10)의 노출 표면에 대하여 표면가공공정(S220)을 수행하게 된다. 이때의 표면가공공정(S220)은 브러시 헤어라인가공이나 벨트 헤어라인가공 및 연마가공 또는 샌딩가공 등 기존의 다양한 표면 가공방법이 적용될 수 있는 것으로서, 상기의 무광 표면가공 이외에도 버핑에 의한 유광가공 역시 이에 포함될 것이다.
이와 같이 금속 소재(10)에 대하여 가공 표면(11)을 얻기 위한 표면가공공정(S220)이 이루어진 상태에서 상기 가공 표면(11)에 대하여 마스킹 공정(S230)을 수행하게 된다. 이때의 마스킹 공정(S230)은 전착 또는 도장에 의해 이루어질 수 있는 것인데, 상기와 같은 마스킹 공정(S230)은 금속 소재(10)의 가공 표면(11)에 대한 보호막의 구실을 담당하게 되는 것이다. 여기서, 상기와 같은 마스킹 공정(S230)에 의해 생성되는 마스킹부(12)의 두께는 6~30㎛의 범위 내에서 이루어지는 것이 적합한 것인데, 마스킹부(12)의 두께가 얇은 경우에는 후행하는 골 패턴 형성을 위한 화학적 에칭공정(S250)에서 마스킹부(12)가 박리되거나 탈막되는 현상이 발생하게 될 것이고, 두께가 과도한 경우에는 패턴 형성을 위한 레이저 박리공정(S240)에서의 까다로움이나 주변 마스킹부(12)가 뜯어지는 등의 현상이 발생하기 때문인 것이다.
특히, 상기와 같은 방법을 통해 금속 소재(10)의 가공 표면(11)에 대한 마스킹부(12)가 생성되면 금속 소재(10)의 가공 표면(11)을 감싸고 있는 마스킹부(12)에 대한 패턴 형태로의 박리를 수행하여야 하는 것인데, 상기 마스킹부(12)는 레이저 박리공정(S240)을 통해 형성하고자 하는 무늬 및 패턴과 동일한 형태로 제거되어야 할 것이다.
여기서 언급하는 레이저 마킹기(20)는 특정 장비가 아닌 일반적으로 사용되는 기기를 의미하며 이것은 기기의 특성, 야그, 다이오드, 펄장비 등 모든 장비를 포함한다.
이와 같은 레이저 박리공정(S240)를 이용한 원하는 무늬 또는 형상으로의 패턴구현을 통해 금속 소재(10)의 가공 표면(11)이 온전하게 노출될 수 있도록 하면 된다.
이어, 상기와 같은 레이저 박리공정(S240)을 통해 패턴이 구현된 마스킹부(12)가 금속 소재(10)의 가공 표면(11)에 형성되면, 상기 마스킹부(12)를 제외한 가공 표면(11)에 대한 화학적 에칭 공정(S250)을 수행하게 된다. 이때의 화학적 에칭 공정(S250)은 염화제이철을 이용한 에칭이 아닌 질산나트륨, 가성소다, 불암묘늄을 에칭 반응재로 사용하는 습식 공정을 통해 진행하는 것을 의미하는 것이다.
이에 적합한 화학적 액조의 조건은 초석(질산나트륨), 불암모늄, 가성소다 등을 이용하여 조성된 액조에서의 에칭 작업을 기본으로 하여 구성한다.
이와 같은 화학적 에칭 공정(S250)이 종료되면, 상기의 마스킹부(12)에 대한 박리공정(S260; 마스킹 제거공정)을 수행하게 되며, 현재 금속에 사용되고 있는 통상적인 박리 제거제를 사용하여도 금속의 표면에 손상을 주지 않고 깨끗한 면을 확보할 수 있으므로 상기의 마스킹 박리공정(S260)에는 특이한 점이 없어 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 다만, 마스킹 박리공정(S260)에서 주로 사용되는 물질은 리무버와 니트로메탄, 디클로로메탄, 톨루엔, 아세톤 및 이들의 혼합물이 이에 해당된다.
이어, 상기와 같은 마스킹 박리공정(S260)이 종료되면 이를 직접 사용할 수도 있을 것이고, 필요에 따라 금속 소재(10)에 대한 추가로 후표면 처리 공정(S270)이 더 적용될 수도 있는 것인데, 부식에 취약한 소재이거나 색감 또는 질감이 우수하지 못한 금속 소재인 경우, 원하는 색감이나 질감을 연출하고자 하는 경우에는 화학적 연마, 화학적 샌딩, 컬러 아노다이징 등의 표면 처리를 통해 다양하고도 적합한 상태의 제품을 완성할 수 있게 된다.
이에 따라 하나의 금속 소재에는 다양한 표면 처리를 통해 얻어진 가공 표면과 그 가공표면을 기반으로 충분한 엠보감을 가지는 패턴에 의한 다양한 표면을 가지는 고품질의 제품이 완성되는 것이다.
이와 같은 금속 소재는 도 3c 및 도 3d의 실물 예시 사진을 참고하면 더욱 선명하게 확인할 수 있는데, 도 3c 및 도 3d의 실물 예시 사진의 경우 가공된 표면 위에 다양한 패턴이 상당한 단차를 가지고 구현된 것을 확인할 수 있으며, 이들 제품의 후가공 처리를 통하여 유광을 구현함으로 인해 깊은 엠보감을 가진 패턴이 매우 미세한 간극으로 정확하게 구현된 상태인 것을 확인할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의한 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 패턴 형성 방법은 소재의 제한 및 그 소재가 갖고 있는 표면 상태에 관계없이 다채로운 패턴의 모양을 합리적으로 연출할 수 있으므로 고급스러움과 다양성을 동시에 갖추면서도 대량 생산이 가능하여 경제적 이윤을 극대화할 수 있게 된다.
이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10 : 금속 소재 11 : 가공 표면
12 : 마스킹부 13 : 골 패턴
20 : 레이저 마킹기

Claims (5)

  1. (a) 금속 소재의 노출면에 표면 가공을 실시하여 가공 표면을 형성하는 표면 가공 공정;
    (b) 금속 소재의 가공 표면에 대하여 가공 표면을 감싸는 마스킹부를 형성하는 마스킹 공정;
    (c) 금속 소재의 가공 표면을 감싸고 있는 마스킹부에 대해 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로의 레이저 마킹을 실시하여 형성하고자 하는 무늬 또는 패턴과 동일한 형태로 금속 소재의 가공 표면이 노출되도록 마스킹부를 제거하는 레이저 박리공정;
    (d) 상기 레이저 박리공정에 의해 무늬 또는 패턴이 구현된 마스킹부를 갖는 금속 소재의 노출된 가공 표면에 화학적 에칭을 실시하여 상기 노출된 금속 소재의 가공 표면에 골 패턴을 형성하는 화학적 에칭공정; 및
    (e) 상기 골 패턴이 형성된 금속 소재의 가공 표면에서 마스킹부를 제거하는 마스킹 박리공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 소재에 대하여 프레스, 압출, CNC 중에서 선택되는 어느 하나의 공정을 통해 원하는 형태로의 형상 가공하는 공정이 상기 표면 가공 공정에 앞서 우선적으로 실시되는 것을 특징으로 하는 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    (f) 상기 마스킹 제거공정이 종료된 후, 아노다이징, 화학적 연마, 샌딩 중에서 선택되는 어느 하나의 공정을 통해 후 표면 처리를 실시하는 후표면 처리공정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (b) 마스킹 공정은,
    도장 또는 전착 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (d) 화학적 에칭 공정은,
    질산나트륨, 가성소다, 불암모늄을 에칭 반응재로 사용하는 습식 공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스킹과 화학적 에칭을 이용한 금속 소재의 표면 패턴 형성방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108373345A (zh) * 2018-01-16 2018-08-07 华北水利水电大学 一种激光打标刀片的涂层前预处理方法
WO2021112547A1 (en) * 2019-12-03 2021-06-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Surface pattern forming method for aluminium product

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