KR20160013608A - 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기기 케이스(휴대폰 케이스 등)의 가장자리 테두리에 정밀한 코팅처리를 목적으로 사용된 코팅용 지그체를 다시 재활용할 수 있는 그 방법에 관한 것이이다.
즉, 본 발명은 1회 이상 사용된 원인으로 외부의 일부 표면에 불필요 도막층(110)이 형성되어 그 자체로는 재사용이 어렵게된 통상의 코팅용 지그체(100)의 재활용 방법에 있어서, 상기 케이스 코팅용 지그체(110)에 묻어있는 상기 불필요 도막층(110)을 제거하여 재활용이 가능하도록 하되, 상기 불필요 도막층(110)의 제거는 기계가공분야에서는 그 사용이 흔하지만, 코팅용 지그체의 재활용분야에서는 한번도 시도된 바 없는, 레이저(200) 기기의 레이저빔(200)을 이용하여 신속 정밀하게 제거할 수 있도록 한 것이다.

Description

전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법{Case of coating material for electronics recycling jig}

본 발명은 전자기기 케이스(휴대폰 케이스 등) 중 코팅이 필요한 부위는 노출하고 그렇지 않는 부위는 가려서 정밀한 코팅처리가 이루어질 수 있도록 하는 코팅용 지그체를 보다 효과적으로 재활용할 수 있는 그 방법에 관한 것이다.

통상 휴대폰 등과 같은 전자기기 케이스 중 요구되는 하나이상의 부위에는 미려한 디자인의 연출(장식)은 물론 케이스의 표면보호 및 전자파의 차단 등을 목적으로 일정 도막두께의 코팅을 스프레이 등의 방법으로 실시하는 데,

이때, 코팅이 필요한 부위는 외부로 노출되어야 하지만, 그렇지 않고 코팅이되어서는 아니되는 나머지 부위는 정밀하게 가린 상태에서 코팅을 실시하여야만 정밀한 코팅이 가능하게 된다.

이에 전자기기 케이스에 대한 코팅처리시에는 실질적으로 코팅이 필요한 부분만 남기고, 나머지 불필요 부위는 용이하게 가릴 수 있는 코팅용 지그체를 별도로 제작한 다음 이를 이용하여 코팅을 실시한다.

한편, 케이스 코팅용으로 사용되는 코팅용 지그체는 1회 이상만 사용하게 되면, 코팅액의 분사가 이루어진 곳과 인접한 부위의 표면에는, 제품(전자기기 케이스)에 실시되었던 것과 마찬가지로 일정한 도막두께의 코팅층이 도포되는 현상이 필수로 수반된다.

이렇게, 코팅시의 임시적 도구인 코팅용 지그체의 표면에 원하지 않는 코팅층이 도포되면,

그 도막의 두께로 인해 지그체의 두께가 상승하기 때문에 케이스에 맞춤식으로 밀착 대응하는 것이 사실상 불가능하게 되거나 또는 정밀하게 대응하지 못한 원인으로 코팅의 품질이 크게 떨어지고 불량이 유발하게되는 등 상당한 주의가 요망된다.

따라서, 종래에는 일정한 횟수(1회 이상)로 사용된 원인으로 재사용이 불가능하다고 판단된 지그체의 경우에는 전량 산업폐기물로 폐기하고 새로운 지그체를 사용하게되는 것이 일반적이었다.

하지만, 산업폐기물로 폐기하게 되면, 막대한 재료 및 비용의 낭비는 물론 환경오염에도 크게 영향을 끼치게 됨으로, 최근에는 이를 재활용할 수 있는 방안을 집중적으로 모색하고 있다.

이의 일환으로 최근 개발된 것이, 특허등록번호 제10-1191828호(전자제품 케이스용 지그 재활용을 위한 도료 제거장치와 이를 이용한 제거방법)가 공지된 바 있는데,

이는 "전자제품 케이스를 페인팅 또는 코팅할때 상기 전자제품 케이스를 고정시키는 지그의 두께를 두께 측정기를 통해 측정하고, 상기 지그에 페인팅 또는 코팅이 되지 않은 상태의 상기 지그 두께인 기준값과 상기 지그에 페인팅 또는 코팅이 된 상태의 두께가 측정된 측정값을 비교하여 상기 기준값과 상기 측정값의 차이를 표시하는 제1단계; 상기 기준값과 상기 측정값의 차이가 상기 두께 측정기에 표시되면, 상기 지그를 용해용 용액의 농도와 온도 및 용해시간이 상기 지그의 두께에 따라 다르게 설정되어 저장된 다수의 저장조 중 상기 지그의 두께에 맞는 설정으로 용액이 형성된 저장조에 투입하는 제2 단계; 상기 저장조에 투입된 상기 지그를 상기 저장조에 설정되는 상기 용액의 온도와 용해시간으로 용해시키는 제3단계; 및 상기 저장조에서 페인팅 또는 코팅을 용해시킨 상기 지그를 제거기에 투입하여 표면의 페인팅 또는 코팅을 제거액으로 제거하고, 상기 코팅이 제거된 지그를 건조장치를 통해 건조시키는 제4 단계를 포함하며, 상기 저장조에 저장되는 용액은 용해용 용액 100 중량부를 기준으로 물 80 ~ 92 중량부 및 용해약품인 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 8 ~ 20 중량부의 혼합액으로 이루어지고, 상기 저장조에 투입된 지그는 6 ~ 80 시간의 용해시간을 가지며, 상기 지그가 용해되는 상기 저장조 내 용액의 온도는 30 ~ 80℃로 하는 방법을 개시하고 있다.

그러나, 위 선등록특허는 유독성 화학물로 도막을 제거하는 방식이기 때문에, 작업 중 수반될 수 있는 인체 접촉에 따른 안전사고의 위험성이 높고, 열악한 작업환경이 제공될 뿐 아니라, 사용된 유독물의 처리 및 설비구축(위험물 및 환경 오염물 취급규정에 따른 요건 등)에 따른 비용의 상당하고, 특히 작업하는 공정이 최소 4단계 이상이 필요할 만큼 복잡한 것은 물론, 작업시간(용해시간) 또한 최소 6~80시간까지 소요되기 때문에 지그체의 재활용에 관한 실익자체가 지극히 불투명하다.

이에 본 발명에서는 작업공정 및 시간은 물론 비용과 환경적으로도 상당한 손실이 야기되는 기존과 같은 화학적인 처리방법과 달리, 기계가공분야에서 흔이 쓰이고 있지만, 지그체의 재활용 분야에서는 처음으로 시도되는 레이져 가공기를 응용하여 보다 신속 간단하면서도 저렴하게 재활이 가능한 새로운 기법을 제공하는 것에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 1회 이상 사용된 원인으로 외부의 일부 표면에 불필요 도막층(110)이 형성되어 그 자체로는 재사용이 어렵게된 통상의 코팅용 지그체(100)의 재활용 방법에 있어서, 상기 케이스 코팅용 지그체(110)에 묻어있는 상기 불필요 도막층(110)을 제거하여 재활용이 가능하도록 하되, 상기 불필요 도막층(110)의 제거는 기계가공분야에서는 그 사용이 흔하지만, 코팅용 지그체의 재활용분야에서는 한번도 시도된 바 없는, 레이저(200) 기기의 레이저빔(200)을 이용하여 신속 정밀하게 제거할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법은 전술된 바와 같이, 기존과 같이 유독성 화학성분으로 어렵게 재활용(도막층 제거)을 하는 것이 아니라, 기계가공분야에서는 범용으로 사용되는 레이저를 이용함에 따라 보다 신속 간단하면서도 저렴한 비용으로 재활용이 가능하기 때문에 생산성 향상에 크게 기여할 뿐 아니라, 오염원의 발생도 최소화되므로 환경적으로도 크게 유리하고, 무엇보다 깔끔한 작업환경으로 노동환경의 획일적인 개선은 물론, 자동화 대량생산 시스템의 구축이 용이하여 재활용의 활성화에 크게 일조할 수 있는 등 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 제시한 레이저 및 레이저빔에 관한 개념 이해도
도 2는 본 발명에서 제시된 코팅용 지그체 및 그 표면에 도포된 불필요 도막증의 예시도
도 3은 본 발명의 레이저빔을 이용한 코팅용 지그체의 불필요 도막층 제거에 관한 예시도

본 발명은의 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법은, 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉 본 발명은 1회 이상 사용된 원인으로 외부의 일부 표면에 불필요 도막층(110)이 형성되어 그 자체로는 재사용이 어렵게된 통상의 코팅용 지그체(100)의 재활용 방법에 있어서,

상기 케이스 코팅용 지그체(110)에 묻어있는 상기 불필요 도막층(110)을 제거하여 재활용이 가능하도록 하되, 상기 불필요 도막층(110)의 제거는 기계가공분야에서는 그 사용이 흔하지만, 코팅용 지그체의 재활용분야에서는 한번도 시도된 바 없는, 레이저빔(200)을 이용하여 신속 정밀하게 제거할 수 있도록 한 것을 그 특징적 요지로 하였다.

먼저, 상기 케이스 코팅용 지그체(110)는, 휴대폰 등과 같은 전자기기 케이스(10)에 맞춤식 결합에 의해 대응되고, 그 케이스(10) 중 코팅 처리가 필요한 코팅 필요부(11)는 외부로 노출이 되도록 하는 반면, 코팅이 되어서는 아니되는 불필요 부위는 적절하게 가릴 수 있게 함에 따라 원하는 코팅 필요부(11)에 대한 정밀 도장이 가능하게 하는 도구이나,

이는, 케이스(10)의 코팅 필요부(11)에 코팅을 실시하기 위해 스프레이 등으로 도료를 뿌릴 때, 그 페인트가 뿌려지는 코팅 필요부(11)와 완전히 인접된 경계부에 맞춤식으로 결합되어 있기 때문에, 상기 코팅 필요부(11)에 도포되는 도장과 마찬가지로 원하지 않는 불필요 도막층(110)이 형성되고,

이렇게 되면, 상기 코팅용 지그체(100)의 두께가 그 만큼 증가하는 원인이 되기 때문에, 상기 전자기기 케이스(10)에 코팅작업을 실시하기 위하여 위하여 상기 코팅용 지그체(100)를 대응시킬 때, 정밀한 끼워 맞춰식 대응이 어려워 재사용이 불가능한 상태(폐기해야하는 상태)가 된다.

만약, 위와 같이 폐기상태에 처한 상기 코팅용 지그체(100)를 다시 재사용이 가능한 상태로 복원시키기 위해서는, 상기 코팅용 지그체(100)의 두께 증가의 원인인 상기 불필요 도막층(110)을 제거하는 공정이 필수로 요구된다.

이에 본 발명에서는 1회 이상 사용한 원인으로 상기 코팅용 지그체(100)의 일부 표면에 도포되어 있는 상기 불필요 도막층(110)을 제거하는 방법으로, 전술된 바와 같이,

기계분야에서는 흔히 쓰이고 있었지만, 코팅용 지그체(100)의 재활용분야에서는 최초로 시도되는 레이저빔을 이용한 새로운 도막제거방법을 제시하는 것으로서,

다양한 레이저 가공기들 중에서 광 파이버에 의해 레이저빔이 전송되는 파이버 레이저 또는 YAG레이저를 이용하는 것을 제안한다.

상기 파이버 레이저 또는 야그(YAG) 레이저는 연속펄스 또는 큐스위치펄스로 레이저 빔을 방출하여 목표물인 불필요 도막층(110)을 각인할 수 있을 뿐 아니라, 레이저출력과 연속 또는 펄스로 작동모드를 조절함으로서 목표물에 조사하여 원하는 결과를 얻을 수 있고,

일렬로 정렬된 펌프다이오드에서 발생된 저출력 레이저를 집광기를 이용하여 하나의 Fiber Laser cable로 전송, 집광된 저출력 레이저는 반사체와 Ytterbium이 첨가된 Fiber Laser cable에서 왕복하며 점점 출력이 증폭될 수 있으며,

저출력의 다이오드 사용으로 다이오드 교체주기를 획기적으로 증가시킬 수 있고, 증폭된 레이저는 Seed laser에 의해서 불필요 도막층(110)의 깊이에 알맞게 변환할 수 있으며, 변환된 레이저는 스캔헤드에서 굴절각을 변환시켜서 불필요 도막층(110)을 효과적으로 제거할 수 있다.

그리고, 레이저빔을 이용해 프라이머 도막층(111) + 칼라층(112) + 표면마감용 UV층(113)으로 이루어진 상기 불필요 도막층(110)을 제거할 때, 프라이머 도막층(111) + 칼라층(112) + 표면마감용 UV층(113)을 포함하는 상기 불필요 도막층(110)을 한꺼번에 일괄로 제거할 수 있도록 그 레이저빔의 조건으로 제거하는 것이 단연 바람직하나,

상기 불필요 도막층(110) 전체를 일괄로 제거할 수 있는 강한 레이저빔의 조건으로 주사하면, 상기 코팅용 지그체(100)의 표면에도 일부 손상(손상이 발생하면 재활용의 횟수가 줄어듬)을 유발할 수 있다.

이에 본원에서는 상기 코팅용 지그체(100)의 질감에는 아무런 영향(손상 등)을 주지 않는 상태에서 상기 불필요 도막층(111)만을 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 더불어 제공한다.

즉, 상기 불필요 도막층(111)의 제거를 위한 레이저빔 조사시 상기 불필요 도막층(110)이 맨아래층인 프라이머 도막층(111)은 제거되지 않고 그 위쪽의 칼라층(112)과 표면마감용 UV층(113)만 제거시킬 수 있는 조건으로 레이저빔을 조사하면,

상기 레비저빔의 촛점은 투명인 상기 표면마감용 UV층(113)을 투과한 후 칼라층(112)을 파괴하기 때문에, 상기 표면마감용 UV층(113)과 칼라층(112)은 동시에 제거 되지만 하부의 프라이머 도막층(111)은 그대로 남게된다.

이렇게되면, 상기 불필요 도막층(110)의 상당부분을 게거하였음에도 불구하고 상기 코팅용 지그체(100)의 질감에는 전혀 손상이 일어나지 않기 때문에 코팅용 지그체(100)의 재활용 횟수를 크게 중대시킬 수 있어 더욱 유용하다.

또, 상기 불필요 도막층(110)을 제거(박리)하기 의하여 레이저 빔을 조사할 때, 그 레이저빔은 상기 불필요 도막층(110)에 대해서 수직으로 조사하는 것 보다 일정한 경사각으로 비스듬하게 조사하는 것이 좀더 효과적인 제거가 가능하고, 경사진 방향은, 수직한 방향에서 최대 45ㅀ∼ 최소 80ㅀ로 경사진 조건과 아울러 0.1kHz∼300kHz의 반복 주파수에서 조사하는 것이 좋다.

나아가, 레이저빔을 통하여 상기 불필요 도막층(110)에 포함된 프라이머 도막층(111) + 칼라층(112) + 표면마감용 UV층(113) 중 최소 2개층 이상을 파괴한 이후에는,

파괴된 도막의 잔존 입자와 분진들을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 에어분사공정을 실시하고,

에어분사공정이 완료되면, 남은 프라이머 도막층(112)의 일부 연마는 물론 도막제거작업 중 수반하는 미세한 흠집이나 거친 표면의 처리를 위한 표면센딩공정을 실시하면,

센딩작업이 끝나면, 미센 분진 등을 완전히 제거하는 세척공정을 실시함으로서 모든 공정이 완료될 수 있다.

10: 케이스 11: 코팅 필요부
100: 코팅용 지그체 110: 불필요 도막층
200: 레이저빔

Claims (5)

1회 이상 사용된 원인으로 외부의 일부 표면에 불필요 도막층(110)이 형성되어 그 자체로는 재사용이 어렵게된 통상의 코팅용 지그체(100)의 재활용 방법에 있어서,

상기 케이스 코팅용 지그체(110)에 묻어있는 상기 불필요 도막층(110)을 제거하여 재활용이 가능하도록 하되, 상기 불필요 도막층(110)의 제거는 기계가공분야에서는 그 사용이 흔하지만, 코팅용 지그체의 재활용분야에서는 한번도 시도된 바 없는, 레이저(200) 기기의 레이저빔(200)을 이용하여 신속 정밀하게 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법.

제 1항에 있어서,
레이저는, 레이저빔이 광 파이버에 의해 전송이 가능한 파이버 레이저 또는 YAG레이저인 것을 특징으로 한 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법.

제 1항에 있어서,
레이저(200)를 이용한 상기 불필요 도막층(110) 제거시,
상기 프라이머 도막층(111), 칼라층(112), 표면마감용 UV층(113)을 일괄로 박리하여 제거하는 것을 특징으로 한 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법.

제 1항에 있어서,
레이저(200)를 이용한 상기 불필요 도막층(110) 제거시,
상기 불필요 도막층(110) 중 하부의 프라이머 도막층(111)은 남기고, 그 위의 칼라층(112)과 표면마감용 UV층(113)만 제거하는 것을 특징으로 한 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법.

제 1항에 있어서,
나아가, 레이저빔을 통하여 상기 불필요 도막층(110)에 포함된 프라이머 도막층(111) + 칼라층(112) + 표면마감용 UV층(113) 중 최소 2개층 이상을 파괴한 이후에는,
에어분사공정, 표면센딩공정, 세척공정 중 적어도 어느 하나 이상의 공정을 더 수행할 수 있는 것을 특징으로 한 전자기기 케이스 코팅용 지그체의 재활용 방법.

Images