KR20170014738A - 유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유리 접합체 커팅 시 커팅 과정에서 발생되는 크랙의 전파를 차단할 수 있는 유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 유리 접합체의 최상부층인 유리기판의 표면을 스코어링하여, 상기 유리기판의 표면에 트렌치 라인을 형성하는 스코어링 단계; 및 상기 트렌치 라인 일측의 상기 유리 접합체를 상기 트렌치 라인과 평행한 방향으로 커팅하는 커팅 단계를 포함하는 유리 접합체 커팅 방법을 제공한다.

Description

유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CUTTING GLASS LAMINATES}
본 발명은 유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유리 접합체 커팅 시 커팅 과정에서 발생되는 크랙의 전파를 차단할 수 있는 유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유리는 높은 광학적 투명도, 고경도, 균일한 편평도 및 높은 내열성을 가져, 예컨대, 윈도우, 전기소자용 기판, 주방 가구 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 최근 기술의 발전으로 유리의 두께는 계속 얇아지고 있다. 특히, 특수 유리 전문회사의 특수 조성 및 표면 품질 관리 기술의 발전으로, 현재는 두께 0.3㎜ 이하의 롤(roll) 형태로 말아서 사용할 수 있는 연성(flexible) 유리기판을 대면적으로 생산하는 수준에 도달하였다.
이와 같이 두께가 얇은 유리기판은 다양한 강성 기재(rigid substrate)와의 접합을 통해 유리 접합체로 만들어진 후 상기와 같은 다양한 응용 분야에 적용된다. 예를 들어, 유리기판을 가구나 키친 도어에 적용하고자 할 경우, 이에 맞는 유리 접합체를 만들기 위해서는 먼저, 유리기판을 롤 투 롤 라미네이션 공정(roll to roll lamination process)을 통해 PVC나 PET와 같은 데코레이션 필름에 접합시킨다. 그 다음, 라미네이션된 접합체를 폭 방향 및 길이 방향으로 커팅하여 시트 형태로 만든 후, MDF(medium density fiberboard)와 같은 강성 기재에 접합시키면, 가구용 유리 접합체가 만들어진다. 이와 같이 만들어진 유리 접합체는 최종적으로, 각 제품에서 요구되는 모양과 크기로 커팅된다.
종래의 커팅 방법 중 스크라이빙 휠(scribing wheel)을 유리 접합체 커팅에 적용하게 되면, 유리기판은 자를 수 있지만, 휠이 기재인 MDF까지 침투하지 못해, 결국, 유리 접합체를 완전하게 커팅하지 못하게 된다. 또한, 고출력 레이저를 유리 접합체 커팅에 적용하게 되면, 커팅 속도가 빠른 장점이 있으나, 레이저 빔에 의해 야기되는 극히 높은 온도로 인해, MDF가 타는 문제가 발생된다. 그리고 종래의 커팅 방법 중 워터 젯은 MDF가 물에 안정하지 않기 때문에 실질적으로 사용이 어렵다.
다른 방법으로, 가령, 라우터 비트(router bit), 밴드 쇼(band saw)나 블레이드 쇼(blade saw)를 이용한 커팅 방법이 MDF 커팅에 고려될 수 있으나, 이와 같은 툴(tool)을 사용하여 유리 접합체를 커팅하게 되면, 커팅 과정에서 가해지는 힘에 의해 유리기판의 가장자리, 즉, 커팅 부위로부터 발생된 미세 크랙과 같은 결함이 유리기판의 표면 전체로 전파되어 제품 불량으로 이어질 가능성이 매우 크다.
대한민국 등록특허공보 제10-0657197호(2006.12.07.)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유리 접합체 커팅 시 커팅 과정에서 발생되는 크랙의 전파를 차단할 수 있는 유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 유리 접합체의 최상부층인 유리기판의 표면을 스코어링하여, 상기 유리기판의 표면에 트렌치 라인을 형성하는 스코어링 단계; 및 상기 트렌치 라인 일측의 상기 유리 접합체를 상기 트렌치 라인과 평행한 방향으로 커팅하는 커팅 단계를 포함하는 유리 접합체 커팅 방법을 제공한다.
상기 스코어링 단계에서는 상기 유리기판 두께 대비 10~20%의 깊이로 상기 트렌치 라인을 형성할 수 있다.
이때, 상기 트렌치 라인 하측의 상기 유리기판에는 메디안 크랙이 형성될 수 있다.
상기 메디안 크랙은 상기 유리기판 두께 대비 0~65%의 깊이로 형성될 수 있다.
그리고 상기 스코어링 단계에서는 스크라이빙 휠을 사용하여 상기 유리기판의 표면을 스코어링할 수 있다.
또한, 상기 커팅 단계에서는 상기 유리 접합체의 커팅면과 상기 트렌치 라인의 중심 사이의 거리가 10~100㎛가 되도록 상기 유리 접합체를 커팅할 수 있다.
그리고 상기 커팅 단계에서는 라우터 비트를 사용하여, 상기 유리 접합체를 커팅할 수 있다.
상기 커팅 단계 후 상기 유리 접합체의 커팅면을 연마하는 연마 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유리 접합체는 상기 유리기판과 접합되는 기재를 포함할 수 있다.
상기 유리기판은 1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 유리기판은 0.3㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 기재는 MDF일 수 있다.
상기 유리 접합체는 상기 유리기판과 상기 기재 사이에 형성되는 데코레이션 필름을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은, 유리 접합체가 흡착 고정되고, 복수 개의 슬롯이 일 방향을 따라 형성되어 있는 테이블; 상기 슬롯의 길이 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 테이블에 연결되는 이동 유닛; 상기 슬롯의 폭 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 이동 유닛에 설치되고, 상기 테이블과 마주하는 단부에는 휠이 장착되는 휠 헤드; 상기 슬롯의 폭 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 이동 유닛에 설치되되, 상기 휠 헤드의 일측에 설치되고, 상기 테이블과 마주하는 단부에는 라우터 비트가 장착되는 라우터 헤드; 상기 슬롯의 폭 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 이동 유닛에 설치되되, 상기 라우터 헤드의 일측에 설치되고, 상기 테이블과 마주하는 단부에는 연마 툴이 장착되는 연마 헤드; 및 상기 이동 유닛, 상기 휠 헤드, 상기 라우터 헤드 및 상기 연마 헤드를 동작시키는 제어부를 포함하는 유리 접합체 커팅 장치를 제공한다.
여기서, 상기 휠 헤드, 상기 라우터 헤드 및 상기 연마 헤드는 하나의 바디로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 유리 접합체의 최상부층인 유리기판의 표면을 스코어링하여, 유리기판의 표면에 내측 방향으로 트렌치 라인을 형성하고, 트렌치 라인과 평행하게 설정된 커팅 라인을 따라 유리 접합체를 커팅함으로써, 유리 접합체 커팅 시 커팅 과정에서 가해지는 힘에 의해 커팅 부위에서 발생되는 크랙이 트렌치 라인에 의해 블로킹(blocking)되어, 유리기판 표면 전체로의 크랙 전파를 차단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 유리기판 표면 전체로의 크랙 전파를 차단함으로써, 커팅 공정을 통해 만들어지는 유리 접합체 칩의 크기를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 단순하고 간단한 공정을 통해, 공정 시간을 대폭 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존에 존재하는 커팅 툴을 그대로 사용함으로써, 공정 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 방법에 사용된 유리 접합체를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 방법을 공정 순으로 나타낸 공정 단면도.
도 7은 유리 접합체의 절단면 사진으로, 도 7의 (a)는 커팅 단계만 진행한 경우 유리 접합체의 절단면 사진이고, 도 7의 (b)는 스코어링 단계와 커팅 단계를 순차 진행한 경우 유리 접합체의 절단면 사진.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 9는 트렌치 라인의 크랙 블로킹 효과를 확인하기 위해, 스코어링 압력 별 볼 드롭 결과를 보여주는 사진.
도 10은 스코어링 압력에 따른 유리기판의 두께 대비 트렌치 라인 형성 깊이 및 이에 따라 발생되는 메디안 크랙의 깊이 변화를 나타낸 그래프.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 방법 및 커팅 장치에 대해 상세히 설명한다.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 방법은 유리 접합체(도 1의 100)를 가구나 키친 도어에 적용하는 경우, 각 제품에 맞는 모양과 크기로 유리 접합체(도 1의 100)를 커팅하여, 유리 접합체 칩(도 6의 101)을 만드는 커팅 방법이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 가구나 키친 도어에 적용되는 유리 접합체(100)는 강성의 기재(120), 데코레이션 필름(130) 및 유리기판(110)이 이루는 적층 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 기재(120)는 5~30㎜ 두께를 갖는 MDF(medium density fiberboard)로 이루어질 수 있다. 또한, 유리기판(110)은 1㎜ 이하, 바람직하게는 0.3㎜ 이하의 두께를 갖는 박판 혹은 초박판 유리로 이루어질 수 있다. 그리고 데코레이션 필름(130)은 대략 0.05~0.5㎜의 두께를 갖는 PVC 필름이나 PET 필름으로 이루어질 수 있다.
도시하진 않았지만, 유리기판(110)과 데코레이션 필름(130) 및 데코레이션 필름(130)과 기재(120)는 각각, 대략 0.01~0.1㎜ 두께를 갖는 접착층을 매개로 서로 접합될 수 있다.
이와 같은 유리 접합체(100)를 커팅하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 방법은 스코어링 단계 및 커팅 단계를 포함한다.
먼저, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 스코어링(scoring) 단계는 유리 접합체(100)의 최상부층을 이루는 유리기판(110)의 표면을 스코어링하는 단계이다. 또한, 스코어링 단계는 이를 통해 유리기판(110)의 일측 표면에 설정되어 있는 커팅 라인과 평행한 트렌치 라인(111)을 유리기판(110)의 타측 표면에 형성하는 단계이다.
본 발명의 실시 예에서, 스코어링 단계를 통해 유리기판(110)의 표면에 트렌치 라인(111)을 형성하는 이유는 후속 공정으로 진행되는 커팅 단계에서 발생되는 크랙이 유리기판(110) 표면 전체로 전파되는 것을 차단하기 위함이다. 즉, 트렌치 라인(111)은 커팅 라인으로부터 트렌치 라인(111)으로 전파되어 오는 크랙의 더 이상의 전파를 막는 역할, 즉, 크랙을 블로킹(blocking)하는 역할을 하게 된다. 이때, 스코어링 단계에서는 유리기판(110) 두께 대비 10~20%의 깊이(d1)로 트렌치 라인(111)을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 유리기판(110)의 표면에 트렌치 라인(111)을 형성하는 경우, 가해지는 힘, 즉, 스코어링 압력에 의해, 트렌치 라인(111) 하측의 유리기판(110)에는 메디안 크랙(median crack)(112)이 형성될 수 있다. 메디안 크랙(112)은 트렌치 라인(111)과 함께 크랙을 블로킹하는 역할을 함과 아울러, 커팅 단계 시 커팅면(도 4의 102)과 트렌치 라인(111) 사이에 위치되는 유리기판(110)의 분리 혹은 제거를 용이하게 하는 역할을 하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 트렌치 라인(111)이 유리기판(110) 두께 대비 10~20%의 깊이(d1)로 형성되는 경우, 메디안 크랙(112)은 유리기판(110) 두께 대비 0~65%의 깊이(d2)로 형성될 수 있다. 여기서, 트렌치 라인(111)의 형성 깊이(d1)가 유리기판(110) 두께 대비 최소한 10%가 되어야만 크랙 블로킹 효과가 나타나며, 이때의 메디안 크랙(112)의 형성 깊이(d2)는 유리기판(110) 두께 대비 0%일 수 있다. 즉, 메디안 크랙(112)이 형성되지 않을 정도의 작은 힘을 가하여 트렌치 라인(111)을 형성하더라도 크랙의 전파를 차단할 수 있는데, 크랙 전파를 차단하는 효과를 최초로 나타내는 트렌치 라인(111)의 임계 깊이가 유리기판(110) 두께 대비 10%인 것이다. 보다 많은 힘을 가하여 트렌치 라인(111)의 깊이(d1)가 유리기판(110) 두께 대비 10%를 넘도록 트렌치 라인(111)을 형성하게 되면, 메디안 크랙(112)이 형성된다. 즉, 유리기판(110) 두께 대비 10%인 트렌치 라인(111)의 형성 깊이(d1)는 크랙 전파를 차단하는 효과를 최초로 나타내는 트렌치 라인(111)의 임계 깊이일 뿐만 아니라, 메디안 크랙(112)의 형성을 막는 트렌치 라인(111)의 최대 깊이가 된다.
한편, 트렌치 라인(111)의 깊이(d1)가 유리기판(110) 두께 대비 20%를 넘게 되면, 메디안 크랙(112)의 깊이(d2)도 65%를 넘게 된다. 이렇게 되면, 실질적으로 유리기판(110)을 커팅하는 것과 다르지 않게 된다. 즉, 트렌치 라인(111)의 깊이(d1)가 유리기판(110) 두께 대비 20%를 넘게 되면, 커팅 시와 마찬가지로 마이크로 크랙이 생기면서 유리기판(110)이 파단되어 품질이 저하되기 때문에 스코어링 단계를 통해 트렌치 라인(111)을 형성하는 의미가 없어지게 된다. 트렌치 라인(111)의 깊이(d1)가 유리기판(110) 두께 대비 10%일 때부터 크랙 블로킹 효과가 발생되나, 트렌치 라인(111)의 깊이(d1)가 더 깊을수록 크랙 블로킹 효과가 증대되는 것은 아니므로, 공정 조건이나 공정 비용을 고려할 때, 유리기판(110) 두께 대비 10% 또는 10%에 근접하는 깊이(d1)로 트렌치 라인(111)을 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스코어링 단계에서는 상기와 같은 트렌치 라인(111) 형성을 위해, 스크라이빙 휠(140)을 사용할 수 있다. 이때, 트렌치 라인(111) 형성을 위해 사용된 스크라이빙 휠(140)의 규격은 2.0(outer diameter)×0.8(inner diameter)×0.64(thickness)㎣, 125° with 135pitch일 수 있으나, 이러한 규격은 유리기판(110)의 두께에 따라 달라질 수 있으므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 스코어링 단계에서는 상기와 같은 깊이를 갖는 트렌치 라인(111)을 유리기판(110) 표면에 형성하기 위해, 속도 3,000㎜/min, 압력 150g로 스크라이빙 휠(140)을 제어할 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 커팅 단계는 스코어링 단계를 통해 형성된 트렌치 라인(111) 일측의 유리 접합체(100)를 트렌치 라인(111)과 평행한 방향으로 커팅하는 단계이다. 상술한 스코어링 단계는 유리 접합체(100)의 일부층, 즉, 최상부층의 유리기판(110)을 대상으로 하는 공정이다. 반면, 커팅 단계는 유리 접합체(100)를 이루는 기재(120), 데코레이션 필름(130) 및 유리기판(110) 전체를 대상으로 하는 공정이다.
본 발명의 실시 예에 따른 커팅 단계에서는 트렌치 라인(111)의 중심으로부터 유리기판(110) 표면의 외곽으로 10~100㎛ 떨어진 위치에 트렌치 라인(111)과 평행하게 설정되어 있는 커팅 라인을 따라 유리 접합체(100)를 커팅한다. 즉, 커팅 단계에서는 트렌치 라인(111)의 중심과 커팅을 통해 형성되는 유리 접합체(100)의 커팅면(102) 사이의 거리(w1)가 10~100㎛가 되도록 유리 접합체(100)를 커팅한다. 여기서, 트렌치 라인(111)의 중심과 커팅면(102) 사이의 거리(w1)가 10㎛ 미만이 되면, 트렌치 라인(111)이 상실될 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 커팅 후에는 트렌치 라인(111)의 중심과 커팅면(102) 사이의 유리기판(110) 부분은 커팅 과정에서 유리 접합체(100)로부터 분리 혹은 제거되어 데코레이션 필름(130) 및 기재(120)가 유리기판(110)보다 측방으로 더 돌출된 구조를 이루게 된다. 이에 따라, 트렌치 라인(111)의 중심과 커팅면(102) 사이의 거리(w1)가 100㎛를 넘게 되면, 그 만큼 기재(120)가 유리기판(110)보다 더 돌출된 것이므로, 도 6에 도시한 바와 같은 유리 접합체 칩(101)으로 만들기 위해서는 기재(120)에 대한 가공 시간이 많이 소요될 수 밖에 없다.
본 발명의 실시 예에 따른 커팅 단계에서는 예컨대, 라우터 비트(router bit)(150)를 사용하여 유리 접합체(100)를 커팅할 수 있다. 커팅 단계에서는 직경 3㎜의 1~9 downward flutes로 이루어진 라우터 비트(150)를 사용할 수 있다. 또한, 커팅 단계에서는 이러한 라우터 비트(150)를 사용하여, 최대 3m/min의 속도로 유리 접합체(100)를 커팅할 수 있다.
이와 같이, 트렌치 라인(111)으로부터 10~100㎛ 떨어진 부분에 트렌치 라인(111)과 평행하게 설정되어 있는 커팅 라인을 따라 유리 접합체(100)를 커팅하게 되면, 커팅 과정에서 가해지는 힘에 의해 커팅 부위에서 크랙이 발생 및 전파되더라도 트렌치 라인(111)에 의해 전파되는 크랙이 블로킹되어, 결국, 유리기판(110)의 표면 전체로 크랙이 전파되는 것을 차단할 수 있게 된다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 커팅 단계가 완료되면, 트렌치 라인(111)의 중심과 커팅면(102) 사이의 유리기판(110) 부분은 커팅 과정에서 발생되는 충격으로 인해 유리 접합체(100)로부터 분리 혹은 제거된다. 이에 따라, 커팅 단계 완료 후의 유리 접합체(100)는 데코레이션 필름(130) 및 기재(120)가 유리기판(110)보다 측방으로 더 돌출된 구조를 이루게 된다. 본 발명의 실시 예에서는 이와 같은 유리 접합체(100)의 측방 단차를 없애기 위해, 유리 접합체(100)의 커팅면(102)을 연마하는 연마 단계를 포함할 수 있다. 이러한 연마 단계에서는 유리기판(110)보다 측방으로 더 돌출된 데코레이션 필름(130) 및 기재(120)를 연마하여, 단차를 제거하게 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 연마 단계가 완료되면, 적용 제품에서 요구하는 형태와 크기를 만족시키는 유리 접합체 칩(101)이 만들어진다. 본 발명의 실시 예에서는 트렌치 라인(111)에 의해 크랙의 더 이상의 전파가 차단되므로, 유리 접합체(100)에 대한 커팅을 통해 만들어지는 유리 접합체 칩(101)을 최소한의 크기로 만드는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는 스코어링 단계, 커팅 단계 및 연마 단계로 이루어진 단순하고 간단한 공정을 통해 유리 접합체 칩(101)을 제조할 수 있어, 공정 시간을 대폭 줄일 수 있고, 스크라이빙 휠(140)과 라우터 비트(150)와 같이 기존에 존재하는 커팅 툴을 그대로 사용함에 따라, 추가적인 비용이 들지 않을 뿐만 아니라, 레이저 커팅에 비해 비용 또한 절감할 수 있다.
도 7의 (a)는 커팅 단계만 진행한 경우 유리 접합체의 절단면 사진이고, 도 7의 (b)는 본 발명의 실시 예와 같이, 스코어링 단계와 커팅 단계를 순차 진행한 경우 유리 접합체의 절단면 사진으로, 스코어링 단계, 즉, 트렌치 라인에 의한 크랙 블로킹 효과를 육안으로 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 장치에 대하여, 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 방법은 도 8에 도시한 바와 같은 유리 접합체 커팅 장치(10)를 통해 구현될 수 있다. 이를 위해, 유리 접합체 커팅 장치(10)는 테이블(11), 이동 유닛(13), 휠 헤드(14), 라우터 헤드(15), 연마 헤드(16) 및 제어부(미도시)를 포함하여 형성될 수 있다.
테이블(11)에는 유리 접합체(100)가 흡착 고정된다. 이때, 테이블(11)에는 복수 개의 슬롯(12)이 일 방향을 따라 형성되어 있다. 유리 접합체(100)를 수직 방향으로 커팅하기 위해서는 라우터 헤드(15)의 단부에 장착되는 라우터 비트(도 4의 150)가 유리 접합체(100)의 하단보다 더 하측으로 하강되어야 한다. 슬롯(12)은 이러한 라우터 비트(도 4의 150)의 하강 공간을 제공한다.
이동 유닛(13)은 슬롯(12)의 길이 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 테이블(11)에 연결된다. 이러한 이동 유닛(13)은 이에 장착되는 휠 헤드(14), 라우터 헤드(15) 및 연마 헤드(16)를 슬롯(12)의 길이 방향을 따라 왕복 운동시킴과 아울러, 휠 헤드(14), 라우터 헤드(15) 및 연마 헤드(16)가 슬롯(12)의 폭 방향을 따라 이동할 수 있도록 가이드하는 역할을 한다. 이동 유닛(13)의 왕복 운동은 이와 전기적으로 연결되어 있는 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
휠 헤드(14)는 슬롯(12)의 폭 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 이동 유닛(13)에 설치된다. 또한, 휠 헤드(14)는 이동 유닛(13)이 슬롯(12)의 길이 방향을 따라 왕복 운동함에 따라, 이에 의해, 테이블(11) 상에서 십자 형태로 동작할 수 있게 된다. 이러한 휠 헤드(14)의 단부, 즉, 테이블(11)과 마주하는 휠 헤드(14)의 단부에는 스크라이빙 휠(도 2의 140)이 회전 및 승강 가능하게 장착된다. 본 발명의 실시 예에 따른 스코어링 단계는 휠 헤드(14) 및 휠 헤드(14)의 단부에 장착되어 있는 스크라이빙 휠(도 2의 140)을 통해 구현될 수 있다.
라우터 헤드(15)는 휠 헤드(14) 일측의 이동 유닛(13)에 설치되어, 휠 헤드(14)와 동일한 형태로 동작하게 된다. 테이블(11)과 마주하는 라우터 헤드(15)의 단부에는 라우터 비트(도 4의 150)가 회전 및 승강 가능하게 장착된다. 본 발명의 실시 예에 따른 커팅 단계는 라우터 헤드(15) 및 이의 단부에 장착되어 있는 라우터 비트(도 4의 150)를 통해 구현될 수 있다.
연마 헤드(16)는 라우터 헤드(15) 일측의 이동 유닛(13)에 설치된다. 이에 따라, 이동 유닛(13)에는 휠 헤드(14), 라우터 헤드(15) 및 연마 헤드(16)가 차례로 설치된다. 이러한 연마 헤드(16)는 휠 헤드(14) 및 라우터 헤드(15)와 동일한 형태로 동작하게 된다. 테이블(11)과 마주하는 연마 헤드(16)의 단부에는 연마 툴(미도시)이 회전 및 승강 가능하게 장착된다. 본 발명의 실시 예에 따른 연마 단계는 연마 헤드(16) 및 이의 단부에 장착되어 있는 연마 툴(미도시)을 통해 구현될 수 있다.
한편, 이동 유닛(13)과 마찬가지로, 휠 헤드(14), 라우터 헤드(15) 및 연마 헤드(16)의 동작 및 이들의 단부에 각각 장착되어 있는 스크라이빙 휠(도 2의 140), 라우터 비트(도 4의 150) 및 연마 툴(미도시)의 동작은 이들과 전기적으로 연결되어 있는 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 유리 접합체 커팅 방법은 상기의 유리 접합체 커팅 장치(10)에 의해 구현될 수 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기의 유리 접합체 커팅 장치(10)에서는 휠 헤드(14), 라우터 헤드(15) 및 연마 헤드(16)가 독립적으로 형성되어 각각 이동 유닛(13)에 설치되나, 휠 헤드(14), 라우터 헤드(15) 및 연마 헤드(16)가 하나의 바디를 이룬 채로 이동 유닛(13)에 설치될 수도 있다.
휠 압력(㎫) 유리 두께 대비 트렌치 라인 깊이(%) 유리 두께 대비 메디안 크랙 깊이(%)
0 0.0 0.0
0.01 0.0 0.0
0.02 6.4 0.0
0.03 10 0.0
0.05 11.1 47.9
0.07 12.9 60.3
0.09 13.8 64.0
0.11 13.4 67.7
0.13 18.4 64.0
0.15 20 65
상기 표 1은 트렌치 라인 및 메디안 크랙의 형성 유무 및 각각의 형성 깊이에 따른 크랙 블로킹 효과를 알아보기 위해, 휠 압력(㎫) 변화에 따른 트렌치 라인의 형성 깊이(%) 및 메디안 크랙의 형성 깊이(%)에 대한 측정 결과를 나타낸 것이다. 이때, 측정에는 두께 0.3㎜의 유리가 사용되었다. 또한, 도 9의 사진과 같이, 휠 압력(㎫) 별로 볼 드롭(ball drop) 테스트를 실시하여, 크랙의 전파 여부, 즉, 트렌치 라인 및 메디안 크랙의 형성 유무 및 형성 깊이에 따른 크랙 블로킹 효과를 육안으로 확인하였다. 이때, 도 9의 볼 드롭 사진은 크랙의 전파가 차단되는 상, 하한의 압력 값에 대한 결과를 보여주고 있다. 그리고 도 10은 휠 압력(㎫) 변화에 따른 트렌치 라인의 형성 깊이(%) 및 메디안 크랙의 형성 깊이(%)에 대한 측정 결과와 볼 트롭 테스트 결과를 종합하여 나타낸 그래프이다.
상기의 표 1, 도 9 및 도 10을 참조하면, 유리 두께 대비 트렌치 라인의 형성 깊이가 10% 이상일 때, 트렌치 라인의 크랙 블로킹 효과가 구현되는 것으로 확인되었다. 이때, 유리 두께 대비 트렌치 라인의 형성 깊이가 10%인 경우에는 메디안 크랙은 형성되지 않지만, 크랙의 전파가 차단되는 것으로 보아, 크랙 블로킹 효과 구현에는 트렌치 라인의 형성 깊이가 가장 중요한 요인인 것으로 확인되었다. 이때, 메디안 크랙이 형성되지 않는 유리 두께 대비 10%의 트렌치 라인 형성 깊이는 최초 크랙 블로킹 효과가 구현되는 임계 깊이이다. 유리 두께 대비 트렌치 라인의 형성 깊이가 10%를 넘는 모든 구간에서 메디안 크랙이 형성되었고, 메디안 크랙이 형성된 모든 구간에서 크랙의 전파가 차단되는 것으로 확인되었으므로, 트렌치 라인의 형성 깊이와 함께 메디안 크랙의 형성 유무를 통해서도 크랙 전파의 차단 여부에 대한 판별이 가능한 것으로 확인되었다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 유리 접합체 101: 유리 접합체 칩
102: 커팅면 110: 유리기판
111: 트렌치 라인 112: 메디안 크랙
120: 기재 130: 데코레이션 필름
140: 스크라이빙 휠 150: 라우터 비트
10: 유리 접합체 커팅 장치 11: 테이블
12: 슬롯 13: 이동 유닛
14: 휠 헤드 15: 라우터 헤드
16: 연마 헤드

Claims (15)

  1. 유리 접합체의 최상부층인 유리기판의 표면을 스코어링하여, 상기 유리기판의 표면에 트렌치 라인을 형성하는 스코어링 단계; 및
    상기 트렌치 라인 일측의 상기 유리 접합체를 상기 트렌치 라인과 평행한 방향으로 커팅하는 커팅 단계;
    를 포함하는 유리 접합체 커팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스코어링 단계에서는 상기 유리기판 두께 대비 10~20%의 깊이로 상기 트렌치 라인을 형성하는 유리 접합체 커팅 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트렌치 라인 하측의 상기 유리기판에는 메디안 크랙이 형성되는 유리 접합체 커팅 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메디안 크랙은 상기 유리기판 두께 대비 0~65%의 깊이로 형성되는 유리 접합체 커팅 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스코어링 단계에서는 스크라이빙 휠을 사용하여 상기 유리기판의 표면을 스코어링하는 유리 접합체 커팅 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커팅 단계에서는 상기 유리 접합체의 커팅면과 상기 트렌치 라인의 중심 사이의 거리가 10~100㎛가 되도록 상기 유리 접합체를 커팅하는 유리 접합체 커팅 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커팅 단계에서는 라우터 비트를 사용하여, 상기 유리 접합체를 커팅하는 유리 접합체 커팅 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커팅 단계 후 상기 유리 접합체의 커팅면을 연마하는 연마 단계를 더 포함하는 유리 접합체 커팅 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유리 접합체는 상기 유리기판과 접합되는 기재를 포함하는 유리 접합체 커팅 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유리기판은 1㎜ 이하의 두께를 갖는 유리 접합체 커팅 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유리기판은 0.3㎜ 이하의 두께를 갖는 유리 접합체 커팅 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기재는 MDF인 유리 접합체 커팅 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유리 접합체는 상기 유리기판과 상기 기재 사이에 형성되는 데코레이션 필름을 더 포함하는 유리 접합체 커팅 방법.
  14. 유리 접합체가 흡착 고정되고, 복수 개의 슬롯이 일 방향을 따라 형성되어 있는 테이블;
    상기 슬롯의 길이 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 테이블에 연결되는 이동 유닛;
    상기 슬롯의 폭 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 이동 유닛에 설치되고, 상기 테이블과 마주하는 단부에는 휠이 장착되는 휠 헤드;
    상기 슬롯의 폭 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 이동 유닛에 설치되되, 상기 휠 헤드의 일측에 설치되고, 상기 테이블과 마주하는 단부에는 라우터 비트가 장착되는 라우터 헤드;
    상기 슬롯의 폭 방향을 따라 왕복 운동 가능하게 상기 이동 유닛에 설치되되, 상기 라우터 헤드의 일측에 설치되고, 상기 테이블과 마주하는 단부에는 연마 툴이 장착되는 연마 헤드; 및
    상기 이동 유닛, 상기 휠 헤드, 상기 라우터 헤드 및 상기 연마 헤드를 동작시키는 제어부;
    를 포함하는 유리 접합체 커팅 장치
  15. 제14항에 있어서,
    상기 휠 헤드, 상기 라우터 헤드 및 상기 연마 헤드는 하나의 바디로 형성되는 유리 접합체 커팅 장치.
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