KR940019651A - 세라믹 물품을 국부적으로 그레이징하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹 물품의 국부적인 그레이징을 위한 기술에 관한 것으로, 도자기 물품위의 그레이즈된 표면과 같은 세라믹 물품의 표면이 융합단계에서 표면의 재료에 국부적인 재융용을 제공하기 위해서 레이져로 부터 적외선과 같은 복사에너지로 처리된다. 융합단계후에, 상기 표면은 추가의 복사에너지로 융합존을 둘러싼 보다 큰 표면위에서 보다 낮은 전력 밀도하에서 처리되어서, 융합존과 그 주변 영역의 냉각 속도를 제한하여 열응력 균열을 방지해준다. 융합존과 주변 영역은 융합단계 바로전에 추가의 복사에너지에 의해 예열되어서 융합단계 동안에 열응력을 추가로 제한한다. 그 공정은 많은 용도중에서 그레이즈 결함의 보수 및 장식을 위해서 사용될 수 있다.

Description

세라믹 물품을 국부적으로 그레이징하는 방법 및 장치

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 일실시예를 따른 장치의 개략적인 정면도,

제2도는 제1도의 장치의 작동단계를 도시한 개략적인 사시도.

Claims (27)

1. 그레이징 위치를 에워싼 상기 물품의 표면위의 융합존(20)에 융합 복사에너지를 가함으로써 상기 그레이징 위치에서 세라믹 재료를 융합시키는 단계와; 상기 융합존의 냉각을 완화시키고 상기 표면에서 상기 물품내의 세라믹 재료의 파괴 응력보다 작도록 상기 냉각동안 상기 융합존에 인접한 물품내에서 발생하는 열응력을 제한하기 위하여, 상기 융합존을 에워싼 상기 표면위의 어닐링 존(22)에 어닐링 복사에너지를 가함으로써 상기 융합존내의 상기 물품의 표면을 어닐링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 물품을 국부적으로 그레이징 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 융합존을 예열시켜서 융합단계 동안에 융합존에 인접한 물품내의 열응력을 제한하기 위해, 상기 융합단계전에 상기 융합존을 에워싼 상기 표면위의 예열 존(22)에 예열 복사에너지를 가함으로써 상기 융합존을 예열시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물품이 상기 단계들 동안에 그것의 어닐링 온도 이하의 포용온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 물품의 상기 포용온도가 상기 단계들 동안에 실온인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 융합 복사에너지가 융합 전력 밀도를 제공하고, 상기 어닐링 복사에너지를 가하는 단계가 상기 융합 전력 밀도보다 낮은어닐링 전력 밀도를 제공하도록 상기 어닐링 복사에너지를 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 예열 복사에너지를 가하는 상기 단계가 상기 융합 전력 밀도보다 낮은 예열전력 밀도를 제공하도록 상기 예열 복사에너지를 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 예열존(22)가 상기 융합존보다 크고, 상기 어닐링 존(22)가 상기 융합존보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제3항에 있어서, 융합 복사에너지를 가하고 어닐링 복사에너지를 가하며 예열 복사에너지를 가하는 상기 예열, 융합 및 어닐링 단계들 모두는, 상기 위치에서 상기 빔이 상기 예열단계의 적어도 일부분 동안에 예열빔 지름(d)를 갖고, 상기 융합단계 동안에 상기 예열지름보다 작은 융합빔 지름을 가지며, 상기 어닐링 단계의 적어도 일부분 동안에 상기 융합빔 지름보다 큰 어닐링 빔 지름을 갖도록, 상기 위치에서 상기 물품의 상기 표면에 충돌시키기 위해 복사에너지의 빔을 진행시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 융합빔 지름이 약 10㎜이하인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 어닐링 빔 지름이 약 1~15㎜이고, 상기 예열빔 지름이 약 1~15㎜인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제3항에 있어서, 상기 유합 복사에너지가 적어도 약 200w/㎠의 전력 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제3항에 있어서, 상기 어닐링단계 동안에 복수에너지의 상기 빔의 전력을 점진적으로 감소시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 약 0.5~10초의 지속시간을 갖고, 상기 융합단계가 약 0.1~1.0초의 지속시간을 가지며, 상기 예열단계가 약 0.25~2.5초의 지속시간을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제6항에 있어서, 상기 예열단계가 복사에너지의 상기 빔의 전력 밀도를 점진적으로 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 융합 및 어닐링 단계들이 융합 영역(121)내에서 융합 전력 밀도의 상기 융합 복사에너지를 포함하고 상기 융합 영역에 인접하지만 그로부터 제1방향으로 떨어져 있는 어닐링 영역(127)내에서 상기 융합 전력 밀도보다 적은 어닐링 전력 밀도의 상기 어닐링 복사에너지를 포함하는 복사에너지 중 적어도 하나의 빔을 제공하는 단계와, 상기 표면의 부분들이 상기 융합 영역 및 그후에 상기 어닐링 영역을 통과하도록 상기 적어도 하나의 빔에 대해 상기 제1방향으로 상기 물품의 상기 표면을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 빔은 융합 영역에 인접하지만 그로부터 제1방향의 반대방향인 제2방향으로 떨어져 있는 예열 영역(129)안에서 상기 융합 전력 밀도보다 작은 예열 전력 밀도의 예열 복사에너지를 추가로 포함하고, 상기 표면의 상기 각각의 부분은 상기 융합 영역을 통과하기전에 상기 예열 영역을 통과하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 예열 및 융합 영역들은 연속하고, 상기 융합 및 어닐링 영역들도 연속하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 예열, 융합 및 어닐링 영역들은 상기 제1 및 제2방향으로 에너지 밀도의 가우스 분포를 갖는 단일 빔의 모든 부분들이고, 상기 이동단계는 상기 표면의 각각의 부분이 약 0.5~10초의 통과시간동안 상기 빔을 통과하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 빔이 약 1~10㎜의 1/e빔 지름과 5~25W의 전력을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제1항 또는 제15항에 있어서, 상기 물품이 상기 표면에 유리질 재료를 갖고, 상기 유리질 재료가 상기 융합단계에서 용융되는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 유리질 도자기 원료가 상기 융합단계 동안에 용융되고 상기 유리질 재료와 합쳐지도록 상기 결함을 갖는 상기 표면위에 유리질 도자기 원료(34)를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 유리질 재료가 그레이즈이고, 상기 그레이징 위치가 상기 그레이즈안에 결함을 갖는 상기 표면의 영역을 포함하고, 상기 용융된 유리질 도자기 원료 및 그레이즈가 협력하여 상기 어닐링 단계후에 상기 결함부를 피복하는 고체상을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제20항에 있어서, 상기 유리질 재료가 그레이즈이고, 상기 그레이징 위치가 상기 그레이즈안에 결함을 갖는 상기 표면의 영역을 포함하고, 상기 용융된 그레이즈가 상기 어닐링 단계후에 상기 결함부를 피복하는 고체상을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 세라믹 가공물을 지지하기 위한 수단(16); 복사에너지의 빔을 제공하고 상기 복사에너지의 빔을 상기 가공물의 표면위로 진행시켜서 상기 표면에서의 빔이 하나이상의 빔치수들과 전력분포를 갖도록 하기 위한 수단(10) 및; 상기 표면에서의 상기 빔이 우선 예열빔 치수를 갖고, 그후에 상기 예열빔 치수보다 작은 융합빔 치수를 가지며, 상기 유합빔 치수보다 큰 어닐링 빔 치수를 갖도록 상기 빔 진행 수단을 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 물품을 처리하기 위한 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 조정 수단이 상기 예열빔 치수로부터 상기 융합빔 치수까지 상기 빔치수를 조정하면서 상기 빔 안의 전체 전력을 점진적으로 증가시키고, 상기 융합빔 치수로부터 상기 어닐링 빔 치수까지 상기 빔 치수를 조정하면서 상기 빔내의 전체 전력을 점진적으로 감소시키도록 제작되고 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 융합 영역안에서 융합 전력 밀도를 갖는 융합 복사에너지를 구비하고, 또한 상기 융합 영역에 인접하지만 그로부터 제1 방향으로 떨어져 있는 어닐링 영역(127)안에서 상기 융합 전력 밀도보다 작은 어닐링 전력 밀도를 갖는 어닐링 복사에너지를 구비하는 복사에너지의 적어도 하나의 빔을 제공하기 위한 수단(110); 세라믹 물품을 지지하기 위한 수단(116) 및; 상기 물품의 상기 표면이 적어도 하나의 빔에 대해 이동하고 세라믹 물품의 표면의 연속한 부분들이 상기 융합 영역을 통과한 후 상기 어닐링 영역을 통과하도록 상기 지지부에 지지된 상기 세라믹 물품과 상기 적어도 하나의 빔 사이에 상대적인 이동을 제공하기 위한 수단(140)을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 물품의 표면을 처리하기 위한 장치.
27. 제26항에 있어서, 적어도 하나의 빔을 제공하기 위한 상기 수단이 상기 융합 영역에 인접하지만 그로부터 상기 제1 방향에 대향하는 제2 방향으로 떨어져 있는 예열 영역(124)안에서 상기 융합 전력 밀도보다 작은 예열 전력 밀도를 갖는 예열 복사에너지를 제공하기 위한 수단을 추가로 포함하고, 상기 표면의 상기 각각의 부분이 상기 융합 영역을 통과하기 전에 상기 예열 영역을 통과하는 것을 특징으로 하는 장치.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.