KR101705322B1 - 차등화된 외관을 가지는 금속화 마감 영역을 가지는 부품의 처리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구리의 첫 번째 막 및 금속의 두 번째 막으로 앞서 코팅된 표면상에 두 번째 막의 선택적 에칭(etching)이 수행되는, 광택 및 무광택 외관을 가지는 영역을 갖는 표면을 생성하기 위한 부품의 처리 공정에 대한 것이며, 여기서 상기 두 번째 막의 선택적 에칭은 부품의 나머지에 비해 무광택화되어질 영역 또는 영역들에 따라 수행된다. 상기 공정은 상이한 광택을 가지는 영역을 가지는 마감을 제공하며(거울 광택부터 무광택까지), 상기 영역의 두께 차이는 광학적 보조 없이 인간의 눈으로는 관찰할 수 없다.

Description

차등화된 외관을 가지는 금속화 마감 영역을 가지는 부품의 처리{TREATMENT OF PARTS WITH METALLIZED FINISH AREAS WITH A DIFFERENTIATED APPEARANCE}

본 발명은 코팅의 분야에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 하나이고 동일한 부품에 상이한 광택(shiny) 및 무광택(matte) 마감을 조합하게 하는, 부품의 처리를 위한 공정에 대한 것이다.

전해욕(electrolytic bath)에 의한 크롬 코팅은 현재 부식으로부터의 보호를 위한 장식층으로서 사용된다. 이들 코팅은 일반적으로 전해욕을 이용하여 만들어진다.
이들 기존의 욕에서, 플라스틱은 전도체가 아니기 때문에, 코팅을 입힐 수 있도록 하기 위해 복잡한 선처리 공정을 거쳐야 한다.
덜 독성인 제품을 이용할 수 있게 하는 물리증착법(physical vapor deposition, PVD)을 이용한 크롬 도금의 신규한 방법이 현재 개발되고 있다. PVD 기술은 증착시킬 고체 물질로부터 바로 시작하여 이후 이것을 가열하거나 고에너지 이온을 가하여 증기로 전환시킨다. 형성된 증기는 기질의 표면상에 응결을 일으키고, 얇은 막을 형성한다. 상기 공정은 진공하에 또는 금속 증기와 공기의 상호작용이 차단되도록 제어된 대기에서 수행된다. 상기 방법을 이용한 코팅 공정이 특허 출원 ES 2 239 907 A1에 기재된다.
크롬 도금을 생성하기 위해, 플라스틱 또는 금속 표면 중 어느 하나에, 구리가 먼저 제품의 표면상에 증착된다. 상기 층은 약 20 내지 25 미크론 두께이다. 이후 대략 15 미크론의 니켈 증착이 수행되고 마지막으로 크롬이 약 0.5 미크론의 전형적인 두께로 도포된다. 무광택 외관을 부여해야 하는 경우에, 니켈의 마지막 막은 크롬을 도포하기 전에 무광택화된다. 그러나, 부품이 무광택 영역 및 광택 영역을 가져야하는 경우, 부품의 대부분과 상이한 외관을 가지는 영역 또는 영역들은 독립적으로 삽입되어야 하고, 추가적인 복잡성을 가져온다. 현재, 무광택 영역은 크롬-도금된 광택 표면에 부분적인 방식으로 유기 막을 도포하여 성취할 수 있다. 상기 해법은 상이한 마감의 경계를 지정하는 문제 및 자동차의 응용에서 요구되는 야외용 요구조건과 관련한 내성, 가령 접착성, 스크래치 내성, 등의 문제를 가진다.

본 발명의 목적은 앞의 단락에서 언급한 기술적인 문제를 해결하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 표면에 상이한 매끈한 마감 및 광택 마감을 제공하는 부품의 처리를 위한 공정을 제안한다. 상기 공정은 구리의 첫 번째 막 및 금속의 두 번째 막으로 앞서 코팅된 표면상에, 두 번째 막의 선택적인 에칭(etching)을 수행하는 것을 포함하는데, 여기서 상기 선택적 에칭은 부품의 나머지에 비해 무광택화되어야 하는 영역 또는 영역들에 따라 수행된다.
상기 선택적 에칭은 원하는 영역 또는 영역들을 무광택화하면서 표면을 지나가는 레이저를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 레이저는 바람직하게는 1064 nm의 파장 및 100 W의 전력을 가지는 야그(Yag) 레이저이다. 선택적 에칭은 대안적으로 스크레이핑(scraping)에 의해 또는 화학적으로 수행될 수 있고, 이 경우에 광택을 가져야 하는 영역은 보호된다. 화학적 에칭의 경우, 은폐(masking) 코팅이 광택을 가져야 하는 표면 또는 표면들상에 도포되고, 은폐막(mask)은 노출된 영역의 선택적 에칭 후에 용매를 이용하여 용해된다.
금속의 두 번째 막은 니켈이거나, 니켈 및 그 위에 크롬일 수 있다. 첫 번째 경우에는, 니켈의 막이 에칭되는 반면, 두 번째 경우에는 크롬의 막이 에칭된다. 선택적인 에칭 후에, 비-부식성 금속의 또 다른 막(다시 크롬, 강(steel) 또는 Zr, Au, Pt, Rt, In, 등과 같은 금속)이 도포된다. 이들 금속은 PVD 또는 임의의 다른 적절한 기술에 의해 부품에 도포될 수 있다. 크롬은 또한 에칭 전 및 최종 단계 모두에서 전기분해에 의해 도포될 수 있다.

본 발명의 공정은 플라스틱 물질 및 금속으로 만들어진 부품, 예를 들면 크롬 도금 공정을 위한 준비로서 구리 및 니켈의 막으로 처리된 부품들에 적용된다. 첫 번째 구체예에서, 부분적인 표면 에칭이 니켈의 막 상에 수행되고, 이를 통해 상이한 질감/광택을 가진 인접 영역을 얻을 수 있다. 상기 부품은 이후 예를 들면, 갈바닉(galvanic) 크롬으로 크롬-도금된다.
또 다른 구체예에서, 상기 부품은 구리, 니켈 및 크롬의 막을 가지며, 상기 크롬의 막은 표면적으로 에칭된다.
선택적 에칭은 화학적 방법(산을 이용) 또는, 예를 들면 앞서 보호된 영역과 상이한 질감 또는 광택(매끈함)을 만드는 레이저 또는 보호되지 않은 영역의 스크레이핑에 의한 물리적 방법으로 수행될 수 있다.
상기 에칭이 화학적이거나 스크레이핑에 의한 것일 경우, 처리되지 않아야 하고 광택을 가져야 할 영역은 보호물 또는 은폐막으로 보호되며, 상기 보호물은 이후에 제거된다.
마지막으로, 비-부식성 금속의 막이 PVD 기술 (스퍼터링, 아크(arc), 등)을 이용하여 도포될 수 있고, 수득한 광택 또는 질감의 상이한 수준은 상기와 같이 확실히 보존된다. 상기 마지막 단계에서 사용된 금속은 크롬, 티타늄, 지르코늄, 인듐, 루테늄, 또는 금 또는 백금과 같은 귀금속이다. 상이한 금속은 부품에 상이한 색상의 마감을 제공하고, 선택적 에칭을 이용하여 앞서 처리된 영역의 매끈한 외관은 보존되고 부품은 외부의 충격으로부터 보호된다. 비-광택 영역의 최종 마감은 상이한 망상 또는 기하학적 형태를 가질 수 있고, 본 특정 예를 위해서 레이저의 사용이 바람직하다. 줄무늬의 마감을 위해서는, 스크레이핑에 의한 에칭이 바람직하다.
중간 단계 및 마지막 단계 모두에서 도포되는 크롬은 갈바닉 크롬이거나 PVD에 의해 도포되는 크롬일 수 있다.
상기 공정을 이용하여, 분리가능한 요소를 주요 부품의 상이한 영역에 도입하거나 유기 막을 부분적으로 금속상에 도포하여 사용할 필요 없이, 그리고 부품의 표면이 균질하고 야외 및 실내 조건, 예를 들면 자동차 산업의 조건들에 내성을 가지도록 촉진할 것 없이, 하나이고 동일한 부품이 상이한 마감을 가지는 것이 성취된다. 그러므로 상기 마감은 사용된 에칭 시간 및 방법에 따라 상이한 광택을 가지는 영역을 가지며(매끈함 및 모든 중간 톤(tone)을 비롯하여 거울 광택부터 무광택까지) 상기 영역의 두께 차이는 광학적 보조 없이 인간의 눈으로는 관찰할 수 없다.
선택적 에칭에 의해 처리될 영역이 먼저 선택되고 변형되어서 앞서 증착된 니켈 또는 크롬막의 질감 및 광택이 부분적으로 개질되는 것으로 이해된다. 이는 선택된 표면에 기초 광택 외관과는 상이한 외관을 제공한다.
레이저를 이용한 선택적 에칭은 예를 들면, 1064 nm의 파장 및 100 W의 전력을 가지는 야그 레이저로 수행된다.
유사한 특징을 가지는 다른 유형의 레이저를 이용하여 본 발명을 시행하는 것이 가능할 것이다.
레이저의 전력 및 작용 시간을 조절하여 더욱 거울과 유사한 톤(광택 영역)부터 다소간의 무광택 마감 또는 특정한 질감까지의 상이한 차이를 부품에 제공하는 다양한 마감이 성취될 수 있다.
상기 에칭은 대안적으로 광택을 가져야 하는 표면을 은폐한 후에 산을 이용하여 수행될 수 있다. 은폐막은 이후 용매를 이용하여 제거된다. 은폐는 화학적 에칭의 경우에 표면 에칭 단계 동안 사용되는 화학 제품에 내성을 가지는 특별한 페인트를 이용하여 수행된다.
에칭이 스크레이핑을 이용하여 수행되는 경우, 보호물은 페인팅, 기계적인 은폐막 또는 패드 인쇄(pad printing)를 이용하여 도포된다.

Claims (16)

1. 구리의 첫 번째 막 및 금속을 포함하는 두 번째 막으로 앞서 코팅된 표면상에 금속을 포함하는 두 번째 막의 선택적 에칭(etching)이 수행되는 것을 특징으로 하는, 광택(shiny) 및 무광택(matte) 외관을 가지는 면적을 갖는 표면을 생성하기 위한 부품의 처리 공정, 여기서 상기 두 번째 막의 선택적 에칭은 해당 면적 또는 부품의 나머지에 비해 무광택화되어질 면적에 따라 원하는 면적 또는 면적들을 무광택화하면서 표면을 지나가는 레이저를 이용하여 수행되고, 상이한 질감을 얻기 위해 레이저의 시간 및 전력이 제어되고, 상기 선택적 에칭이 수행된 후에, 비-부식성 금속의 또 다른 막이 PVD 또는 전기분해를 이용하여 표면상에 도포되는 것을 특징으로 함.
2. 제1항에 있어서, 상기 레이저는 1064 nm의 파장 및 100 W의 전력을 가지는 야그(Yag) 레이저인 것을 특징으로 하는 공정.
3. 제1항에 있어서, 상기 두 번째 막은 니켈을 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 번째 막은 차례로 니켈의 하부막 및 또 다른 크롬의 상부막을 포함하고, 상기 선택적 에칭은 크롬의 막에 일어나는 것을 특징으로 하는 공정.
5. 제4항에 있어서, 상기 크롬의 막의 선택적 에칭은 니켈의 하부 막에 도달할 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 공정.
6. 제4항에 있어서, 상기 크롬은 전기분해를 이용하여 증착되는 것을 특징으로 하는 공정.
7. 제4항에 있어서, 상기 크롬은 PVD를 이용하여 증착되는 것을 특징으로 하는 공정.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 비-부식성 금속은 Zr, Cr, Au, Pt, Rt, In 또는 강(steel) 중의 하나 또는 이들 중의 조합인 것을 특징으로 하는 공정.
10. 삭제
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부품은 플라스틱 물질로 만들어진 것을 특징으로 하는 공정.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부품은 금속으로 만들어진 것을 특징으로 하는 공정.
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