METHOD FOR MAKING A SATIN FINISH SURFACE

새틴 피니시 표면을 만드는 방법{METHOD FOR MAKING A SATIN FINISH SURFACE}

도 1은 본 발명의 방법에 의해 처리된 피스의 새틴 피니시 표면 상태를 도시한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 미세 크레이터

12 : 미세 주름

본 발명은 미세기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 강성의 재료로 이루어진 피스를 국부적으로 장식하는 방법에 관한 것이다. 강성의 재료의 의미는 1000HV보다 더 큰 비커스 경도를 가진 재료를 의미한다.

일반적으로 지르코니아 ZRO₂또는 알미늄 Al₂O₃와 같은 세라믹과 강성의 재료들은 긁힘 방지 케이스와 손목밴드를 제조하기 위한 시계제조에 폭넓게 사용되어 진다. 일반적으로 상기 피스들의 표면 상태는 폴리싱 가공되어 윤이 난다. 이러한 피스들은 매우 단단하여 기계 가공하기가 어렵기 때문에, 이러한 피스들의 기계적 새틴 피니시도 용이하지 않다. 더욱이, 그 다듬질이 전체 표면에 가해 지기 때문에 이러한 새틴 피니시에 따라 패턴이 형성될 수 없다.

본 발명은 강성의 재료, 특히 세라믹으로 제조된 피스를 국부적으로 새틴 피니싱 하기 위한 방법을 제시하며, 이에 따라 표면에 패턴이 형성된다.

보다 상세하게는, 본 발명은 적어도 하나의 폴리싱 가공된 표면을 포함하는 1000HV보다 더 큰 비커스 경도를 가진 강성의 재료로 만들어진 피스위에 새틴 피니시 표면을 구현하는 방법에 관한 것이며, 상기 발명은

- XY평면에서 서로에 대해 상대적인 운동을 할 수 있는 펄스 레이저와 상기 피스를 위한 지지부를 제공하는 단계,

- 미세 크레이터를 형성하기 위하여 폴리싱 가공된 표면의 국부적 용융을 야기하기에 충분한 에너지를 가진 레이져 펄스에 상기 폴리싱 가공된 표면을 국부적으로 노출시키는 단계,

- 몇몇의 연속적이며 부분적으로 오버랩핑된 미세 주름(10)을 정렬시킴으로써 형성되는 폴리싱 가공된 표면상의 미세 주름(12)을 트레이스하기 위하여 레이저에 대한 상기 피스의 상대운동에 따라 상기 레이저 펄스를 동시에 반복 시키는 단 계를 포함하고, 상기 미세 주름(12)들은 서로 상기 새틴 피니시 표면을 형성하고 서로 평행하며 등간격으로 형성된다.

본 발명은 또한 대체적으로 평행하고 등간격의 미세 주름들의 존재에 기인하여 국부적 새틴 피니시 형상을 가진 폴리싱 가공된 표면으로 구성된 1000HV보다 더 큰 비커스 경도를 가진 재료로 제조된 피스에 관한 것이다.

그 외의 다른 특징들은 본 발명에 따르는 방법의 실시예를 읽음으로써 명확해 질 것이며, 상기 실시예는 도 1에 따라 구성되고, 첨부된 도 1은 본 발명의 방법에 의해 처리된 피스의 새틴 피니시 표면 상태를 도시한다.

착색된 지르코니아 ZrO₂로 제조된 피스(piece)는 그 발명에 따른 그 방법에 사용되어진다. 착색된 지르코니아는 지르코니아를 안정화시키고 금속 산화물을 수용하기 위한 이트륨 산화물(yttrium oxide),칼슘, 마그네슘 또는 스칸듐으로 도프(doped)처리된 지르코니아 산화물 ZrO₂을 의미한다. 본 방법의 변형에 있어서, 또 다른 세라믹이나 서멧(cermet) 예를 들면 알루미늄 산화물 Al₂O₃, 티타늄 탄화물 TiC, 또는 기계적 피스를 제조하는 데 적합한 세라믹이나 서멧(cermet)이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 피스는 시계케이스 또는 팔찌 연결부이다. 상기 피스는 종래 기술의 당업자들에게 공지된 방법에 의하여 폴리싱 가공된 한 개 이상의 표면으로 이루어진다.

본 발명에 따른 방법은 레이저를 이용하여 상기피스의 폴리싱 가공된 표면을 국부적으로 조사하는 방법을 포함한다. 이를 위해, 상기 피스는 레이저 빔의 경로위의 지지부에 배열된다. 상기 레이저는 XY평면 안에서 움직이고 그 움직임은 컴퓨터에 의하여 제어된다. 상기 레이저는 광학적으로 에너지가 공급되는 1.06㎛의 파장과 75W의 광학 강도를 가진 Nd:YAG 펄스 형태이다. 그 레이저는 Q스위치 모드(q-switched mode)에서 사용되어진다. 그 스팟(spot)의 크기는 100㎛이고, 펄스 진동수는 20에서 40㎑이고, 펄스 폭은 11㎲이다. 스캐닝 속도는 500에서 800 mm/s정도이다. 패턴은 선호되는 소프트웨어에 의해 일련의 레이저 운동 명령으로 선택되어 지고, 변환되어 진다. 따라서 상기 피스의 표면은 선택된 패턴을 형성하기 위해 레이저 빔에 의해 스캔되어 진다.

이와 같이 다루어진 그 피스의 표면의 전자 현미경으로 찍은 사진은 도 1에 나타나 있다. 레이저 펄스의 효과를 통하여 충분한 에너지가 국부적으로 제공되어 지고, 조사된 표면이 국부적으로 용융되고, 직경이 대략 50㎛의 미세 크레이터(micro-crater, 10)가 형성된다. 연속적인 펄스는 레이저의 운동과 결합된 부분적으로 오버랩핑된 연속적인 미세 크레이터(10)를 정렬시킴으로써 형성된 직선형의 미세 주름(micro-furrow, 12)을 추적한다. 미세 주름(12)의 중앙에서 미세 크레이터(10)들은 대체적으로 등간격으로 형성된다. 미세 주름(12)들은 실질적으로 서로가 평행하며, 실질적으로 등간격이고 부분적으로 중첩된다. 미세 주름(12)들은 구성된 거칠기의 표면을 형성한다. 미세 스케일의 표면은 대체적으로 평행하고 등간격의 미세구조로 존재하기 때문에 특정 새틴 피니시를 가진다. 레이저에 의해 새틴 피니시된 표면과 폴리싱 가공된 표면 사이의 대비에 따라 선택된 패턴이 형성된다.

본 발명은 상기 기술된 실시예에 제한되지 않으며, 첨부된 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 종래 기술의 당업자들은 다양한 변형을 할 수 있다.

특히 상기 기술한 국부적 새틴 피니시에 있어서 크레이터(10)들은 상당히 중첩된다. 본 방법의 변형에 있어서, 상기 크레이터들은 다소 중첩될 수 있는 반면 미세 주름(12)이 형성되도록 일련로 배열될 수 있다. 더욱이 미세 주름들은 서로 가지런히 배열되거나 등간격으로 배열될 수 있는 반면 평행하고 등간격으로 배열될 수 있다. 그 새틴 피니시의 형상은 가변되지 않는 상태로 유지된다.