KR20190138326A - 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 양측단면에 형성된 스테인레스 사이에 구리를 포함하는 소재로 형성된 동이 적층된 샌드위치 구조의 면도날용 메탈 구조 및 그의 제조방법을 제안함으로써 동이 가지는 향균성과 스테인레스가 가지는 고강도 특성을 동시에 확보할 수 있도록 하여 종래의 단일 소재로 이루어진 면도용날에 비해 보다 우수한 기능을 가진 제품을 생산할 수 있도록 하는 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상부와 하부에 각각 위치하는 스테인레스와, 상기 스테인레스 사이에 포개어 배치되는 구리를 포함하는 동(銅)을 포함하고, 단면이 스테인레스-동-스테인레스 순으로 적층된 샌드위치 구조로 형성되는 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법을 제공한다.

Description

면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법{Shaveled laminated metal and its manufacturing method}

본 발명은 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 양측단면에 형성된 스테인레스 사이에 구리를 포함하는 소재로 형성된 동이 적층된 샌드위치 구조의 면도날용 메탈 구조 및 그의 제조방법을 제안함으로써 동이 가지는 향균성과 스테인레스가 가지는 고강도 특성을 동시에 확보할 수 있도록 하여 종래의 단일 소재로 이루어진 면도용날에 비해 보다 우수한 기능을 가진 제품을 생산할 수 있도록 하는 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 면도기의 구조는 일체로 형성된 하우징 내에 면도날이 장착된 카트리지를 주기적으로 교환하도록 구성된다. 특히, 면도날은 사용자의 피부에 직접 접촉되므로 위생적이어야 하고 피부 자극을 최소화할 수 있는 소재가 이용되어야 한다.

그러나, 종래의 면도날은 스테인레스강 등 단일의 금속소재로 형성되는 데, 스테인레스강의 특성상 사용으로 인해 쉽게 마모되거나 피부에 자극을 주게 되어 주기적으로 교체해야 하는 번거로움이 있었다.

이에 따라, 기존의 단일 소재로 형성된 면도용 날을 대체하여 둘 이상의 금속을 상호 접합하여 각 금속이 가지는 특성이 실현되어 보다 고기능성 면도날을 제작할 수 있도록 하는 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법을 제안하고자 한다.

선행기술문헌 : KR 등록특허공보 제1230160호(2013.2.5.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 종래의 단일 소재로 이루어진 면도날에 비해 살균작용을 가져 위생적인 면도가 가능하도록 하고, 피부보호 성분이 함유되어 면도날이 피부에 닿았을 때 피부 자극을 최소화할 수 있도록 하는 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법은 상부와 하부에 각각 위치하는 스테인레스와, 상기 스테인레스 사이에 포개어 배치되는 구리를 포함하는 동(銅)을 포함하고, 단면이 스테인레스-동-스테인레스 순으로 적층된 샌드위치 구조로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 면도날용 적층형 메탈 및 그의 제조방법은 (a) 면도기용 날에 이용될 원소재인 스테인레스와 동을 각각 폭 방향으로 절단하는 슬리팅(slitting) 공정; (b) (a) 공정 이후, 스테인레스와 동의 각 접합면을 브러쉬로 긁어내어 상기 스테인레스와 동의 표면적을 넓혀 원활한 접합이 이루어질 수 있도록 요철부를 제거하는 공정; (c) 스테인레스가 각각 권취된 2개의 회전하는 롤러 사이에 구리를 포함하는 동을 위치시키고 스테인레스가 권취된 롤러 면에 작용하는 힘으로 스테인레스와 동을 접합시키는 공정; (d) (c) 공정에서 접합처리된 결과물을 수소, 질소 중 선택된 어느 하나 이상의 가스를 이용하여 열처리한 다음, 서서히 냉각시키는 공정; (e) (d) 공정 이후, 기 설정된 목표 두께 이내로 줄이기 위해 일정 온도 하에서 압연처리하는 공정; (f) (e) 단계 이후, 소정의 인장력을 가하여 형상을 교정하는 공정; 및 (g) (f) 공정의 결과물에 산을 처리하여 표면의 이물질을 제거하는 공정를 포함할 수 있다.

또한, (f) 공정은 반복적으로 굽힘처리하여 평평한 상태로 교정하는 신장부 롤러와 일정한 인장력을 가하여 평탄처리하는 교정부 롤러를 차례로 통과시켜 압연과 열처리를 거쳐 변형된 형상을 교정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 양측단면에 형성된 스테인레스 사이에 구리를 포함하는 소재로 형성된 동이 적층된 샌드위치 구조의 면도날용 메탈 구조 및 그의 제조방법을 제공함으로써 동이 가지는 향균성과 스테인레스가 가지는 고강도 특성을 동시에 확보할 수 있도록 하여 종래의 단일 소재로 이루어진 면도용날에 비해 보다 우수한 기능을 가진 제품을 생산할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 동층의 소재로 이용되는 동의 특성으로 인해 향균작용을 가지며, 위생적인 면도가 가능하도록 하고, 피부보호 성분이 함유되어 사용자의 만족도를 상승시킬 수 있도록 하고, 동의 자체적인 윤활성능으로 인해 면도날이 피부에 닿았을 때 피부 자극을 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 제조방법의 흐름도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 제조방법의 공정과정을 모식화한 도면,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈을 토대로 제작된 면도날의 단면 형태,
도 6 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈을 토대로 제작된 면도날의 단면형태이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 제조방법의 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 제조방법의 공정과정을 모식화한 도면이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈을 토대로 제작된 면도날의 단면 형태이고, 도 6 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈을 토대로 제작된 면도날의 단면형태이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈은 상부와 하부에 각각 위치하는 스테인레스(10)와, 상기 스테인레스(10) 사이에 포개어 배치되는 구리를 포함하는 동(銅)(20)을 포함하고, 단면이 스테인레스(10)-동(20)-스테인레스(10) 순으로 적층된 샌드위치 구조로 형성된다.

본 발명에 따른 면도날용 적층형 메탈에 이용되는 동은 자체적인 향균 작용을 가지고 있어 면도날에 적용하였을 때 위생적인 면도가 가능하도록 한다. 또한, 동의 표면 특성 상 타 금속에 비해 상대적으로 마찰계수가 작아 윤활성이 좋고, 피부보호 성분이 함유되어 있어 면도날 적용 시 타 금속에 비해 피부 자극을 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 동(銅)은 습기나 물과 접할 경우 얇은 피막이 형성되어 동의 표면을 보호하여 부식을 막아주며, 내식성이 뛰어나 면도날에 적용하였을 때 반영구적으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 스테인레스층, 구리를 포함하는 동층, 스테인레스층으로 이루어진 면도날용 적층형 메탈은 상술한 동의 특성과 고강도의 특성을 가진 스테인레스의 장점이 결합되어 종래의 면도날에 비해 위생성이 강화되고, 동의 자체적인 윤활성으로 피부 자극이 최소화될 수 있으며, 향균작용을 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면도날용 적층형 메탈의 제조방법을 설명한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 면도날용 적층형 메탈의 제조방법은 슬리팅 공정(S100), 요철부 제거 공정(S110), 접합 공정(S120), 열처리 공정(S130), 압연 공정(S140), 형상교정 공정(S150), 산처리 공정(S160)를 포함하여 이루어진다.

슬리팅 공정(S100)은 면도기용 날 제조에 이용될 원소재인 스테인레스와 동을 제품에 각각 적합한 폭으로 절단한다. 슬리팅 공정(S100)은 스테인레스와 동을 슬리터 라인에 각각 투입하여 진행방향과 평행하게 폭 방향으로 절단한다.

요철부 제거 공정(S110)은 슬리팅 공정(S100) 이후, 상기 원소재인 스테인레스와 동의 표면적을 넓혀 후 가공 공정인 접합 공정(S120)에서 원활한 접합이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 스테인레스와 동의 각 접합표면을 브러쉬(30)로 긁어내어 요철부를 제거한다. 이때, 요철부 제거 공정(S110)은 투입된 원자재에 적어도 한 종류 이상의 형상으로 형성된 브러쉬(30)를 이용하여 접합표면을 긁어낼 수 있다.

접합 공정(S120)은 스테인레스가 각각 권취된 2개의 회전하는 롤러 사이에 구리를 포함하는 동 소재를 위치시켜 접합부(40)를 통해 양측 스테인레스 사이에 동 소재가 압착되도록 하여 전체가 롤링될 수 있도록 접합한다. 접합 공정(S120)은 회전하는 양 스테인레스가 권취된 롤러 면에 작용하는 힘만으로 스테인레스와 동을 접합시킨다.

열처리 공정(S130)은 접합공정(S120)에서 접합처리된 결과물을 수소, 질소 중 선택된 어느 하나 이상의 가스를 이용하여 열처리부(50)에서 열처리한 다음, 서서히 냉각시킨다.

특히, 접합 공정(S120)은 압하력 만으로 접합하기 때문에 일정 시간이 경과하면 접합력이 떨어질 우려가 있는 데, 본 공정인 열처리 공정(S130)에서는 접합 공정(S120)에서 경화된 각 원소재의 조직을 연화시켜 경도를 낮추고, 후가공 공정인 압연 공정(S140)에서 가공성 및 작업성을 높일 수 있도록 한다.

열처리 공정(S130)에서 수소(H₂) 및 질소(N₂) 가스를 이용하여 열처리하는 이유는 표면 부식을 방지하고, 표면의 상태를 개선시키며, 스테인레스와 동의 각 금속 조직을 균일화시키기 위함이다.

열처리 공정(S130)이 수행되면 스테인레스와 구리를 포함하는 동, 이종금속이 접합되는 접합표면은 열처리에 의한 원자의 확산에 의해 접합력이 상승하게 되는 데, 열 처리시, 스테인레스와 동의 각 접합표면의 요철부가 소성변형함에 따라, 산화피막이나 오염층이 파괴되고 각 스테인레스, 동의 접촉표면에서 다수개의 접촉면이 발생하게 된다. 이후, 공극의 수축, 산화피막의 파괴나 분해가 진행되고, 접촉면이 증가하여 접합계면의 원자배열이 결정립계의 원자배열에 가까워진다. 또한, 접촉면이 증가하면 접합계면을 가로지르는 결정립의 성장과 재결정을 일으키고, 최초의 접합계면이 소실되어 접합강도가 높아지게 된다.

열처리 공정(S130)에서 온도 조건은 스테인레스와 동의 풀림(annealing)이 가능한 공통된 온도 구간에서 진행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 온도는 800℃~1100℃ 에서 이루어지는 것이다.

압연 공정(S140)은 열처리 공정(S130) 이후, 미리 설정된 목표 두께로 줄이기 위해 압연을 실시한다. 보다 구체적으로, 압연 공정(S140)은 일정 온도 이하에서 회전하는 두 개의 롤러 사이에 열처리된 가공물을 압연부(60)에 통과시켜 미리 설정된 목표 두께로 가압한다. 이때, 압연 라인에 미리 설치된 두께측정센서(미도시)를 통해 두께를 측정하여 기 설정된 목표 두께에서 공차 허용범위 +/-0.02mm 이내로 가공되도록 압연처리한다.

이때, 압연 공정(S140) 이후 기 설정된 목표 두께가 도출되지 않을 경우에는 재열처리 공정(S142)이 더 수반될 수 있다.

형상교정 공정(S150)은 압연과 열처리를 거치며 변형된 형상을 강한 인장력을 가하여 평탄도를 확보하는 공정으로서, 압연과 열처리를 거치며 변형된 재압연 공정(S140) 이후의 결과물을 반복적으로 굽힘처리하여 교정하는 신장부 롤러(70)와 일정한 인장력을 가하여 평탄처리하는 교정부 롤러(80)에 순차적으로 처리하여 형상을 교정한다.

상기의 신장부 롤러(70)는 감겨지거나(curl) 크로스 보우(cross bow) 형상의 소재를 복수회에 걸쳐 반복 굽힘을 실시하여 접혀진 형상을 잡아당기고, 상기 교정부 롤러(80)는 웨이브(wave)지거나 휘어진(buckle) 형상의 소재를 탠션 플랫트닝(tension flatening)을 실시하여 교정하도록 한다. 이때, 상기 신장부 롤러(70)와 교정부 롤러(80)에는 상하에 각각 적어도 둘 이상의 롤러가 구비될 수 있고, 상기 롤러 사이로 소재를 투입하여 형상교정을 실시하도록 한다.

신장부 롤러(70) 및 교정부 롤러(80)로부터 평탄도가 확보된 소재는 권취된다.

이후, 인장강도, 항복강도, 연신율 등 품질 테스트를 실시하여, 제품 생산에 적합한 형태인지를 체크한다. 예컨대, 인장강도는 인장시험기에 시편을 세팅한 후 파단까지 진행하여 데이터를 측정하고, 경도 시험은 일정형상 다이아몬드 압입자를 일정 하중으로 눌러 측정할 수 있다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈을 토대로 제작된 면도날의 단면은 스테인레스(10), 동(20), 스테인레스(10)이 하부로 갈수록 점차 넓어지는 사선형태로 형성되거나, 동(20) 층을 기준으로 양측에 스테인레스(10) 층이 대칭되게 돌출형성되는 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈을 토대로 제작된 면도날의 단면형태는, 전체 형태가 사선형태로 형성되고 상부에 동(20)이 위치하고 동(20)의 하부에 스테인레스(10)로 구성된 구조로 이루어지거나, 상부에 동(20)이 위치하고 하부에 스테인레스(10)가 위치하며 상기의 동(20)과 스테인레스(10)가 양측 대칭되게 돌출형성되는 구조로 이루어지는 이중구조로 형성될 수도 있다.

상기의 또 다른 실시예에 따른 구조는 도 6 내지 도 7에 도시되어 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S100 - 슬리팅 공정
S110 - 요철제거 공정
S120 - 접합 공정
S130 - 열처리 공정
S140 - 압연 공정
S150 - 형상교정 공정
S160 - 산 처리 공정

Claims (3)

1. 상부와 하부에 각각 위치하는 스테인레스와, 상기 스테인레스 사이에 포개어 배치되는 구리를 포함하는 동(銅)을 포함하고, 단면이 스테인레스-동-스테인레스 순으로 적층된 샌드위치 구조로 형성되는 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈.
2. 제1항에 있어서,
   동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈을 제조하는 방법에 있어서,
   (a) 면도기용 날에 이용될 원소재인 스테인레스와 동을 각각 폭 방향으로 절단하는 슬리팅(slitting) 공정;
   (b) (a) 공정 이후, 스테인레스와 동의 각 접합면을 브러쉬로 긁어내어 상기 스테인레스와 동의 표면적을 넓혀 원활한 접합이 이루어질 수 있도록 요철부를 제거하는 공정;
   (c) 스테인레스가 각각 권취된 2개의 회전하는 롤러 사이에 구리를 포함하는 동을 위치시키고 스테인레스가 권취된 롤러 면에 작용하는 힘으로 스테인레스와 동을 접합시키는 공정;
   (d) (c) 공정에서 접합처리된 결과물을 수소, 질소 중 선택된 어느 하나 이상의 가스를 이용하여 열처리한 다음, 서서히 냉각시키는 공정;
   (e) (d) 공정 이후, 기 설정된 목표 두께 이내로 줄이기 위해 일정 온도 하에서 압연처리하는 공정;
   (f) (e) 단계 이후, 소정의 인장력을 가하여 형상을 교정하는 공정; 및
   (g) (f) 공정의 결과물에 산을 처리하여 표면의 이물질을 제거하는 공정
   를 포함하는 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,
   (f) 공정은 반복적으로 굽힘처리하여 평평한 상태로 교정하는 신장부 롤러와 일정한 인장력을 가하여 평탄처리하는 교정부 롤러를 차례로 통과시켜 압연과 열처리를 거쳐 변형된 형상을 교정하는 것
   을 특징으로 하는 동을 포함하는 면도날용 적층형 메탈의 제조방법.
   
   

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