KR100201123B1 - 섀도우 마스크 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섀도우 마스크를 성형하는 신규한 방법과 그 장치를 개시한다.

도밍등의 억제를 위해 사용되는 인바강은 가공성이 열악하여 열간성형이 필요하고 성형후 스프링백이 심한 문제가 있었다.

본 발명에서는 성형된 섀도우 마스크의 코너부를 재결정온도까지 가열하였다가 이를 급냉시킴으로써 코너부를 경화시켜 스프링백을 억제하도록 하였다.

Description

섀도우마스크 성형방법 및 그 장치

제1도는 종래의 열간 성형장치를 보이는 개략 단면도.

제2도는 본 발명 방법을 구현하는 성형장치의 구성을 보이는 개략 단면도.

제3도는 본 발명 성형장치의 작동상태 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P : 펀치(punch) D : 다이(die)

M' : 평면마스크(flat mask)

M : 곡면 마스크(formed mask)=섀도우 마스크(shadow mask)

R : (곡면 마스크의) 코너부(corner portion) 1 : 가열부

2 : 냉각부

본 발명은 칼라 브라운관의 제조에 관한 것으로, 특히 섀도우 마스크(shadow mask)의 성형방법과 이를 구현하는 장치에 관한 것이다.

칼라 브라운관의 색선별수단으로 널리 사용되고 있는 섀도우 마스크는 다수의 색선별 구멍을 가지는 다공성(多孔性) 금속박판을 형광면에 대응하는 형상으로 성형하여 제조된다. 이와같은 섀도우 마스크는 금속박판에 사진식각등의 방법으로 색선별 구멍을 형성함으로써 평면마스크를 제조한뒤, 이 평면 마스크를 제1도에 도시된 바와같은 성형장치로 성형하여 곡면 마스크를 제조한다.

제1도에서 성형장치는 상형(U)과 하형(L)으로 구분되는데, 상형(U)은 블랭크 홀더(blank holder; S)와 그 내측에 펀치홀더(punch holder; H)로 지지되는 펀치(punch; P)를 구비하고, 하형(L)은 다이(die; D)와 그 내측의 녹아웃(knock-out; K)을 구비한다.

이와같은 성형장치는 블랭크 홀더(S)와 다이(D)사이에 평면마스크(도시안됨)를 파지한채 펀치(P)가 하강하여 평면 마스크를 딥 드로잉(deep drawing)함으로써 스커어트(skirt)를 가지는 곡면마스크를 성형하게 된다. 이때 하형(L)의 녹아웃(K)은 성형중의 마스크 하면을 받쳐주고 성형완료된 마스크를 들어올리는 역할을 하게 된다.

알루미늄 킬드(killed)강과 같은 일반강으로 된 마스크의 성형은 이와같은 구성으로 충분하나, 최근에는 도밍(doming)등의 방지를 위해 인바(inver)강과 같은 고강도 저열팽창율의 특수강이 마스크 재질로 사용된다. 인바강은 그 가공성이 나쁜 약점이 있어서 냉간 가공으로는 성형이 되지 않으므로 마스크를 가열한 상태로 열간(熱間)가공하지 않으면 안된다. 마스크의 가열을 위해 금형에는 소정개소에 히이터 관통구멍을 형성하여 히이터(heater; 히이터 및 그 관통구멍을 함께 부호 T로 지시함)를 설치함으로써 금형을 가열하고 성형의 개시에 앞서 마스크를 접촉전도시켜 가열하도록 하고 있다.

그런데 인바강은 전술한 바와같이 그 가공성이 나쁘므로 열간 성형을 하더라도 성형후 성형상태가 펴지는 소위 스프링백(sping bcak)이 심한 문제가 있었다. 그 정도는 덜하지만 일반강으로된 섀도우 마스크에 있어서도 스프링 백은 상당히 커서 프레임에의 삽입이 어려우므로 불량율이 높고, 완성된 마스크 프레임 조립체도 형광면과의 적정간격의 유지가 어려워 화질을 열화시키는 문제가 있었다.

이와같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 스프링백을 억제할 수 있는 성형방법를 제공하는 것이며, 이러한 목적은 섀도우 마스크의 성형직후에 적어도 그 코너부를 재결정 온도까지 가열하였다가 급냉함으로써 달성된다.

본 발명의 다른 목적은 이러한 방법을 구현하는 성형장치를 제공하는 것이며, 이러한 목적은 섀도우 마스크의 성형완료시 그 코너부에 인접하는 펀치 및 다이에 이를 급가열하는 가열부와 급냉시키는 냉각부를 구비하는 것으로 달성된다.

본 발명의 한 특징에 의하면 가열부에는 산소아세틸렌의 고온연소가스가 주입되고, 냉각부에는 불활성 가스 냉매가 주입된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 가열부는 유도 코일로 구성되어 코너부를 유도가열하게 된다.

본 발명의 구체적 특징과 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제2도에서, 본 발명 방법을 구현하기 위한 성형장치는 블랭크 홀더(S) 및 펀치(P)등을 구비하는 상형(U)과, 다이(D) 및 녹아웃(K)등을 구비하는 하형(L)으로 구성된다. 이들 각 구성부에는 히이터(T)가 설치되어 금형을 가열함으로써 이 열이 성형될 평면 마스크(M')에 전달되어 열간 성형이 이루어지도록 한다.

이상의 구성에 있어서는 종래의 열간 성형장치와 대동소이하나 본 발명특징에 따라 펀치(P) 및 녹아웃(K)과 다이(D)의 소정위치에는 가열부(1)와 냉각부(2)가 형성된다. 가열부(1) 및 냉각부(2)의 설치위치는 금형이 합형(合型)되었을 때 섀도우 마스크의 페이스(face)와 스커어트(skirt)간의 경계부 즉 코너부가 위치하는 부분의 근방이 된다.

이와같은 성형장치의 작동을 살펴보면 먼저 히이터(T)를 통해 상, 하형(U, L)을 충분히 예열시킨 상태에서 평면마스크(M')를 투입하여 전도를 통해 평면 마스크(M')를 가열시킨다.

이 상태에서 상형(U)이 하강 또는 하형(L)이 상승하여 제3도와 같이 금형이 닫히는데 이에 따라 평면 마스크(M')는 펀치(P)와 다이(D)사이에서 딥드로잉(deep drawing)되어 소정의 곡률을 가지는 페이스와 스커어트를 구비하는 곡면마스크(M)로 성형된다.

종래의 구성에 있어서는 이 상태에서 형개(型開)하여 곡면 마스크(M)를 취출하였으나, 본 발명에서는 이와같이 합형된 상태에서 가열부(1)를 통해 곡면 마스크(M)의 적어도 코너부(R)를 재결정온도까지 상승시킨다. 예를들어 산소 아세틸렌 불꽃은 3000℃정도의 온도를 가지는데 그 연소가스를 가열부(1)에 불어 넣으면 곡면 마스크(M)의 코너부(R)는 불과 1, 2분내에 그 재결정 온도, 약 600℃까지 가열된다. 바람직한 가열온도는 이보다 높은 700℃정도이다.

한편 가열부(1)가 유도코일로 구성되는 경우에는 유도코일에 전원을 인가하여 코너부(R)을 유도가열함으로써 재결정온도까지 가열하는데, 이 경우 가열에는 십여분 정도가 소요된다. 그러면 냉각관(2)에 냉매를 불어넣어 코너부(R)를 급냉시키게 된다. 이 냉매는 바람직하기로 질소나 헬륨등 상온의 불활성 가스가 사용될 수 있다.

이와같이 코너부(R)를 재결정온도까지 상승시켰다가 급냉시킴으로써 그 조직은 오스테나이트계의 인바강이 말텐사이트계로 재결정되어 그 경도(hardness)가 현저히 상승된다. 따라서 곡면마스크(M)를 취출해내어도 코너부(R)가 경화되어 있으므로 소성가공된 부위가 탄성적으로 복원되는 스프링백은 두드러지게 발생되지 않는다. 한편 곡면 마스크(M), 즉 섀도우 마스크는 프레임에 의해 강도적으로 지지되므로 코너부(R)가 말텐사이트계로 경화되어도 별다른 문제도 발생되지 않는다.

이와같이 본 발명에 의하면 성형된 섀도우 마스크의 스프링백이 억제되므로 그 불량이 감소되고 프레임과의 조립성이 개선되어 정확한 규격의 마스크 프레임 조립체의 구성이 가능하게 된다. 이에 따라 본 발명은 칼라 브라운관의 생산성과 품질의 향상에 큰 효과가 있다.

Claims (7)

1. 평면 마스크를 곡면 마스크로 성형하는 방법에 있어서, 상기 평면 마스크를 곡면 마스크로 성형한뒤, 상기 곡면 마스크의 코너부를 재결정 온도까지 가열하였다가 급냉시킴으로써 경화시키는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 성형방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 곡면마스크의 성형이 열간성형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 성형방법.
3. 적어도 펀치와 다이를 구비하여 평면 마스크를 곡면마스크로 성형하는 섀도우 마스크 성형장치에 있어서, 상기 펀치와 다이의 성형된 곡면 마스크의 코너부에 대응하는 위치에, 상기 코너부를 재결정온도 이상으로 가열하는 가열부와, 상기 가열관에 의해 가열된 코너부를 급냉시키는 냉각부가 구비되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 성형장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 가열부에 산소, 아세틸렌 연소가스가 주입되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 성형장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 가열부가 상기 코너부를 유도가열하는 유도코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 성형장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 냉각부에 불활성 가스가 냉매로 주입되는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 성형장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 펀치 및 다이에 히이터가 설치되어 상기 평면 마스크를 열간 성형하는 것을 특징으로 하는 섀도우 마스크 성형장치.