KR100362268B1 - 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한흡,차음재의 제조방법 - Google Patents

자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한흡,차음재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한 흡,차음재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 흡,차음재의 발포성형에 사용되는 발포금형의 상형 하부에 진공성형기를 하형으로 설치하여, 자동차용 흡,차음재의 기초층이 되는 박판수지를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 박판수지의 상측면에 발포층을 형성하게 하므로서, 자동차용 흡,차음재의 제작에 소요되는 시간과 공정라인을 단축하여 제품의 생산성을 향상시키고, 공정라인의 설비에 소요되는 투자비용 및 유지보수에 소요되는 제반비용을 절감할 수 있는 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한 흡,차음재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형은, 폴리우레탄 포말제가 주입되는 인젝션 홀(41b)이 몸체의 중앙부를 관통하여 형성되고, 몸체의 저부에는 수 개의 가열튜브(41a)가 형성된 상형(41)을 구비하는 금형에 있어서, 상기 상형(41)의 하부에는 내부에 공간부(51a)를 구비하는 몸체의 일측에 배기관(52)이 몸체를 관통하여 형성되고, 몸체의 상측에는 수 개의 에어 홀(53)과 냉각튜브(54)가 몸체를 관통하여 형성된 진공성형기(51)를 하형으로 설치한 것을 특징으로 하며, 상기의 진공발포금형(50)을 이용한 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 제조방법은, 기초층이 되는 박판수지(1)를 가열기에 통과시켜 예열하는 박판수지 예열공정(10)과, 상기의 박판수지 예열공정(10)을 거친 후, 예열된 박판수지(1)를 진공발포금형(50)의 내부에 장입하여, 하형으로 되는 진공성형기(51)에서 박판수지(1)를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 상형(41)에 형성된 인젝션 홀(41b)의 내부로 폴리우레탄 포말제를 주입하여 박판수지(1)의 상측면에 발포층(2)을 성형하는 진공발포성형공정(20)과, 상기의 진공발포성형공정(20)을 거친 후, 발포층(2)이 형성된 박판수지(1)를 진공발포금형(50)으로부터 꺼내어 제품화하는 제품화 공정(30)을 거치는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한 흡,차음재의 제조방법{The vaccum foaming metal mold of sound-absorbing and sound-interceptive materials for a car, and the manufacturing method of sound-absorbing and sound-interceptive materials using the above metal mold}
본 발명은 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한 흡,차음재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 흡,차음재의 발포성형에 사용되는 발포금형의 상형 하부에 진공성형기를 하형으로 설치하여, 자동차용 흡,차음재의 기초층이 되는 박판수지를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 박판수지의 상측면에 발포층을 형성하게 하므로서, 자동차용 흡,차음재의 제작에 소요되는 시간과 공정라인을 단축하여 제품의 생산성을 향상시키고, 공정라인의 설비에 소요되는 투자비용 및 유지보수에 소요되는 제반비용을 절감할 수 있는 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한 흡,차음재의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 전방차제부분에 해당하는 대쉬 패널(Dash panel)이나, 차체의 바닥부분에 해당하는 플로어 패널(Floor panel) 및 각종 파티션(Partirion) 등에는 차량의 주행시에 엔진이나 기타 기기의 작동으로 인하여 발생하는 소음을 흡수 및 차단시키므로서, 운전자나 그 밖의 탑승자들이 장시간의 차량주행에도 피로감을 느끼지 않게 하고, 보다 나은 주행환경을 제공하기 위하여 흡,차음재를 부착하여 사용하게 된다.
상기와 같은 자동차용 흡,차음재는 흡,차음재가 부착되는 대쉬 패널이나 플로어 패널 및 각종 파티션의 표면형상과 동일한 형상으로 진공성형되어, 흡,차음재의 기초층을 형성하게 되는 박판수지(1)와, 박판수지(1)의 상층에 형성된 폴리우레탄 발포층(2)으로 이루어진다.
상기와 같은 자동차용 흡,차음재를 성형하기 위한 종래의 발포금형(40)은 도 1에 도시된 바와 같이, 폴리우레탄 포말제가 주입되는 인젝션 홀(41b)이 몸체를 관통하여 형성되고, 몸체의 저부에는 주입된 폴리우레탄 포말제를 가열시켜 발포층(2)을 성형하기 위한 수 개의 가열튜브(42a)가 몸체를 관통하여 형성된 상형(41)이 설치된다.
그리고, 상기 상형(41)의 하부에는 상형(41)에 형성된 가열튜브(41a)와 동일한 배열을 가지는 수 개의 가열튜브(42a)가 몸체의 상측에 형성된 하형(42)이 설치되며, 상형(41)의 하측면과 하형(42)의 상측면은 발포층(2)을 형성하기 위하여 소정의 간격으로 이격되는 구성으로 된 것이 알려져 있다.
그리고, 상기의 발포금형(40)을 이용한 종래의 자동차용 흡,차음재의 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 자동차용 흡,차음재의 기초층을 형성하게 되는 박판수지(1)를 오븐(Oven) 등과 같은 가열기를 통과시켜 예열하는 예열공정(10)과, 예열된 박판수지(1)를 부착하고자 하는 각종 패널이나 파티션의 표면형상에 따라 진공성형기에서 소정의 형상으로 성형하는 박판수지 진공성형공정(20a)과, 소정의 형상으로 진공성형된 박판수지(1)를 상기 발포금형(40)의 하형(42) 상측면에 장착시키는 반제품 장착공정(20b)과, 발포금형(40)에서 박판수지(1)의 상측면에 발포층(2)을 성형하는 폴리우레탄 발포성형공정(20c)과, 발포층(2)이 형성된 박판수지(1)를 발포금형(40)으로부터 꺼내어 제품화 하는 제품화 공정(30)으로 되는 일련의 공정을 거치는 것이 알려져 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 발포금형(40)을 이용하여 자동차용 흡,차음재 제조하게 될 경우에는, 발포금형(40) 자체내에서 박판수지(1)의 진공성형과 발포층(2)의 성형을 동시에 이루어낼 수 없기 때문에, 박판수지(1)를 진공성형하는 공정라인(Process line)과 진공성형된 박판수지(1)의 상측면에 발포층(2)을 성형하는 공정라인을 별도의 라인으로 설치하여야 하므로서, 전체적인 공정라인과 공정시간이 매우 길어지게 되어 생산성을 저하시키게 될 뿐만 아니라, 공정라인의 설비투자 및 유지보수에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 흡,차음재가 부착되는 패널이나 파티션의 표면형상에 맞추어 진공성형된 박판수지(1)를 발포금형(40)의 하형(42) 상측면에 장착하게 되는 반제품 장착공정(20b)과정이 대부분 수작업으로 이루어지게 되므로서, 인력의 낭비를 초래하게 될 뿐만 아니라, 소정의 형상으로 진공성형된 박판수지(1)의 형상이 수작업의 과정에서 변형된 상태로 발포금형(40)에 장착되기 쉬우므로, 제품화 된 흡,차음재가 각종 패널이나 파티션의 표면에 확실하게 부착되지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 자동차용 흡,차음재의 발포성형에 사용되는 발포금형의 상형 하부에 진공성형기를 하형으로 설치하여, 자동차용 흡,차음재의 기초층이 되는 박판수지를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 박판수지의 상측면에 발포층을 형성하게 하므로서, 자동차용 흡,차음재의 제작에 소요되는 시간과 공정라인을 단축하여 제품의 생산성을 향상시키고, 공정라인의 설비에 소요되는 투자비용 및 유지보수에 소요되는 제반비용을 절감할 수있는 것을 본 발명의 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형은, 폴리우레탄 포말제가 주입되는 인젝션 홀이 몸체의 중앙부를 관통하여 형성되고, 몸체의 저부에는 수 개의 가열튜브가 형성된 상형의 하부에는 내부에 공간부를 구비하는 몸체의 일측에 배기관이 몸체를 관통하여 형성되고, 몸체의 상측에는 수 개의 에어 홀과 냉각튜브가 몸체를 관통하여 형성된 진공성형기를 하형으로 설치한 것을 특징으로 하며, 상기의 진공발포금형을 이용한 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 제조방법은, 박판수지 예열공정과 제품화 공정의 사이에 예열된 박판수지를 진공발포금형의 내부에 장입하여, 하형으로 되는 진공성형기에서 박판수지를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 상형에 형성된 인젝션 홀의 내부로 폴리우레탄 포말제를 주입하여 박판수지의 상측면에 발포층을 성형하는 진공발포성형공정을 거치는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 자동차용 흡,차음재의 발포성형에 사용되는 발포금형의 사용상태를 도시하는 단면도.
도 2는 종래의 자동차용 흡,차음재의 제조방법을 나타내는 공정블럭도.
도 3은 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형의 사용상태를 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 제조방법을 나타내는 공정블럭도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 박판수지 예열공정 20 : 진공발포성형공정 30 : 제품화 공정
41 : 상형 41a : 가열튜브 41b : 인젝션 홀
51 : 진공성형기 51a : 공간부 52 : 배기관
53 : 에어 홀 54 : 냉각튜브
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형의 사용상태를 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 제조방법을 나타내는 공정블럭도이며, 도면중 미설명 부호 1은 박판수지, 2는 발포층을 나타내는 것이다.
본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형(50)은 도 3에 도시된 바와 같이, 폴리우레탄 포말제가 주입되는 인젝션 홀(41b)이 몸체의 중앙부를 관통하여 형성되고, 몸체의 저부에는 인젝션 홀(41b)을 통하여 주입된 폴리우레탄 포말재를 가열시켜 발포층(2)을 성형하기 위한 수 개의 가열튜브(41a)가 형성된 상형(41)을 설치한다.
그리고, 상기 상형(41)의 하부에는 내부에 공간부(51a)를 구비하는 몸체의 일측에 도면에 도시되지 않은 진공펌프와 연결되는 배기관(52)이 몸체를 관통하여 형성되고, 몸체의 상측에는 박판수지(1)의 진공성형을 위한 수 개의 에어 홀(53)과 진공성형된 박판수지(1)의 경화를 위한 수 개의 냉각튜브(54)가 몸체를 관통하여 형성된 진공성형기(51)를 하형으로 설치한다.
그리고, 상기의 에어 홀(53)과 냉각튜브(54)가 형성된 진공성형기(51)의 상측면은 흡,차음재가 부착되는 각종 패널이나 파티션의 표면형상과 동일한 형상으로 형성되며, 하형으로 설치되는 진공성형기(51)의 상측면과 형결합하는 상형(41)의 하측면은 박판수지(1)의 상측면에 발포층(2)을 성형시키기 위하여 진공성형기(51)의 상측면과 소정의 간격으로 이격된 구성으로 된다.
상기와 같은 구성을 가지는 진공발포금형(50)을 이용한 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 일차적으로 자동차용 흡,차음재의 기초층을 형성하게 되며, EVA 수지로 약칭되는 에틸렌-아세트산 비닐수지(Ethylene-vinylacetate copolymer)등으로 되는 박판수지(1)를 오븐(Oven)과 같은 가열기를 통과시켜 예열시키므로서, 박판수지(1)의 성형성을 증대시키는 박판수지 예열공정(10)을 거친다.
상기와 같은 박판수지 예열공정(10)과정에서 박판수지(1)를 예열하는 온도 및 시간은 사용되는 박판수지(1)의 종류와 두께에 따라 각각 다르게 되며, 박판수지(1)의 종류와 두께별로 적용되는 예열온도와 시간에 대한 내용은 공지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기의 박판수지 예열공정(10)을 거친 후에는, 예열된 박판수지(1)를 본 발명에 의한 진공발포금형(50)의 상형(41)과 진공성형기(51)의 이격된 공간부의 내부에 장입하여, 하형으로 되는 진공성형기(51)에서 박판수지(1)를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 상형(41)에 형성된 인젝션 홀(41b)의 내부로 폴리우레탄 포말제를 주입하여 박판수지(1)의 상측면에 발포층(2)을 성형하는 진공발포성형공정(20)을 거친다.
상기의 진공발포성형공정(20)과정은 진공발포금형(50)의 상형(41)을 오픈(Open)시킨 상태에서, 예열된 박판수지(1)를 진공성형기(51)의 상측면에 장착하여 상형(41)을 클로우즈(Close)시킨 다음, 10 ~ 15℃에 해당하는 냉각수를 진공성형기(51)에 형성된 수 개의 냉각튜브(54)를 통하여 유동시킴과 동시에 도면에 도시되지 않은 진공펌프와 연결된 배기관(52)을 통하여 진공성형기(51) 내부의 공기를 배기시키므로서, 진공성형기(51)의 내부를 진공상태로 조성하게 된다.
상기의 상태가 되면, 최초 평평한 형태로 장착되는 박판수지(1)와 진공성형기(51)의 상측면이 형성하게 되는 공간에 차 있는 공기가 에어 홀(53)을 통하여 모두 빠져 나가게 되므로, 박판수지(1)와 진공성형기(51)의 상측면이 형성하게 되는 공간 또한 진공상태로 조성되어, 예열된 박판수지(1)가 각종 패널이나 파티션의 표면형상과 동일한 형상으로 되는 진공성형기(51)의 상측면에 밀착됨과 동시에 냉각튜브(54)를 유동하는 냉각수에 의하여 성형된 박판수지(1)가 냉각되어 고형화된다.
상기와 같이 진공성형기(51)에 의하여 박판수지(1)가 소정의 형상으로 진공성형되는 것과 거의 동시에, 진공발포금형(50)의 상형(41)에 형성된 인젝션 홀(41b)을 통하여 일정량의 폴리우레탄 포말제를 진공성형된 박판수지(1)의 상측면으로 주입시키고, 상형(41)에 형성된 수 개의 가열튜브(41a)를 통하여 60 ~ 65℃에 해당하는 온수를 유동시키게 되면, 진공성형된 박판수지(1)의 상측면에서 폴리우레탄 포말제가 온수의 가열온도에 의하여 발포되어, 박판수지(1)의 상측면에 소정의 두께를 가지는 발포층(2)이 형성되게 되는 것이다.
상기의 진공발포성형공정(20)을 거친 후에는, 발포층(2)이 형성된 박판수지(1)를 진공발포금형(50)으로부터 꺼내어 제품화하는 제품화 공정(30)을 거치므로서, 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 제조방법이 완료되어진다.
상기의 제품화 공정(30)과정은 배기관(52)을 통하여 진공성형기(51)의 내부로 공기를 주입시키므로서, 진공성형기(51) 내부의 진공상태를 해지시키고, 진공발포금형(50)의 상형(51)을 오픈(Open)시켜 발포층(2)이 형성된 박판수지(1)를 진공발포금형(50)으로부터 꺼낸 다음, 박판수지(1)와 발포층(2)의 성형성을 검사하고, 성형된 표면을 마감처리하여, 대쉬패널이나 플로어 패널 및 각종 파티션에 부착하기 위한 흡,차음재로서 제품화되게 되는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 의한 진공발포금형(50)을 사용하여 자동차용 흡,차음재를 제조하게 될 경우에는, 진공발포금형(50)자체내에서 박판수지(1)의 진공성형과 발포층(2)의 성형을 동시에 이루어낼 수 있기 때문에, 박판수지(1)를 진공성형하는 공정라인과, 진공성형된 박판수지(1)의 상측면에 발포층(2)을 성형하는 공정라인을 별도의 라인으로 설치할 필요없이 진공발포금형(50)을 중심으로 하는 하나의 단순화 된 공정라인만으로도 자동차용 흡,차음재의 제조가 가능하게 된다.
다시 말해서, 종래의 경우와 같이 박판수지 진공성형공정(21a)과 반제품 장착공정(20b) 및 폴리우레탄 발포성형공정(21c)에 해당하는 3 가지의 분리화 된 공정을 진공발포성형공정(20)으로 되는 하나의 통합된 공정으로 수행할 수 있기 때문에, 자동차용 흡,차음재의 제조를 위한 전체적인 공정라인과 공정시간이 매우 짧아지게 되어, 제품의 생산성을 현저히 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공정라인의 최초 설비투자에 소요되는 막대한 비용과 공정라인의 유지 및 보수에 소요되는 제반비용을 현저히 절감할 수 있게 된다.
그리고, 종래의 경우와 같이 진공성형된 박판수지(1)를 수작업에 의하여 발포금형(40)의 하형(42)에 장착하는 반제품 장착공정(20b)을 거치지 않고, 진공성형기(51)의 상측면에 박판수지(1)가 밀착되어 유지되는 상태, 다시 말해서 흡,차음재가 부착되는 각종 패널이나 파티션의 표면형상과 동일한 형상으로 성형된 박판수지(1)가 변형됨이 없이 유지되는 상태에서 발포층(2)을 성형할 수 있으므로, 각종 패널이나 파티션의 표면에 확실하게 부착될 수 있는 흡,차음재를 제조하게 하여, 제품의 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 반제품 장착공정(20b)에 소요되는 인력의 낭비를 방지할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 의한 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형 및 그 금형을 이용한 흡,차음재의 제조방법은, 자동차용 흡,차음재의 발포성형에 사용되는 발포금형의 상형 하부에 진공성형기를 하형으로 설치하여, 자동차용 흡,차음재의 기초층이 되는 박판수지를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 박판수지의 상측면에 발포층을 형성하게 하므로서, 자동차용 흡,차음재의 제작에 소요되는 전체적인 공정라인과 공정시간을 현저히 단축하여, 제품의 생산성을 월등하게 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 공정라인의 최초 설비투자에 소요되는 막대한 비용과 공정라인의 유지 및 보수에 소요되는 제반비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있는 동시에 생산되는 흡,차음재의 품질을 향상시키고, 불필요한 인력의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 폴리우레탄 포말제가 주입되는 인젝션 홀(41b)이 몸체의 중앙부를 관통하여 형성되고, 몸체의 저부에는 수 개의 가열튜브(41a)가 형성된 상형(41)을 구비하는 금형에 있어서,
    상기 상형(41)의 하부에는 내부에 공간부(51a)를 구비하는 몸체의 일측에 배기관(52)이 몸체를 관통하여 형성되고, 몸체의 상측에는 수 개의 에어 홀(53)과 냉각튜브(54)가 몸체를 관통하여 형성된 진공성형기(51)를 하형으로 설치한 것을 특징으로 하는 자동차용 흡,차음재의 진공발포금형.
  2. 자동차용 흡,차음재의 기초층이 되는 박판수지(1)를 가열기에 통과시켜 예열하는 박판수지 예열공정(10)과,
    상기의 박판수지 예열공정(10)을 거친 후, 예열된 박판수지(1)를 진공발포금형(50)의 내부에 장입하여, 하형으로 되는 진공성형기(51)에서 박판수지(1)를 소정의 형상으로 진공성형함과 동시에 상형(41)에 형성된 인젝션 홀(41b)의 내부로 폴리우레탄 포말제를 주입하여 박판수지(1)의 상측면에 발포층(2)을 성형하는 진공발포성형공정(20)과,
    상기의 진공발포성형공정(20)을 거친 후, 발포층(2)이 형성된 박판수지(1)를 진공발포금형(50)으로부터 꺼내어 제품화하는 제품화 공정(30)을 거치는 것을 특징으로 하는 진공발포금형을 이용한 자동차용 흡,차음재의 제조방법.
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