KR100494553B1 - 자동차용 루프 랙의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 루프 랙의 도장 밀착성 및 내식성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 루프 랙의 제조 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 설계된 루프 랙의 형상대로 알루미늄재를 이용하여 이루어지는 다이 캐스팅 공정; 루프 랙 제품의 이형(탈형) 공정; 루프 랙 제품에 대한 표면 그라인딩 공정; 투사재를 루프 랙 제품의 전체 표면에 고르게 투사하여 미세한 요철이 형성되게 하는 숏 블라스트 공정; 탈지 및 수세 공정; 피막 처리 공정; 수세 공정; 도장 처리 공정을 순서대로 진행하여서 달성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 루프 랙의 제조 방법을 제공한다.

Description

자동차용 루프 랙의 제조 방법{Method for manufacturing roof rack of vehicle}

본 발명은 자동차용 루프 랙의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 루프 랙의 도장 밀착성 및 내식성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 루프 랙의 제조 방법에 관한 것이다.

통상적으로 각종 물건을 로프등을 이용하여 적재할 수 있도록 레저용 차량의 천정면 양쪽에는 차체의 길이방향을 따라 길다란 형태의 루프 랙(Roof rack)이 설치되어 있다.

상기 루프 랙은 차량의 외관을 이루는 천정면에 설치되기 때문에 내하중성 뿐만아니라 차량의 외관미에도 큰 영향을 미치게 된다.

상기 루프 랙 제조에 사용되는 재질은 알무미늄 다이 캐스팅재, 엔지니어링 플라스틱 등이 사용되고 있으나, 엔지니어링 플라스틱의 경우에는 성형성에 제한이 있을 뿐만아니라 가격이 비싸기 때문에 주로 알루미늄 다이캐스팅재를 이용하여 제조되고 있다.

상기 알루미늄 다이캐스팅재를 이용한 기존의 루프 랙 제조 방법을 간략히 설명하면 다음과 같다.

알루미늄재의 다이 캐스팅 공정 →제품 이형(탈형) 공정 →제품에 대한 표면 그라인딩 공정 →탈지 공정 →수세 공정 →피막처리 공정 →수세 공정 →도장 처리 공정으로 루프 랙이 제조되고 있다.

특히, 상기 탈지 공정은 제품 표면에 피막이 잘 입혀지도록 표면에 존재하는 기름성분 등을 제거하는 공정이며, 상기 피막처리 공정은 최종 공정인 도장 처리 공정시 도장의 밀착성을 높이기 위하여 실시하는 공정이다.

그러나, 상기 알루미늄 다이 캐스팅재를 이용하여 제조된 루프 랙은 일정 시간이 흐른 후, 자연적으로 또는 외부 충격에 의하여 표면부 도장이 박리되어 외관미를 떨어뜨리는 단점이 있다.

보다 상세하게는, 알루미늄 다이 캐스팅재로 제조된 기존의 루프 랙은 주조 공법을 이용하기 때문에 어느 정도의 주조 결함(기공, 수축공)등이 발생하는 것이 불가피하고, 이러한 결함들이 제품의 표면으로 노출되는 경우에는 피막처리가 잘 이루어지지 않게 되고, 결국 도장 밀착성을 떨어뜨려서 도장이 박리되는 현상이 일어나게 된다.

또한, 상기 루프 랙은 형상면에서 천정면에 밀착되는 부분이 날카로운 모서리(edge)로 형성되는 바, 이러한 날카로운 부분은 도장의 박리 현상이 일어나는 취약 부분이므로 그라인딩 공정을 통하여 날카로운 부분을 라운딩 처리 하고 있다.

이러한 그라인딩 공정을 준수하더라도, 도장의 박리 현상을 원천적으로 제거하지 못하기 때문에 도장의 박리 문제를 해결할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같이 알루미늄 다이 캐스팅재의 루프 랙 표면에 도장이 박리되는 현상을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 다이 캐스팅 제품의 전면에 투사재(스틸볼, 모래(sand) 등)로 투사하는 숏 블라스트(shot blast) 공정을 추가로 진행하여, 피막 처리 뿐만아니라 최종 공정인 도장 처리 공정시 도장재의 밀착성을 크게 높여주어 도장의 박리 현상을 원천적으로 제거할 수 있도록 한 자동차용 루프 랙의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 설계된 루프 랙의 형상대로 알루미늄재를 이용하여 이루어지는 다이 캐스팅 공정; 루프 랙 제품의 이형(탈형) 공정; 루프 랙 제품에 대한 표면 그라인딩 공정; 투사재를 루프 랙 제품의 전체 표면에 고르게 투사하여 미세한 요철이 형성되게 하는 숏 블라스트 공정; 탈지 및 수세 공정; 피막 처리 공정; 수세 공정; 도장 처리 공정을 순서대로 진행하여서 달성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 루프 랙의 제조 방법을 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 숏 블라스트 공정시 루프 랙에 대한 투사재의 투사방향은 루프 랙의 단면을 기준으로 4방향 이상이 되도록 한 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 숏 블라스트 공정시 투사기가 루프 랙의 단면을 기준으로 각 모서리부에 방사형으로 배치되고, 상기 투사기로부터 투사되는 투사재는 스틸볼 또는 모래(sand)로서 평균직경이 0.5∼2mm인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 루프 랙의 제조 방법중 숏 블라스트 공정을 설명하는 개략도이다.

본 발명의 자동차용 루프 랙 제조 방법은 기존의 방법에서 숏 블라스트 공정을 추가로 진행하여, 제품 표면에 미세한 요철이 형성되게 함으로써, 피막 처리 및 도장 처리 공정시 도장재의 밀착성을 크게 높인 점에 그 주된 특징이 있다.

본 발명의 제조 방법을 순서대로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 설계된 루프 랙의 형상대로 알루미늄재를 이용하여 이루어지는 다이 캐스팅 공정을 실시한 후, 루프 랙 제품의 이형(탈형)시킨다.

다음으로, 루프 랙 제품에 대한 표면 특히 날카로운 모서리부에 대한 그라인딩 공정을 실시하게 된다.

여기서, 상기 그라인딩 공정후, 본 발명에 따른 숏 블라스트 공정을 실시하게 되는데, 바람직하게는 루프 랙 제품의 전체 표면에 요철이 고른 분포로 형성되도록 루프 랙에 대한 투사재의 투사방향을 루프 랙의 단면을 기준으로 4방향 이상이 되도록 하는 것이 좋다.

따라서, 첨부한 도 1에서 보는 바와 같이 상기 숏 블라스트 공정에 사용되는 투사기(20)를 루프 랙(10)의 단면을 기준으로 각 모서리부에 방사형으로 배치하는 것이 바람직하고, 그 이유는 루프 랙(10)의 표면부에 미세한 요철이 무수히 생성되게 하는 동시에 도막박리 현상의 날카로운 모서리부가 제거되도록 함에 있다.

그에따라, 표면부에 생성된 미세한 요철로 표면적이 증가하는 동시에 모서리부의 날카로운 부분도 제거되어, 결국 피막 및 도장 밀착성이 높아지게 된다.

이때, 상기 투사기(20)로부터 투사되는 투사재는 스틸볼 또는 모래(sand)를 사용하는 것이 바람직하고, 평균직경이 0.5∼2mm인 것을 사용하는 바, 그 이유는 피사체인 루프 랙(10)이 알루미늄재이므로 투사재가 너무 크거나 강해서 피사체에 손상을 주는 경우를 방지하기 위함이다.

또한, 상기 투사기(20)의 투사재 분사 압력은 루프 랙(10)의 표면에 미세한 요철이 용이하게 형성되는 동시에 모서리부의 날카로운 부분이 제거될 정도의 압력을 가해야 한다. 만일, 투사기 설비의 최대압에서도 루프 랙의 표면에 효과적인 요철이 형성되지 않으면, 투사재를 더 강한 것으로 교체하면 된다.

한편, 투사재의 사에너지는 루프 랙 재료의 충격에너지의 10∼20%가 적당하고, 그 이상의 경우 충격에 의해 부품의 일부(박육부)가 떨어지는 경우가 발생하고, 그 이하이면 표면에 요철이 용이하게 형성되지 않기 때문이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하고자 한다.

하기의 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 및 비교예

실시예로서, 본 발명의 제조 방법(알루미늄재의 다이 캐스팅 공정 →제품 이형(탈형) 공정 →제품에 대한 표면 그라인딩 공정 →숏 블라스트 공정 →탈지 공정 →수세 공정 →피막처리 공정 →수세 공정 →도장 처리 공정)으로 루프 랙을 제조하였다.

비교예로서, 기존의 제조 방법(알루미늄재의 다이 캐스팅 공정 →제품 이형(탈형) 공정 →제품에 대한 표면 그라인딩 공정 →탈지 공정 →수세 공정 →피막처리 공정 →수세 공정 →도장 처리 공정)으로 루프 랙을 제조하였다.

실험예

실시예에 따라 제조된 루프 랙 제품과 비교예에 따라 제조된 루프 랙에 대한 염수분무 시험(SST) 및 복합부식 시험(CCT)를 실시하였다.

상기 염수분무 시험(SST)는 35℃에서 5% NaCl 용액을 분무하는 시험이며, 상기 복합부식 시험(CCT)는 상기 염수분무 시험을 4시간 동안 진행한 뒤, 건조(70℃에서 2시간)단계와, 습윤(50℃에서 2시간) 제공 단계를 진행하고, 다시 건조(25℃에서 1.5시간) 단계를 실시한 다음, 마지막으로 저온방치(-20℃에서 2.5시간) 단계를 실시하는 시험이다.

이러한 염수분무 시험과 복합부식 시험에 대한 결과는 다음의 표 1과 같고, 도장 박리부의 측정부위는 도 2에 나타낸 바와 같다.

위의 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법을 통하여 제조된 루프 랙이 도장 밀착성에서 비교예에 비하여 매우 우수함을 알 수 있었다.

즉, 염수분무 시험과 복합부식 시험을 한 후, 시간별(240시간, 480시간, 600시간)로 도장 박리부(도 2의 1부위, 2부위, 3부위)의 크기를 측정한 결과, 비교예에 비하여 도장 밀착성이 매우 우수함을 알 수 있었다.

참조로, 도 3의 사진은 본 발명의 실시예 시험 결과 도 2의 1부위에 대한 사진을 보여주고, 도 4a,4b는 기존의 비교예 시험 결과 도 2의 1부위와 2부위에 대한 사진에서도 보는 바와 같이, 실시예에 따른 제품이 비교예에 비하여 도장 밀착성에서 우수함을 알 수 있었다.

이는, 숏 블라스트 공정을 적용한 결과, 생성된 표면부의 미세한 요철에 의하여 표면적이 증가하는 동시에 투사재의 투사압으로 날카로운 모서리부가 제거되었기 때문이다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 루프 랙의 제조 방법에 의하면, 다이 캐스팅으로 제조된 루프 랙 제품의 전체면에 투사재를 고른 분포로 투사하는 숏 블라스트(shot blast) 공정을 추가로 진행함으로써, 루프 랙 표면에 대한 피막 처리 뿐만아니라 최종 공정인 도장 처리 공정시 도장재의 밀착성을 크게 높여줄 수 있고, 결국 루프 랙 표면부의 도장 박리 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 루프 랙 제조 방법중 숏 블라스트 공정을 설명하는 개략도,

도 2는 본 발명의 방법에 따른 실시예 제품과 기존의 방법에 따른 비교예 제품에 대한 도장박리 시험시 그 측정 부위를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명의 실시예 제품에 대한 도장박리 측정 결과로서, 도 2의 1부위에 대한 결과 사진,

도 4a,4b는 기존의 비교예 제품에 대한 도장박리 측정 결과로서, 도 2의 1부위와 2부위에 대한 결과 사진.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 루프 랙 20 : 투사기

Claims (3)

1. 설계된 루프 랙의 형상대로 알루미늄재를 이용하여 이루어지는 다이 캐스팅 공정; 루프 랙 제품의 이형(탈형) 공정; 루프 랙 제품에 대한 표면 그라인딩 공정; 투사재를 루프 랙 제품의 전체 표면에 고르게 투사하여 미세한 요철이 형성되게 하는 숏 블라스트 공정; 탈지 및 수세 공정; 피막 처리 공정; 수세 공정; 도장 처리 공정을 순서대로 진행하여서 달성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 루프 랙의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 숏 블라스트 공정시 루프 랙에 대한 투사재의 투사방향은 루프 랙의 단면을 기준으로 4방향 이상이 되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 루프 랙의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 숏 블라스트 공정시 투사기가 루프 랙의 단면을 기준으로 각 모서리부에 방사형으로 배치되고, 상기 투사기로부터 투사되는 투사재는 평균직경이 0.5∼2mm의 스틸볼 또는 모래(sand)인 것을 특징으로 하는 자동차용 루프 랙의 제조 방법.