KR100832358B1 - 자동차 내장재용 방음재 제조방법 - Google Patents

자동차 내장재용 방음재 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 내장재용 방음재의 제조방법에 관한 것으로서,
압축상태의 원면을 풀어서 이들의 종류별로 혼합하고 협잡물을 제거하여 방적이 용이하도록 하는 혼면 및 개섬단계;
상기 혼면 및 개섬단계를 거쳐 균일하게 혼,개섬된 섬유상을 금형 내에 이송시켜 내장재의 형상을 따라 충진시키는 금형 충진단계; 및
상기 금형 충진단계를 거쳐 충진된 섬유상을 최종적으로 원하는 두께 및 형상으로 성형하는 성형 및 트리밍 단계로 제조되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 금형 충진단계에서 섬유상은 송풍기 혹은 압축공기에 의해 금형 내에 이송되는 것이 바람직하고, 충진된 섬유상이 열경화성 수지인 경우 상기 성형 및 트리밍 단계에서 열간성형되고, 열가소성 수지인 경우에는 예열단계를 거쳐 성형 및 트리밍 단계에서 냉간성형되는 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라 헤비레이어 등을 상기 금형 충진단계에서 충진된 섬유상에 적층시키는 단계가 더 포함되는 것이 바람직하며, 본 발명에 의하여 방음성, 내구성이 우수하고, 감성품질이 향상된 자동차 내장재용 방음재를 경제적이고 환경친화적인 방법으로 수득할 수 있다.
자동차, 내장재, 흡차음재, 방음재, 패드, 타공판, 충진, 에어, 공기

Description

자동차 내장재용 방음재 제조방법{The manufacturing method of soundproofing material for automobile interior}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 방음재 제조방법을 도시한 순서도.
도 2는 섬유이송 및 충진과정을 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 방음재 제조방법을 도시한 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 섬유상 110 : 섬유충진체
200 : 금형
211 : 1번플랩 230 : 공동
300 : 컨베이어
본 발명은 자동차의 대시 내외부 방음재(dash insulators), 카페트 패드(carpet pads), 도어트림(door trim), 헤드라이너(headliner) 또는 필라(pillar) 등의 내장 트림(trim)에 적용되고 있는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 트림에 적용되는 방음재는 담요형태의 평면 패드를 금형에서 압착하여 사용하는데 이러한 평판 형태의 패드의 경우는 굴곡이 큰 트림에 적용시 트림과 차체 사이의 공간이 커서 이를 충진시키기 위해 두꺼운 패드를 사용하게 된다. 그러나 이때 사용되는 평판 패드의 두께는 용도와 부위에 따라 5mm에서 최대 20mm정도이며, 따라서 트림과 차체 사이 공간이 그 이상의 높이를 가질 경우에는 패드로 채워지지 않은 빈 공간이 생길 수밖에 없다. 드물게 50mm정도의 사각블럭 형태의 패드가 사용되기도 하나 전체적으로 적용할 수 없고, 20mm정도의 패드를 적용하는 경우에도 5mm정도로 두께가 얇은 부분은 패드의 두께를 줄이기 위해 고압프레스에서의 성형 작업을 통해 압착하여야 하는 문제가 발생하게 되며 이렇게 압착하는 경우에 두꺼운 부분은 패드의 두께 때문에 패드를 트림에 부착시에 일반적으로 사용되는 열융착공법을 이용해 트림에 패드를 부착시킬 수 없다는 문제도 발생하게 되고 얇은 부분은 패드가 딱딱하게 경화되어 역시 열융착이나 방음성능을 발휘할 수 없게 되는 문제점이 나타나게 된다.
즉, 현재의 담요 형태의 방음재 패드는 두꺼운 패드를 사용해도 공간이 큰 부분을 충분히 채워주지 못하는 문제와 두꺼운 패드로 인해 열융착이 불가능하여 접착제를 통해 트림에 수작업으로 조립 및 장착하여야 하는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 차체 및 트림에 장착되는 부품 및 전선 등을 감싸서 밀착성을 높여 이음발생을 방지함으로써 감성품질을 향상시키고 부품의 진동 및 유동을 제어함으로써 내구성을 증대시킬 수 있는 자동차 내장재용 방음재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 자동차 내장재에 밀착되며 차체와의 공간을 채울 수 있도록 금형에 압축공기를 통해 형성된 섬유충진체를 이용하여 복잡하고 다양한 형태의 성형이 가능하고 부위별 밀도 조절이 가능해 소음에 취약한 부위를 집중적으로 방음처리함으로써 엔진 및 노면소음 등의 실내유입을 효과적으로 차단하여 차량의 방음성능을 향상시킬 수 있는 자동차 내장재용 방음재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 섬유를 별도의 평판 혹은 담요 형태로 가공하는 공정을 거치지 않고 그대로 송풍기 혹은 압축공기로 별도의 타공금형에 이송 및 충진하여 성형함으로써 공정을 단순화함과 동시에 2차 가공에 소요되는 에너지 절감이 가능하며 평판 형태의 패드에서 발생하는 절단 후 남은 부위의 손실을 대폭 줄임으로써 폐기물의 발생을 저감시켜 환경친화적인 자동차 내장재용 방음재 제조방법을 제공하는 데 있다.
전술된 본 발명의 목적은, 특수하게 설계된 다수의 공기배출구를 갖는 금형에 섬유를 송풍기 혹은 압축공기로 이송하여 섬유충진체가 형성되도록 하고, 이렇게 형성된 섬유충진체의 섬유상이 열가소성 수지인 경우에는 가열하여 열융착 결합시켜 일체화한 후 냉간 압착하고, 상기 섬유충진체의 섬유상이 열경화성 수지인 경우에는 열간 압착하여 최종적으로 원하는 두께 및 형상으로 성형하여 만들어지는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법에 의해 달성된다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 압축상태의 원면을 풀어서 이들의 종류별로 혼합하고 협잡물을 제거하여 방적이 용이하도록 하는 혼면 및 개섬단계;
상기 혼면 및 개섬단계를 거쳐 균일하게 혼,개섬된 섬유상을 금형 내에 이송시켜 내장재의 형상을 따라 충진시키는 금형 충진단계;
상기 금형 충진단계를 거쳐 충진된 섬유상을 최종적으로 원하는 두께 및 형상으로 성형하는 성형 및 트리밍 단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법에 관한 것이다.
이때, 상기 금형 충진단계에서 섬유상의 금형내 이송은 송풍기 혹은 압축공기에 의하는 것이 바람직하며, 금형은 적어도 한 면 이상이 타공된 판으로 형성되어 금형으로 유입된 공기가 이를 통해 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반적으로 금형의 타공면 상단에 여러 개의 송풍용 플랩이 설치되고, 각각의 플랩이 열리는 시간은 금형내에 섬유상이 충진되는 속도에 연동하여 조절되 는데, 금형으로 유입되는 압축공기량, 송풍기 팬의 속도, 금형 내부와 외부간의 압력차 등에 단일 또는 복합적으로 연동하여 조절되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 금형 충진단계에서 충진된 섬유상이 열경화성 수지인 경우에는 성형 및 트리밍 단계에서 열간압착하여 성형하고, 열가소성 수지인 경우에는 충진된 섬유상을 열융착 결합시켜 일체화하는 예열단계를 거쳐 성형 및 트리밍 단계에서 냉간압착하여 성형하는 것이 바람직하다.
이때, 차음기능 향상을 위해 필요한 경우에는 상기 금형 충진단계를 거쳐 충진된 섬유상에 헤비레이어, 카페트, 필름 중 적어도 하나 이상을 적층하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 3에 따라 단계별로 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 방음재 제조방법을 도시한 순서도, 도 2는 섬유이송 및 충진과정을 도시한 개념도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 내장재용 방음재 제조방법을 도시한 상태도이다.
먼저, 금형에 충진되는 섬유상이 열가소성 수지인 경우의 바람직한 실시예는 다음과 같다.
제1단계 : 혼면 및 개섬단계(S101)
압축상태의 원면을 풀어서 이들의 종류별로 혼합하여 방적이 용이하도록 한다.
제2단계 : 금형 충진단계(S102)
제품별로 따로 제작된 금형(200)에 컨베이어(300)가 상승하여 결합한다. 이때 상기 금형(200)의 끝단 플랩은 열려있는 상태이며, 상기 혼면 및 개섬단계(S101)를 거쳐 균일하게 혼,개섬된 섬유상(100)이 금형(200)과 컨베이어(300)의 결합으로 형성된 공동(230)으로 이송되어 내장재의 형상으로 충진된다.
여기서, 섬유공급장치로부터 공동(230)으로 섬유상(100)을 이송하는 수단으로는 파이프라인을 통한 고속이송과 고속충진이 가능한 송풍기 혹은 압축공기를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 금형(200)은 유입된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 한 면이 타공된 판으로 형성되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 금형(200)의 타공면 상단에 여러 개의 송풍용 플랩이 설치되고, 유입된 공기는 금형(200)의 타공면을 거쳐 상단의 플랩을 통해서 외부로 배출되며, 끝단 플랩 구간에 충진이 완료되면 그 다음 구간의 플랩인 1번 플랩(211)이 열리는 식으로 순차적으로 섬유상(100)이 충진된다.
이때, 금형(200)의 부위별로 일정한 양의 섬유를 이송키 위해, 섬유상(100)이 금형(200)내에 이송되어 충진되는 속도가 빠르면 다음 구간의 플랩이 빨리 열리고, 섬유상(100)의 이송·충진속도가 느리면 다음 구간의 플랩도 늦게 열리는 것이 바람직하다.
여기서 플랩이 열리는 시간은, 금형(200)으로 유입되는 압축공기량을 측정하여 일정량의 압축공기가 유입되면 다음 구간의 플랩이 열리거나, 송풍기 팬의 속도에 따라 일정시간 경과 후 플랩이 열리는 방법 또는, 금형(200) 내부와 외부의 압력을 측정하여 금형(200) 내/외부의 압력차가 일정수치에 도달하면 플랩이 열리는 방법 등을 적용하여 조절할 수 있으며, 상기의 방법을 복합적으로 적용하여 플랩이 열리는 시간을 조절하는 것도 물론 가능하다.
또한, 고밀도를 요하는 부위의 경우 다른 부위보다 두껍게 충진되도록 금형(200)의 형상을 설계함으로써 이후의 냉간 성형단계를 거쳐 부위별로 밀도가 다른 자동차 내장재용 방음재를 얻을 수 있다.
제3단계 : 예열 및 적층단계(S103)
상기 금형 충진단계(S102)를 거친 후, 벌키한 섬유충진체(110)의 표면을 고르게 마감하기 위해 금형(200)이 하강하여 압착한 후 컨베이어(300)가 하강하며, 플랩이 닫힌 후 금형(200)이 원위치된다. 여기서, 섬유충진체(110)는 상기 금형 충진단계(S102)를 거쳐 내장재의 형상으로 충진된 섬유상을 가르킨다.
이후, 섬유충진체(110)를 오븐으로 이송하여 섬유상이 서로 열융착 결합하여 일체화되도록 예열시킨다.
이때, 차음기능 향상을 위해 필요한 경우 헤비레이어, 카페트, 필름 중 적어도 하나 이상을 예열시켜 상기 섬유충진체(110)에 적층시키는 것이 바람직하며, 헤비레이어로는 EVA, 합성고무나 PET 섬유층 등이 적용될 수 있다.
제4단계 : 냉간 성형 및 트리밍단계(S104)
프레스기로 이형하여 상기 예열 및 적층단계(S103)에서 필요에 의해 적층시킨 헤비레이어 등을 압착하여 섬유충진체(110)에 접착하고, 원하는 두께 및 형상으로 냉간성형하며, 소정의 크기로 절단하여 최종적으로 제품화한다.
이때, 상기 제2단계에서 다른 부위보다 두껍게 충진된 부위는 최종 제품의 형상으로 압착되면서 상대적으로 고밀도를 유지하게 된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예로서, 금형에 충진되는 섬유상이 열경화성 수지인 경우는 다음과 같은 순서로 실시된다.
제1단계 : 혼면 및 개섬단계(S101)
제2단계 : 금형 충진단계(S102)
제3단계 : 적층단계(S103´)
제4단계 : 열간 성형 및 트리밍단계(S104´)
여기서, 제1단계인 혼면 및 개섬단계(S101)와 제2단계인 금형 충진단계(S102)는 앞서 설명한 바와 같고, 제3단계인 적층단계(S103´)에서는 섬유충진체(110)를 예열하는 단계가 생략되며, 제4단계인 열간 성형 및 트리밍단계(S104´)에서는 프레스기로 이형하여 원하는 두께 및 형상으로 열간성형하게 된다.
이상 발명의 바람직한 실시예를 단계별로 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하여 방음성, 내구성이 우수하고, 감성품질이 향상된 자동차 내장재용 방음재를 경제적이고 환경친화적인 방법으로 수득할 수 있다.

Claims (8)

  1. 압축상태의 원면을 풀어서 이들의 종류별로 혼합하고 협잡물을 제거하여 방적이 용이하도록 하는 혼면 및 개섬단계;
    상기 혼면 및 개섬단계를 거쳐 균일하게 혼,개섬된 섬유상을 금형 내에 이송시켜 내장재의 형상을 따라 충진시키는 금형 충진단계; 및
    상기 금형 충진단계를 거쳐 충진된 섬유상을 최종적으로 원하는 두께 및 형상으로 성형하는 성형 및 트리밍 단계;를 포함하되,
    상기 금형은 한 면 이상이 타공면으로 형성되고, 상기 타공면의 일측에는 적어도 하나 이상의 송풍용 플랩이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금형 충진단계에서 섬유상은 송풍기에 의해 금형 내에 이송되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금형 충진단계에서 섬유상은 압축공기에 의해 금형 내에 이송되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금형 충진단계에서 상기 송풍용 플랩은, 상기 금형 내에 상기 혼,개섬된 섬유상이 충진되는 속도에 연동하여, 각각 열리는 시간이 조절되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금형 충진단계를 거쳐 충진된 섬유상이 열가소성 수지이며, 이 경우 섬유상을 열융착 결합시켜 일체화하는 예열단계를 더 포함하고, 성형 및 트리밍 단계에서 냉간성형하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금형 충진단계를 거쳐 충진된 섬유상이 열경화성 수지이며, 이 경우 성형 및 트리밍 단계에서 열간성형하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금형 충진단계를 거쳐 충진된 섬유상에 헤비레이어, 카페트, 필름 중 적어도 하나 이상을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 방음재의 제조방법.
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