KR101210708B1

KR101210708B1 - 차량용 내장재의 성형장치

Info

Publication number: KR101210708B1
Application number: KR1020120033627A
Authority: KR
Inventors: 송인호; 조지현
Original assignee: 한일이화주식회사
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-12-11
Also published as: KR20120049198A

Abstract

본 발명은 표피재가 클램핑되는 상금형과, 사출 기재가 유입되는 하금형, 그리고 상금형과 하금형 중 어느 하나를 상하 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단을 포함하여 구성되는 차량용 내장재의 성형장치에 있어서, 상금형의 내부 저면에서 표피재의 전사를 위한 엠보 무늬가 형성되는 베이스부재와; 표피재의 가장자리를 지지하는 클램프, 클램프를 상하 이동시키는 수직 실린더, 그리고 수직 실린더를 좌우 이동시키는 수평 실린더를 구비하고, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재; 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재의 성형장치에 관한 것으로써, 표피재의 표면에 엠보 무늬를 보다 선명하게 전사할 수 있고, 또한 표피재가 접히거나 울지 않게 되면서, 표피재에 대한 클리닝 효과도 기대할 수 있다.

Description

차량용 내장재의 성형장치{Device for manufacturing inner board of vehicle}

본 발명은 차량용 내장재의 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형을 이용하여 사출 기재와 표피재를 일체로 성형함에 있어서 표피재에 대한 엠보 전사를 보다 확실하게 수행할 수 있고, 또한 표피재에 대한 원활한 진공 흡착을 위해 금형과 표피재 사이의 확실한 클램핑이 이루어질 수 있게 하는 차량용 내장재의 성형장치에 관한 것이다.

일반적인 차량용 내장재로는 도어트림, 필러, 트렁크매트, 패키지트림, 헤드라이너 등이 있으며, 이러한 내장재는 차종에 따라서 내장재의 미감이나 질감을 위하여 표면에 엠보 무늬가 형성된 연질의 표피재가 경질의 기재에 부착되어 제작된다. 즉, 차종에 따라서는 경질의 기재만을 사출 성형한 내장재가 이용되기도 하나, 고급 차종에서는 경질의 기재에 직물과 같은 연질의 원단이 표피재로 부착되어 사용된다.

이러한 경질의 기재 재질로는 피피(PP), PP펠트(POLY-PROPYLENE FELT), PP보드(POLY-PROPYLENE BOARD), 에이비에스(ABS), 우스드탁(WOOD STOCK), 레진펠트(RESIN FELT) 등이 주로 사용되고, 그 기재 표면에 접착되는 연질의 표피재로는 부직포나 직물 또는 피브이시(PVC), 티피오(TPO)로 된 스킨지 이면에 피이폼(P.E FOAM), 피피폼(P.P FOAM), 피유폼(P.U FOAM) 등이 부착된 것을 주로 사용하고 있다.

종래의 일반적인 차량용 내장재의 성형방법은 상금형에서 표피재용 원단을 진공 흡입하여 성형한 후, 상금형 및 하금형을 형합하여 일체 성형을 실시하는 것이다. 그러나 이러한 종래의 성형방법은 원단 일체 성형시 딥 드로잉 구간에서 원단이 늘어나면서, 원단이 터지거나 또는 원단 표면에 형성되어 있는 엠보 무늬가 무너지게 되어 내장재의 표면 품질을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다.

일반적으로 상금형에 엠보를 형성한 후 원단을 삽입하여 전사하는 방법으로는, 도 1에 도시된 바와 같이 니켈 전주금형이 가장 널리 사용되고 있다.

도 1에는 종래의 일반적인 니켈 전주금형의 제조방법이 도시되어 있다.

도 1을 참고하면, 마스터 목형(1)을 제작하고(a 공정) 표면에 가죽(PVC leather)(2)을 부착한다(b 공정). 다음으로 상형 모델을 실리콘 러버(3)로 반전하여 제작(c 공정)한 후에 전주 마스터 모델을 에폭시 수지(4)로 반전 작업을 실시한다(d 공정).

제작된 전주 마스터 모델(4) 표면에 도전 처리를 실시하여 도전막을 형성하고 전주 도금 탱크 내에서 니켈 전주를 실시한다(e 공정).

전주 작업이 완료되면 전주(Ni) 층(5)과 마스터 모델을 이형(f 공정)시킨 후에 조립을 실시한다(g 공정).

이와 같은 공정에 의해 제작된 상금형과 하금형은 하나로 조립되어 금형 장치가 완성된다.

이러한 전주금형은 별도의 사출을 통해 기재를 성형한 후 기재에 본딩을 하여 하금형에 안착하고, 상금형에 원단을 인서트 진공성형 한 후 형폐 압착하여 제품을 성형하게 된다. 이때 진공 흡착과 상하 금형의 압착을 통해 하금형의 기재가 지지가 되어 원단 표면에 상금형의 무늬가 전사가 되면서 고급 표면의 품질을 얻게 된다. 특히, 원단의 진공 성형 후 기재와 병합되면서, 내부 공기가 원단과 기재 사이에 갇히는 문제를 방지하기 위해 기재를 통기성으로 만들고, 하금형에서도 진공 흡입을 실시하는 방법을 사용한다.

그러나 이러한 종래의 전주금형은 일반적으로 5mm 정도의 통기성 니켈 프레임으로 되어 있어서, 강도를 보강하기 위해 뒷부분에 알루미늄 볼 수지 등을 추가하더라도 사출 성형 시 발생하는 고압의 형압, 형체력을 견디기 어려운 단점이 있으며, 또한 금형 파손 시 임의 가공이 어려워 수정 및 유지보수가 매우 어렵다는 문제도 있다.

한편, 스틸 금형에 엠보를 넣기 위해서는 에칭 기술을 이용하게 되는데, 진공홀 가공 후 에칭을 할 때 부식액에 의하여 홀이 더욱 커지기 때문에 에칭을 한 후 진공홀을 가공해야 하고, 이처럼 에칭 후 진공홀 가공 시 엠보에 손상을 주지 않아야 하며, 홀 크기가 클 경우에는 엠보 전사 시 원단 표면에 홀자국이 발생하게 되는데, 이는 품질 불량의 원인이 될 수가 있다.

따라서 하금형에서 지지해 주는 기재가 없이 성형하면서 엠보를 전사해야 하기 때문에 진공 흡착 성형이 이루어져야 하고, 이를 위해선 표피재용 원단과 금형 사이의 실링 구조가 매우 중요한데, 종래의 단수로 이루어지는 클램프 구조로는 원단과 금형 사이에 완변한 실링 구조가 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 니켈 전주금형을 대체하여 사출 성형 시 발생하는 고압의 형압, 형체력을 견딜 수 있는 스틸 금형을 제공하고, 이때 엠보 전사 시 원단 표면에 홀자국이 발생하지 않게 하면서, 동시에 표피재용 원단과 금형 사이에 완벽한 실링이 이루어질 수 있게 하는 것을 주요한 해결 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재가 클램핑되는 상금형과, 사출 기재가 유입되는 하금형, 그리고 상금형과 하금형 중 어느 하나를 상하 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단을 포함하여 구성되는 차량용 내장재의 성형장치에 있어서, 상금형의 내부 저면에서 표피재의 전사를 위한 엠보 무늬가 형성되는 베이스부재와; 표피재의 가장자리를 지지하는 클램프, 클램프를 상하 이동시키는 수직 실린더, 그리고 수직 실린더를 좌우 이동시키는 수평 실린더를 구비하고, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 진공 흡입하기 위해 베이스부재를 관통하는 진공홀을 더 포함하고, 상기 진공홀은, 진공 흡입을 위한 대구경 홀과, 대구경 홀에서 연장되어 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀의 2단 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재를 팽창시키기 위해, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 에어가 주입되는 에어 분사구를 더 포함하여 구성될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치는, 에어 분사구를 통해 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 주입되는 에어를 이온화시키기 위한 이온화부재를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 수직 실린더와 수평 실린더를 이용하여 표피재를 실링시킴으로써, 표피재의 엠보 전사를 위한 진공 흡착이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 표피재의 실링된 공간으로 에어를 주입하여 팽창시킴으로써 표피재가 접히거나 울지 않게 되고, 또한 이온화 된 에어를 주입하여 순환시킴으로써 표피재에 대한 클리닝 효과를 기대할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 진공 흡입을 위한 진공홀을 2단 구조로 구성함으로써, 진공 흡입을 보다 원활하게 하면서, 동시에 진공 흡입 과정에서 표피재의 표면에 홀 자국 등이 남지 않게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 니켈 전주금형의 제조과정을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치를 이용한 차량용 내장재의 성형방법을 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치를 이용한 차량용 내장재의 성형방법을 나타내는 흐름도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치를 이용한 차량용 내장재의 성형방법을 나타내는 그래프.

이하에서는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

우선, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치에 대해 살펴본다.

도 2에는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치 구조가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치는 표피재(60)가 클램핑되는 상금형(10)과, 사출 기재가 유입되는 하금형(40), 그리고 상금형(10)과 하금형(40) 중 어느 하나를 상하 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단(도시 생략)을 포함하여 구성된다.

여기서 하금형(40)과 금형 이동수단은 차량용 내장재의 성형을 위한 일반적인 구조로 이루어지고, 본 발명에서는 주로 상금형(10)의 구조에 관해 살펴본다.

상기 상금형(10)의 내부 저면에는 표피재(60)의 전사를 위한 엠보 무늬가 형성되는 베이스부재(12)가 형성되고, 또한 상금형(10)의 단부에는 표피재(60)의 가장자리를 클램핑하기 위한 고정부재(20)가 설치된다. 이러한 고정부재(20)는 상금형(10)의 단부를 따라 다수 설치되어, 표피재(60)의 가장자리 전부를 클램핑할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 베이스부재(12)는 상금형(10)의 내부 저면에 에칭 또는 레이저 가공 등의 방법으로 표피재(60)에 전사시키고자 하는 엠보 무늬가 가공됨으로써 형성된다.

한편, 상기 고정부재(20)는 표피재(60)의 가장자리를 클램핑하여 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간을 실링시키기 위한 요소로써, 표피재(60)의 가장자리를 지지하는 클램프(22), 클램프(22)를 상하 이동시키는 수직 실린더(24), 그리고 수직 실린더(24)를 좌우 이동시키는 수평 실린더(26)를 구비한다.

따라서 상기 클램프(22)가 상금형(10)에 삽입된 표피재(60)의 가장자리 하부를 지지하면, 수직 실린더(24)에 의해 클램프(22)를 상승 이동시킨 후, 수평 실린더(26)를 이용하여 수직 실린더(24)를 상금형(10)의 내측으로 이동시킴으로써, 표피재(60)의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간을 보다 완벽하게 실링시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치는 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 진공 흡입하기 위해 베이스부재(12)를 관통하는 진공홀(14)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 진공홀(14)은 진공 흡입을 위한 대구경 홀(15)과, 대구경 홀(15)에서 연장되어 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀(16)의 2단 구조로 이루어지게 된다.

즉, 상기 대구경 홀(15)은 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 보다 원활하게 진공 흡입할 수 있도록 상대적으로 큰 직경, 예를 들어 10mm 이상의 직경으로 이루어지고, 또한 상기 대구경 홀(15)에서 연장된 소구경 홀(16)은 진공 흡입 과정에서 표피재(60)에 불필요한 자국 등을 남기지 않기 위해 상대적으로 작은 직경, 예를 들어 0.2mm 이하의 직경으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 상금형(10)의 일측 단부에는 표피재(60)를 팽창시키기 위해 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 에어가 주입되는 에어 분사구(34)가 형성되고, 상기 에어 분사구(34)는 에어를 공급하는 에어 공급수단(30)에 연결되도록 구성된다. 따라서 에어 공급수단(30)에서 공급되는 에어는 에어 분사구(34)를 통해 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입된다.

이처럼, 에어 분사구(34)를 통해 주입되는 에어에 의해 상금형(10)에 실링 상태로 클램핑된 표피재(60)가 충분하게 팽창됨으로써, 성형 과정에서 표피재(특히, 클램핑된 표피재의 가장자리 부분)(60)의 지나친 신율에 의한 백화나 터짐 문제를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 표피재(60)를 팽창시키기 위해 에어 분사구(34)를 통해 에어가 주입되다가 표피재(60)가 충분히 팽창되면, 바람직하게는 팽창된 표피재(60)가 하금형(40)에 닿아서 지지되면, 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 에어 주입과 진공 흡입이 동시에 이루어지도록 구성할 수 있다.

즉, 에어 분사구(34)를 통한 에어 주입과 진공홀(14)을 통한 진공 흡입이 동시에 이루어지도록 하여, 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 연속적으로 순환시킴으로써, 표피재(60) 및 베이스부재(12)의 표면을 클리닝시키는 효과도 기대할 수 있게 된다.

이처럼 에어 분사구(34)를 통해 주입되는 에어에 의한 클리닝 효과를 더욱 강화하기 위해, 본 발명에서는 에어 분사구(34)를 통해 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입되는 에어를 이온화시키기 위한 이온화부재(32)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 에어 공급수단(30)을 통해 공급되는 에어가 이온화부재(32)를 거치면서 이온화된 후, 에어 분사구(34)를 통해 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입됨으로써, 표피재(60) 및 베이스부재(12)의 표면에 대한 클리닝 효과를 더욱 강화할 수 있게 된다.

다음에는 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같이 구성되는 성형장치를 이용한 차량용 내장재의 성형방법에 대해 살펴본다.

도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치를 이용한 차량용 내장재의 성형방법에 대한 공정 순서가 도시되어 있고, 도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치를 이용한 차량용 내장재의 성형방법에서 상금형의 위치에 따른 다양한 변형 실시예가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형방법은 상금형(10)과 하금형(40)을 이용하여 표피재와 사출 기재를 일체로 성형하는 방법에 관한 것으로써, 도 2에 도시된 차량용 내장재의 성형장치를 이용하여 성형하도록 구성되므로 각 구성요소의 구성 및 도면 부호는 전술한 바와 같다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 우선 별도의 예열 장치를 이용하여 표피재(60)를 미리 예열하고(S10), 이후 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 예열된 표피재(60)를 상금형(10)의 내부 저면에 삽입한다(S12). 여기서, 표피재(60)가 삽입되는 상금형(10)의 내부 저면에는 에칭 등의 방법으로 표피재(60)에 전사시키고자 하는 엠보 무늬가 가공된 베이스부재(12)가 형성된다.

그리고 본 발명에서 차량용 내장재의 성형을 위해 적용되는 표피재(60)는, 엠보 무늬가 형성되는 상대적으로 얇은 스킨층과, 상기 스킨층을 지지하여 쿠션감을 발생시키는 상대적으로 두꺼운 폼층의 이중 구조로 이루어지는 것이 바람직하지만, 폼층 없이 스킨층의 단일 구조로 이루어지는 표피재도 본 발명에 적용할 수 있을 것이다.

그리고 베이스부재(12)가 형성된 상금형(10)의 내부 저면에 삽입되는 표피재(60)는, 그 가장자리가 상금형(10)에 클램핑됨으로써 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간이 실링되도록 구성된다(S14).

이러한 실링 과정은 표피재(60)의 가장자리를 지지하는 클램프(22), 클램프(22)를 상하 이동시키는 수직 실린더(24), 그리고 수직 실린더(24)를 좌우 이동시키는 수평 실린더(26)를 구비하는 고정부재(20)에 의해 이루어진다.

즉, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 수직 실린더(24)를 통해 클램프(22)를 상측으로 이동시키면 클램프(22)가 표피재(60)의 가장자리 저면을 지지하게 되고, 이때 수평 실린더(26)를 이용하여 수직 실린더(24)를 상금형(10)의 내측으로 이동시킴으로써 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간을 보다 완벽하게 실링시킬 수 있게 된다.

한편, 고정부재(20)에 의해 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간이 실링된 이후, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 에어를 주입하여 표피재(60)를 팽창시키는 공정이 더 포함될 수 있다(S16).

즉, 상금형(10)으로 주입되는 에어에 의해 상금형(10)에 실링 상태로 클램핑된 표피재(60)가 충분하게 팽창됨으로써, 성형 과정에서 표피재(특히, 클램핑된 표피재의 가장자리 부분)(60)의 지나친 신율에 의한 백화나 터짐 문제를 방지할 수 있게 된다.

그리고 상기와 같이 표피재(60)를 팽창시키기 위해 에어가 주입되어 표피재(60)가 충분히 팽창된 경우(S18), 바람직하게는 팽창된 표피재(60)가 하금형(40)에 닿아서 지지되면, 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 에어 주입과 흡입이 동시에 이루어지게 구성될 수 있다(S20).

즉, 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 에어 주입과, 베이스부재(12)를 관통하는 진공홀(14)을 통한 진공 흡입이 동시에 이루어지도록 하여, 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 연속적으로 순환시킴으로써, 표피재(60) 및 베이스부재(12)의 표면을 클리닝시키는 효과도 기대할 수 있게 된다.

또한 상기 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 클리닝 효과를 더욱 강화하기 위해, 에어가 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입되기 전에 이온화되도록 구성할 수도 있다.

그리고 표피재(60)의 팽창 공정 또는 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 클리닝 공정이 종료되면, 더 이상 에어 주입을 중단하게 되고, 이처럼 에어 주입은 중단되더라도 진공 흡입은 계속해서 이루어지게 된다(S22). 따라서 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기가 더 이상 순환되지 못하고, 진공홀(14)을 통해 상금형(10) 외부로 진공 흡입되어 배출되면, 표피재(60)는 엠보 무늬가 가공된 베이스부재(12)의 저면에 진공 흡착된다(S24).

여기서, 상기 표피재(60)를 진공 흡착시키기 위해 베이스부재(12)를 관통하여 형성되는 진공홀(14)은,진공 흡입을 위한 대구경 홀(15)과, 대구경 홀(15)에서 연장되어 표피재(60)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀(16)의 2단 구조로 이루어지게 된다.

그리고 전술한 바와 같이 표피재(60)가 베이스부재(12)의 저면에 진공 흡착되면, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 상금형(10)과 하금형(40)을 형합시킴으로써 표피재(60)에 대한 1차 엠보 전사가 이루어지게 된다(S26).

즉, 표피재(60)에 대한 진공 흡착에 의한 표피재(60) 상면과 베이스부재(12) 저면 사이의 단순 접촉만으로는 엠보 전사가 충분히 일어나기 힘들기 때문에, 표피재(60)에 대한 진공 흡착이 이루어지는 동시에 상금형(10)과 하금형(40)을 형합시킴으로써, 하금형(40)이 표피재(60)의 저면을 지지하도록 하여 엠보 전사가 보다 충실하게 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.

한편, 상금형(10)과 하금형(40) 사이에는 기재가 사출 유입되기 위한 일정 간격의 빈 공간이 형성되어 있어서, 상금형(10)과 하금형(40)이 상호 형합되더라도 하금형(40)이 표피재(60)의 저면을 접촉 지지할 수 없다는 염려가 있을 수도 있다.

통상적으로 기재의 두께가 2.5t일 경우에 표피재(60)의 두께는 0.5t 정도가 되므로, 상호 형합된 상금형(10)과 하금형(40) 사이에는 총 3t의 공간이 형성된다. 그러나 상기 표피재(60)의 두께 0.5t는 금형에서 내장재 성형 공정 중에 압축된 두께에 해당하고, 금형에 압력을 가하기 전의 실제 표피재(60) 두께는 스킨층과 폼층을 포함하여 통상적으로 3t가 넘는다.

따라서 기재의 사출 유입 없이 표피재(60)만 삽입된 상태에서 상금형(10)과 하금형(40)을 형합시키더라도, 상금형(10)의 저면에 진공 흡착된 표피재(60)의 저면을 하금형(40)이 접촉 지지할 수 있게 되므로, 상기와 같이 표피재(60)에 대한 1차 엠보 전사가 이루어질 수 있게 된다.

이처럼 상금형(10)과 하금형(40)의 형합을 통해 1차 엠보 전사가 이루어진 후, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 형합된 상금형(10)과 하금형(40)을 분리시키고(S28), 사출장치(50)를 이용하여 하금형(40) 내부로 기재를 사출시키게 된다(S30). 이때, 기재 사출을 위한 상금형(10)과 하금형(40)의 분리는 상금형(10)과 하금형(40) 사이 공간으로 기재가 유입될 수 있을 만큼의 미소 간격으로 분리된다. 이러한 미소 분리 간격은 표피재(60)의 재질 및 두께에 따라 임의로 설정할 수 있으며, 바람직하게는 5 ~ 30mm 정도로 분리되는데, 이는 기재의 유동성을 확보함과 동시에 사출 시 고온 고압의 수지로 인해 표피재(60)가 파괴되는 문제를 방지하기 위함이다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 형합된 상금형(10)과 하금형(40)이 일정 간격으로 완전히 분리된 이후, 하금형(40)에 기재를 사출시키도록 구성할 수도 있고, 또는 도 6에 도시된 바와 같이 형합된 상금형(10)과 하금형(40)이 분리됨과 동시에 하금형(40)에 기재를 사출시키도록 구성될 수도 있다.

이후 도 4의 (f)에 도시된 바와 같이, 상금형(10)과 하금형(40)을 형합시켜서 가압 및 냉각 공정을 통해, 표피재(60)에 대한 2차 엠보 전사가 이루어지게 된다(S32). 이러한 1차 및 2차 공정으로 이루어지는 2단계 엠보 전사 공정을 통해, 표피재(60)에 대한 엠보 전사가 보다 분명하고 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

그리고 상기 2차 엠보 전사 및 기재의 냉각 공정이 모두 완료된 후, 상하 금형(10,40)을 곧바로 분리시지 않고, 표피재(60)의 복원률을 향상시키기 위해 상하 금형(10,40) 내부를 감압시키는 공정을 거치는 것이 바람직하다(S34).

즉, 스킨층과 폼층의 이중 구조로 이루어지는 표피재(60)의 경우에 상기 폼층은 쿠션감이 일어나도록 탄력적인 재질로 이루어지게 되는데, 내장재 성형과정에서 강한 압력에 의해 폼층의 복원률이 저해될 염려가 있다. 이처럼 폼층의 복원률이 저해되면, 내장재 성형이 완료된 이후, 폼층의 쿠션감이 발생하지 않게 되어 품질이 떨어질 수 있다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해, 내장재 성형이 완료된 후 상하 금형(10,40)을 분리시키지 않은 상태에서 감압 과정을 거치도록 구성함으로써, 폼층의 복원률를 회복시킬 수 있게 된다.

그리고 이러한 과정이 모두 완료되면, 고정부재(20)에 의한 표피재(60)의 클램핑을 해제한 후, 상금형(10)과 하금형(40)을 분리시키게 된다(S36). 즉, 도 4의 (g)에 도시된 바와 같이 수직 실린더(24)를 이용하여 클램프(22)를 상금형(10)의 하측으로 이동시킨 후, 도 4의 (h)에 도시된 바와 같이 수평 실린더(26)를 이용하여 수직 실린더(24)를 외측으로 이동시킴으로써, 표피재(60)가 더 이상 상금형(10)에 클램핑되지 않게 한다. 그리고 이처럼 표피재(60)에 대한 클램핑이 해제된 이후, 도 4의 (i)에 도시된 바와 같이 상금형(10)과 하금형(40)을 분리시켜서 내장재를 추출하게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10; 상금형 12; 베이스부재
14; 진공홀 15; 대구경 홀
16; 소구경 홀 20; 고정부재
22; 클램프 24; 수직 실린더
26; 수평 실린더 30; 에어 공급수단
32; 이온화부재 34; 에어 분사구
40; 하금형 50; 사출장치

Claims

표피재가 클램핑되는 상금형과, 사출 기재가 유입되는 하금형, 그리고 상금형과 하금형 중 어느 하나를 상하 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단을 포함하여 구성되는 차량용 내장재의 성형장치에 있어서,
상금형의 내부 저면에서 표피재의 전사를 위한 엠보 무늬가 형성되는 베이스부재와;
표피재의 가장자리를 지지하는 클램프, 클램프를 상하 이동시키는 수직 실린더, 그리고 수직 실린더를 좌우 이동시키는 수평 실린더를 구비하고, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재와;
상기 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 진공 흡입하기 위해 베이스부재를 관통하며, 진공 흡입을 위한 대구경 홀과, 대구경 홀에서 연장되어 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀의 2단 구조로 이루어지는 진공홀과;
상기 표피재를 팽창시키기 위해, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 에어가 주입되는 에어 분사구와;
상기 에어 분사구를 통해 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 주입되는 에어를 이온화시키기 위한 이온화부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장재의 성형장치.
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