KR101289673B1 - 폴리우레탄 스프레이 스킨 성형공법을 활용한 자동차의 크래쉬 패드 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리우레탄 스프레이 스킨 공법을 활용하여 고품질의 대형 상용차에 적용 가능한 크래쉬 패드를 용이하게 성형할 수 있도록 한 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 액상의 폴리우레탄 소재를 금형에 도포하여 성형하는 공법으로 제품의 디자인 자유도를 확보하고자, 소프트 타입의 스킨 부분을 폴리우레탄 스트레이(PU Spray Skin) 방식을 이용하여 성형할 수 있도록 한 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

폴리우레탄 스프레이 스킨 성형공법을 활용한 자동차의 크래쉬 패드 제조 방법{Method for manufactureing crash pad of vehicle using Polyurethane spray skin forming}
본 발명은 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리우레탄 스프레이 스킨 공법을 활용하여 고품질의 대형 상용차에 적용 가능한 크래쉬 패드를 용이하게 성형할 수 있도록 한 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법에 관한 것이다.
최근들어, 자동차의 플라스틱화는 의장과 내장부품을 벗어나 구조나 기능부품 영역까지 확대 적용되면서 보다 고성능화된 수지-엔지니어링 플라스틱, 플라스틱 합금(Plastic Alloy), 복합재료(Composite Material) 등의 제품 적용 요구가 증가하고 있다.
크래쉬 패드(Crash Pad)는 인스트루먼트 패널(Instrument Panel) 또는 대시 보드(Dash Board)라고도 불리우는 자동차 내장부품으로서 운전석의 전면 유리하단에 장착되며, 속도계, 연료계, 수온계 등의 계기류를 일체화시킨 계기판과, 공조장치, 라디오, 시계, 재떨이, 소형품을 넣을 수 있는 형상으로 설계 제작되며, 운전 중에 크래쉬 패드에 장착되는 부품들을 조작하기도 하고 확인하기도 하므로 디자인, 편의성, 안전성 측면에서 크래쉬 패드는 매우 중요한 부품이라 하겠다.
통상의 크래쉬 패드는 친환경, 고감성, 경량화, 고 기능성 추세에 맞춰 다양한 공법과 재료가 적용되고 있고, 계속적인 개발이 진행되고 있으며, 크래쉬 패드는 일반적으로 제조공법 및 적용되는 재료와 구조에 따라 크게 소프트(Soft) 타입 크래쉬 패드와 하드(Hard) 타입 크래쉬 패드 등 2가지로 구분되며, 차종 및 공법 사양에 따라 다양한 제조방법을 선택할 수 있다.
상기 소프트 타입의 크래쉬 패드는 그 단면이 스킨(Skin), 폼(Foam), 코어( Core) 등 3개층으로 구성되어 외관이 수려하고 촉감면에서 부드러운 쿠션감을 느낄 수 있는 구조(도 1 및 도 2 참조)로 되어 있고, 상기 하드 타입의 크래쉬 패드는 단순히 1개층(Core)으로 구성되어진 플라스틱 사출로 된 제품으로 감성품질이 떨어지는 단점이 있다.
현재 생산되고 있는 대형 상용차용 크래쉬 패드(Crash Pad)는 TPO 시트를 이용한 진공성형 방식으로 스킨(Skin)층을 성형하고 있다.
상기 TPO 시트를 이용한 진공성형 방법에 의거 생산된 크래쉬 패드는 그 표면 품질의 경우 TPO 시트에 엠보싱(Embossing)이 적용된 상태에서 진공성형을 진행하기 때문에 소재가 늘어나면서 코너 및 에지(Edge) 부분의 엠보싱(Embossing) 품질이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 엠보싱(Embossing)이 적용된 상태에서 진공성형법으로 만들어진 크래쉬 패드의 면적중 상대적으로 면적이 덜 축소되는 언더컷 부위에는 소재가 겹쳐 주름이 발생하고, 도 3에서 보는 바와 같이 과도하게 늘릴 경우 주름라인이 발생하거나 TPO 시트의 파열이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 액상의 폴리우레탄 소재를 금형에 도포하여 성형하는 공법으로 제품의 디자인 자유도를 확보하고자, 소프트 타입의 스킨 부분을 폴리우레탄 스트레이(PU Spray Skin) 방식을 이용하여 성형할 수 있도록 한 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스킨(Skin), 폼(Foam), 코어(Core)으로 구성되는 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법에 있어서, 상기 크래쉬 패드 제조용 금형의 상형에 코어로 형성하는 단계와; 상기 크래쉬 패드 제조용 금형의 하형 캐비티내에 스킨 형성을 위한 재료를 스프레이건으로 도포하여 스킨층을 형성하는 단계와; 상기 스킨층 위에 폼 재료를 적층하여 폼층을 형성하는 단계와; 상기 상형과, 스킨층 및 폼층이 형성된 하형을 맞닿게 하여 가압 성형하는 단계와; 가압 성형에 따라, 코어-폼-스킨이 일체로 된 크래쉬 패드를 탈형하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법을 제공한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면 액상의 폴리우레탄 소재를 금형에 도포하여 성형하는 폴리우레탄 스트레이(PU Spray Skin) 방식을 이용하여 소프트 타입의 스킨 부분을 성형할 수 있도록 함으로써, 기존의 PSM 공법과 달리 프라이머(Primer) 사용이 불필요하고, 제조 공정의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리우레탄 스트레이(PU Spray Skin) 방식을 이용한 크래쉬 패드는 내광성 및 내열노화성과 유연성이 좋아, 전반적인 물리적/화학적 성능이 우수한 장점을 제공한다.
도 1 및 도 2는 소프트 타입 크래쉬 패드 구조를 설명하는 개략도,
도 3은 종래의 크래쉬 패드 제조 방법에서 주름 등이 발생되는 문제점을 설명하는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 크래쉬 패드 제조 방법을 나타내는 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 폴리우레탄 스프레이 스킨(PU Spray Skin) 공법을 활용하여 고품질의 대형 상용차용 크래쉬 패드를 제조하고자 한 것이다.
통상 상용차의 일종인 고속버스용 크래쉬 패드는 그 단면이 스킨(Skin), 폼(Foam), 코어(Core) 등 3개층으로 구성되는 소프트 타입 제품으로 SMC 코어를 사용하고 있다.
본 발명에 따르면, 스킨(Skin), 폼(Foam), 코어(Core) 등 3개층으로 구성되는 소프트 타입 크래쉬 패드 제조 방법에 있어서, 크래쉬 패드(10)의 형상 성형을 위한 금형(12)내에서 코어 및 스킨을 먼저 제작한 후, 코어와 스킨 사이에 폼을 두고 가압 성형하여 크래쉬 패드를 제조하는 점에 특징이 있다.
즉, 크래쉬 패드 제조를 위한 금형(12)의 상형을 코어 형상으로 제작하고, 코어 형상으로 제작된 부분에 코어를 배치하며, 하형의 캐비티에 스프레이 건(14)을 갖는 로봇(16)을 이용하여 스킨 재료를 도포한 다음, 스킨 재료 위에 폼을 적층한 후, 상형과 하형을 결합하여 가압 성형함으로써, 크래쉬 패드의 제조가 완료된다.
이렇게 액상의 폴리우레탄 소재를 금형에 도포하여 성형하는 폴리우레탄 스트레이(PU Spray Skin) 방식을 이용하여 소프트 타입의 스킨 부분을 성형할 수 있도록 함으로써, 기존의 PSM 공법과 달리 프라이머(Primer) 사용이 불필요하고, 제조 공정의 사이클 타임을 단축시킬 수 있으며, 제조 완료된 크래쉬 패드는 내광성 및 내열노화성과 유연성이 좋아, 전반적인 물리적/화학적 성능이 우수한 장점을 제공하게 된다.
여기서, 본 발명의 크래쉬 패드 제조 방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 자동차용 크래쉬 패드(10)는 스킨(Skin), 폼(Foam), 코어(Core) 등 3개층이 일체로 적층 구성된다.
이러한 크래쉬 패드 제조를 위하여, 상기 크래쉬 패드 제조용 금형(12)의 상형이 코어 형상으로 제작 구비되고, 상형에 코어를 배치한다.
즉, 상기 금형(12)의 상형을 코어 형상으로 제작한 다음, 그 코어 형상부에 SMC 재질로 된 코어를 배치하게 된다.
이어서, 상기 금형(12)의 하형의 상면에 형성된 캐비티는 크래쉬 패드의 형상 즉, 크래쉬 패드의 표면 형상으로 형성되는 바, 캐비티의 표면에 크래쉬 패드의 스킨 형성을 위한 재료를 스프레이건(14)으로 도포하여 스킨층을 형성한다.
다음으로, 상기 스킨층 위에 폼 재료를 적층하여 폼층을 형성하는 단계가 진행된다.
즉, 상기 하형의 스킨층 위에 폴리우레탄을 발포(foam)시켜서 폼층을 일체로 형성하게 된다.
이어서, 상기 코어로 된 상형과, 스킨층 및 폼층이 적층 형성된 하형을 맞닿게 하여 가압 성형함으로써, 코어-폼-스킨이 일체로 된 크래쉬 패드가 완성된다.
즉, 상기 코어로 된 상형과, 스킨층 및 폼층이 적층 형성된 하형을 맞닿게 하여 가압 성형할 때, 폼층과 코어가 맞닿아 접합됨으로써, 결국 코어-폼-스킨이 일체로 된 크래쉬 패드가 완성된다.
10 : 크래쉬 패드
12 : 금형
14 : 스프레이 건
16 : 로봇

Claims (3)

  1. 스킨(Skin), 폼(Foam), 코어(Core)으로 구성되는 자동차용 크래쉬 패드 제조 방법에 있어서,
    상기 크래쉬 패드 제조용 금형의 상형에 코어로 형성하는 단계와;
    상기 크래쉬 패드 제조용 금형의 하형 캐비티내에 스킨 형성을 위한 재료를 스프레이건으로 도포하여 스킨층을 형성하는 단계와;
    상기 스킨층 위에 폼 재료를 적층하여 폼층을 형성하는 단계와;
    상기 상형과, 스킨층 및 폼층이 형성된 하형을 맞닿게 하여 가압 성형하는 단계와;
    가압 성형에 따라, 코어-폼-스킨이 일체로 된 크래쉬 패드를 탈형하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 스프레이 스킨 성형공법을 활용한 자동차의 크래쉬 패드 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상형에 형성되는 코어는 SMC 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 스프레이 스킨 성형공법을 활용한 자동차의 크래쉬 패드 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 폼은 폴리우레탄을 폼(foam) 시킨 것이고, 상기 스킨은 폴리우레탄 액을 도포시킨 것임을 특징으로 하는 폴리우레탄 스프레이 스킨 성형공법을 활용한 자동차의 크래쉬 패드 제조 방법.
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