KR101470478B1 - 엔진 커버용 흡음재 제조방법 및 엔진 커버용 흡음재의 제조설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 카딩(Carding)하고 니들펀칭하여 제1펠트층(Felt layer) 및 제2펠트층을 형성하는 단계; 상기 제1펠트층을 하부 지그에 삽입하고 상기 제2펠트층을 상기 하부 지그의 상부에 위치하는 상부 지그에 삽입하는 단계; 상기 하부 지그와 상기 상부 지그의 일단에 위치하는 열판을 슬라이드 이동시켜 상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이로 삽입하는 단계; 상기 하부 지그와 상기 상부 지그를 상하로 이동시켜 상기 열판에 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 인접하게 위치시켜 상기 제1펠트층의 상부면과 상기 제2펠트층의 하부면을 상기 열판의 온도에 의해 간접 용융시키는 단계; 상기 제1펠트층과 상기 제2펠트층의 간접 용융시킨 후 상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이에서 상기 열판을 인출시키는 단계; 및 상기 열판을 인출 후 상기 하부 지그와 상부 지그를 상하로 이동시켜 간접 용융된 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 압착하여 합지하는 단계를 포함하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법 및 이를 이용하여 엔진커버의 흡음재를 제조하는 엔진 커버용 흡음재 제조설비를 제공한다.
따라서, 열판을 이용하여 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적인 열이 아닌 간접적인 열을 가하여 용융시킴으로써, 열판이 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적으로 밀착되지 않아 열판의 내구성을 향상시킬 수 있고, 열판이 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적으로 열을 가하지 않아 제1,2펠트층이 직접적으로 가해지는 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있고, 제1펠트층과 제2펠트층이 직접적인 열에 의해 용융될 때 발생되는 냄새를 억제할 수 있어 작업환경을 개선할 수 있다.
따라서, 열판을 이용하여 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적인 열이 아닌 간접적인 열을 가하여 용융시킴으로써, 열판이 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적으로 밀착되지 않아 열판의 내구성을 향상시킬 수 있고, 열판이 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적으로 열을 가하지 않아 제1,2펠트층이 직접적으로 가해지는 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있고, 제1펠트층과 제2펠트층이 직접적인 열에 의해 용융될 때 발생되는 냄새를 억제할 수 있어 작업환경을 개선할 수 있다.
Description
본 발명은 엔진 커버용 흡음재 제조방법 및 엔진 커버용 흡음재 제조설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 엔진 커버로 주로 사용되는 폴리우레탄(Polyurethane)을 대체할 수 있는 소재를 포함하는 엔진 커버용 흡음재를 제조하기 위한 제조방법 및 이를 이용하여 엔진 커버용 흡음재를 제조하는 제조설비를 제공하기 위한 것이다.
일반적으로, 주행 중인 자동차에는 다양한 경로를 통해 차량 실내로 외부 소음이 유입된다. 타이어와 지면 간의 마찰음, 배기 계통의 고온, 고압의 연소가스 유동으로 발생하는 소음, 엔진에서 발생하여 차체 또는 공기를 통해 전달되는 엔진 투과 소음은 승객의 귀로 전달되어 차량의 정숙감을 저해하는 요소가 된다.
엔진 투과 소음을 억제하기 위하여, 일반적으로 엔진 커버 또는 후드 인슐레이터를 사용하고 있으나, 그것만으로는 엔진 투과 소음을 원하는 수준까지 제거하는데 다소 한계가 있다.
따라서 자동차에는 전방과 좌측 측면, 그리고 바닥에 흡음재를 장착하는데, 예컨데 엔진룸에서 발생하는 소음을 차단하기 위하여 엔진룸과 차실을 구분하는데 대쉬 패널에 흡음재가 설치되며, 차체의 측면을 통해 유입되는 소음을 차단하기 위하여 사이드 패널에도 흡음재를 부착하고 있다.
이러한 흡음재를 사용하는 재질로 통상 유리섬유, 우레탄 폼, 잡사 펠트를 사용한다. 주로 사용되는 우레탄 폼의 경우 냄새가 유독하며, 가연성으로 인하여 사고 시 유독성 가스가 발생될 우려가 있고, 흡음재로 제조하는 경우에 발포두께가 얇은 경우 성형이 어려운 문제점이 있다.
또한 최근 친환경적 요인과 재활용 가능 여부에 대한 각국의 규제가 점차적으로 강화되고 있는 추세여서 우레탄폼 보다는 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)과 같은 열가소성 수지를 기반으로 하는 섬유 펠트와, 흡음 및 단열성능의 향상을 위하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 펠트가 널리 사용되고 있다.
이러한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 함유한 흡음재에 관해 한국등록특허 제10-893690호에는 폐 폴리우레탄 스크랩을 압축성형하여 제조된 폴리우레탄 시트와 폴리우레탄 시트의 외측으로 PET 시트를 적층하여 열융착으로 상호 결합한 흡/차음용 자동차 내장재를 제안하였다.
그러나, 적층된 폴리우레탄 시트와 PET 시트에 직접적인 열을 가하여 열융착함으로 인하여 폴리우레탄 시트와 PET 시트에 직접적인 열을 가하는 열판 등의 내구성이 떨어지는 문제점 및 폴리우레탄 시트와 PET 시트가 직접적인 열을 받을 경우 녹으면서 발생되는 냄새에 의해 작업환경이 저해되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 하부 지그와 상부 지그의 사이로 삽입되는 열판이 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적인 열을 가하지 않고 간접적으로 열을 가하여 제1펠트층과 제2펠트층을 용융시킴으로써 제1펠트층과 제2펠트층의 탄화현상을 방지할 수 있고, 열판이 직접적으로 제1펠트층과 제2펠트층을 가열하지 않음으로 인하여 열판의 내구성을 향상시킬 수 있는 엔진 커버용 흡음재 제조방법 및 이를 이용한 엔진 커버용 흡음재 제조설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 카딩(Carding)하고 니들펀칭하여 제1펠트층(Felt layer) 및 제2펠트층을 제작하는 단계; 상기 제1펠트층을 하부 지그에 삽입하고 상기 제2펠트층을 상기 하부 지그의 상부에 위치하는 상부 지그에 삽입하는 단계; 상기 하부 지그와 상기 상부 지그의 일단에 위치하는 열판을 슬라이드 이동시켜 상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이로 삽입하는 단계; 상기 하부 지그와 상기 상부 지그를 상하로 이동시켜 상기 열판에 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 인접하게 위치시켜 상기 제1펠트층의 상부면과 상기 제2펠트층의 하부면을 상기 열판의 온도에 의해 간접 용융시키는 단계; 상기 제1펠트층과 상기 제2펠트층의 간접 용융시킨 후 상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이에서 상기 열판을 인출시키는 단계; 및 상기 열판을 인출 후 상기 하부 지그와 상부 지그를 상하로 이동시켜 간접 용융된 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 압착하여 합지하는 단계를 포함하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 카딩되고 니들펀칭된 제1펠트층이 삽입되는 제1삽입홈이 형성되며, 상기 제1삽입홈의 둘레면에는 하부지그 스톱퍼가 형성되는 하부 지그; 상기 하부 지그의 상부에 위치하며, 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 카딩되고 니들펀칭된 제2펠트층이 삽입되는 제2삽입홈이 형성되며, 상기 제2삽입홈의 둘레면에는 상부지그 스톱퍼가 형성되는 상부 지그; 상기 하부 지그 및 상기 상부 지그와 연결되며, 상기 하부 지그 및 상기 상부 지그를 상하로 이동시키는 상하이동수단; 상기 하부 지그 및 상기 상부 지그의 일단에 이격되게 구비되고, 외부에서 공급되는 전기에 의해 가열원인 열선이 가열되어 상기 하부 지그와 상기 상부 지그에 각각 삽입되는 제1펠트층의 상부면과 제2펠트층의 하부면을 간접적으로 용융시키며, 상부면과 하부면 둘레면에는 각각 상부열판 스톱퍼과 하부열판 스톱퍼가 형성되는 열판; 상기 열판을 하부 지그와 상기 상부 지그 사이로 슬라이드 이동시키는 열판이동수단; 및 상기 열판의 온도 및 상기 상하이동수단과 상기 열판이동수단의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 엔진 커버용 흡음재 제조설비를 제공한다.
본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조방법 및 엔진 커버용 흡음재의 제조설비는 열판을 이용하여 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적인 열이 아닌 간접적인 열을 가하여 용융시킴으로써, 열판이 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적으로 밀착되지 않아 열판의 내구성을 향상시킬 수 있고, 열판이 제1펠트층과 제2펠트층에 직접적으로 열을 가하지 않아 제1,2펠트층이 직접적으로 가해지는 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있고, 제1펠트층과 제2펠트층이 직접적인 열에 의해 용융될 때 발생되는 냄새를 억제할 수 있어 작업환경을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조방법의 순서를 도시한 블록도이다.
도 2는 제1펠트층이 삽입된 하부 지그와 제2펠트층이 삽입된 상부 지그 사이에 열판이 삽입되는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 열판과 하부 지그 및 상부 지그를 이용하여 제1펠트층과 제2펠트층을 간접적으로 용융하는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 제1펠트층과 제2펠트층을 간접 용융 후 하부 지그와 상부 지그 사이에서 열판을 이탈시키는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 간접 용융된 제1펠트층과 제2펠트층을 압착하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 압착되어 합지된 제1펠트층과 제2펠트층을 취출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 열판과 하부 지그 및 상부 지그가 제어부에 의해 순차적으로 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 제1펠트층이 삽입된 하부 지그와 제2펠트층이 삽입된 상부 지그 사이에 열판이 삽입되는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 열판과 하부 지그 및 상부 지그를 이용하여 제1펠트층과 제2펠트층을 간접적으로 용융하는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 제1펠트층과 제2펠트층을 간접 용융 후 하부 지그와 상부 지그 사이에서 열판을 이탈시키는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 간접 용융된 제1펠트층과 제2펠트층을 압착하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 압착되어 합지된 제1펠트층과 제2펠트층을 취출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 열판과 하부 지그 및 상부 지그가 제어부에 의해 순차적으로 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조방법의 순서를 도시한 블록도, 도 2는 제1펠트층이 삽입된 하부 지그와 제2펠트층이 삽입된 상부 지그 사이에 열판이 삽입되는 상태를 도시한 도면, 도 3은 열판과 하부 지그 및 상부 지그를 이용하여 제1펠트층과 제2펠트층을 간접적으로 용융하는 상태를 도시한 도면, 도 4는 제1펠트층과 제2펠트층을 간접 용융 후 하부 지그와 상부 지그 사이에서 열판을 이탈시키는 상태를 도시한 도면, 도 5는 간접 용융된 제1펠트층과 제2펠트층을 압착하는 상태를 도시한 도면, 도 6은 압착되어 합지된 제1펠트층과 제2펠트층을 취출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조설비를 개략적으로 도시한 도면, 도 8은 도 7에 도시된 열판과 하부 지그 및 상부 지그가 제어부에 의해 순차적으로 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조방법은, 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)를 제작하는 단계(S10)와, 제작된 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)을 각각 하부 지그(110)와 상부 지그(120)에 삽입하는 단계(S20)와, 열판(140)을 슬라이드 이동시켜 하부 지그와 상부 지그 사이로 삽입하는 단계(S30)와, 하부 지그(110)와 상부 지그(120)를 상하로 이동시켜 열판(140)에 의해 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20) 간접 용융시키는 단계(S40)와, 하부 지그(110)와 상부 지그(120) 및 열판(140)을 이동시켜 하부 지그(110)와 상부 지그(120) 사이에서 열판을 인출시키는 단계(S50)와, 간접 용융된 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)를 압착하여 합지시키는 단계(S60)를 포함한다.
상기 제1펠트층(10) 및 상기 제2펠트층(20)를 제작하는 단계(S10)는 각각 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(Low melting PET)와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 일정비율로 배합한 후에 배합된 원료를 카딩(Carding)하고, 그 후 니들펀칭하여 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)를 제작하게 된다.
상기 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)를 구성하는 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(Low melting PET)와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유는 각각 30 중량부 내지 60 중량부와 40 중량부 내지 70 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 방사하여 제조된 섬유를 말하며, 상기 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(Low melting PET)는 융점은 110 내지 150℃일 수 있고, 상기 레귤러(Regular) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유의 융점은 160 내지 256℃일 수 있다.
상기 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유는 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유에 비해 절곡이 용이하여 엔진 커버용 흡음재 제조 시 가공성을 높일 수 있다. 또한, 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 중합 시 결정력을 감소시킬 수 있도록 제조되어 용융점이 낮은 것이 특징이며, 인체 및 환경에 유해한 수지 접착을 대체할 수 있다.
여기서, 상기 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 30 중량부 보다 낮은 경우 유동성이 증가되어 펠트층을 결속시키기 어려우며, 60 중량부 보다 높은 경우 굳기가 증가되어 펠트층의 성형이 어렵게 된다.
상기 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 함유하는 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)으로 엔진 커버용 흡음재(1)의 일층을 구성하는 경우에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 굵기로 방사되어 형성되므로, 흡음재 조직을 구성할 수 있으며, 음향공학에 있어서 헬몰트의 공명이론(Helmholtz resonance)에 따르면 밀도가 낮을수록 흡음성이 증가되는 경향을 보이므로, 상기 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)은 1차적으로 저주파 영역에서의 엔진 소음을 흡음할 수 있다.
상기 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)를 제작하는 단계(S10)는 제작된 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)을 냉간 성형하는 단계(S12)와, 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)를 트리밍하는 단계(S14)를 포함한다.
상기 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)을 냉간 성형하는 단계(S12)는 각각 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유(Low melting PET)와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 카딩(Carding)된 후 니들펀칭되어 제작된 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)을 상온에서 굽힘 가공, 단조, 압출 등의 방법으로 성형하는 단계이고, 상기 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)을 트리밍하는 단계(S14)는 냉간 성형된 제1펠트층(10) 및 제2펠트층(20)에서 불필요한 부분을 제거하는 단계이다.
상기의 단계를 거쳐 제작된 불필요한 부분이 제거된 상기 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)은 각각 하부 지그(110)와 상부 지그(120)에 삽입하는 단계(S20)를 수행하게 된다. 상기 제1펠트층(10)과 상기 제2펠트층(20)이 각각 하부 지그(110)와 상부 지그(120)에 삽입됨으로 인하여 상기 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)이 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120)의 구동에 의해 상하로 이동하게 된다. 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)에는 각각 상기 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)이 삽입되는 하부 삽입홈(112) 및 상부 삽입홈(122)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)는 상하이동수단(130)에 연결되는 것이 바람직하다. 상기 상하이동수단(130)은 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120)를 각각 상하로 이동시키는 역할을 하며, 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)가 상하이동함으로 인하여 후술되는 열판(140)이 슬라이드 이동하면서 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120) 사이로 삽입되거나 인출되게 된다. 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)의 상하이동 및 상기 열판(140)의 슬라이드 이동은 서보모터 위치 정밀제어방식을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)를 각각 하부 지그(110)와 상부 지그(120)에 삽입하는 단계(S20)를 거친 후 열판(140)을 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120) 사이로 삽입하는 단계(S30)를 수행하게 된다.
상기 열판(140)은 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120)의 일단에 위치하여 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120)에 각각 삽입된 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)의 일면을 간접적으로 용융시키는 역할을 하며, 상기 열판은 열판이동수단(150)에 의해 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120)의 사이로 슬라이드 이동하면서 삽입되거나 인출되게 된다.
상기 열판(140)은 상기 메인커버(20)와 상기 서브커버(30)를 용융시키기 위해 250 ~ 350℃의 온도를 가지며, 상기 열판(140)의 내부에는 가열원인 열선(142)이 구비되며, 상기 열판(140)의 일단에는 상기 열선(142)에 전기를 공급하는 전선이 연결되는 것이 바람직하다. 상기 열판(140)이 상기 제1펠트층(10)과 제2펠트층(30)을 간접적으로 용융시키는 온도는 상기 제1펠트층(10)와 상기 제2펠트층(20)의 융점보다 20℃ 정도 높은 것이 바람직하다.
상기 열판(140)을 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120) 사이로 삽입하는 단계(S30)를 거친 후 상기 하부 지그(110)와 상부 지그(120)를 상하로 이동시켜 상기 열판(140)에 제1펠트층(10)의 상부면과 제2펠트층(20)의 하부면을 인접하게 위치시켜 제1펠트층(10)의 상부면과 제2펠트층(20)의 하부면을 열판(140)의 온도에 의해 간접 용융시키는 단계(S40)를 수행하게 된다.
상기 열판(140)의 온도에 의해 간접적으로 용융되는 상기 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)은 동종이 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 재질을 가지는 것이 바람직하다. 상기 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)이 동종 재질을 가짐으로써 간접 용융딘 후 용착 시 모재의 90 ~ 100%의 강도를 유지할 수 있으나, 동종 재질을 가지지 않고 다른 재질을 가질 경우 화학적 성질 및 점성의 차이로 인해 강도가 모재에 비해 떨어질수 있게 된다.
상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)를 상하이동수단(130)을 이용하여 상하로 이동시켜 외부에서 공급되는 전기 및 내부에 구비되는 열선(142)에 의해 가열된 열판(140)과 인접하게 위치시켜 상기 하부 지그(110)에 삽입된 상기 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 상부 지그(120)에 삽입된 상기 제2펠트층(20)의 하부면을 상기 열판(140)에 인접하게 위치시켜 상기 열판(140)의 열에 의해 간접적으로 용융시키게 된다.
상기 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 제2펠트층(20)의 하부면을 상기 열판(140)의 열에 의해 간접적으로 용융시키는 단계(S40)에서 상기 열판(140)이 상기 제1펠트층(10)의 상부면과 제2펠트층(20)의 하부면을 간접적으로 가열시키는 시간은 1 ~ 6초 사이가 바람직하다. 가열하는 시간이 1초 이하가 되면 가열시간이 부족하게 되고, 가열시간이 6초 이상이 되면 상기 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 제2펠트층(20)의 하부면이 열에 의해 용융이 많이 발생하여 후술되는 상기 제1펠트층(10)와 제2펠트층(20)의 압착 시 용착강도가 낮아지게 된다.
상기 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 제2펠트층(20)의 하부면을 간접 용융시킨 후 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120) 사이에서 열판(140)을 인출하는 단계(S50)를 수행하게 된다.
상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120) 사이에서 상기 열판(140)을 인출 시에는 상기 열판(140)을 삽입 시 사용되는 열판이동수단(150)이 사용되는 것이 바람직하며, 상기 열판(140)을 제거함으로 인하여 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)에 삽입된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재질인 상기 제1펠트층(10)과 상기 제2펠트층(20)이 상기 열판(140)에 의해 과도하게 용융되는 것이 방지하게 되면서 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)의 압착을 준비하게 된다.
상기 열판(140)을 인출하는 단계(S50)를 거친 후 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)를 상하로 이동시켜 일면이 각각 상기 열판(140)에 의해 간접적으로 용융된 상기 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 제2펠트층(20)의 하부면을 압착하여 합지하는 단계(S60)를 수행하게 된다.
상기 열판(140)의 열에 의해 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)에 삽입된 상기 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 제2펠트층(30)의 하부면은 용융되어진 상태이며, 상기 열판(140)을 제거 후 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)를 상하로 이동시켜 상부면과 하부면이 각각 용융된 상기 제1펠트층(10)과 상기 제2펠트층(30)를 압착시켜 합지하여 엔진 커버용 흡음재(1)를 제작하게 된다.
상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120) 사이에서 상기 열판(140)을 제거한 후 상기 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 제2펠트층(20)의 하부면을 압착하는데 소요되는 오프시간은 1 ~ 5초 사이가 바람직하다. 오프시간이 1초 이하가 되면 용융된 부위에서 열손실이 발생하기 않아 용착은 용이할 수 있으나 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)를 상하이동시키는 상하이동부재(130)에 과한 부하가 발생할 수 있고, 오프시간이 5초 이상이면 용융된 부위에서 열손실이 발생하여 용착이 잘 이루어지지 않게 된다.
삭제
상기 제1펠트층(10)과 상기 제2펠트층(20)을 압착시켜 합지하여 엔진 커버용 흡음재(1)를 제작한 후 상기 상부 지그(120)를 상부로 이동시킨 후 제작된 엔진 커버용 흡음재(1)를 취출하게 된다.
도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 엔진 커버용 흡음재 제조설비(100)는 하부 지그(110)와, 상부 지그(120)와, 상하이동수단(130)과, 열판(140)과, 열판이동수단(150)과, 제어부(160)를 포함한다.
상기 하부 지그(110), 상부 지그(120), 상하이동수단(130), 열판(140), 열판이동수단(150)은 사각형상의 케이스(C) 내부에 구비되는 것이 바람직하고, 상기 제어부(160)는 상기 케이스(C)의 일단에 구비되는 것이 바람직하다.
상기 하부 지그(110)는 상기 케이스(C)의 내부 하단에 위치하며, 상기 하부 지그(110)에는 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 카딩된 후 니들펀칭되어 제작된 제1펠트층(10)이 삽입된다. 상기 하부 지그(110)의 상부면에는 상기 제1펠트층(10)가 삽입되는 제1삽입홈(112)이 형성되며, 상기 제1삽입홈(112)은 상기 하부 지그(110)의 상부면 중앙부에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1삽입홈(112)의 둘레면에는 하부지그 스톱퍼(114)가 형성되고, 상기 하부지그 스톱퍼(114)는 후술되는 열판(140)의 하부면에 형성되는 하부열판 스톱퍼(144)에 밀착되게 된다.
상기 하부 지그(110)의 상부에는 상기 하부 지그(110)와 이격되게 상부 지그(120)가 상기 케이스(C)의 내부 상단에 위치하며, 상기 상부 지그(120)에는 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 카딩된 후 니들펀칭되어 제작된 제2펠트층(20)이 삽입된다. 상기 상부 지그(120)의 하부면에는 상기 제2펠트층(20)가 삽입되는 제2삽입홈(122)이 형성되며, 상기 제2삽입홈(122)은 상기 상부 지그(120)의 하부면 중앙부에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제2삽입홈(122)의 둘레면에는 상부지그 스톱퍼(124)가 형성되고, 상기 상부지그 스톱퍼(124)는 후술되는 열판(140)의 상부면에 형성되는 상부열판 스톱퍼(146)에 밀착되게 된다.
상기 하부지그 스톱퍼(114)와 상기 상부지그 스톱퍼(124)가 각각 상기 하부열판 스톱퍼(144)와 상부열판 스톱퍼(146)에 밀착됨으로 인하여 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)에 삽입된 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)이 열판(140)에 밀착되지 않고 인접하게 위치하게 된다.
상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)는 상하이동수단(130)과 연결되며, 상기 상하이동수단(130)에 의해 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)가 상하로 이동하게 된다. 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)는 하나의 상하이동수단(130)에 의해 구동될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 각각 별도의 상하이동수단(130)에 의해 구동될 수 있다. 상기 상하이동수단(130)은 하부 지그(110) 및 상부 지그(120)와 연결되는 연결축(132)와 상기 연결축(132)을 상하로 이동시키는 서보모터(134)로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 서보모터(134)를 엑추에이터로 대체하여 사용할 수 있다.
상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)의 일단에는 열판(140)이 구비된다. 상기 열판(140)은 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)의 일단과 이격되게 위치하며, 상기 열판(140)은 상기 하부 지그(110)의 제1삽입홈(112)에 삽입된 제1펠트층(10)의 상부면과 상기 상부 지그(120)의 제2삽입홈(122)에 삽입된 제2펠트층(20)의 하부면을 열에 의해 간접적으로 용융시키는 역할을 한다. 상기 열판(140)의 하부면과 상부면 둘레에는 각각 하부열판 스톱퍼(144)와 상부열판 스톱퍼(146)가 형성되며, 상기 열판(140)의 내부에는 상기 열판(140)을 가열하는 가열원인 열선(142)이 구비된다.
상기 열판(140)은 상기 제1펠트층(10)과 상기 제2펠트층(20)를 간접적으로 용융시키기 위해 250 ~ 350℃의 온도를 가지며, 상기 열판(140)의 일단에는 상기 열선(142)에 전기를 공급하는 전선이 연결되는 것이 바람직하다. 상기 열판(140)이 상기 제1펠트층(10)과 상기 제2펠트층(30)의 상부면과 하부면을 간접적으로 용융시키는 온도는 상기 제1펠트층(10)과 상기 펠트층(20)의 융점보다 20℃ 정도 높은 것이 바람직하다.
상기 제1펠트층(10)와 상기 제2펠트층(20)을 간접적으로 용융시키기 위해 상기 열판(140)을 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120) 사이로의 이동은 열판이동수단(150)에 의해 이루어진다. 상기 열판이동수단(150)은 상기 열판(140)의 일단에 연결되어 상기 열판(140)을 슬라이드 이동시켜 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120) 사이로 삽입하거나 인출시키는 역할을 한다.
상기 열판이동수단(150) 역시 상기 열판(140)과 연결되는 연결축(152)와 상기 연결축(152)을 슬라이드 이동시키는 서보모터(154) 또는 엑추에이터로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 열판(140)의 온도 및 상기 상하이동수단(130)과 상기 열판이동수단(150)의 이동은 제어부(160)에 의해 제어된다. 상기 제어부(160)는 상기 케이스(C)의 일단에 구비되며, 상기 제어부(160)에 의해 상기 열판이동수단(150) 의해 상기 열판(140)이 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120) 사이로 삽입되거나 인출하게되고, 상기 상하이동수단(130)이 구동하여 상기 하부 지그(110)와 상기 상부 지그(120)를 상하로 이동시키면서 상기 열판(140)을 삽입시키거나 이탈시키며, 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)를 압착하여 엔진 커버용 흡음재(1)를 제작하게 된다.
따라서, 열판(140)을 이용하여 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)에 직접적인 열이 아닌 간접적인 열을 가하여 용융시킴으로써, 열판(140)이 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)에 직접적으로 밀착되지 않아 열판(140)의 내구성을 향상시킬 수 있고, 열판(140)이 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)에 직접적으로 열을 가하지 않아 제1,2펠트층(10,20)이 직접적으로 가해지는 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있고, 제1펠트층(10)과 제2펠트층(20)이 직접적인 열에 의해 용융될 때 발생되는 냄새를 억제할 수 있어 작업환경을 개선할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 엔진 커버용 흡음재 제조설비 110 : 하부 설비
112 : 제1삽입홈 114 : 하부지그 스톱퍼
120 : 상부 지그 122 : 제2삽입홈
124 : 상부지그 스톱퍼 130 : 상하이동수단
132 : 연결축 134 : 서보모터
140 : 열판 142 : 열선
144 : 하부열판 스톱퍼 146 : 상부열판 스톱퍼
150 : 열판이동수단 160 : 제어부
112 : 제1삽입홈 114 : 하부지그 스톱퍼
120 : 상부 지그 122 : 제2삽입홈
124 : 상부지그 스톱퍼 130 : 상하이동수단
132 : 연결축 134 : 서보모터
140 : 열판 142 : 열선
144 : 하부열판 스톱퍼 146 : 상부열판 스톱퍼
150 : 열판이동수단 160 : 제어부
Claims (10)
- 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate) 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 카딩(Carding)하고 니들펀칭하여 제1펠트층(Felt layer) 및 제2펠트층을 제작하는 단계;
상기 제1펠트층을 하부 지그에 삽입하고 상기 제2펠트층을 상기 하부 지그의 상부에 위치하는 상부 지그에 삽입하는 단계;
상기 하부 지그와 상기 상부 지그의 일단에 위치하는 열판을 슬라이드 이동시켜 상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이로 삽입하는 단계;
상기 하부 지그와 상기 상부 지그를 상하로 이동시켜 상기 열판에 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 인접하게 위치시켜 상기 제1펠트층의 상부면과 상기 제2펠트층의 하부면을 상기 열판의 온도에 의해 간접 용융시키는 단계;
상기 제1펠트층과 상기 제2펠트층의 간접 용융시킨 후 상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이에서 상기 열판을 인출시키는 단계; 및
상기 열판을 인출 후 상기 하부 지그와 상부 지그를 상하로 이동시켜 간접 용융된 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 압착하여 합지하는 단계를 포함하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1펠트층 및 제2펠트층을 제작하는 단계는,
상기 제1펠트층 및 제2펠트층을 상온에서 냉간 성형하는 단계와,
냉간 성형된 상기 제1펠트층과 제2펠트층에서 불필요한 부분을 제거하는 트리밍하는 단계를 포함하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 하부 지그와 상기 상부 지그에 각각 삽입되는 상기 제1펠트층의 상부면과 제2펠트층의 하부면을 열에 의해 간접 용융시키는 상기 열판의 온도는 250 ~ 350℃ 이며, 상기 열판의 가열원은 상기 열판의 내부에 구비되는 열선인 것을 특징으로 하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 열판이 상기 제1펠트층의 상부면과 제2펠트층의 하부면을 간접 용융시키기 위한 가열시간은 1 ~ 6초인 것을 특징으로 하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이에서 열판을 인출 후 상기 열판에 의해 간접 용융된 상기 제1펠트층과 제2펠트층을 압착 시까지 소요되는 오프시간은1 ~ 5초인 것을 특징으로 하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 하부 지그와 상기 상부 지그의 상하이동 및 상기 열판의 슬라이드 이동의 제어방식은 서보모터 위치 정밀제어방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 엔진 커버용 흡음재 제조방법. - 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 카딩되고 니들펀칭된 제1펠트층이 삽입되는 제1삽입홈이 형성되며, 상기 제1삽입홈의 둘레면에는 하부지그 스톱퍼가 형성되는 하부 지그;
상기 하부 지그의 상부에 위치하며, 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유와 레귤러 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유가 카딩되고 니들펀칭된 제2펠트층이 삽입되는 제2삽입홈이 형성되며, 상기 제2삽입홈의 둘레면에는 상부지그 스톱퍼가 형성되는 상부 지그;
상기 하부 지그 및 상기 상부 지그와 연결되며, 상기 하부 지그 및 상기 상부 지그를 상하로 이동시키는 상하이동수단;
상기 하부 지그 및 상기 상부 지그의 일단에 이격되게 구비되고, 외부에서 공급되는 전기에 의해 가열원인 열선이 가열되어 상기 하부 지그와 상기 상부 지그에 각각 삽입되는 제1펠트층의 상부면과 제2펠트층의 하부면을 간접적으로 용융시키며, 상부면과 하부면 둘레면에는 각각 상부열판 스톱퍼과 하부열판 스톱퍼가 형성되는 열판;
상기 열판을 하부 지그와 상기 상부 지그 사이로 슬라이드 이동시키는 열판이동수단; 및
상기 열판의 온도 및 상기 상하이동수단과 상기 열판이동수단의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 엔진 커버용 흡음재 제조설비. - 청구항 8에 있어서,
상기 하부지그 스톱퍼와 상기 상부지그 스톱퍼 및 상기 제1삽입홈과 상기 제2삽입홈은 대응되게 위치하며, 상기 하부 지그와 상기 상부 지그 사이에 상기 열판을 삽입 시 상기 하부지그 스톱퍼와 하부열판 스톱퍼 및 상기 상부열판 스톱퍼와 상기 상부지그 스톱퍼는 밀착되는 것을 특징으로 하는 엔진 커버용 흡음재 제조설비. - 청구항 8에 있어서,
상기 상하이동수단 및 상기 열판이동수단은,
상기 하부 지그 또는 상부 지그 및 열판과 연결되는 연결부재와,
상기 연결부재를 이동시키는 구동력을 발생시키는 서보모터를 포함하는 엔진 커버용 흡음재 제조설비.
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| KR20140035394A KR101470478B1 (ko) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 엔진 커버용 흡음재 제조방법 및 엔진 커버용 흡음재의 제조설비 |
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