KR101514632B1

KR101514632B1 - 사출 성형 방법

Info

Publication number: KR101514632B1
Application number: KR1020130107705A
Authority: KR
Inventors: 이환길
Original assignee: 이환길
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-04-23
Also published as: KR20150029070A

Abstract

본 발명은 금속판재를 포함하는 사출 성형 방법에 관한 것으로서, 금속판재를 사출 금형으로 공급하는 금속판재 공급단계 및 상기 금속판재의 상면으로 사출수지를 공급하는 사출수지 공급단계를 포함하되, 상기 사출수지를 공급하는 동시에 상기 사출수지의 공급 압력 및 열을 이용하여 금속판재의 형상을 성형하는 것을 특징으로 한다.

Description

사출 성형 방법 {a method of injection molding}

본 발명은 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법과 사출 금형 및 그에 따른 사출물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사출 성형에 앞서 금속판재를 가공하는 사전 공정을 요구하지 않고 사출 성형과 동시에 금속판재의 형상을 가공하는 사출물의 사출 성형 방법과 사출 금형 및 그에 따른 사출물에 관한 것이다.

사출 성형(injection molding)이라 함은 액상의 플라스틱 재료를 금형 속으로 주입하고, 이를 고화(固化) 또는 경화(硬化)시켜 성형물을 가공하는 방법을 말한다.

일반적인 사출 성형물의 경우 플라스틱만으로 이루어지는 것이 기본이나, 금속 재질의 표면을 가지는 고급 내외장 제품을 만드는 경우에는 사출 금형에 미리 형상이 가공된 금속판재를 위치시키고, 상기 금속판재의 일면에 액상의 플라스틱을 주입하여 금속판재를 포함하는 사출물을 완성하게 된다.

종래의 금속판재를 포함하는 사출물의 성형 방법은 필수적으로 금속판재의 형상을 미리 가공하는 것이 필수적이었다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 이를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 종래의 금속판재를 포함하는 사출 성형 방법을 나타내는 공정도에 해당하며, 도 1은 금속판재의 형상을 선 가공하기 위한 프레스 공정을 나타내며, 도 2는 형상이 가공된 금속판재에 사출 수지를 공급하는 사출 공정에 해당한다.

종래의 금속판재를 포함하는 사출 성형 방법의 경우, 도 2에 해당하는 사출 공정에 앞서, 금속판재를 원하는 형상으로 가공하기 위한 도 1에 도시된 바와 같은 프레스 공정이 필수적으로 요구된다. 도 1에 도시된 바와 같이 금속판재의 가공을 위한 프레스 공정은 사출물에 따라 (a)draw, (b)trim, (c)frange, (d)piecing, (e)burring 등의 단계를 포함하게 되므로 사출 공정에 앞서 많은 제조 시간과 비용을 야기하는 문제점이 있다.

또한, 형상이 가공 금속판재를 사출 전 후의 공정 과정에서 형상이 손상되지 않도록 유지시키기 위하여 약 0.4mm 두께 이상의 비교적 두꺼운 금속판재를 사용하므로 제조 원가의 절감 측면에서 바람직하지 않다고 볼 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제조 공정을 크게 단순화하여 제조 시간 및 제조 비용을 절감시키는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법과 사출 금형 및 그에 따른 사출물을 제공하는 목적으로 한다. 보다 구체적으로는 많은 시간과 비용이 소요되는 금속판재를 선 가공하는 프레스 공정을 생략할 수 있는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법과 사출 금형 및 그에 따른 사출물을 제공하는 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 금속판재를 포함하는 사출 성형 방법은 금속판재를 사출 금형으로 공급하는 금속판재 공급단계 및 상기 금속판재의 상면으로 사출수지를 공급하는 사출수지 공급단계를 포함하되, 상기 사출수지를 공급하는 동시에 상기 사출수지의 공급 압력 및 열을 이용하여 금속판재의 형상을 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사출 금형은 상부금형과 하부금형으로 이루어지되, 상기 금속판재 공급단계에서, 상기 금속판재는 상기 상부금형과 하부금형의 사이로 공급되고, 상기 공급단계에서, 상기 사출수지는 상부금형에 마련된 적어도 하나 이상의 사출수지 공급부를 통하여 공급되며, 상기 금속판재는 상기 사출수지의 공급 압력 및 열에 의하여 상기 하부금형의 내측 형상에 대응되도록 성형되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 금속판재 공급단계와 상기 공급단계 사이에, 상기 상부금형과 상기 하부금형이 최종 사출물의 형상에 대응되는 내부 공간을 가지고 습합되는 금형습합단계를 더 포함하되, 상기 공급 단계에서, 상기 사출 수지는 상기 상부금형으로부터 공급되어 상기 금속판재를 상기 하부금형의 내측 형상을 따라 절곡시키며 상기 내부공간에 공급되는 것을 특징으로 한다. 상기 내부공간은 최종사출물의 형상을 제공하는 형틀이라 볼 수 있다.

한편, 상기 금형습합단계는, 상기 상부금형과 상기 하부금형의 가장자리의 습합에 의해 상기 금속판재를 요구되는 크기로 재단하는 금속판재 절단단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공급단계 이후에, 상기 하부금형의 측면을 따라 배치된 절단수단을 이용하여 상기 금속판재의 외곽라인을 절단하는 금속판재 절단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공급단계와 동시에 또는 그 이후에, 상기 상부금형과 하부금형을 일정 간격 더 밀착시켜 상기 공급 압력을 증가시키는 금형밀착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부금형 및/또는 하부금형은 상기 금속판재의 표면에 양각 및/또는 음각의 요철 구조를 형성시키기 위한 음각 및/또는 양각의 요철 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 사출 금형은 최종사출물에 홀을 형성시키기 위한 홀 형성부를 더 포함하되, 상기 홀 형성부는, 상기 하부금형에 마련된 돌출부 및 상기 상부금형에 마련된 함몰부를 포함하여 이루어지되, 상기 함몰부와 돌출부는 상기 금형습합단계에서 상호 습합되면서 상기 홀을 형성하는 부분에 해당하는 금속판재를 절단하는 것을 특징으로 한다.

상기 사출 금형은 최종사출물에 홀을 형성시키기 위한 홀 형성부를 더 포함하되, 상기 홀 형성부는, 상기 하부금형에 마련된 함몰부 및 상기 상부금형에 마련된 돌출부를 포함하여 이루어지되, 상기 함몰부와 돌출부는 상기 금형습합단계에서 상호 습합되면서 상기 홀을 형성하는 부분에 해당하는 금속판재를 절단하는 것을 특징으로 한다.

0.1mm 이상 0.3mm 이하의 두께로 이루어지는 금속판재를 포함하는 사출물을 제조하는 사출 성형 방법으로서, 상기 금속판재를 사출 금형으로 공급하는 금속판재 공급단계, 상기 금속판재의 상면으로 사출수지를 공급하는 공급단계를 포함하되, 상기 사출수지를 공급하는 동시에 상기 사출수지의 공급 압력 및 열을 이용하여 금속판재의 형상을 성형하는 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로는, 상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 금형은 금속판재에 사출수지를 공급하는 사출 금형으로서, 상기 사출 금형은 상부금형 및 하부금형으로 이루어지되 상기 사출수지를 공급하는 동시에 상기 사출수지의 공급 압력 및 열을 이용하여 금속판재의 형상을 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부금형은 상기 사출 수지를 공급하는 적어도 하나 이상의 사출수지 공급부를 포함하며, 상기 하부금형과 상기 상부금형은 상호 습합된 상태에서 최종사출물의 형틀을 제공하되, 상기 사출수지 공급부에서 공급되는 사출 수지의 공급 압력 및 열을 이용하여 상기 금속판재를 형상을 상기 형틀의 형상에 대응되도록 성형된 사출물을 제작하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 상부금형은 상기 하부금형의 하부습합면과 습합되어 상기 금속판재를 재단하는 절단수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 절단수단은 상기 상부금형에 있어서 사출물의 후면 형상을 제공하는 후면 형틀부로부터 연장되되, 사출물의 측면 두께만큼 측면으로 연장된 연장부와 상기 연장부로부터 상방으로 절곡된 상부 습합면을 포함하여 이루어지며 상기 상부 습합면과 상기 하부 습합면이 상호 미끄러지도록 습합되면서 상기 금속판재를 재단하는 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로는, 상기 하부금형의 측면에 마련되어 상기 금속판재의 불필요한 부분을 잘라내는 절단부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부금형과 상기 하부금형은 상기 사출 수지를 공급함과 동시에 또는 상기 사출 수지를 공급한 후에 추가로 밀착되어 상기 공급 압력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 사출 금형은 사출결과물에 홀을 형성시키기 위한 홀 형성부를 더 포함하되, 상기 홀 형성부는 상기 하부금형에 마련된 돌출부 및 상기 상부금형에 마련된 함몰부를 포함하여 이루어지되 상기 함몰부와 돌출부는 상기 상부금형과 하부금형의 습합에 따라 상호 습합되면서 상기 홀을 형성하는 부분에 해당하는 금속판재를 절단하는 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로는, 상기 사출 금형은 사출결과물에 홀을 형성시키기 위한 홀 형성부를 더 포함하되, 상기 홀 형성부는, 상기 하부금형에 마련된 함몰부 및 상기 상부금형에 마련된 돌출부를 포함하여 이루어지되, 상기 함몰부와 돌출부는 상기 상부금형과 하부금형의 습합에 따라 상호 습합되면서 상기 홀을 형성하는 부분에 해당하는 금속판재를 절단하는 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로는 상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 일 실시예에 따른 사출물은 자동차 내외장재용 사출물로서, 0.1mm 이상 0.3mm 이하의 두께의 금속판재 및 상기 금속판재의 후면에 결합된 사출플라스틱부를 포함하되, 상기 금속판재는 상기 사출플라스틱부를 이루는 사출수지의 공급 압력 및 열에 의해 형상이 가공된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 공급 압력 및 열에 의해 형상이 가공된 금속판재는 적어도 하나 이상의 모서리를 포함하되, 상기 모서리는 절곡 반경이 1mm 이상인 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로는 상기 모서리는 절곡 반경이 1mm 이상 2.5mm 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 공급 압력 및 열에 의해 형상이 가공된 금속판재는 적어도 하나 이상의 꼭지점을 포함하되, 상기 꼭지점은 절곡 반경이 1mm 이상인 것을 특징으로 한다.

다른 한편으로는 상기 꼭지점은 절곡 반경이 1mm 이상 3.5mm 이하인 것이 바람직하다.

상기 금속판재는 SUS 또는 알루미늄 계열의 포일로 이루어지되 상기 금속판재는 사출플라스틱부에 접하는 면에 접착층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 알루미늄 계열의 포일로 이루어지는 경우 상기 포일은 상기 사출플라스틱부에 접하는 면으로부터 순차적으로 접착층, 프라이머층, 알루미늄층, 프라이머층, 코팅층을 포함하여 이루어질 수 있다.

사출 성형의 경우 일반적으로 완성품에 사용되는 특정 부품의 제작하는 것으로서 제조공정의 단순화와 제조원가의 절감은 미세한 절감이라도 기술상 및 경영상의 큰 이득을 가져오는 것이라 할 것이다.

본 발명에 따른 사출 성형 방법과 사출 금형 및 그에 따른 사출물은 상술한 사전 프레스 공정을 생략할 수 있어 제조공정 및 그에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있으며, 결과적으로 제조비용 및 원가를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단순히 프레스 공정을 생략하는 것이 아니라, 사출 단계에서 절단 및 홀 형성 과정, 요철 형성 과정을 동시에 수행가능하므로 한 번의 사출공정으로 종래의 복잡한 공정을 대체할 수 있다. 또한 금속판재 또한 매우 얇은 형태로 대체할 수 있어 제조원가의 절감에 기여할 수 있다.

도 1은 종래의 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 방법에 있어서의 금속판재 가공을 위한 프레스 공정을 나타내는 공정도에 해당한다.
도 2는 종래의 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 방법에 있어서의 금속판재의 일면에 사출 수지를 공급하여 사출물을 완성하는 사출 공정을 나타내는 공정도에 해당한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 공정을 나타내는 개념도에 해당한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 공정에 있어서의 상부금형, 하부금형 및 금속 판재의 대응관계를 나타내는 상세 공정도에 해당한다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 공정에 있어서의 상부금형, 하부금형 및 금속 판재의 대응관계를 나타내는 상세 공정도에 해당한다.
도 6은 도 4의 (a) 및 (b)에 있어서의 절단 과정을 보다 상세히 나타내는 확대도에 해당한다.
도 7은 도 5의 (a) 및 (b)에 있어서의 절단 과정을 보다 상세히 나타내는 확대도에 해당한다.
도 8은 도 6 및 도 7의 A부분을 보다 상세히 나타내는 확대도에 해당한다.
도 9는 도 6의 A부분을 다른 일 실시예로 나타낸 상세도에 해당한다.
도 10은 도 7의 A부분을 다른 일 실시예로 나타낸 상세도에 해당한다.
도 11은 도 6의 B부분을 보다 상세히 나타내는 확대도에 해당한다.
도 12는 도 7의 B부분을 다른 실시예로 나타낸 확대도에 해당한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀이 형성된 금속판재를 포함하는 사출물을 나타내는 단면도에 해당한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재를 나타내는 사시도 및 단면 확대도에 해당한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재를 포함하는 사출물의 모서리 및 꼭지점을 나타내는 확대도에 해당한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 방법은, 도 1에 도시된 바와 같은 별도의 프레스 공정을 포함하지 않고, 사출 공정에서 금속판재의 형상을 동시에 가공함으로써 제조 시간 및 비용을 크게 절감시키는 것을 주된 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법의 개념을 나타내는 공정도에 해당한다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형 방법은 상부금형(20)과 하부금형(30) 사이에 형상이 가공되지 않은 평판 형태의 금속판재(10)를 위치시키고 상부금형(20)으로부터 사출 수지를 공급하는 동시에 절단 및 금속판재(10) 형상 가공 작업이 이루어지는 것이다.

보다 상세하게는, 먼저 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상부금형(20)과 하부금형(30)의 사이에 금속판재(10)를 위치시킨다. 그리고 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 상부금형(20)에 위치된 사출수지 공급부(25)로부터 사출 수지가 공급되어 상기 금속판재(10)의 상면 부분에 공급된다. 상기 사출수지(40)의 공급 과정에서 상기 금속판재(10)를 1차적으로 하방으로 절곡시키며, 그 후 상기 상부금형(20)을 하부금형(30)에 보다 밀착시켜 기 공급된 사출 수지를 압박함으로써 상기 금속판재(10)의 형상을 하부금형(30)의 형상에 대응되도록 2차적으로 가공한다. 요구되는 금속판재(10)의 형상이 단순하거나 사출수지(40)의 압력이 충분한 경우에는 사출수지(40)의 공급 과정에서 충분히 금속판재(10)의 형상이 가공될 수 있다고 할 것이어서 이 경우에는 상술한 2차적 가공 과정이 생략될 수도 있다.

도 3에서의 상부금형(20)은 고정틀(20')을 중심으로 상하 이동되는 것을 나타내었으나, 경우에 따라서는 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 고정틀(20') 없이 상부금형(20) 자체가 고정틀(20')의 역할을 동시에 수행하는 경우도 고려할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형 방법을 금속판재(10) 절단 과정 및 홀 형성 과정까지 포함하여 보다 상세히 나타낸 공정도에 해당한다.

도 4 및 도 5의 (a)는 금속판재(10) 공급단계를 나타내는 것으로서, 상기 금속판재(10)는 상부금형(20)과 하부금형(30)의 사이에 형상이 선 가공되지 않은 평판 형태로 위치된다. 또한 여기서 금속판재(10)는 최종사출물(50)에 요구되는 면적으로 재단되지 않은 상태로 공급된다.

도 4 및 도 5의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형습합단계와 금속판재(10) 절단단계를 나타낸다.

도 4 및 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 상부금형(20)과 하부금형(30)은 상호 습합되면서 상기 금속판재(10)의 상면으로 사출수지(40)가 공급될 수 있는 내부공간을 마련한다. 상기 내부공간은 최종사출물(50)의 형상을 제공하는 형틀이라 볼 수 있다.

이와 동시에 금속상기 상부금형(20)과 하부금형(30)의 맞물림에 의하여 상기 금속판재(10)를 최종사출물(50)에 요구되는 면적으로 동시에 절단할 수 있다. 즉, 사출 공정에서 필수적으로 요구되는 상부금형(20)과 하부금형(30)의 습합 과정을 이용하여 상기 금속판재(10)의 절단공정을 동시에 수행하는 것이다.

보다 상세하게는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 상부금형(20)과 하부금형(30)에 마련된 절단수단에 의하여 상기 금속판재(10)의 외곽라인을 절단하는 것이다. 상기 절단수단의 일 실시예로는 상술한 바와 같이 상부금형(20)과 하부금형(30)의 습합에 의한 절단을 고려할 수 있다.

상기 상부금형(20)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 하부금형(30)과 습합되는 가장자리에 사출물(50)의 두께만큼 측면으로 연장된 연장부(22)와 상기 연장부(22)로부터 상측으로 절곡되어 연장된 상부 습합면(21)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 하부금형(30)은 상기 상부금형(20)과 습합되는 부분에 상기 상부금형(20)의 상기 상부 습합면(21)과 미끄러지며 맞물리는 하부 습합면(31)을 포함하여 이루어진다. 상기 연장부(22)는 사출수지(40)가 금형 외부로 빠져나가는 것을 방지하며, 상기 상부금형(20)의 상부 습합면(21)과 하부금형(30)의 하부 습합면(31)은 상호 미끄러지면서 맞물려져 상기 금속판재(10)를 절단하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 절단 수단의 다른 실시예로는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 하부금형(30)의 측면에 별도의 절단부(71, 72)를 마련하여 사출수지(40)가 공급된 상태 또는 일정 수준 이상 고화 또는 경화된 상태에서 불필요한 부분을 잘라내는 방식을 고려할 수도 있다.

이 경우의 절단부(71, 72)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 하부금형(30)의 측면에 별도의 칼날부(71)를 마련하고 이를 유압 진퇴 방식 또는 전동 진퇴 방식을 이용하는 리니어 액츄에이터(72)를 이용하여 진퇴시킴으로써 금속판재(10)의 절단을 수행하게 된다.

한편, 도 4 및 도 5의 (b)는 홀 형성 과정을 함께 나타내며 이는 도 7, 도 8, 도 11 및 도 12를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 7, 도 8, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 금형습합단계에서는 금속판재(10)의 가장자리 재단 뿐만 아니라, 금속판재(10)의 중심 일측에 마련되는 홀(51)을 형성하는 과정을 포함하는 것을 고려할 수 있다.

도 7 및 도 11에 도시된 바와 상기 상부금형(20)은 그 중심 일측에 하방으로 돌출된 돌출부(23)를 포함한다. 그리고, 상기 하부금형(30)은 상기 돌출부(23)에 대응되는 크기의 함몰부(32)를 포함한다. 상기 금속판재(10)는 상기 돌출부(23)와 함몰부(32) 사이에 위치되어 상기 상기 돌출부(23)와 함몰부(32)의 습합에 의해 그 중심 일측에 홀(51)을 형성하게 된다.

도 7 및 도 11에서는 상기 돌출부(23)가 상부금형(20)에 마련되고 상기 함몰부(32)가 하부금형(30)에 위치된 것을 나타내었으나, 도 8 및 도 12에 도시된 바와 같이 함몰부(32')가 상부금형(20)에 마련되고, 돌출부(23')가 하부금형(30)에 마련되는 것을 고려할 수 있다. 이 경우에는 금속판재(10)의 홀(51) 주변이 상방으로 절곡된 형태로 절단되므로, 도 12에 도시된 바와 같이, 최종사출물(50)에 있어서 홀(51) 내부 측면으로 상기 금속판재(10)의 일부가 절곡 연장되는 홀 라운드부(16)를 형성하는 것을 구현할 수 있다.

또한 상기 상부금형(20) 또는 하부금형(30)은 홀(51) 형성뿐만 아니라 음각 또는 양각의 요철구조를 포함하여 상기 금속판재(10)의 표면에 양각 또는 음각의 요철구조를 형성시킬 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5의 (c)는 상부금형(20)과 하부금형(30) 사이의 내부공간에 사출수지(40)가 공급되는 사출수지 공급단계를 나타낸다. 상기 도 4 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 금속판재(10)는 사출수지(40)의 공급 압력 및 열에 의하여 하부금형(30)의 형상에 대응되도록 그 형상이 절곡된다. 또한, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 추가적으로 상부금형(20)과 하부금형(30)을 밀착시켜 사출수지(40)의 공급 압력을 더욱 높이는 것 또한 고려할 수 있다.

그리고, 도 4 및 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 사출수지(40)가 경화 또는 고화된 상태의 사출플라스틱부(40')를 포함하는 최종 사출물(50)을 금형으로부터 분리하여 최종 사출물(50)을 얻게 된다.

한편, 도 14은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속판재(10)를 나타내는 사시도 및 및 확대 단면도를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 금속판재(10)는 상기 금속판재는 SUS 또는 알루미늄 계열의 포일로 이루어질 수 있으며, 사출플라스틱부에 접하는 면에 접착층을 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 알루미늄 계열의 포일로 이루어지는 경우 도 14에 도시된 바와 같이 상기 알루미늄 포일은 사출수지(40)가 경화된 플라스틱부에 접하는 면으로부터 순차적으로 접착층(11), 프라이머층(12), 알루미늄층(13), 프라이머층(14) 및 코팅층(15)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 최종 사출물(50)은 다양한 분야에 활용될 수 있으며, 그 일 예로는 자동차 내외장품을 고려할 수 있다.

한편, 상기 금속판재(10)는 0.1mm 이상 0.3mm 이하의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 종래의 금속판재(10)는 공정 중의 가공된 형상의 변형을 막기 위하여 약 0.4mm 이상의 두께로 이루어졌으나, 본 발명의 경우 사출 공정내에서 금속판재(10)의 가공이 동시에 수행되므로 금속판재(10)를 0.1mm 내지 0.3mm 로 형성할 수 있는 장점이 있다. 또한 0.1mm 내지 0.3mm의 두께로 형성함으로 사출압력에 금속판재(10)의 형상 가공을 보다 용이하게 하는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 최종 사출물(50)은 금속판재(10)는 사출압력으로 형상이 가공되므로, 도 15에 도시된 바와 같이, 2개의 면이 접하는 모서리(61)의 절곡반경이 1mm 이상인 것이 바람직하다. 다른 한편으로는 1mm 이상 2.5mm 이하인 것이 바람직하다.

그리고, 3개 이상의 면이 접하는 꼭지점(62)의 절곡반경은 1mm 이상인 것이 바람직하다. 다른 한편으로는 1mm 이상 3.5mm 이하인 것이 바람직하다.

이는 금속판재(10)의 상술한 0.1mm 이상 0.3mm 이하의 두께와 그에 따른 변형률을 고려할 때 가장 바람직한 곡률이라 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여 본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다고 할 것이다. 아울러 본 발명에서 사용된 용어들은 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예는 물론 본 발명에 기존의 공지기술을 단순 주합하거나 본 발명을 단순 변형한 실시 또한 당연히 본 발명의 권리 범위에 해당한다고 보아야 할 것이다.

10, 10' : 금속판재
11 : 접착층
12, 14 : 프라이머층
13 : 알루미늄층
15 : 코팅층
16 : 홀 라운드부
20 : 상부금형
20' : 고정틀
21 : 상부 습합면
22 : 연장부
23, 23': 돌출부
24 : 돌출부 습합면
25: 사출수지 공급부
30 : 하부금형
31 : 하부 습합면
32, 32' : 함몰부
33 : 함몰부 습합면
40 : 사출수지
40' : 사출플라스틱부
50 : 사출물
51 : 홀
61 : 모서리
62 : 꼭지점
71, 72 : 절단부
71 : 칼날부
72 : 리니어 액츄에이터

Claims

금속판재를 사출 금형으로 공급하는 금속판재 공급단계; 및
상기 금속판재의 상면으로 사출수지를 공급하는 사출수지 공급단계;를 포함하며, 상기 사출수지를 공급하는 동시에 상기 사출수지의 공급 압력 및 열을 이용하여 금속판재의 형상을 성형하는 것으로서,
상기 사출 금형은 상부금형과 하부금형으로 이루어지되, 상기 금속판재 공급단계에서 상기 금속판재는 상기 상부금형과 하부금형의 사이로 공급되고, 상기 공급단계에서 상기 사출수지는 상부금형에 마련된 적어도 하나 이상의 사출수지 공급부를 통하여 공급되며, 상기 금속판재는 상기 사출수지의 공급 압력 및 열에 의하여 상기 하부금형의 내측 형상에 대응되도록 성형되며,
상기 금속판재 공급단계와 상기 공급단계 사이에, 상기 상부금형과 상기 하부금형이 최종 사출물의 형상에 대응되는 내부 공간을 가지고 습합되는 금형습합단계;를 더 포함하고,
상기 공급 단계에서, 상기 사출 수지는 상기 상부금형으로부터 공급되어 상기 금속판재를 상기 하부금형의 내측 형상을 따라 절곡시키며 상기 내부공간에 공급되며,
상기 금형습합단계는, 상기 상부금형과 상기 하부금형의 가장자리의 습합에 의한 절단수단에 의해 상기 금속판재를 요구되는 크기로 재단하는 금속판재 절단단계;를 포함하되, 상기 절단수단은 상기 상부금형에 있어서 사출물의 후면 형상을 제공하는 후면 형틀부로부터 연장되되, 사출물의 측면 두께만큼 측면으로 연장된 연장부와 상기 연장부로부터 상방으로 절곡된 상부 습합면을 포함하여 이루어지며, 상기 상부 습합면과 상기 하부 습합면이 상호 미끄러지도록 습합되면서 상기 금속판재를 재단하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
제1항에 있어서,
상기 금속판재 절단 단계는,
상기 공급단계 이후에, 상기 하부금형의 측면을 따라 배치된 절단부을 이용하여 상기 금속판재의 외곽라인을 절단하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
제1항에 있어서,
상기 공급단계와 동시에 또는 그 이후에,
상기 상부금형과 하부금형을 일정 간격 더 밀착시켜 상기 공급 압력을 증가시키는 금형밀착단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
제1항에 있어서,
상기 상부금형 및 하부금형은 상기 금속판재의 표면에 요철 구조를 형성시키기 위한 요철 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
제1항에 있어서,
상기 사출 금형은 최종사출물에 홀을 형성시키기 위한 홀 형성부를 더 포함하되,
상기 홀 형성부는, 상기 하부금형에 마련된 돌출부 및 상기 상부금형에 마련된 함몰부를 포함하여 이루어지되,
상기 함몰부와 돌출부는 상기 금형습합단계에서 상호 습합되면서 상기 홀을 형성하는 부분에 해당하는 금속판재를 절단하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
제5항에 있어서,
상기 금속판재는,
상기 절단된 홀 주변 부분이 상기 돌출부의 측면으로 적어도 일부가 절곡연장되어, 최종사출물에 있어서 홀 내부의 측면으로 이어지는 홀 라운드부를 형성하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
제1항에 있어서,
상기 사출 금형은 최종사출물에 홀을 형성시키기 위한 홀 형성부를 더 포함하되,
상기 홀 형성부는, 상기 하부금형에 마련된 함몰부 및 상기 상부금형에 마련된 돌출부를 포함하여 이루어지되,
상기 함몰부와 돌출부는 상기 금형습합단계에서 상호 습합되면서 상기 홀을 형성하는 부분에 해당하는 금속판재를 절단하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
0.1mm 이상 0.3mm 이하의 두께로 이루어지는 금속판재를 포함하는 사출물을 제조하는 사출 성형 방법으로서,
상기 금속판재를 사출 금형으로 공급하는 금속판재 공급단계;
상기 금속판재의 상면으로 사출수지를 공급하는 공급단계;를 포함하되,
상기 사출수지를 공급하는 동시에 상기 사출수지의 공급 압력 및 열을 이용하여 금속판재의 형상을 성형하며,
상기 사출 금형은 상부금형과 하부금형으로 이루어지되, 상기 금속판재 공급단계에서, 상기 금속판재는 상기 상부금형과 하부금형의 사이로 공급되고,
상기 공급단계에서, 상기 사출수지는 상부금형에 마련된 적어도 하나 이상의 사출수지 공급부를 통하여 공급되며, 상기 금속판재는 상기 사출수지의 공급 압력 및 열에 의하여 상기 하부금형의 내측 형상에 대응되도록 성형되며,
상기 금속판재 공급단계와 상기 공급단계 사이에, 상기 상부금형과 상기 하부금형이 최종 사출물의 형상에 대응되는 내부 공간을 가지고 습합되는 금형습합단계;를 더 포함하고,
상기 공급 단계에서, 상기 사출 수지는 상기 상부금형으로부터 공급되어 상기 금속판재를 상기 하부금형의 내측 형상을 따라 절곡시키며 상기 내부공간에 공급되며,
상기 금형습합단계는, 상기 상부금형과 상기 하부금형의 가장자리의 습합에 의한 절단수단에 의해 상기 금속판재를 요구되는 크기로 재단하는 금속판재 절단단계;를 포함하되, 상기 절단수단은 상기 상부금형에 있어서 사출물의 후면 형상을 제공하는 후면 형틀부로부터 연장되되, 사출물의 측면 두께만큼 측면으로 연장된 연장부와 상기 연장부로부터 상방으로 절곡된 상부 습합면을 포함하여 이루어지며, 상기 상부 습합면과 상기 하부 습합면이 상호 미끄러지도록 습합되면서 상기 금속판재를 재단하는 것을 특징으로 하는 금속판재를 포함하는 사출물의 사출 성형 방법.
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