KR101568343B1 - 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법은 a) 모바일폰 하우징의 일부인 금속부재에 다수의 장홈을 형성하는 단계와, b) 다수의 장홈이 형성된 금속부재를 포밍하여 동시에 금속부재의 외형 성형 및 다수의 장홈에 언더컷을 형성하는 단계와, c) 포밍된 금속부재의 불필요한 부분을 제거하기 위해 트리밍하는 단계와, d) 트리밍된 금속부재를 금형에 수용한 후 유리섬유(glass fiber)를 포함한 합성수지원료를 금형으로 공급해 합성수지부재를 인서트 사출하는 단계 및 e) 합성수지부재의 인서트 사출이 완료되면 합성수지부재 및 금속부재의 표면을 가공하는 단계를 포함하여, 금속부재와 합성수지부재가 서로 견고하게 일체화되도록 접합력을 배가시키고, 기계적 강성을 높이며, 인서트 사출 후 냉각으로 인한 합성수지부재의 수축율을 낮추어 접합력을 배가시키고, 종래보다 NC가공 공정을 최소화하여, 제조공정의 단순화함은 물론, 접합 불량율을 최소화시키고, 제조단가를 낮출 수 있는 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법을 제공한다.

Description

이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법{Different material are integrally inosculation to mobile phone housing for method manufacturing}

본 발명은 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이종의 재질인 금속부재와 합성수지부재가 서로 견고하게 일체로 접합되어 모바일폰 하우징을 이루는 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법에 관한 것이다.

근래 방송통신망 및 전자산업의 발달로 인해 휴대용 기기의 사용이 급속하게 늘고 있다.

특히 휴대용 전화기, PMP, 노트북 컴퓨터와 같이 사용 시에 항상 외부로 노출되어 있어야 하며, 사용자가 손에 들고 있거나 사용자가 계속 손으로 조작하여야 하는 휴대용 기기의 경우, 휴대용 기기의 외관을 이루는 외부 케이스는 경량화, 고강도, 고 신뢰성이 요구된다.

따라서 휴대용 기기 외부 케이스의 강도를 향상시키기 위해 강도가 높은 금속을 이용하는 예가 많아졌다.

종래 금속을 이용한 휴대용 기기의 외부 케이스는 알루미늄이나 마그네슘을 다이캐스팅하여 제작되었다.

다이캐스팅을 이용하는 경우, 다른 부품을 수용할 수 있는 보스나 케이스의 다른 면과 결합을 위한 결합용 리브, 후크 등을 한 번에 형성할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 알루미늄이나 마그네슘을 다이캐스팅하는 경우, 다이캐스팅 과정에서 기공이나 플로 마크(flow mark)가 발생하여 소재 불량이 발생하는 일이 잦고, 다이캐스팅 후에 후처리에 번거로운 작업이 필요하며, 후처리시 가공 불량이 많아 불량품의 생산에 필요한 비용까지 산정할 경우 양산 시 고비용이 소요된다. 또한 후처리 중 생산물이 금속이므로 부식을 막기 위해 표면처리가 이루어져야 한다.

또한 종래 금속을 이용한 휴대용 기기의 외장품을 제작하는 다른 방법으로는, 금속 판재를 프레스 가공한 다음, 금속으로 결합용 보스, 리브, 후크 등을 외부 케이스의 내면에 용접하는 방법이 있었다. 그러나 조립을 위해 별도로 결합용 보스, 리브, 후크등을 제조하여 용접할 때, 각각의 위치를 정확히 맞추어 용접하는 것은 상당히 어려우며, 번거로운 공정이다.

상기한 이유로 본 출원인 등록특허 제10-1149177호(2012.05.16)와 같이 판금 공정, 표면 후처리 공정 및 도장 공정을 통해 금속재료를 가공하여 외부 케이스 및 결합용 플라스틱 사출물을 각각 제조하는 단계; 및 외부 케이스의 내면에 결합용 플라스틱 사출물을 접합하는 단계;를 포함하는 휴대용 기기의 금속 외장품을 제조하는 방법을 제공하였다.

하지만 상기한 종래의 기술은 플라스틱 사출물과 외부 금속케이스의 형상 결합은 제조공정상 관리의 난점과 내,외부 환경에 따른 제조변수 발생 등 많은 불량요인을 포함하였다.

본 발명은 상기한 문제를 해소하기 위해 합성수지부재와 면접하는 금속부재의 일면에 레이저가공으로 다수의 장홈을 형성한 후 금속부재를 포밍함과 동시에 다수의 장홈에 언더컷을 형성해 금속부재와 합성수지부재가 서로 견고하게 일체화되도록 하고, 합성수지부재 내에 유리섬유를 10~50% 포함하여 기계적 강성을 높이며, 인서트 사출 후 냉각으로 인한 합성수지부재의 수축율을 낮추어 접합력이 배가되고, 종래보다 NC가공 공정을 최소화하여, 제조공정의 단순화함은 물론, 접합 불량율을 최소화시키고, 제조단가를 낮출 수 있는 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법은 a)금속부재의 면들 중 합성수지부재와 접합되는 면에 길이방향을 기준하여 레이저 가공으로 다수의 장홈을 수평, 수직으로 형성하는 단계와, b)수평, 수직으로 형성된 다수의 장홈의 측면에 언더컷이 형성되면서 상기 금속부재의 외형이 성형되도록, 프레스금형을 이용한 프레스 방식으로 금속부재를 포밍하는 단계와, c)포밍된 금속부재에서 불필요한 부분을 제거하는 정형(整形) 가공 및 홀 가공되도록 트리밍하는 단계와, d)트리밍된 금속부재를 사출금형에 수용한 후, 합성수지의 기계적 강성을 향상시키고, 수축율을 낮추도록 10~50%의 유리섬유(glass fiber)가 혼합된 합성수지원료를 사출금형으로 공급하여 합성수지부재를 인서트 사출하는 단계 및 e)합성수지부재의 인서트 사출이 완료되면, 사출금형에서 취출된 사출물 중 금속부재의 표면을 아노다이징을 실시한 후 NC가공으로 다이어 컷 가공을 실시하고, 아노다이징을 재 실시하여 마감하거나, 또는 샌딩 및 에칭 중 어느 하나의 방식으로 금속부재의 표면에 헤어라인 가공을 실시한 후, 컬러 코팅하여 마감하는 단계를 포함한다.

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본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합한 모바일폰 하우징 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 합성수지부재와 면접하는 금속부재의 일면에 레이저 가공으로 다수의 장홈을 형성한 후 금속부재를 포밍함과 동시에 다수의 장홈에 언더컷을 형성하여, 금속부재와 합성수지부재가 서로 견고하게 일체로 접합되도록 하는 효과를 가진다.

둘째, 합성수지부재 내에 유리섬유를 10~50% 포함하여 기계적 강성이 높아지고, 인서트 사출 후 냉각으로 인한 합성수지부재의 수축율을 낮추어 접합력이 배가되는 효과를 가진다.

셋째, 종래보다 NC가공 공정을 최소화하여, 제조공정의 단순화함은 물론, 접합 불량율을 최소화시키고, 제조단가를 낮출 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법의 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법에 제조된 모바일폰 하우징을 예시한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법에 의해 제조되는 모바일폰 하우징의 일부를 예시한 예시도이다.
도 4은 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법의 실시 예를 예시한 예시도이다.

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.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법의 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법에 제조된 모바일폰 하우징을 예시한 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법에 의해 제조되는 모바일폰 하우징의 일부를 예시한 예시도이고, 도 4은 본 발명에 따른 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법의 실시 예를 예시한 예시도이다.

본 발명은 금속부재와 합성수지부재가 서로 일체로 접합하여 모바일폰 하우징를 이루는 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도 1 및 도 4를 참조하면 a)단계로, 모바일폰 하우징의 일부인 금속부재(10)에 다수의 장홈(11)을 형성한다.(S100)

이때 상기 금속부재(10)의 재질로는 알루미늄 또는 스테인레스강으로 이루어지고, 상기 금속부재(10)의 면들 중 합성수지부재(20)와 면접하는 면에 레이저 가공으로 상기 다수의 장홈(11)을 일정한 간격으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 다수의 장홈(11)은 상기 금속부재(10)의 길이방향과 수평 또는 수직 중 어느 한 방향으로 형성할 수 있는데, 필요에 따라 수평방향과 수직방향 모두 형성할 수도 있다.

그리고 b)단계로, 다수의 장홈(11)이 형성된 금속부재(10)를 포밍하여, 동시에 금속부재(10)의 외형 성형 및 다수의 장홈(11)에 언더컷(12)을 형성한다.(S200)

이때 상기 금속부재(10)의 포밍은 프레스로 실시할 수 있는데, 프레스로 포밍될 시, 상기 금속부재(10)의 외형 성형뿐만 아니라, 프레스금형으로 다수의 장홈(11) 상단부를 가압하여 다수의 장홈(11) 상단부에 언더컷(12)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 c)단계로, 포밍된 금속부재(10)의 불필요한 부분을 제거하기 위해 트리밍한다.(S300)

이때 트리밍에 의해 상기 금속부재(10)의 일측에 잔존하는 불필요한 테두리나 핀(fin) 등을 잘라내거나 따내어 정형(整形)한다.

또한 상기 금속부재(10)의 표면 및 홀가공을 위해 NC가공을 병행할 수도 있다.

그리고 d)단계로, 트리밍된 금속부재(10)를 금형에 수용한 후 유리섬유(glass fiber: 21)를 포함한 합성수지원료를 금형으로 공급해 합성수지부재(20)를 인서트 사출로 형성한다.(S400)

이때 상기 금속부재(10)에 합성수지부재(20)를 인서트 사출하기 전, 합성수지부재(20)의 원료에 유리섬유(glass fiber)를 10~50% 함유하여 고르게 분포되도록 충분한 교반 과정을 거치도록 하고, 상기한 유리섬유(21)를 포함하는 목적은 상기 합성수지부재(20)의 기계적 강성을 향상시키고, 또한 인서트 사출 후 냉각과정에서 합성수지부재(20)의 수축율을 낮추어 상기 금속부재(10)와 합성수지부재(20)의 접합력을 향상시키기 위함이다.

그리고 e)단계로, 합성수지부재의 인서트 사출이 완료되면 합성수지부재 및 금속부재의 표면을 가공한다.(S500)

이때 본 발명에서 실시되는 표면 가공으로는 상기 금속부재(10)의 재질에 따라 달리 실시되는 것이 바람직하다.

일 실시예로 상기 금속부재(10)의 재질이 알루미늄일 경우,

상기 금속부재(10)의 표면에 샌딩기로 샌딩 가공 및 에칭으로 헤어라인 가공을 실시하고, 상기 금속부재(10)의 아노다이징을 실시한다.

이때 상기 합성수지부재(20) 내에 포함된 유리섬유(21)가 아노다이징 약품(황산)과 화학반응으로 합성수지부재(20)에 심한 화학적 데미지를 입혀 상기 합성수지부재(20)가 심한 화학적 데미지를 입게 되면 내구성이 현저히 떨어지는 문제가 있다.

따라서 본 발명에 따른 상기 합성수지부재(20)는 유리섬유(21)를 10~30% 이내로 한정하여 포함하는 것이 가장 이상적이다.

또한 상기 금속부재(10)의 아노다이징 후 금속부재(10)의 광택을 목적을 NC가공으로 다이어 컷 가공을 실시하고, 아노다이징을 재 실시하여 마감한다.

다른 실시예로 상기 금속부재(10)의 재질이 스테인레스강일 경우,

상기 금속부재(10)의 표면에 샌딩기로 샌딩 가공 및 에칭으로 헤어라인 가공을 실시하고, 상기 금속부재(10)에 도장을 실시하여 표면에 컬러 코팅한 후 마감한다.

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.

10: 금속부재
11: 장홈
12: 언더컷
20: 합성수지부재
21: 유리섬유

Claims (3)

1. 금속부재와 합성수지재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징을 제조함에 있어서,
   a)금속부재의 면들 중 합성수지부재와 접합되는 면에 길이방향을 기준하여 레이저 가공으로 다수의 장홈을 수평, 수직으로 형성하는 단계;
   b)수평, 수직으로 형성된 다수의 장홈의 측면에 언더컷이 형성되면서 상기 금속부재의 외형이 성형되도록, 프레스금형을 이용한 프레스 방식으로 금속부재를 포밍하는 단계;
   c)포밍된 금속부재에서 불필요한 부분을 제거하는 정형(整形) 가공 및 홀 가공되도록 트리밍하는 단계;
   d)트리밍된 금속부재를 사출금형에 수용한 후, 합성수지의 기계적 강성을 향상시키고, 수축율을 낮추도록 10~50%의 유리섬유(glass fiber)가 혼합된 합성수지원료를 사출금형으로 공급하여 합성수지부재를 인서트 사출하는 단계; 및
   e)합성수지부재의 인서트 사출이 완료되면, 사출금형에서 취출된 사출물 중 금속부재의 표면을 아노다이징을 실시한 후 NC가공으로 다이어 컷 가공을 실시하고, 아노다이징을 재 실시하여 마감하거나, 또는 샌딩 및 에칭 중 어느 하나의 방식으로 금속부재의 표면에 헤어라인 가공을 실시한 후, 컬러 코팅하여 마감하는 단계를 포함하는 이종소재가 일체로 접합된 모바일폰 하우징 제조방법.
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