KR101633646B1 - 차량용 내장재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

차량용 내장재 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 수화물과 접촉되는 차량용 내장재 접촉부에 부분적으로 적용되어 차량용 내장재의 스크래치를 방지하기 위한 차량용 내장재를 제조하는 방법으로서, 표피재를 제 1 금형에서 성형하는 단계; 및 성형된 표피재를 제 2 금형 내에서 인서트 사출하여 기재를 형성하는 단계;를 포함하되, 표피재 성형 이후, 표피재의 잔류 응력을 제거하는 단계;를 더 포함하는 차량용 내장재 제조방법이 제공된다.

Description

차량용 내장재 및 그 제조방법{Vehicle interior trim and method thereof}

본 발명은 차량용 내장재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 내장재를 제조하기 위한 차량용 내장재 및 이를 이용한 제조 방법에 관한 것이다.

차량용 내장재에는 러기지 트림, 도어 트림 범퍼, 시트 등이 있으며, 일반적으로 금형 내에 인서트되어 사출 성형된다.

차량용 내장재는 수화물과의 직접적인 접촉으로 인해 상기 접촉부에 스크래치가 발생하거나 오염되는 등의 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 종래에는 수화물과의 접촉되는 차량용 내장재에 표피재를 적용하여 수화물과의 접촉으로 인해 발생하는 스크래치 및 오염을 방지하도록 하였다.

도 1은 차량용 내장재에 통상적으로 적용되는 표피재를 보여주는 단면도이다.

도 1을 참고하면, 일반적으로 표피재(10)는 복합소재층(11) 및 부직포층(12)으로 구성되며 열에 의한 압착으로 접착된다. 이때, 복합소재층(11)은 차량 내장재의 폐기시, 환경호르몬의 배출을 최소화시키기 위해 천연소재와 플라스틱이 혼합되어 형성될 수 있다.

이와 같은 표피재(10)를 상기 차량용 내장재에 적용하기 위한 방법으로는표피재와, 상기 차량용 내장재의 기재를 각각 제조하여 조립하거나, 차량용 내장재 전체를 표피재로 구성시키는 방법을 사용하고 있었다.

그러나, 표피재와, 상기 차량용 내장재의 기재를 각각 제조하여 조립할 경우, 제조 원가가 상승하고, 표피재와 기재간의 소음이 발생되는 문제가 있으며,

차량용 내장재 전체를 표피재로 구성시킬 경우에는 원가 상승으로 주로 고급 세단의 차량에만 적용할 수 밖에 없었다.

이에 따라, 종래에는 표피재를 먼저 제조한 후, 제조된 표피재를 사출 금형에 인서트하고, 원하는 위치에 기재를 주입시켜 차량용 내장재를 제조하도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 제조 방법은 상기 표피재와 상기 기재가 각각 다른 재질로 형성되기 때문에, 같은 금형 내에서 사출 성형될 시, 선팽창계수의 차로 인해 표피재가 변형되는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예들은 차량의 내장재에 적용되는 표피재의 변형을 방지할 수 있는 차량용 내장재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수화물과 접촉되는 차량용 내장재 접촉부에 부착되어 상기 차량용 내장재의 스크래치를 방지하기 위한 차량용 내장재를 제조하는 방법으로서, 표피재를 제 1 금형에서 성형하는 단계; 및 성형된 상기 표피재를 제 2 금형 내에 인서트 사출하여 기재를 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 표피재 성형 이후, 상기 표피재의 잔류 응력을 제거하는 단계;를 더 포함하는 차량용 내장재 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 차량용 내장재 및 그 제조방법은 수화물과 접촉되는 차량용 내장재에 표피재를 부분적으로 적용 시킴으로써 제조원가를 절감하고, 차량용 내장재에 발생하는 스크래치와 같은 파손을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 내장재 및 그 제조방법은 잔류응력 제거 단계를 수행함으로써 성형 후 선팽창계수 차에 의해 발생하는 표피재의 변형을 방지할 수 있다.

도 1은 차량용 내장재에 통상적으로 적용되는 표피재를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 제조방법의 전체 공정도 이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 내장재의 제조방법을 보여주는 작업 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량용 내장재의 제조방법을 보여주는 작업 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량용 내장재의 제조방법을 보여주는 작업 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도면에 도시된 각 구성들은 다소 과장되어 도시될 수 있음을 알려 둔다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 제조방법의 전체 공정도 이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 내장재의 제조방법은 표피재 성형 단계, 인서트 사출 단계 및 잔류 응력 제거 단계를 포함할 수 있다.

표피재 성형 단계(S100)에서는 표피재(10)가 예열된다. 이후, 예열된 표피재(10)를 냉간 압착하고, 트리밍하여 표피재(10)를 성형시킨다.

즉, 표피재 성형 단계(S100)에서는 차량용 내장재에 적용될 표피재(10)가 성형된다.

인서트 사출 단계(S200)에서는 표피재 성형 단계에서 성형된 표피재(10)에 기재(20)를 사출한다. 이때, 표피재 성형 단계(S100)에서 성형된 표피재(10)는 잔류 응력이 남아 있는 상태로, 이러한 표피재(10)가 인서트 사출 단계(S200)를 거칠 경우, 표피재(10)에 남아있는 진류 응력이나, 표피재(10)와 상이한 선팽창계수를 갖는 기재(20)로 인해 표피재(10)가 변형될 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 차량용 내장재의 제조방법은, 표피재 성형 단계(S100) 및 인서트 사출 단계(S200) 이외에 잔류 응력 제거 단계(S300)를 부가적으로 수행하여 표피재(10)에 남아 있는 잔류 응력을 제거할 수 있다.

잔류 응력 제거 단계(S300)에서는 표피재(10)에 남아 있는 잔류 응력을 제거하기 위한 방법으로 열처리 공정이 수행될 수 있다. 다시 말하면, 잔류 응력 제거 단계(S300)에서는 표피재(10)를 가열하여 표피재(10)에 남아 있는 잔류 응력을 제거할 수 있다.

이때, 잔류 응력 제거 단계(S300)는 인서트 사출 단계(S200)에 후행 또는 선행하여 수행될 수 있다. 또한, 잔류 응력 제거 단계(300)는 인서트 사출 단계(S200) 중에 수행될 수 있다. 이에 대해서는, 후술할 도 3 내지 5를 참고하여 본 발명의 제 1 내지 3 실시예에서 순서대로 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량용 내장재의 제조방법을 보여주는 작업 순서도이다.

본 발명의 제 1 실시예의 경우는, 잔류 응력 제거 단계(S300)가 인서트 사출 단계(S200)에 후행된 것으로, 도 3의 (a) 내지 (c)와 같이, 먼저 표피재 성형 단계가 수행된다.

보다 구체적으로, 표피재(10)를 히팅 장치(30)로 예열한다. 이때, 히팅 장치(30)는 표피재(10)의 복합소재층(11)과 부직포(12)가 열에 의해 압착되도록 표피재(10)의 양면을 예열한다. 이후, 열에 의해 압착된 표피재(10)를 제 1 금형(40) 내부에 인서트하여 냉간 및 압착시킨다.

한편, 제 1 금형(40)은 작업자가 원하는 표피재(10)의 형상에 따라 제 1 금형(40)의 내부는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 제 1 금형(40) 및 후술할 제 2 금형(50) 내부에는 표피재(10)의 위치를 고정시키기 위한 고정장치(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 고정장치는 표피재(10)를 진공 흡입하여 표피재(10)가 제 1 금형(40) 및 제 2 금형(50) 내부에 고정시킬 수 있다.

즉, 진공 흡착을 이용하여 표피재(10)를 고정시키므로 표피재(10)를 고정시키기 위한 추가 장치가 필요 없어 설치비가 절감되고, 표피재(10) 고정 시, 발생하는 스크래치 등의 훼손을 방지할 수 있다.

제 1 금형(40)에 인서트된 표피재(10)가 냉간 및 압착되면, 작업자는 트리밍 작업을 통해 표피재(10)의 성형을 끝마친다.

표피재(10)가 성형되면, 도 3의 (d) 내지 (g)와 같이 인서트 사출 단계를 수행한다.

보다 구체적으로, 표피재 성형 단계에서 성형된 표피재(10)를 제 2 금형(50) 내부에 인서트하고, 기재(20)를 사출 성형시킨다.

이때, 본 실시예의 경우, 제 2 금형(50)의 내부는 표피재(10)의 양측에 기재(20)가 사출될 수 있도록 표피재(10)가 인서트되는 부분 양측에 홈이 구비되어 있으나 전술한 제 1 금형(40)과 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

표피재(10)에 기재(20)가 사출 성형되면, 제 2 금형(50)에서 표피재(10) 및 기재(20)를 취출 한다.

표피재(10)에 기재(20)가 사출되어 인서트 사출 단계가 완료되면, 도 3의 (h)와 같이, 잔류 응력 제거 단계를 수행한다. 이는, 표피재(10)에 남아있는 잔류 응력을 제거시키기 위함이다.

보다 구체적으로, 표피재 성형 단계에서 성형된 표피재(10)는 열에 의해 압착 성형되므로 표피재(10) 내부에는 잔류 응력이 남아 있다.

이때, 표피재(10)가 상기 인서트 사출 단계를 통해 기재(20)가 사출 성형되면, 잔류 응력에 의해 표피재(10)가 변형되거나, 표피재(10)와 기재(20)의 선팽창계수 차에 의해 표피재(10)가 변형된다.

따라서 잔류 응력 제거 단계에서는 히팅 장치(30)가 표피재(10)를 가열시키는 열처리 공정을 실시함으로써, 표피재(10)에 남아있는 잔류 응력을 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 표피재(10)를 가열하여 잔류 응력을 제거한 후, 표피재(10)를 냉각시켜 수축시킴으로써, 변형된 표피재(10)를 원상태로 복원시킬 수 있다.

즉, 본 실시예의 경우, 잔류 응력 제거 단계를 인서트 사출 단계에 후행하여 표피재(10)를 가열시킴으로써, 표피재(10)의 변형을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량용 내장재 제조방법을 보여주는 작업 순서도이다. 이하에서는 전술한 제 1 실시예와 동일 유사한 공정에 대하여는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 공정을 중심으로 설명하도록 한다.

도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 표피재 성형 단계, 인서트 사출 단계 및 잔류 응력 제거 단계는 전술한 제 1 실시예의 표피재 성형 단계, 인서트 사출 단계 및 잔류 응력 제거 단계에 각각 대응된다.

다만, 본 실시예의 경우, 잔류 응력 제거 단계가 인서트 사출 단계에 선행하여 진행된다.

즉, 본 실시예에서는 표피재(10)를 제 2 금형(50)에 인서트하여 기재(20)를 사출하기 전에 히팅 장치(30)를 통해 표피재(10)를 가열한다.

보다 구체적으로, 표피재(10)에 기재(20)를 사출 성형하기 이전에 표피재(10)에 남아 있는 잔류 응력을 제거함과 동시에 기재(20)와 동일한 선팽창계수가 갖도록 한다.

따라서 표피재(10)와 기재(20)가 동일한 선팽창계수를 갖게 되므로, 인서트 사출 단계를 수행한 이후에도 표피재(10)의 변형은 발생하지 않는다.

한편, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량용 내장재 제조방법을 보여주는 작업 순서도이다. 이하에서는 전술한 제 1 실시예와 동일 유사한 공정에 대하여는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 공정을 중심으로 설명하도록 한다.

도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 표피재 성형 단계, 인서트 사출 단계 및 잔류 응력 제거 단계는 전술한 제 1 실시예의 표피재 성형 단계, 인서트 사출 단계 및 잔류 응력 제거 단계에 각각 대응된다.

다만, 본 실시예의 경우, 잔류 응력 제거 단계가 인서트 사출 단계 중에 수행된다.

이를 위해, 본 실시예의 경우, 제 2 금형(50) 내에 히팅 장치(30')가 구비될 수 있다.

다시 말하면, 제 2 금형(50) 내부에 표피재(10)를 인서트 한 후, 기재(20)를 사출하기 전에 제 2 금형(50) 내에 구비된 히팅 장치(30')가 표피재(10)를 가열한다.

보다 구체적으로, 표피재(10)가 제 2 금형(50) 내에 인서트 되고, 히팅 장치(30')에 의해 표피재(10)의 잔류 응력이 제거되어 기재(20)와 동일한 선팽창계수를 갖도록 한 후, 제 2 금형(50) 내에서 기재(20)를 사출 성형한다.

따라서 전술한 제 2 실시예에서와 같이 표피재(10)와 기재(20)가 동일한 선팽창계수를 갖게 되므로, 인서트 사출 단계를 수행한 이후에도 표피재(10)의 변형은 발생하지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 내장재 및 그 제조방법은 러기지 트림에 부분적으로 적용시킬 수 있는 표피재(10)를 제조함으로써 원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 내장재 및 그 제조방법은 잔류응력 제거 단계를 수행하여 표피재(10)의 잔류 응력을 제거함으로써, 선팽창계수 차에 의한 표피재(10)의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 내장재 및 그 제조방법은 표피재(10) 성형 시, 진공 흡착으로 고정시킬 수 있는 고정장치가 구비됨으로써 표피재(10)의 훼손을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 표피재 11: 복합소재층
12: 부직포층 20: 기재
30, 30' 히팅 장치 40: 제 1 금형
50: 제 2 금형 S100: 표피재 성형 단계
S200: 인서트 사출 단계 S300: 잔류 응력 제거 단계

Claims (7)

1. 수화물과 접촉되는 차량용 내장재 접촉부에 부분적으로 적용되어 상기 차량용 내장재의 스크래치를 방지하기 위한 차량용 내장재를 제조하는 방법으로서,
   표피재(10)를 예열하고 제 1 금형(40)에서 냉간 압착하여 성형하는 단계; 및
   성형된 상기 표피재(10)를 제 2 금형(50) 내에 인서트 사출하여 기재(20)를 형성하여 상기 표피재(10)의 양측에 상기 기재(20)가 사출되는 단계;를 포함하되,
   상기 표피재(10) 성형 이후, 상기 표피재(10)의 잔류 응력을 제거하는 단계;를 더 포함하는 차량용 내장재 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 잔류 응력 제거 단계는 상기 표피재(10)에 대한 열처리 공정을 포함하는 차량용 내장재 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 잔류 응력 제거 단계는 상기 인서트 사출 단계에 선행하여 상기 표피재(10)를 가열 및 냉각시키는 공정을 포함하는 차량용 내장재의 제조방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 잔류 응력 제거 단계는 상기 인서트 사출 단계 중에 수행되며, 하나 이상의 히팅 장치(30, 30')에 의해 제 2 금형(50) 내에 배치된 상기 표피재(10)가 가열되는 공정을 포함하는 차량용 내장재의 제조방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 잔류 응력 제거 단계는 상기 인서트 사출 단계에 후행하여, 취출된 상기 표피재(10)를 가열 및 냉각시키는 공정을 포함하는 차량용 내장재의 제조방법.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 표피재(10)는 상기 제 1 금형(40) 및 제 2 금형(50) 내부에서 진공 흡입으로 고정되는 차량용 내장재 제조방법.
   
7. 청구항 1 내지 6항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 차량용 내장재.
   

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