KR101652812B1 - 유리 성형 금형 및 이를 이용한 유리 성형방법 - Google Patents

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강경록
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김진배
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Abstract

본 발명은 평판 유리를 3차원 형상의 유리로 성형하는 유리 성형 금형에 관한 것으로서, 유리 성형 금형은 상기 3차원 형상의 유리에 대응하는 오목부가 마련된 하부 금형; 상기 하부 금형의 상측에 설치되며, 상기 하부 금형의 오목부에 삽입되어 상기 3차원 형상의 유리에 대응하는 캐비티를 형성하는 돌출부가 마련된 상부 금형; 및 상기 상부 금형의 돌출부에 형성되며, 상기 3차원 형상의 유리를 성형할 때 상기 캐비티에서 상기 3차원 형상의 유리의 이동을 제한하는 스토퍼;를 포함한다.

Description

유리 성형 금형 및 이를 이용한 유리 성형방법{Glass forming mold and glass forming method using the same}
본 발명은 유리를 성형하기 위해 사용되는 유리 성형 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판 유리를 3차원 형상으로 성형할 수 있는 유리 성형 금형 및 이를 이용한 유리 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이부를 구비한 휴대용 기기는 디스플레이부를 덮는 유리 커버를 구비한다.
대부분의 디스플레이부는 평판 형상이므로, 디스플레이부를 덮는 유리 커버도 평판 유리를 사용하는 것이 일반적이다.
그러나, 최근에는 휴대용 기기의 기능 향상을 위해 평판 디스플레이부의 양측면에 곡면 디스플레이부를 설치한 휴대용 기기가 개발되어 사용되고 있다. 이러한, 곡면 디스플레이부를 구비한 휴대용 기기는 평판 디스플레이부와 함께 곡면 디스플레이부를 덮을 수 있도록 곡면 디스플레이부에 대응하는 곡면을 갖는 유리 커버가 필요하다.
예를 들면, 도 1과 같이 휴대용 기기(1)의 평판 디스플레이부의 양 측면에 곡면 디스플레이부를 설치하거나, 도 2와 같이 휴대용 기기(2)의 평판 디스플레이부의 일 측면에 곡면 디스플레이부가 설치되는 경우에는 이 디스플레이부의 곡면에 대응하는 양측면 또는 일측면에 곡면부(3b,5b)를 갖는 유리 커버(3,5)를 제조할 필요가 있다.
이와 같이 평판부(3a,5a)의 양측면 또는 일측면에 곡면부(3b,5b)를 갖는 3차원 형상의 유리 커버(3,5)는 두꺼운 평판 유리를 CNC(Compter Numerical Control) 공작기계로 가공하여 원하는 형상의 유리 커버로 제작하는 것이 일반적이다.
그러나, 이와 같이 두꺼운 유리를 CNC 가공하여 3차원 형상의 유리 커버를 제작하는 방식은 가공시간이 오래 걸리므로, 제조 원가가 상승하고 대량 생산이 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 가공시간이 짧아 제조원가를 낮출 수 있으며, 대량 생산이 용이한 3차원 유리 커버를 제작하기 위해 성형 방법을 사용하는 것이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 평판 유리를 이용하여 적어도 평판부의 일측이 곡면으로 형성된 3차원 형상의 유리 커버를 제조하는 성형 방법에 사용될 수 있는 유리 성형 금형 및 이를 사용하는 유리 성형방법에 관련된다.
본 발명의 일 측면에 따르는 평판 유리를 3차원 형상의 유리로 성형하는 유리 성형 금형은, 상기 3차원 형상의 유리에 대응하는 오목부가 마련된 하부 금형; 상기 하부 금형의 상측에 설치되며, 상기 하부 금형의 오목부에 삽입되어 상기 3차원 형상의 유리에 대응하는 캐비티를 형성하는 돌출부가 마련된 상부 금형; 및 상기 상부 금형의 돌출부에 형성되며, 상기 3차원 형상의 유리를 성형할 때 상기 캐비티에서 상기 3차원 형상의 유리의 이동을 제한하는 스토퍼;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 하부 금형의 오목부는 평평한 바닥면과 상기 바닥면의 양측에서 상측으로 연장되며 곡면으로 형성된 내측면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 금형의 돌출부는 상기 오목부의 바닥면에 대응하며 평평한 하면과 상기 하면에서 상측으로 연장되며 상기 오목부의 내측면에 대응하며 곡면으로 형성된 외측면;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 한쪽 외측면에 상기 돌출부의 길이 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 양쪽 외측면에 상기 돌출부의 길이 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 캐비티에 있는 유리를 마주하는 상기 스토퍼의 일 측면은 상기 돌출부의 하면에 평행하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 금형의 오목부의 둘레에 설치되며, 평판 유리를 안내하는 슬리브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 금형의 아래에 설치되며, 상기 평판 유리를 가열하는 하부 가열유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 금형의 상측에 설치되며, 상기 평판 유리를 가열하는 상부 가열유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르는 유리 성형방법은, 평판 유리가 하부 금형의 오목부에 로딩되는 단계; 상기 평판 유리가 상부 금형의 돌출부에 의해 가압되어 상기 하부 금형의 오목부와 상기 상부 금형의 돌출부 사이에 형성된 캐비티에 대응되는 3차원 형상의 유리로 성형되는 단계; 상기 캐비티에서 상기 3차원 형상의 유리의 이동이 상기 상부 금형에 마련된 스토퍼에 의해 규제되는 단계; 상기 상부 금형이 상기 하부 금형에서 분리되는 단계; 및 상기 성형된 3차원 형상의 유리가 상기 하부 금형에서 언로딩되는 단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 양측면에 형성될 수 있다.
도 1은 평판 디스플레이부와 양쪽 측면에 곡면 디스플레이부를 갖는 휴대용 기기를 나타낸 사시도;
도 2는 평판 디스플레이부와 한쪽 측면에 곡면 디스플레이부를 구비한 휴대용 기기를 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형을 나타낸 분리 사시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형을 나타낸 단면도;
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 평판부의 양측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 성형한 평판부의 양측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 나타내는 사시도;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형을 나타낸 단면도;
도 11 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 평판부의 일측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도;
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 성형한 평판부의 일측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 유리 성형 금형 및 이를 사용한 유리 성형방법의 실시 예들에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형을 나타낸 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형은 평판 유리를 3차원 형상의 유리로 성형하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 평판 디스플레이부의 양 측면에 곡면으로 형성된 곡면 디스플레이부를 갖는 휴대용 기기(1)에 사용되는 유리 커버(3)를 제작하는데 사용될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형(10)은 하부 금형(20), 및 상기 하부 금형(20)에 대응하는 상부 금형(30)을 포함할 수 있다.
하부 금형(20)은 일정한 3차원 형상의 유리의 외면에 대응하는 오목부(21)를 포함한다. 구체적으로, 오목부(21)는 하부 금형(20)의 상면에 형성되며, 3차원 형상의 유리, 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이 평판부(3a)의 양측면이 곡면(3b)으로 형성된 유리 커버(3)의 형상에 대응하도록 형성된다.
하부 금형(20)의 오목부(21)는 평평한 바닥면(21a)과 상기 바닥면(21a)의 양측에서 상측으로 연장되는 곡면으로 형성된 2개의 내측면(21b)을 포함한다. 곡면으로 형성된 2개의 내측면(21b)은 서로 마주 보도록 형성된다. 오목부(21)의 내측면(21b)은 유리 커버(3)의 곡면부(3b)의 외면에 대응하는 곡률을 갖도록 형성된다.
상부 금형(30)은 상기 하부 금형(20)의 상측에 설치되며, 상기 하부 금형(20)의 오목부(21)에 삽입되어 제작하고자 하는 일정한 3차원 형상의 유리에 대응하는 캐비티(cavity)(C)를 형성하는 돌출부(31)를 포함한다.
상기 상부 금형(30)의 돌출부(31)는 상기 하부 금형(20)의 오목부(21)의 바닥면(21a)에 대응하며 평평한 하면(31a)과, 상기 하면(31a)에서 상측으로 연장되며 상기 하부 금형(20)의 오목부(21)의 내측면(21b)에 대응하는 곡면으로 형성된 2개의 외측면(31b)을 포함한다. 곡면으로 형성된 2개의 외측면(31b)은 서로 마주 보도록 형성된다. 상부 금형(30)의 돌출부(31)의 하면(31a)은 유리 커버(3)의 평면부(3a)의 내면에 대응하는 평면으로 형성되며, 돌출부(31)의 외측면(31b)은 유리 커버(3)의 곡면부(3b)의 내면에 대응하는 곡률을 갖도록 형성된다.
따라서, 상부 금형(30)의 돌출부(31)가 상기 하부 금형(20)의 오목부(21)에 삽입되면, 상부 금형(30)과 하부 금형(20) 사이에 3차원 형상의 유리 커버(3)에 대응하는 캐비티(C)가 형성된다. 구체적으로, 하부 금형(20)의 오목부(21)의 바닥면(21a)과 상부 금형(30)의 돌출부(31)의 하면(31a)의 사이에는 유리 커버(3)의 평면부(3a)에 대응하는 캐비티(C)가 형성되고, 하부 금형(20)의 오목부(21)의 양측면에 형성된 내측면(21b)과 상부 금형(30)의 돌출부(31)의 양측면에 형성된 외측면(31b) 사이에는 유리 커버(3)의 곡면부(3b)에 대응하는 캐비티(C)가 형성된다.
하부 금형(20)과 상부 금형(30) 사이에는 슬리브(50)가 더 설치될 수 있다. 슬리브(50)는 하부 금형(20)의 오목부(21)의 둘레에 설치되며, 상부 금형(30)과 하부 금형(20)의 간격을 유지시켜 하부 금형(20)의 오목부(21)와 상부 금형(30)의 돌출부(31) 사이에 일정한 간격이 유지되어 캐비티(C)가 형성되도록 한다. 또한, 슬리브(50)의 중앙에는 하부 금형(20)의 오목부(21)의 단면에 대응하는 개구(51)가 마련되어 있어, 상부 금형(30)이 하부 금형(20)에 결합되었을 때, 상부 금형(30)의 돌출부(31)가 슬리브(50)의 개구(51)에 수용된다. 또한, 슬리브(50)의 개구(51)는 성형을 위해 하부 금형(20)의 오목부(21) 상단에 로딩되는 평판 유리(G)를 안내하여 평판 유리(G)가 하부 금형(20)의 오목부(21)의 상단에 정확하게 위치되도록 한다. 본 실시예에서는 하부 금형(20)의 상측에 오목부(21)의 둘레에 슬리브(50)를 설치하는 경우에 대해 설명하였으나, 다른 예로서, 도시하지는 않았지만 슬리브(50)는 하부 금형(20)과 하나의 몸체로 형성할 수도 있다.
상기 상부 금형(30)은 돌출부(31)에 형성되며, 3차원 형상의 유리 커버(3)를 성형할 때, 상기 캐비티(C)에서 유리(3)의 이동을 제한하는 스토퍼(40)를 더 포함한다. 구체적으로, 스토퍼(40)는 돌출부(31)의 외측면(31b)에서 돌출되는 형태로 형성된다. 스토퍼(40)는 돌출부(31)의 길이 방향으로 형성된다. 스토퍼(40)는 상부 금형(30)과 하부 금형(20) 사이에 형성되는 캐비티(C)의 폭을 줄이는 역할을 한다. 즉, 스토퍼(40)는 상부 금형(30)의 돌출부(31) 및 하부 금형(20)의 오목부(21)와 함께 캐비티(C)를 형성한다. 이때, 캐비티(C)에 있는 유리 커버(3)를 마주하는 스토퍼(40)의 일 측면(41)은 마주하는 유리 커버(3)의 일측단(3-1)의 형상에 대응하며, 상기 돌출부(31)의 하면(31a)에 대략 평행하게 형성될 수 있다. 또한, 스토퍼(40)는 상부 금형(30)이 하부 금형(20)에 결합될 때, 슬리브(50)에 간섭되지 않도록 형성되며, 상부 금형(30)의 돌출부(31)가 하부 금형(20)의 오목부(21)에 삽입되었을 때, 스토퍼(40)의 외면이 오목부(21)의 내측면(21b)에 대응하도록 형성된다. 스토퍼(40)의 설치 위치는 3차원 성형되는 유리 커버(3)의 형상에 따라 정해진다.
성형이 완료된 3차원 형상의 유리 커버(3)의 폭(도 8의 W2 참조)은 성형하는 재료인 평판 유리(G)의 폭(도 6의 W1 참조)보다 작다. 따라서, 상부 금형(30)과 하부 금형(20)에 의해 형성된 캐비티(C)에는 성형된 유리 커버(3)가 이동할 수 있는 공간이 유리 커버(3)의 좌측 및 우측에 존재하게 된다. 스토퍼(40)는 이와 같이 성형이 완료된 유리 커버(3)의 좌측 및 우측에 공간이 존재하지 않도록 설치된다. 만일, 본 실시예와 달리 상부 금형(30)에 스토퍼(40)가 설치되지 않은 경우에는, 성형된 유리 커버(3)가 캐비티(C) 내에서 임의의 위치에 위치하게 되므로 정확한 형태의 곡면부(3b)를 얻을 수 없게 된다.
이와 같은 스토퍼(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상부 금형(30)의 돌출부(31)와 하나의 몸체로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 도시하지는 않았지만, 스토퍼(40)는 상부 금형(30)의 돌출부(31)의 측면에 분리 가능하도록 형성할 수도 있다.
상기 하부 금형(20)과 상부 금형(30)에는 평판 유리(G)를 성형할 수 있는 일정 온도로 가열하기 위한 가열유닛(70,80)이 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 하부 금형(20)의 아래에는 평판 유리(G)를 가열하기 위한 하부 가열유닛(70)이 설치될 수 있다. 하부 금형(20)에 로딩되는 평판 유리(G)는 하부 금형(20)의 아래에 설치되는 하부 가열유닛(70)에 의해 고온으로 가열되어 성형하기 용이한 상태가 된다.
또한, 상기 상부 금형(30)의 상측에는 평판 유리(G)를 가열하기 위한 상부 가열유닛(80)이 설치될 수 있다. 상부 금형(30)이 하부 금형(20)에 로딩된 평판 유리(G)를 가압할 때, 상부 금형(30)의 상측에 설치된 상부 가열유닛(80)에 의해 평판 유리(G)가 가열된다. 이와 같이, 상부 금형(30)과 하부 금형(20) 사이에 로딩되는 평판 유리(G)는 상부 가열유닛(80)과 하부 가열유닛(70)에 의해 가열된 상태에서 가압되므로 용이하게 3차원 형상의 유리 커버(3)로 성형될 수 있다.
이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형(10)을 이용하여 3차원 형상의 유리 커버(3)를 성형하는 방법에 대해 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 양측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 성형한 양측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 나타내는 사시도이다. 참고로, 도 5 내지 도 8에서는 도시의 편의를 위해 상부 가열유닛과 하부 가열유닛을 삭제한 상태로 되시하였다.
먼저, 양측면에 곡면부(3b)를 갖는 유리 커버(3)를 형성하기 위한 평판 유리(G)를 준비한다. 평판 유리(G)는 큰 사이즈를 갖는 원단 평판 유리를 유리 커버(3)의 사이즈에 맞는 크기로 절단하여 준비한다.
다음으로, 준비된 평판 유리(G)를 하부 금형(20)에 로딩한다. 이때, 평판 유리(G)는 하부 금형(20)에 설치된 슬리브(50)에 의해 안내되어 도 5에 도시된 바와 같이 하부 금형(20)의 오목부(21)의 상단에 위치하게 된다.
이어서, 상부 금형(30)을 하강시켜, 상부 금형(30)의 돌출부(31)로 평판 유리(G)를 가압하면, 평판 유리(G)는 상부 금형(30)과 하부 금형(20)에 의해 형성되는 캐비티(G)에 대응하는 형상으로 성형된다. 이때, 하부 금형(20)에 로딩된 평판 유리(G)는 하부 가열유닛(70)과 상부 가열유닛(80)에 의해 성형될 수 있는 온도까지 가열되므로 상부 금형(30)으로 가압하면 용이하게 성형된다.
상부 금형(30)이 평판 유리(G)를 가압하여 성형할 때, 상부 금형(30)의 돌출부(31)의 양쪽의 외측면(31b)에 마련된 스토퍼(40)가 성형되는 평판 유리(G)의 이동을 제한하므로 성형된 유리 커버(3)의 양측의 단부(3-1)는 도 6에 도시된 바와 같이 일정한 위치에 위치하게 된다.
일정 시간이 경과되어 성형된 유리 커버(3)가 적당하게 냉각된 후, 상부 금형(30)을 도 7과 같이 들어올린다.
그 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 하부 금형(20)의 오목부(21)에서 유리 커버(3)를 언로딩하면, 도 9와 같은 양측에 곡면부(3b)를 갖는 유리 커버(3)의 성형이 완료된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형(10)을 이용하여 평판 유리(G)를 성형하여 양측에 곡면부를 갖는 유리 커버(3)를 성형하면, 스토퍼(40)에 의해 성형된 유리 커버(3)의 양단부의 위치가 규제되므로 균일한 외형과 크기를 갖는 유리 커버(3)를 제조할 수 있다.
따라서, 종래 기술과 같이 유리 커버의 외형과 크기를 맞추기 위해 유리 커버의 양단을 CNC 공작기계로 가공할 필요가 없으므로 제조시간이 단축되며, 제조비용이 절감되는 이점이 있다.
이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형(100)에 대해 상세하게 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형(100)은 평판 유리(G)를 3차원 형상의 유리로 성형하는 것으로서, 도 2와 같이 평판으로 된 디스플레이부의 일 측에 곡면으로 형성된 곡면 디스플레이부를 갖는 휴대용 기기(2)에 사용되는 유리 커버(5)를 제작하는데 사용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유리 성형 금형(100)은 하부 금형(120), 및 상기 하부 금형(120)에 대응하는 상부 금형(130)을 포함할 수 있다.
하부 금형(120)은 일정한 3차원 형상의 유리(5)의 외면에 대응하는 오목부(121)를 포함한다. 구체적으로, 오목부(121)는 하부 금형(120)의 상면에 형성되며, 3차원 형상의 유리(5), 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 일측면이 곡면(5b)으로 형성된 유리 커버(5)의 형상에 대응하도록 형성된다.
하부 금형(120)의 오목부(121)는 평평한 바닥면(121a)과 상기 바닥면(121a)의 일측에서 상측으로 연장되는 곡면으로 형성된 내측면(121b)을 포함한다. 하부 금형(120)의 오목부(121)의 바닥면(121a)은 유리 커버(5)의 평면부(5a)의 외면에 대응하는 평면으로 형성되며, 오목부(121)의 내측면(121b)은 유리 커버(5)의 곡면부(5b)의 외면에 대응하는 곡률을 갖도록 형성된다.
상부 금형(130)은 상기 하부 금형(120)의 상측에 설치되며, 상기 하부 금형(120)의 오목부(121)에 삽입되어 일정한 3차원 형상의 유리(5)에 대응하는 캐비티(C)를 형성하는 돌출부(131)를 포함한다.
상기 상부 금형(130)의 돌출부(131)는 상기 하부 금형(120)의 오목부(121)의 바닥면(121a)에 대응하며 평평한 하면(131a)과, 상기 하면(131a)의 일측에서 상측으로 연장되며 상기 하부 금형(120)의 오목부(121)의 내측면(121b)에 대응하는 곡면으로 형성된 외측면(131b)을 포함한다. 상부 금형(130)의 돌출부(131)의 하면(131a)은 유리 커버(5)의 평면부(5a)의 내면에 대응하는 평면으로 형성되며, 돌출부(131)의 외측면(131b)은 유리 커버(5)의 곡면부(5b)의 내면에 대응하는 곡률을 갖도록 형성된다.
따라서, 상부 금형(130)의 돌출부(131)가 상기 하부 금형(120)의 오목부(121)에 삽입되면, 상부 금형(130)과 하부 금형(120) 사이에 3차원 형상의 유리 커버(5)에 대응하는 캐비티(C)가 형성된다. 구체적으로, 하부 금형(120)의 오목부(121)의 바닥면(121a)과 상부 금형(130)의 돌출부(131)의 하면(131a)의 사이에는 유리 커버(5)의 평면부(5a)에 대응하는 캐비티(C)가 형성되고, 하부 금형(120)의 오목부(121)의 일측에 형성된 내측면(121b)과 상부 금형(130)의 돌출부(131)의 일측에 형성된 외측면(131b) 사이에는 유리 커버(5)의 곡면부(5b)에 대응하는 캐비티(C)가 형성된다.
하부 금형(120)과 상부 금형(130) 사이에는 슬리브(150)가 더 설치될 수 있다. 슬리브(150)는 하부 금형(120)의 오목부(121)의 둘레에 설치되며, 상부 금형(130)과 하부 금형(120)의 간격을 유지시켜 하부 금형(120)의 오목부(121)와 상부 금형(130)의 돌출부(131) 사이에 일정한 간격이 유지되어 캐비티(C)가 형성되도록 한다. 슬리브(150)의 구조와 기능은 상술한 실시예의 슬리브(50)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 상부 금형(130)은 돌출부(131)에 형성되며, 3차원 형상의 유리 커버(5)를 성형할 때, 상기 캐비티(C)에서 유리(5)의 이동을 제한하는 스토퍼(140)를 더 포함한다. 구체적으로, 스토퍼(140)는 상부 금형(130)의 돌출부(131)의 외측면(131b)에서 돌출되는 형태로 형성된다. 스토퍼(140)는 돌출부(131)의 길이 방향으로 형성된다. 스토퍼(140)는 상부 금형(130)과 하부 금형(120) 사이에 형성되는 캐비티(C)의 폭을 줄이는 역할을 한다. 즉, 스토퍼(140)는 상부 금형(130)의 돌출부(131) 및 하부 금형(120)의 오목부(121)와 함께 캐비티(C)를 형성한다. 이때, 캐비티(C)에 있는 유리 커버(5)를 마주하는 스토퍼(140)의 일 측면(141)은 마주하는 유리 커버(5)의 일측단(5-1)의 형상에 대응하며, 상기 돌출부(131)의 하면(131a)에 대략 평행하게 형성될 수 있다. 또한, 스토퍼(140)는 상부 금형(130)이 하부 금형(120)에 결합될 때, 슬리브(150)에 간섭되지 않도록 형성되며, 상부 금형(130)의 돌출부(131)가 하부 금형(120)의 오목부(121)에 삽입되었을 때, 스토퍼(140)의 외면이 오목부(121)의 내측면(121b)에 대응하도록 형성된다. 스토퍼(140)의 설치 위치는 3차원 성형되는 유리 커버(5)의 형상에 따라 정해진다.
상기 하부 금형(120)과 상부 금형(130)에는 평판 유리(G)를 가열하기 위한 가열유닛(170,180)이 설치될 수 있다. 구체적으로, 하부 금형(120)의 아래에는 평판 유리(G)를 가열하기 위한 하부 가열유닛(170)이 설치되고, 상부 금형(130)의 상측에는 평판 유리(G)를 가열하기 위한 상부 가열유닛(180)이 설치될 수 있다.
따라서, 하부 금형(120)에 로딩되는 평판 유리(G)는 하부 금형(120)의 아래에 설치되는 하부 가열유닛(170)에 의해 성형하기 용이한 성형 온도로 가열되고, 또한, 상부 금형(130)이 하부 금형(120)에 로딩된 평판 유리(G)를 가압할 때, 상부 금형(130)의 상측에 설치된 상부 가열유닛(180)에 의해 평판 유리(G)가 가열된다. 이와 같이, 상부 금형(130)과 하부 금형(120) 사이에 로딩되는 평판 유리(G)는 상부 가열유닛(180)과 하부 가열유닛(170)에 의해 가열된 상태에서 가압되므로 캐비티(C)의 형상에 대응하는 3차원 형상의 유리 커버(5)로 용이하게 성형될 수 있다.
이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형(100)을 이용하여 일측에 곡면부를 갖는 유리 커버(5)를 성형하는 방법에 대해 도 11 내지 도 15를 참조하여 설명한다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 일측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형으로 성형한 일측에 곡면부를 갖는 유리 커버를 나타내는 사시도이다. 참고로, 도 11 내지 도 14에서는 도시의 편의를 위해 상부 가열유닛과 하부 가열유닛을 삭제한 상태로 되시하였다.
먼저, 도 15와 같이 일측면에 곡면부(5b)를 갖는 유리 커버(5)를 형성하기 위한 평판 유리(G)를 준비한다. 평판 유리(G)는 큰 사이즈를 갖는 원단 평판 유리를 유리 커버(5)의 사이즈에 대응하는 크기로 절단하여 준비한다.
다음으로, 준비된 평판 유리(G)를 하부 금형(120)에 로딩한다. 이때, 평판 유리(G)는 하부 금형(120)에 설치된 슬리브(150)에 의해 안내되어 도 11에 도시된 바와 같이 하부 금형(120)의 오목부(121)의 상단에 위치하게 된다.
이어서, 상부 금형(130)을 하강시켜, 상부 금형(130)의 돌출부(131)로 평판 유리(G)를 가압하면, 평판 유리(G)는 상부 금형(130)과 하부 금형(120) 사이에 형성되는 캐비티(C)에 대응하는 형상으로 성형된다. 이때, 하부 금형(120)에 로딩된 평판 유리(G)는 하부 가열유닛(170)과 상부 가열유닛(180)에 의해 성형이 용이한 온도로 가열되므로 상부 금형(130)으로 가압하면 용이하게 성형된다.
상부 금형(130)이 평판 유리(G)를 가압하여 성형할 때, 상부 금형(130)의 돌출부(131)의 외측면(131b)에 마련된 스토퍼(140)가 성형되는 평판 유리(G)의 이동을 제한하므로 성형된 유리 커버(5)의 양측의 단부는 도 12에 도시된 바와 같이 일정한 위치에 위치하게 된다.
성형된 유리 커버(5)가 적절하게 냉각될 수 있도록 일정 시간이 경과한 후, 상부 금형(130)을 도 13과 같이 들어올린다.
그 후, 도 14에 도시된 바와 같이, 하부 금형(120)의 오목부(121)에서 유리 커버(5)를 언로딩하면, 도 15와 같은 평판부(5a)의 일측에 곡면부(5b)를 갖는 유리 커버(5)의 성형이 완료된다.
이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 의한 유리 성형 금형(100)을 이용하여 평판 유리(G)를 성형하여 일측에 곡면부(5b)를 갖는 유리 커버(5)를 성형하면, 스토퍼(140)에 의해 성형된 유리 커버(5)의 일단부의 위치가 규제되므로 일정한 외형과 크기를 갖는 유리 커버(5)를 제조할 수 있다.
따라서, 종래 기술과 같이 유리 커버의 외형과 크기를 맞추기 위해 유리 커버의 양단을 CNC 공작기계로 가공할 필요가 없으므로 제조시간이 단축되며, 제조비용이 절감되는 이점이 있다.
상기에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.
1,2; 휴대용 기기 3,5; 유리 커버
10,100; 유리 성형 금형 20,120; 하부 금형
21,121; 오목부 30,130; 상부 금형
31,131; 돌출부 40,140; 스토퍼
50,150; 슬리브 70,170; 하부 가열유닛
80,180; 상부 가열유닛

Claims (11)

  1. 평판 유리를 3차원 형상의 유리로 성형하는 유리 성형 금형에 있어서,
    상기 3차원 형상의 유리에 대응하는 오목부가 마련된 하부 금형;
    상기 하부 금형의 상측에 설치되며, 상기 하부 금형의 오목부에 삽입되어 상기 3차원 형상의 유리에 대응하는 캐비티를 형성하는 돌출부가 마련된 상부 금형; 및
    상기 상부 금형의 돌출부에 형성되며, 상기 3차원 형상의 유리를 성형할 때 상기 캐비티에서 상기 3차원 형상의 유리의 이동을 제한하는 스토퍼;를 포함하며,
    상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 하면보다 높은 곳에 위치하며, 성형 완료된 상기 3차원 형상의 유리의 폭은 상기 평판 유리의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 금형의 오목부는 평평한 바닥면과 상기 바닥면의 양측에서 상측으로 연장되며 곡면으로 형성된 내측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 금형의 돌출부는 상기 오목부의 바닥면에 대응하며 평평한 하면과 상기 하면에서 상측으로 연장되며 상기 오목부의 내측면에 대응하며 곡면으로 형성된 외측면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 한쪽 외측면에 상기 돌출부의 길이 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 양쪽 외측면에 상기 돌출부의 길이 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 캐비티에 있는 유리를 마주하는 상기 스토퍼의 일 측면은 상기 돌출부의 하면에 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 금형의 오목부의 둘레에 설치되는 슬리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 금형의 아래에 설치되며, 상기 평판 유리를 가열하는 하부 가열유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 금형의 상측에 설치되며, 상기 평판 유리를 가열하는 상부 가열유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 성형 금형.
  10. 평판 유리가 하부 금형의 오목부에 로딩되는 단계;
    상기 평판 유리가 상부 금형의 돌출부에 의해 가압되어 상기 하부 금형의 오목부와 상기 상부 금형의 돌출부 사이에 형성된 캐비티에 대응되는 3차원 형상의 유리로 성형되는 단계;
    상기 캐비티에서 상기 3차원 형상의 유리의 이동이 상기 상부 금형에 마련된 스토퍼에 의해 규제되는 단계;
    상기 상부 금형이 상기 하부 금형에서 분리되는 단계; 및
    상기 성형된 3차원 형상의 유리가 상기 하부 금형에서 언로딩되는 단계;를 포함하며,
    상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 하면보다 높은 곳에 위치하며, 성형 완료된 상기 3차원 형상의 유리의 폭은 상기 평판 유리의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 유리 성형방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 상부 금형의 돌출부의 양측면에 형성된 것을 특징으로 하는 유리 성형방법.

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