KR101717469B1 - 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법은, 이동통신단말기의 테두리 외관을 구성하며 외부로 노출되는 하우징프레임과 상기 하우징프레임의 테두리 내측으로 형성되어 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임을 포함하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법에 있어서, 알루미늄합금의 금속재질을 압출방식으로 가공하여 중공의 사각 단면을 가지며 일정한 길이를 갖는 사각파이프 형상의 금속성형체를 형성하는 제 1 단계; 상기 사각파이프 형상의 금속성형체를 길이방향 일정한 간격으로 절삭가공하여 사각고리형상의 하우징프레임을 형성하는 제 2 단계; 상기 사각고리형상의 하우징프레임 내측면 둘레를 따라 제 1 CNC공정을 수행하여 캐스팅주물결합용 요철부를 형성하는 제 3 단계; 상기 요철부가 내측면에 형성된 하우징프레임을 상기 브라켓프레임에 대응되는 형상을 갖는 다이캐스팅금형에 삽입한 후, 다이캐스팅용 금속재료가 주입되는 상기 하우징프레임의 일측으로는 언더게이트부가 형성되고 다이캐스팅용 금속재료가 배출되는 상기 하우징프레임의 타측으로는 언더오버플로우부가 형성되는 구조를 갖도록 용융된 금속재료를 상기 하우징프레임의 내측으로 주입하여 일측으로는 상기 언더게이트부가 배치되고 타측으로는 상기 언더오버플로우부가 배치되는 브라켓프레임 성형체를 형성하는 다이캐스팅공정을 수행하는 제 4 단계; 상기 브라켓프레임 성형체에 제 2 CNC공정을 수행하여 상기 브라켓프레임 성형체의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 언더오버플로우부를 제거하는 제 5 단계; 상기 언더게이트부와 언더오버플로우부가 제거된 브라켓프레임 성형체의 내면을 프레스 가공하여 하나 이상의 부품장착용 홀을 형성하는 제 6 단계; 상기 부품장착용 홀이 형성된 브라켓프레임 성형체에 제 3 CNC공정을 수행하여 브라켓프레임을 완성하는 제 7 단계; 및 상기 하우징프레임 및 브라켓프레임을 포함하는 금속프레임의 표면에 아노다이징방식으로 부식방지를 위한 산화막 및 컬러색상을 도장하는 제 8 단계;를 포함한다.
따라서, 본 발명은, 이동통신단말기용 금속프레임의 테두리 외관을 구성하며 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임은 압출공정으로 형성하고 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임은 다이캐스팅방식으로 형성하여 방열효율을 높이고 제조비용을 절감시킬 수 있으면서도 이동통신단말기 외부로 노출되는 금속프레임의 테두리 표면에 아노다이징에 의한 컬러구현방식을 적용할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법 {Manufacturing Method For Metal Frame of Mobile Phone }

본 발명은 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 이동통신단말기의 테두리 외관을 구성하며 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임은 압출공정으로 형성하고 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하며 전자제품의 뼈대역할을 하는 브라켓프레임은 다이캐스팅방식으로 형성하여 방열효율을 높이고 제조비용을 절감시킬 수 있으면서도 이동통신단말기 외부로 노출되는 금속프레임의 테두리 표면에 아노다이징에 의한 컬러구현방식을 적용할 수 있는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법에 관한 것이다.

전기전자기술의 발전에 의해 통신장비가 소형화 되고 있고, 이동통신 기술의 급격한 발달에 의해 통신장비의 이동성 또한 우수해지고 있으며, 이로 인해 현대인은 다양한 통신서비스를 제공하는 휴대용 단말기를 편리하게 휴대할 수 있게 되었다.

이러한 휴대용 단말기는 본체와 디스플레이부의 결합 및 개폐방식에 따라 폴더형(Folder Type), 플립형(Flip Type), 슬라이드형(Slide Type), 스윙형(Swing Type), 각각의 복합형(Complex Type)또는 바형(Bar Type)등의 휴대용 단말기로 구분할 수 있다.

전기전자기술 및 이동통신기술의 세대(Generation)가 발전할수록 휴대용 단말기는 본래의 용도인 원거리에서의 의사소통수단을 넘어, 소위 내 손안의 컴퓨터로서 다양한 부가적 기능을 수행하고 있다. 즉, 고화질의 디지털 카메라를 부착시켜 카메라 기능을 부가하였고, 메모리 기술의 발전으로 인해 고용량의 메모리를 탑재하여 엠피쓰리(MP3), 각종 게임 및 영화를 플레이 할 수 있으며, 그밖에도 GPS나 온라인 통신 등 복합기능의 휴대폰인 소위 스마트폰 시대가 열렸다.

최근 출시되는 스마트폰은 터치스크린 기술에 의해 종래 휴대용 단말기의 본체에 필수적으로 구비되던 복수의 버튼이 구비된 자판이 실종되어 상술한 다양한 방식의 휴대용 단말기 중 바형(Bar Type)이 대세를 이루고 있다. 이것은 별도의 자판을 필요로 하지 않는 대신에 보다 넓은 디스플레이패널을 필요로 하였고, 수많은 기능이 추가되어 CPU 및 각종칩이 탑재되는 메인보드의 크기가 커지게 되었기 때문이다.

또한, 이동통신단말기를 구성하는 디스플레이패널과 메인보드의 크기가 커지면서 이동통신단말기 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위하여 이동통신단말기의 내부에서 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 평판구조의 브라켓프레임은 아연합금, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 등의 금속재질로 형성되었으며, 이동통신단말기 외부로 노출되는 테두리를 구성하며 외부 충격으로부터 내부 부품을 보호하는 하우징프레임은 외관형상이 고급스러운 느낌을 주도록 다양한 컬러를 적용하기 위한 기술이 시도 되고 있다.

종래기술에 따른 이동통신단말기는 상기 하우징프레임의 표면에 컬러색상을 구현하기 위하여 금속재질로 형성되는 브라켓프레임의 외곽에 플라스틱을 인서트 사출하여 하우징프레임을 형성한 다음 진공증착방식으로 상기 하우징프레임의 표면처리과정을 수행하는 방법을 이용하였다.

그러나, 종래와 같이 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임을 플라스틱으로 형성하는 경우에는 내부 부품을 보호하기 위한 강도를 유지하기가 어려울 뿐만 아니라 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방출효율이 브라켓프레임을 구성하는 금속재질에 비해 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 하우징프레임을 브라켓프레임과 동일한 금속재질로 형성한 다음 나사와 같은 결합수단을 이용하여 브라켓프레임에 조립할 경우에는 제조공정 및 부품수가 증가하여 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.

한편, 도 1은 종래기술에 따라 압출 및 CNC가공에 의해 형성된 스마트폰의 금속프레임을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

종래기술에 따른 압출 및 CNC가공에 의한 금속프레임의 제조방법은, 도면에 도시된 하우징프레임(1)과 브라켓프레임(2)을 포함하는 스마트폰의 금속프레임(10)을 형성하기 위해서 압출가공방식으로 형성된 블럭구조의 금속소재(3)를 반복적으로 CNC가공을 수십번 반복하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 CNC공정의 증가로 인하여 제조원가가 크게 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이동통신단말기의 금속프레임을 전체적으로 다이캐스팅가공방식으로 형성하는 경우에는 하우징프레임의 표면에 기공이 많이 생기기 때문에 부식방지를 위한 산화막을 형성하는 아노다이징처리를 하더라도 소비자들이 선호하는 고급 소재 느낌을 갖는 색상구현이 어렵기에 도료를 사용한 단순 도장처리만 가능하여 고급 소재 느낌을 갖는 표면처리가 불가능한 단점이 있다.

따라서, 이동통신단말기 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출시키기 위하여 이동통신단말기의 금속프레임을 구성하는 하우징프레임을 금속재질로 형성할 수 있을 뿐만 아니라 CNC공정을 최소화하여 제조원가를 절감시킬 수 있으며 금속프레임의 테두리 표면에 아노다이징에 의한 컬러구현방식을 적용할 수 있는 현실적이고도 적용이 가능한 이동통신단말기용 금속프레임에 관한 기술이 절실한 실정이다.

공개특허공보 제10-2013-0118443호(2013.10.30.)

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은, 압출공정으로 형성되는 사각파이프 형상의 금속성형체를 절삭가공하여 이동통신단말기 외부로 노출되는 사각형상의 하우징프레임을 형성한 다음, 상기 하우징프레임을 다이캐스팅금형에 삽입하고 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임을 다이캐스팅방식으로 형성함으로써, CNC가공을 최소화하여 제조비용을 절감시킬 수 있으면서도 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임을 방열효율이 높은 금속재질로 형성할 수 있을 뿐만 아니라 상기 하우징프레임의 테두리 표면에 아노다이징에 의한 컬러구현방식을 적용할 수 있는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법은, 이동통신단말기의 테두리 외관을 구성하며 외부로 노출되는 하우징프레임과 상기 하우징프레임의 테두리 내측으로 형성되어 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임을 포함하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법에 있어서, 알루미늄합금의 금속재질을 압출방식으로 가공하여 중공의 사각 단면을 가지며 일정한 길이를 갖는 사각파이프 형상의 금속성형체를 형성하는 제 1 단계; 상기 사각파이프 형상의 금속성형체를 길이방향 일정한 간격으로 절삭가공하여 사각고리형상의 하우징프레임을 형성하는 제 2 단계; 상기 사각고리형상의 하우징프레임 내측면 둘레를 따라 제 1 CNC공정을 수행하여 캐스팅주물결합용 요철부를 형성하는 제 3 단계; 상기 요철부가 내측면에 형성된 하우징프레임을 상기 브라켓프레임에 대응되는 형상을 갖는 다이캐스팅금형에 삽입한 후, 다이캐스팅용 주물이 주입되는 상기 하우징프레임의 일측으로는 언더게이트부가 형성되고 다이캐스팅용 주물이 배출되는 상기 하우징프레임의 타측으로는 언더오버플로우부가 형성되는 구조를 갖도록 용융된 금속재료를 상기 하우징프레임의 내측으로 주입하여 일측으로는 상기 언더게이트부가 배치되고 타측으로는 상기 언더오버플로우부가 배치되는 브라켓프레임 성형체를 형성하는 다이캐스팅공정을 수행하는 제 4 단계; 상기 브라켓프레임 성형체에 제 2 CNC공정을 수행하여 상기 브라켓프레임 성형체의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 언더오버플로우부를 제거하는 제 5 단계; 상기 언더게이트부와 언더오버플로우부가 제거된 브라켓프레임 성형체의 내면을 프레스 가공하여 하나 이상의 부품장착용 홀을 형성하는 제 6 단계; 상기 부품장착용 홀이 형성된 브라켓프레임 성형체에 제 3 CNC공정을 수행하여 브라켓프레임을 완성하는 제 7 단계; 및 상기 하우징프레임 및 브라켓프레임을 포함하는 금속프레임의 표면에 아노다이징방식으로 부식방지를 위한 산화막 및 컬러색상을 도장하는 제 8 단계;를 포함할 수 있다.

상기 다이캐스팅공정을 수행하는 제 4 단계 이전에는, 상기 하우징프레임을 예열시간 30초 내지 60초, 예열온도 섭씨 200 내지 250도의 조건하에서 예열하는 공정;을 수행할 수 있다.

상기 제 3 단계의 캐스팅주물결합용 요철부는, 상기 제 4 단계의 다이캐스팅공정시 주입되는 다이캐스팅용 주물과 결합력을 높일 수 있도록 상기 사각고리형상의 하우징프레임 내측면 둘레를 따라 오목하게 형성되는 홈 또는 볼록하게 돌출되는 돌기 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제 7 단계의 제 3 CNC공정은, 상기 부품장착용 홀이 형성된 브라켓프레임 성형체의 전면을 가공하여 디스플레이패널용 안착부를 형성하고 상기 브라켓프레임 성형체의 배면을 가공하여 체결나사를 위한 탭홀을 가공하는 공정일 수 있다.

상기 아노다이징방식으로 부식방지를 위한 산화막 및 컬러색상을 구현하는 제 8 단계 이후에는, 상기 금속프레임의 하우징프레임 외측면에 볼륨키 조립용 홈을 형성하는 단계; 상기 금속프레임을 함침처리 및 세척하는 단계; 상기 금속프레임의 브라켓프레임의 모서리를 레이저로 에칭가공하는 단계; 상기 레이저로 에칭가공된 부위의 부식방지를 위해 크로메이트 피막액을 상기 에칭가공부위에 코팅하는 단계; 및 상기 금속프레임에 부자재를 조립하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 에칭가공부위에 코팅된 크로메이트 피막액은, 건조온도 섭씨 80도, 건조시간 30분, 및 두께 15 내지 20 마이크로미터의 조건으로 형성될 수 있다.

상기 제 4 단계의 다이캐스팅공정에서 형성되는 브라켓프레임 성형체의 일측에 배치되는 언더게이트부는, 다이캐스팅용 금속재료의 불순물 및 온도변화로 인한 상기 금속재료의 이물질이 다이캐스팅금형내로 유입되지 못하도록 용융금속의 주입구에서 진행방향과 직각을 이루며 형성되는 복수개의 유입구간 배출경로부; 및 상기 복수개의 배출경로부를 통해 불순물 및 이물질이 최소화된 상기 다이캐스팅용 금속재료를 상기 다이캐스팅금형내로 가이드하는 유입구간 이동경로부;를 구비할 수 있다.

상기 언더게이트부의 유입구간 이동경로부는, 선단이 상기 브라켓프레임성형체의 배면에 접하고, 다이캐스팅을 위한 용융금속의 이동통로 높이는 상기 브라켓 프레임의 높이 0.5배의 길이를 갖고, 상기 용융금속의 이동통로 폭은 상기 브라켓 프레임 성형체 일측 폭의 4/5길이로 형성되며, 용융금속의 유입각도가 상기 브라켓 프레임 성형체 일측으로 30도 각도의 값을 가지게 형성될 수 있다.

상기 제 4 단계의 다이캐스팅공정에서 형성되는 브라켓프레임 성형체의 타측에 배치되는 언더오버플로우부는, 초기에 유입되는 다이캐스팅용 금속재료의 불순물 및 온도변화로 인한 이물질을 신속하게 배출하기 위한 배출구간 이동경로부와; 상기 배출구간 이동경로부를 통과하여 배출되는 불순물 및 이물질의 압력저하를 방지하기 위하여 이동통로의 폭 면적이 1/2로 줄어드는 배출구간 압력유지부; 및 상기 배출구간 압력유지부를 통과하는 불순물 및 이물질에 대해 압력손실을 최소화하며 모으기위하여 이동통로의 폭 면적이 변화되는 배출구간 불순물 처리부;를 구비할 수 있다.

상기 다이캐스팅용 금속재료는, 알루미늄합금, 아연합금, 및 마그네슘합금 중 어느 하나를 원재료로 하는 용융금속일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 이동통신단말기용 금속프레임의 테두리 외관을 구성하며 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임을 압출공정 및 절삭가공으로 형성한 다음, 상기 하우징프레임을 다이캐스팅금형에 삽입하고 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임을 다이캐스팅방식으로 형성함으로써, 상기 브라켓프레임에 연결되어 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임을 방열효율이 높은 금속재질로 형성할 수 있을 뿐만 아니라 브라켓프레임의 CNC가공을 최소화하여 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 이동통신단말기 외부로 노출되어 이동통신단말기의 테두리 외관을 구성하는 하우징프레임을 다이캐스팅방식이 아닌 압출공정방식으로 형성함으로써 하우징프레임의 테두리 표면에 아노다이징에 의한 컬러구현방식을 적용할 수 있어 이동통신단말기의 외관을 다양한 색상으로 꾸밀 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 다이캐스팅공정을 수행하기전에 압출가공방식으로 형성된 하우징프레임을 예열처리하는 공정을 구비하여 다이캐스팅 가공공정을 수행하는 경우에 고온의 캐스팅금형에 하우징프레임이 인서트되는 경우에 삽입을 원할하게 할 수 있으며 캐스팅공정시 2차 열변형이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 압출가공 및 다이캐스팅공정을 수행한 다음 하우징프레임과 브라켓프레임이 결합된 상태에서 아노다이징처리를 하는 경우에 브라켓프레임의 표면에 비전도성 절연막이 형성되기 때문에 종래의 다이캐스팅가공방식 이후에 필요로 하는 절연도장과정을 필요로 하지 않아 제조공정을 추가로 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 하우징프레임의 내측면 둘레를 따라 홈 또는 돌기형상으로 형성되는 요철부를 형성하여 다이캐스팅공정으로 형성되는 브라켓프레임의 결합구조를 견고하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 다이캐스팅공정시 다이캐스팅금형에 삽입되는 하우징프레임의 일측 및 타측으로 언더게이트부와 언더오버플로우부를 형성하여 하우징프레임의 변형을 방지하고 브라켓프레임의 성형시 밀도가 균일한 제품을 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 브라켓프레임이 이동통신단말기의 배면을 커버하는 구조를 갖는 다이캐스팅가공방식을 적용할 수 있어 브라켓프레임이 이동통신단말기의 배면케이스와 일체형으로 형성되는 이동통신단말기의 금속프레임에도 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따라 압출 및 CNC가공에 의해 형성된 스마트폰의 금속프레임을 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법을 나타내는 흐름도
도 3은 도 2에 도시된 제조공정을 개략적으로 나타내는 공정도
도 4는 도 2에 도시된 압출공정에 의한 금속성체 및 절삭공정에 의한 하우징프레임을 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 5는 도 2에 도시된 제1차 CNC공정에 의해 하우징프레임의 내면에 캐스팅주물결합용 요철부가 형성되는 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 6은 도 2에 도시된 다이캐스팅공정을 수행하기 위하여 하우징프레임의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 오버프로우를 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 7은 도 2에 도시된 다이캐스팅공정에 의하여 형성된 브라켓프레임성형체를 나타내는 도면
도 8은 도 2에 도시된 제2차 CNC공정에 의하여 언더게이트부와 언더오버플로우부가 제거되는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 9는 도 8에 도시된 언더게이트부와 언더오버플로우부가 제거된 브라켓프레임성형체를 도시한 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 하우징프레임에 결합된 브라켓프레임의 단면을 나타내는 도면
도 11은 도 2에 도시된 프레스공정에 의하여 전자부품 장착용 홀이 형성된 브라켓프레임성형체를 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 12는 도 2에 도시된 제3차 CNC공정에 의하여 체결나사를 위한 탭이 형성된 브라켓프레임 성형체를 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 하우징프레임의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 언더오버플로우부를 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 14는 도 13에 도시된 언더게이트부와 언더오버플로우부가 형성되는 다이캐스팅금형을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 2에 도시된 다이캐스팅공정시 적용가능한 본 발명에 따른 브라켓프레임 성형체의 실시예들을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

본 발명에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법은, 이동통신단말기의 테두리 외관을 구성하며 외부로 노출되는 하우징프레임과 상기 하우징프레임의 테두리 내측으로 형성되어 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임을 포함하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제조공정을 개략적으로 나타내는 공정도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법은, 압출공정에 의한 금속성형체(100) 형성단계(S10), 절삭가공에 의한 하우징프레임(200) 형성단계(S20), 제 1 CNC공정에 의한 요철부(210) 형성단계(S30), 다이캐스팅공정에 의한 브라켓프레임성형체(300) 형성단계(S40), 제 2 CNC공정에 의한 언더게이트부(500)와 언더오버플로우부(600) 제거단계(S50), 프레스공정에 의한 부품장착용 홀(310) 형성단계, 제 3 CNC공정에 의한 브라켓프레임(400) 완성단계(S70), 및 아노다이징방식에 의한 산화막 및 컬러색상 도장단계(S80)를 포함한다.

보다 상세하게는, 먼저, 상기 압출공정에 의한 금속성형체(100) 형성단계(S10)는, 알루미늄합금의 금속재질을 압출방식으로 가공하여 중공의 사각 단면을 가지며 일정한 길이를 갖는 사각파이프 형상의 금속성형체(100)를 형성하는 제 1 단계일 수 있다.

다음으로, 상기 절삭가공에 의한 하우징프레임(200) 형성단계(S20)는, 상기 사각파이프 형상의 금속성형체(100)를 길이방향 일정한 간격으로 절삭가공하여 사각고리형상의 하우징프레임(200)을 형성하는 제 2 단계일 수 있다.

다음으로, 상기 제 1 CNC공정에 의한 요철부(210) 형성단계(S30)는, 상기 사각고리형상의 하우징프레임(200) 내측면 둘레를 따라 제 1 CNC공정을 수행하여 캐스팅주물결합용 요철부(210)를 형성하는 제 3 단계일 수 있다.

다음으로, 상기 다이캐스팅공정에 의한 브라켓프레임성형체(300) 형성단계(S40)는, 상기 요철부(210)가 내측면에 형성된 하우징프레임(200)을 브라켓프레임(400)에 대응되는 형상을 갖는 다이캐스팅금형에 삽입한 후, 다이캐스팅용 금속재료가 주입되는 상기 하우징프레임(200)의 일측으로는 언더게이트부(500)가 형성되고 다이캐스팅용 금속재료가 배출되는 상기 하우징프레임(200)의 타측으로는 언더오버플로우부(600)가 형성되는 구조를 갖도록 용융된 금속재료를 상기 하우징프레임(200)의 내측으로 주입하여 일측으로는 상기 언더게이트부(500)가 배치되고 타측으로는 상기 언더오버플로우부(600)가 배치되는 브라켓프레임 성형체(300)를 형성하는 다이캐스팅공정을 수행하는 제 4 단계일 수 있다.

다음으로, 상기 제 2 CNC공정에 의한 언더게이트부(500)와 언더오버플로우부(600) 제거단계(S50)는, 상기 브라켓프레임 성형체(300)에 제 2 CNC공정을 수행하여 상기 브라켓프레임 성형체(300)의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부(500)와 언더오버플로우부(600)를 제거하는 제 5 단계일 수 있다.

다음으로, 상기 프레스공정에 의한 부품장착용 홀(310) 형성단계는, 상기 언더게이트부(500)와 언더오버플로우부(600)가 제거된 브라켓프레임 성형체(300)의 내면을 프레스 가공하여 하나 이상의 부품장착용 홀(310)을 형성하는 제 6 단계일 수 있다.

다음으로, 상기 제 3 CNC공정에 의한 브라켓프레임(400) 완성단계(S70)는, 상기 부품장착용 홀(310)이 형성된 브라켓프레임 성형체(300)에 제 3 CNC공정을 수행하여 브라켓프레임(400)을 완성하는 제 7 단계일 수 있다.

마지막으로, 상기 아노다이징방식에 의한 산화막 및 컬러색상 도장단계(S80)는, 상기 하우징프레임(200) 및 브라켓프레임(400)을 포함하는 금속프레임의 표면에 아노다이징방식으로 부식방지를 위한 산화막 및 컬러색상을 도장하는 제 8 단계일 수 있다.

여기서, 상기 아노다이징은 알루미늄을 양극으로 하고 통전하면 양극에서 발생하는 산소에 의하여 알루미늄면이 산화되면서 산화 알루미늄 피막이 생기는 특성을 이용한 도금기법을 가리키는 것으로, 부식을 방지하는 효과외에 상기 압출공정으로 형성되는 하우징프레임(200)의 경우에는 소비자들이 선호하는 밝은 색의 컬러구현과 같은 표면처리가 뛰어난 아노다이징 효과를 가질 수 있다.

반면에, 브라켓프레임(400)의 경우와 같이 다이캐스팅공정에 의하여 형성되는 제품부위는 아노다이징 처리를 하더라도 컬러구현이 밝은 색을 띄지 못하고 어둡게 처리되어 이동통신단말기의 외관에 적용하기 보다는 부식방지를 위한 산화막 형성에 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에서 이와 같은 이노다이징 처리는 이동통신단말기의 금속프레임을 구성하는 브라켓프레임의 표면을 비전도성상태로 만들 수 있기 때문에 종래에 다이캐스팅공정에 비해 절연도장공정을 필요로 하지 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법은, 상기 아노다이징 처리 이전에 필요에 따라 인서트사출을 통해 플라스틱재질의 부자재 및 장식용 부품을 금속프레임의 외측으로 형성할 수 도 있다.

또한, 도면에 도시되지 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법은, 상기 아노다이징방식으로 부식방지를 위한 산화막 및 컬러색상을 구현하는 제 8 단계(S80) 이후에는, 상기 금속프레임의 하우징프레임(200) 외측면에 볼륨키 조립용 홈을 형성하는 단계, 상기 금속프레임을 함침처리 및 세척하는 단계, 상기 금속프레임의 브라켓프레임의 모서리를 레이저로 에칭가공하는 단계, 상기 레이저로 에칭가공된 부위의 부식방지를 위해 크로메이트 피막액을 상기 에칭가공부위에 코팅하는 단계, 및 상기 금속프레임에 부자재를 조립하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 에칭가공부위에 코팅된 크로메이트 피막액은, 건조온도 섭씨 80도, 건조시간 30분, 및 두께 15 내지 20 마이크로미터의 조건으로 형성될 수 있다.

도 4 내지 도 15를 참조하여 도 2 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 금속프레임의 제조방법을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 도 2에 도시된 압출공정에 의한 금속성형체 및 절삭공정에 의한 하우징프레임을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 적용된 금속프레임의 제조방법은, 이동통신단말기의 외부로 노출되는 테두리 외관을 형성하기 위하여 일반 소비자들이 선호하는 알루미늄합금과 같은 압출가공소재를 이용하여 압출가공을 함으로써 사각파이프 형상의 금속성형체(100)를 구할 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 적용된 압출가공소재는 60XX계열의 알루미늄합금 재질로서, 대표적인 것은 6061,6063인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 적용된 압출가공은 건축자재, 산업자재 등에 많이 사용되는 알루미늄 압출부품을 제조하기 위한 제조공정으로서, 각종 단면재, 관재를 얻을 때 소성이 큰 상태에서 비레트(billet)를 챔버에 넣고 강력한 압력을 작용하여 다이 오리피스(dir orifice)를 통하여 밀어내는 가공을 가리키며, 이것은 일반적으로 금형(die)의 형상이 정해져 있어 도면에 도시된 사각의 파이프 형상과 같이 단면의 형상이 일정하게 형성될 수 있다.

이와 같이, 압출가공으로 형성된 사각파이프 형상의 금속성형체(100)는, 도면에 도시된 바와 같이, 절삭가공과 같은 절단작업을 통해 사각고리형상의 하우징프레임(200)을 구할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시예에서는, 대량 생산을 위하여 가로 150 내지 200mm, 세로 50 내지 100mm, 두께 5 내지 10mmm의 사각단면을 갖는 금속성형체(100)를 약 10m 길이로 길게 압출시켜 8 내지 15mm 간격의 일정한 간격으로 절단하여 이동통신단말기의 금속테두리로 사용되는 하우징프레임(200)을 제조할 수 있다.

상기 일정한 간격으로 절단된 하우징프레임(200)의 모서리는 곡면으로 가공될 수 있으며, 이때, R값(원호의 반지름)은 3 내지 10mm 인 것이 바람직하다.

도 5는 도 2에 도시된 제1차 CNC공정에 의해 하우징프레임의 내면에 캐스팅주물결합용 요철부가 형성되는 것을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

후술하는 도 15를 참조하면, 제 3 단계(S30)에서 형성되는 캐스팅주물결합용 요철부(210)는, 후술하는 제 4 단계(S40)의 다이캐스팅공정시 주입되는 다이캐스팅용 금속재료와 결합력을 높일 수 있도록 사각고리형상의 하우징프레임(200) 내측면 둘레를 따라 오목하게 형성되는 홈(220) 또는 볼록하게 돌출되는 돌기(230) 형상으로 형성되는데, 본 발명의 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징프레임(200)의 내측면이 CNC가공으로 요철부(210)가 홈 형상을 갖는 것이 바람직하다.

이때, 압출물 내측에 형성된 요철부(210)는, 도면에 도시되지 않았으나 CNC공정을 수행하는 공구와 90도 직각을 형성한 상태에서 가공폭은 0.5 내지 1mm, 가공깊이는 0.5 내지 1mm 수준으로 가공되어 후술하는 다이캐스팅 공정시 캐스팅용 주물이 요철부를 구성하는 홈에 채워지면서 물리적 결합을 할 수 있다.

또한, 상기 요철부(210)는, 필요하다면 상기의 가공 공구와 100 내지 120도의 각도로 2차 가공되어 결합력을 높일 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 다이캐스팅공정을 수행하기 위하여 하우징프레임의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 언더오버플로우부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 2에 도시된 다이캐스팅공정에 의하여 형성된 브라켓프레임성형체를 나타내는 도면이다.

도 6 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 금속프레임의 제조방법에 포함된 다이캐스팅공정(S40)을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 적용된 다이캐스팅공정은, 금속재료의 가공방법으로 널리 사용되는 주조공정 중의 하나로서, 일반적으로 주조는 금속을 용해시킨다음 고형화시키기 위하여 다양한 주조(cast)에 주입하는 것이며, 다이캐스팅공정은 금형주조라 불리는 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 적용된 다이캐스팅공정은, 이동통신단말기용 금속프레임을 구성하는 브래킷프레임(400)과 대응되는 필요한 형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계적으로 가공된 강제의 다이캐스팅금형에 용융금속을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀 주조가공법인 것이다.

한편, 상기 다이캐스팅용 금속재료는, 알루미늄합금, 아연합금, 및 마그네슘합금 중 어느 하나를 원재료로 하는 용융금속이며, 본 발명의 실시예에서는 마그네슘 합금 계열 AZ91D와,알루미늄합금 계열 ADC12종이 사용되는 것이 바람직하다.

일반적으로 종래기술에 따라 다이캐스팅으로 만들어지는 금속제품은 높은 생산성과 낮은 비용으로 이동통신단말기의 외관에 적용되는 경우가 많았으나, 압출가공방식으로 만들어지는 금속제품에 비해 아노다이징 효과가 떨어지는 문제점이 있어, 후술하는 도 15에 도시된 본 발명의 일실시예에서와 같이 브라켓프레임을 형성하는 공정 및 본 발명의 다른 실시예에서와 같이 배면케이스와 브라켓프레임을 일체형으로 하는 구조에 사용되었다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속프레임의 제조방법에 있어서, 압출공정을 통해 형성된 하우징프레임(200)의 다이캐스팅공정시 변형을 막기 위하여 하우징프레임(200)의 일측으로는 언더게이트부(500)를 형성하고 하우징프레임(200)의 타측으로는 언더오버플로우부(600)를 형성할 수 있다.

즉, 상기 언더게이트부(500)는 다이캐스팅용 금속재료가 주입되는 통로를 형성하고 상기 언더오버플로우부(600)는 다이캐스팅 가공공정시 제품이 균일하게 성형되도록 가스는 외부로 배출되게 하면서 성형되는 제품에는 밀도를 균일하게 주는 역할을 할 수 있다.

이때, 통상적인 다이캐스팅 공정시 다이캐스팅 금형내부로 주입되어 배출되는 용융금속재료의 입구부와 배출부로 형성되는 게이트부 및 플로우부의 끝단은 금형의 길이방향 측면부에 형성되는 것이 바람직하나, 본 발명의 실시예에서는, 도 6과 같이 금형의 아래쪽(이동통신단말기의 배면방향)에 형성되는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 게이트 및 플로우부가 캐스팅공정시 용융금속의 흐름을 원활히 하고 가스의 배출을 유도하여 성형성을 높일 수 있도록 언더게이트 구조 및 언더오버플로우 구조를 가지게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 적용된 언더게이트부(500) 및 언더오버플로우부(600)의 형상에 대한 상세한 설명은 후술하는 도 13 내지 도 14에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는, 도면에 도시되지 않았으나, 다이캐스팅공정을 수행하기 이전에, 하우징프레임(200)을 예열시간 30초 내지 60초, 예열온도 섭씨 200 내지 250도의 조건하에서 예열하는 공정을 수행할 수 있다.

이것은, 다이캐스팅 금형온도가 플라스틱 사출에 비해 매우 높아 금형온도가 열팽창되어 있는 상태이기 때문에, 인서트되는 대상물을 예열없이 삽입할 수 없으며 반드시 예열 공정을 통해 그 열팽창 정도를 금형과 대응되게 맞춘 다음 삽입하는 것이 필요하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 금속프레임의 제조방법은, 하우징프레임(200)을 예열함으로써 열팽창을 시킬 수 있어 하우징프레임(200)을 다이캐스팅금형에 삽입하는 것을 원활하게 할 수 있으며, 캐스팅공정중에 2차 열변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 다이캐스팅 금형에 예열된 하우징프레임(200)을 삽입하는 것은 온도가 높기 때문에 통상적으로 로봇을 이용하는 것이 바람직하다.

도 8은 도 2에 도시된 제2차 CNC공정에 의하여 언더게이트부와 언더오버플로우부가 제거되는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 언더게이트부와 언더오버플로우부가 제거된 브라켓프레임성형체를 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 하우징프레임에 결합된 브라켓프레임의 단면을 나타내는 도면이다.

도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 금속프레임의 제조방법 및 이로 인해 제조되는 금속프레임을 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상술한 도 2에 도시된 제 2 차 CNC공정에 의하여 다이캐스팅공정시 하우징프레임(200)의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부(500)와 언더오버플로우부(600)가 제거될 수 있으며, 다이캐스팅 공정을 통해 하우징프레임(200)의 내측으로 브라켓프레임(400)이 견고하게 결합되는 것을 알 수 있다.

도 11은 도 2에 도시된 프레스공정에 의하여 전자부품 장착용 홀이 형성된 브라켓프레임성형체를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 2에 도시된 제3차 CNC공정에 의하여 체결나사를 위한 탭이 형성된 브라켓프레임 성형체를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속프레임의 제조방법은, 상기 제 2 차 CNCM 공정 이후에 프레스공정과 제 3 차 CNC공정을 수행하게 되는데, 프레스공정은 다이캐스팅공정중에 형성하지 못한 전자부품 장착용 홀(310)을 형성하는 단계이며, 제 3 차 CNC공정은 프레스공정 이후에 정밀가공을 필요로 하는 나상결합용 탭홀(410)을 형성하는 단계이다.

이때, 본 발명의 실시예에서는, 상기 제 3 CNC공정(S70)은, 부품장착용 홀(310)이 형성된 브라켓프레임 성형체(300)의 전면을 가공하여 디스플레이패널용 안착부를 형성하고 상기 브라켓프레임 성형체(300)의 배면을 가공하여 메인보드 및 전자부품을 장착하는 체결나사를 위한 탭홀을 가공하는 공정으로서, 최종적으로 이동통신단말기용 금속프레임의 브라켓프레임(400)을 완성하는 단계일 수 있다.

다음으로, 도 13 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법을 구성하는 제 4 단계인 다이캐스팅 공정에서 하우징프레임의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 언더오버플로우부에 대한 구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 하우징프레임의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 언더오버플로우부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 도 13에 도시된 언더게이트부와 언더오버플로우부가 형성되는 다이캐스팅금형을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 앞서 상술한 제 4단계(S40)의 다이캐스팅공정을 통하여 하우징프레임(200)의 일측으로는 언더게이트부(500)가 형성되고 하우징프레임(200)의 타측으로는 언더오버플로우부(600)가 형성되는 구조로 다이캐스팅 금형이 준비될 수 있다.

이때, 상기 다이캐스팅공정에서 형성되는 브라켓프레임 성형체(300)의 일측에 배치되는 언더게이트부(500)는 복수개의 유입구간 배출경로부(510)와 유입구간 이동경로부(520)를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 유입구간 배출경로부(510)는, 다이캐스팅용 금속재료의 불순물 및 온도변화로 인한 상기 금속재료의 이물질이 다이캐스팅금형내로 유입되지 못하도록 용융금속의 주입구에서 진행방향과 직각을 이루는 구조의 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 유입구간 이동경로부(520)는, 상기 복수개의 유입구간 배출경로부(510)를 통해 불순물 및 이물질이 최소화된 상기 다이캐스팅용 금속재료를 상기 다이캐스팅금형내로 가이드할 수 있다.

즉, 보다 상세하게는, 상기 언더게이트부의 유입구간 이동경로부(520)는, 선단이 상기 브라켓프레임성형체(300)의 배면에 접하고, 다이캐스팅을 위한 용융금속의 이동통로 높이는 상기 브라켓프레임성형체(300)의 높이 0.5배의 길이를 갖고, 상기 용융금속의 이동통로 폭은 상기 브라켓프레임성형체(300) 일측 폭의 4/5길이로 형성되며, 용융금속의 유입각도가 상기 브라켓프레임성형체(300) 일측으로 30도 각도의 값을 가지게 형성될 수 있다.

한편, 상기 제 4 단계(S40)의 다이캐스팅공정에서 형성되는 브라켓프레임 성형체(300)의 타측에 배치되는 언더오버플로우부(600)는, 초기에 유입되는 다이캐스팅용 금속재료의 불순물 및 온도변화로 인한 이물질을 신속하게 배출하기 위한 배출구간 이동경로부(610)와, 상기 배출구간 이동경로부(610)를 통과하여 배출되는 불순물 및 이물질의 압력저하를 방지하기 위하여 이동통로의 폭 면적이 1/2로 줄어드는 배출구간 압력유지부(620), 및 상기 배출구간 압력유지부(620)를 통과하는 불순물 및 이물질에 대해 압력손실을 최소화하며 모으기 위하여 이동통로의 폭 면적이 변화되는 배출구간 불순물 처리부(630)를 구비할 수 있다.

도 15는 도 2에 도시된 다이캐스팅공정시 적용가능한 본 발명에 따른 브라켓프레임 성형체의 실시예들을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

앞서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 압출가공으로 형성된 하우징프레임(200)과 다이캐스팅공정을 통해 형성되는 브라켓프레임(400)의 견고한 결합을 위해 제 3 단계(S30)의 제 1 CNC 공정을 통해 하우징프레임(200)의 내측면으로 도면에 도시된 홈(220) 또는 돌기(230)를 형성할 수 있다.

이때, 홈(220) 또는 돌기(230)에 의하여 다이캐스팅공정시 물리적인 결합구조를 유도할 수 있으며, 그 결합부위는 다이캐스팅된 주물이 냉각될때 수축이 되면서 더욱 견고한 결합을 유지할 수 있다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는, 브라켓프레임(400)의 외측면이 이동통신단말기의 배면을 커버하는 형태로 다이캐스팅금형 구조를 변경할 수 있다. 즉, 이동통신단말기의 배면케이스와 브라켓프레임을 일체형으로 하는 구조에도 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법 및 그에 따른 이동통신단말기용 금속프레임이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기와 같이, 본 발명은, 이동통신단말기용 금속프레임의 테두리 외관을 구성하며 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임을 압출공정 및 절삭가공으로 형성한 다음, 상기 하우징프레임을 다이캐스팅금형에 삽입하고 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임을 다이캐스팅방식으로 형성함으로써, 상기 브라켓프레임에 연결되어 이동통신단말기 외부로 노출되는 하우징프레임을 방열효율이 높은 금속재질로 형성할 수 있을 뿐만 아니라 브라켓프레임의 CNC가공을 최소화하여 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 이동통신단말기의 외부로 노출되어 이동통신단말기의 테두리 외관을 구성하는 하우징프레임을 다이캐스팅방식이 아닌 압출공정방식으로 형성함으로써 하우징프레임의 테두리 표면에 아노다이징에 의한 컬러구현방식을 적용할 수 있어 이동통신단말기의 외관을 다양한 색상으로 꾸밀 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 다이캐스팅공정을 수행하기전에 압출가공방식으로 형성된 하우징프레임을 예열처리하는 공정을 구비하여 다이캐스팅 가공공정을 수행하는 경우에 고온의 캐스팅금형에 하우징프레임이 인서트되는 경우에 삽입을 원할하게 할 수 있으며 캐스팅공정시 2차 열변형이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 압출가공 및 다이캐스팅공정을 수행한 다음 하우징프레임과 브라켓프레임이 결합된 상태에서 아노다이징처리를 하는 경우에 브라켓프레임의 표면에 비전도성 절연막이 형성되기 때문에 종래의 다이캐스팅가공방식 이후에 필요로 하는 절연도장과정을 필요로 하지 않아 제조공정을 추가로 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 하우징프레임의 내측면 둘레를 따라 홈 또는 돌기형상으로 형성되는 요철부를 형성하여 다이캐스팅공정으로 형성되는 브라켓프레임의 결합구조를 견고하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 다이캐스팅공정시 다이캐스팅금형에 삽입되는 하우징프레임의 일측 및 타측으로 언더게이트부와 언더오버플로우부를 형성하여 하우징프레임의 변형을 방지하고 브라켓프레임의 성형시 밀도가 균일한 제품을 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 브라켓프레임이 이동통신단말기의 배면을 커버하는 구조를 갖는 다이캐스팅가공방식을 적용할 수 있어 브라켓프레임이 이동통신단말기 배면케이스와 일체형으로 형성되는 이동통신단말기의 금속프레임에도 적용할 수 있는 효과가 있다.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.

10 : 이동통신단말기용 금속프레임
100 : 금속성형체 200 : 하우징프레임
210 : 요철부 220 : 홈
230 : 돌기 300 : 브라켓프레임성형체
310 : 부품장착용홀 400 : 브라켓프레임
410 : 탭홀 500 : 언더게이트부
510 : 유입구간 배출경로부 520 : 유입구간 이동경로부
600 : 언더오버플로우부 610 : 배출구간 이동경로부
620 : 배출구간 압력유지부 630 : 배출구간 불순물 처리부

Claims (10)

1. 이동통신단말기의 테두리 외관을 구성하며 외부로 노출되는 하우징프레임과 상기 하우징프레임의 테두리 내측으로 형성되어 이동통신단말기의 디스플레이패널과 메인보드를 지지하는 브라켓프레임을 포함하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법에 있어서,
   알루미늄합금의 금속재질을 압출방식으로 가공하여 중공의 사각 단면을 가지며 일정한 길이를 갖는 사각파이프 형상의 금속성형체를 형성하는 제 1 단계;
   상기 사각파이프 형상의 금속성형체를 길이방향 일정한 간격으로 절삭가공하여 사각고리형상의 하우징프레임을 형성하는 제 2 단계;
   상기 사각고리형상의 하우징프레임 내측면 둘레를 따라 제 1 CNC공정을 수행하여 캐스팅주물결합용 요철부를 형성하는 제 3 단계;
   상기 요철부가 내측면에 형성된 하우징프레임을 상기 브라켓프레임에 대응되는 형상을 갖는 다이캐스팅금형에 삽입한 후, 다이캐스팅용 금속재료가 주입되는 상기 하우징프레임의 일측으로는 언더게이트부가 형성되고 다이캐스팅용 금속재료가 배출되는 상기 하우징프레임의 타측으로는 언더오버플로우부가 형성되는 구조를 갖도록 용융된 금속재료를 상기 하우징프레임의 내측으로 주입하여 일측으로는 상기 언더게이트부가 배치되고 타측으로는 상기 언더오버플로우부가 배치되는 브라켓프레임 성형체를 형성하는 다이캐스팅공정을 수행하는 제 4 단계;
   상기 브라켓프레임 성형체에 제 2 CNC공정을 수행하여 상기 브라켓프레임 성형체의 일측 및 타측에 형성되는 언더게이트부와 언더오버플로우부를 제거하는 제 5 단계;
   상기 언더게이트부와 언더오버플로우부가 제거된 브라켓프레임 성형체의 내면을 프레스 가공하여 하나 이상의 부품장착용 홀을 형성하는 제 6 단계;
   상기 부품장착용 홀이 형성된 브라켓프레임 성형체에 제 3 CNC공정을 수행하여 브라켓프레임을 완성하는 제 7 단계; 및
   상기 하우징프레임 및 브라켓프레임을 포함하는 금속프레임의 표면에 아노다이징방식으로 부식방지를 위한 산화막 및 컬러색상을 도장하는 제 8 단계;를 포함하고,
   상기 다이캐스팅공정을 수행하는 제 4 단계 이전에, 상기 하우징프레임을 예열시간 30초 내지 60초, 예열온도 섭씨 200 내지 250도의 조건하에서 예열하는 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 3 단계의 캐스팅주물결합용 요철부는,
   상기 제 4 단계의 다이캐스팅공정시 주입되는 다이캐스팅용 주물과 결합력을 높일 수 있도록 상기 사각고리형상의 하우징프레임 내측면 둘레를 따라 오목하게 형성되는 홈 또는 볼록하게 돌출되는 돌기 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 7 단계의 제 3 CNC공정은,
   상기 부품장착용 홀이 형성된 브라켓프레임 성형체의 전면을 가공하여 디스플레이패널용 안착부를 형성하고 상기 브라켓프레임 성형체의 배면을 가공하여 체결나사를 위한 탭홀을 가공하는 공정인 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 아노다이징방식으로 부식방지를 위한 산화막 및 컬러색상을 구현하는 제 8 단계 이후에는,
   상기 금속프레임의 하우징프레임 외측면에 볼륨키조립용홈을 형성하는 단계;
   상기 금속프레임을 함침처리 및 세척하는 단계;
   상기 금속프레임의 브라켓프레임의 모서리를 레이저로 에칭가공하는 단계;
   상기 레이저로 에칭가공된 부위의 부식방지를 위해 크로메이트 피막액을 상기 에칭가공부위에 코팅하는 단계; 및
   상기 금속프레임에 부자재를 조립하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 에칭가공부위에 코팅된 크로메이트 피막액은,
   건조온도 섭씨 80도, 건조시간 30분, 및 두께 15 내지 20 마이크로미터의 조건으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 제 4 단계의 다이캐스팅공정에서 형성되는 브라켓프레임 성형체의 일측에 배치되는 언더게이트부는,
   다이캐스팅용 금속재료의 불순물 및 온도변화로 인한 상기 금속재료의 이물질이 다이캐스팅금형내로 유입되지 못하도록 용융금속의 주입구에서 진행방향과 직각을 이루며 형성되는 복수개의 유입구간 배출경로부; 및
   상기 복수개의 배출경로부를 통해 불순물 및 이물질이 최소화된 상기 다이캐스팅용 금속재료를 상기 다이캐스팅금형내로 가이드하는 유입구간 이동경로부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 언더게이트부의 유입구간 이동경로부는,
   선단이 상기 브라켓프레임성형체의 배면에 접하고,
   다이캐스팅을 위한 용융금속의 이동통로 높이는 상기 브라켓 프레임의 높이 0.5배의 길이를 갖고, 상기 용융금속의 이동통로 폭은 상기 브라켓 프레임 성형체 일측 폭의 4/5길이로 형성되며, 용융금속의 유입각도가 상기 브라켓 프레임 성형체 일측으로 30도 각도의 값을 가지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
9. 제 7항에 있어서, 상기 제 4 단계의 다이캐스팅공정에서 형성되는 브라켓프레임 성형체의 타측에 배치되는 언더오버플로우부는,
   초기에 유입되는 다이캐스팅용 금속재료의 불순물 및 온도변화로 인한 이물질을 신속하게 배출하기 위한 배출구간 이동경로부와;
   상기 배출구간 이동경로부를 통과하여 배출되는 불순물 및 이물질의 압력저하를 방지하기 위하여 이동통로의 폭 면적이 1/2로 줄어드는 배출구간 압력유지부; 및
   상기 배출구간 압력유지부를 통과하는 불순물 및 이물질에 대해 압력손실을 최소화하며 모으기위하여 이동통로의 폭 면적이 변화되는 배출구간 불순물 처리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법
   
10. 제 1항에 있어서, 상기 다이캐스팅용 금속재료는,
    알루미늄합금, 아연합금, 및 마그네슘합금 중 어느 하나를 원재료로 하는 용융금속인 것을 특징으로 하는 이동통신단말기용 금속프레임의 제조방법

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